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DisplaySearch:展望2010年太阳能光伏产业

2010-05-18 11:30
木中君
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  太阳能产业在2009年证明了具有非常高的循环性变化,DisplaySearch观察14个主要的太阳能电池Cell和模块制造商的利润率表现,06年第一季到08年第四季的平均获利可达15%,但2009年第一季则急遽下降到-10%,一直到2009年第二季尚呈现亏损。

  主要造成产业亏损的原因为西班牙再生能源回购费率(Feed-In-Tariff)的改变,全球经济危机以及信贷紧缩造成需求紧缩等等。在2009年上半年,生产能力过剩和整个供应链的供过于求,造成太阳能发电系统的平均价格降幅达 25%以上。然而低价格的刺激,较为容易的融资环境,以及需求的多样化,加上各个国家及区域新的奖励政策推出,让主要的厂商在2009年第三季顺利转亏为盈。

  奖励政策主要在于透过提高安装太阳能系统的经济价值的方法而增加需求。但另一方面,在许多消费者担心奖励政策会改变的情形之下,也有许多需求是在补贴政策改变或取消之前提前发酵。DisplaySearch太阳能研究小组指出,德国新政府将进一步降低再生能源回购费率(FIT),将是一个需求再持续增长的重要指标。

  整体而言,在德国,意大利,日本,美国,法国,中国及其它地区的奖励措施的变化或更新,将会让2010年全球太阳能需求成长40%以上。DisplaySearch也预测2010年太阳能电池和模块制造商应该可以看到20%的产业平均利润率。

  太阳能电池制造商把重点放在降低成本以维持一定获利率的同时,也将持续推动电价往Grid Parity (太阳发电成本与传统发电成本相当)的方向进行。主要降低成本的方法包括使用较少的硅,或使用较便宜的硅。

  多晶硅(Polysilicon)是主要用于制造结晶硅(c-Si)太阳能电池的晶圆材料。而其占到整体太阳能模块成本的15%到20%。由于大量多晶硅新产能的开发以及过去这一年的需求减少,硅晶的价格自2008年下半年起因供过于求而大幅下跌,目前虽然跌势已经趋缓,但预计2010年仍为供过于求的状况,因此价格将持续下降。图二为多晶硅价格趋势。

  除了提升传统的多晶硅生产效率之外,新的精炼技术如FBR (Fluid Bed Reactor,流体床反应器) 以及UMG (Upgraded Metallurgical Grade)等级的多晶硅,将可以进一步提供低成本的多重选择。不过,由于多晶硅的价格下滑极快,目前业界对于这些新技术的兴趣有些微减退,但 DisplaySearch太阳能研究小组判断这些新的多晶硅生产技术依旧在未来可以发挥成本减低的作用。

  此外,采用更薄的晶圆可以消耗较少的多晶硅而降低太阳能模块的总成本。目前太阳能电池制造商已经从2000年的300微米晶圆前进到目前的 150微米晶圆,而让多晶硅使用量降低了50%。另一方面,在进行将晶圆(wafer)由硅锭(ingot)切割而出的制程时,由于切割线(wire)并没有比硅晶圆本身薄多少,因此常造成许多硅材料在切割缺口处被浪费了。

  目前开发出的新制程为采用更薄的切割线,或者采用新的切割黏液(Slurry), 甚至采用镀上金刚石(Diamond)的切割线,用以减少硅的浪费,并使得晶圆切割的更薄。100微米,常常被认为是传统晶圆切片技术的极限,但由 Silicon Genesis 所开发的新的Polymax技术可以切割到只有20微米的单晶硅薄片。

  在薄膜太阳能电池技术的部份,目前技术相当多,包含了非晶硅(a-Si)技术,碲化镉(CdTe)和铜铟镓硒(CIGS)等等,不过其开发的主要的目的都是通过消除使用晶体硅的吸收层以降低成本,薄膜技术的缺点是能源转换效率较低。

  由于设备厂商大量的提供一体到位(TurnKey)的设备,非晶硅(a-Si)厂商大幅扩产的结果已经将全球的产能由 2007年的296 MW (百万瓦)提高2009年的1.6 GW (十亿瓦) , 甚至预计2010年将达到3.0 GW (十亿瓦)。然而,由于多晶硅价格较先前预期的大幅降低,影响到非晶硅(a-Si)的需求,因此目前大部分非晶硅产能处在产能利用率较低的窘境。

  当铜铟镓硒太阳能电池技术被推出时,其目标是希望兼顾相对较高的转换效率,以及非常低的成本结构;甚至其转换效率的开发目标是达到结晶系 (Crystalline)的水平。然而,这项技术已被证明要量产有一定的难度。以全球产能来看,铜铟镓硒在2009年只占全球太阳能电池产能的3%,而实际量产的能力更是十分有限。

  然而,仍有厂商看好CIGS的低成本而加码投资,DisplaySearch观察,2010年将会新增415 MW的铜铟镓硒产能,而Solyndra以及Showa Shell Solar等公司已经计划在不久的将来建置500 MW甚至1.0 GW工厂。

  至于碲化镉技术,目前以First Solar为领导厂商,是目前在低成本方面领先的太阳能技术。在2009年第三季该公司生产的模块成本仅为0.85美元/watt。而目前First Solar 也为了因应订单的急速增加,预计将在2010年增加424 MW的能力。

  由于该公司预测2010年每股收益(EPS)将可望在6.05-6.85美元之间,First Solar几乎已经成为碲化镉太阳能技术的传奇,其技术与经营模式也的确为其它模块制造商设下榜样,但至今没有其它从事碲化镉技术的公司能够复制其成功模式。

  在太阳能产业,更高的转换效率等同于降低成本,无论是薄膜或结晶硅技术,在2010年产业将再次强调提高转换效率的重要。Centrotherm为一家领先的德国太阳能设备公司,其曾经指出,转换效率每提高0.5%,则成本可以减少约3%。

  2009年是太阳能产业第一个经历的“Solar Cycle (太阳能供需循环)”,以后势必会有更多循环发生,目前随着需求的回升,大部分太阳能产业的供应链已经迅速恢复。随着需求增加和成本越来越低,太阳能产业正期待着美好的2010年。

  DisplaySearch太阳能研究小组认为,至少在2010年上半太阳能产业可以逐步迈向平均获利率20%。至于在2010年之后,激励与补贴政策将决定下一个周期循环。
 

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