短短几年,在享受到光伏产业的启动所带来的大发展、同时也经历了世界金融危机的洗礼后,中国光伏企业垂直一体化的发展模式已成为行业发展共识,得到了国内的广泛认可。毋庸置疑,垂直一体化最直接的好处就是企业生产链环环相扣,有效降低企业生产成本,从根本上改变受制于人的不利局面。
多晶硅是光伏产业链中至关重要的一环,谁拥有多晶硅产业链,谁就能把握住光伏产业发展的脉搏。2008年多晶硅过山车式的行情令业内人士至今依然心有余悸。2009年-2010年,多晶硅价格开始回归理性,但仍不难发现,随着国内外光伏市场的启动以及多晶硅原材料的继续紧缺,“拥硅为王”的状态并没有得到实质性改变。多晶硅行业的大飞跃发展已成必然趋势,一些企业大手笔快速进驻多晶硅市场,也从另一方面印证了多晶硅市场的巨大发展潜力。巨大的光伏市场就像一块摆在眼前的蛋糕,一些有识之士已经开始或正在布局,以期抢占先机、分享市场。
当前,以光伏产业为代表的新能源产业正在蓬勃发展。新能源替代传统化石能源已经成为必然趋势,其替代的进程也越来越快。相比长期的需求,我国新能源不仅不过剩,甚至远远不够,新能源发展空间十分广阔。从长远看,多晶硅产业以及光伏产业发展前景良好,应该得到大力扶持。
光伏产业发展势头强劲
在温室气体减排的压力下,各国政府激励政策相继出台。美国、欧洲、日本到2020年的太阳能电池产量规划分别为36GW、41GW、30GW。我国即将出炉的《新能源产业振兴规划》很有可能将2020年的发展目标定位30 GW,以实现在哥本哈根会议上承诺的,到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%至45%的节能减排目标。
太阳能光伏发电产业在市场的刺激下得到迅猛发展。2000年—2009年,全球太阳能电池产量年均增长率接近50%,2009年产量为10.5GW。中国光伏组件企业也受益匪浅,产量保持高速增长。2009年,中国太阳能电池产量超过4GW,占世界总量的40%,居世界首位。
作为新能源产业之一的光伏产业在国内发展已经将近5年,但很大程度上仍带着浓重的光伏产品制造业的色彩,尚未在我国能源结构优化中发挥应有的作用。金融危机爆发以来,国际市场大幅萎缩。为了推动我国光伏市场发展由生产型向消费型转变,加快能源结构调整,国家相继出台了若干扶持政策。如对城市光电建筑一体化应用项目,中央财政将补助20元/瓦;对并网光伏发电项目按工程总投资的50%给予补助,边远无电地区独立光伏发电系统按总投资的70%给予补助。这些政策的出台对加快开拓我国光伏发电市场起到了积极作用。
事实上,中国光伏发电潜力巨大。统计数据显示,中国现有大约400亿平方米建筑面积,屋顶面积40亿平方米,加上南立面大约50亿平方米可利用面积,如果20%安装太阳能电池,可以安装100GW。此外,中国有着大片的沙漠、沙漠化土地和潜在沙漠化土地,总计约120万平方公里。1平方公里土地可以安装40MW太阳能电池,2%的荒漠即可安装1000GW,都远大于2009年中国650GW的火电装机量。
多晶硅供应缺口巨大
多晶硅是制造晶体硅太阳能的重要原材料。目前晶体硅太阳能太池在所有光伏电池中所占比例约为85%。随着中国光伏产业的高速增长,中国多晶硅产业也迎来了繁荣期。2005年,我国年产多晶硅产量仅80吨,占世界总产量的0.5%。在多晶硅供求关系严重失衡,屡创天价的推动下,我国多晶硅产量突飞猛进,2006年产量达到287吨;2007年达到1156吨;2008年达到4300吨;2009年达到20230吨。中国多晶硅产业经过最近5年的努力,打破了国外公司的技术封锁和市场垄断,一举解决了太阳能和电子产业原材料长期受制于人的被动局面,使我国成为世界多晶硅生产大国之一。
从技术层面来看,被誉为“微电子大厦基石”的多晶硅未来几十年里难以替代,仍将是电子和光伏产业的主要原材料。
2009年中国多晶硅的产量约为2万吨,市场占有率的不断攀升,但我国光伏产业所需的多晶硅一半以上仍然需要依靠进口。目前国内在建的8万吨产能更多是设计产能,真正达产至少需要5年左右甚至更长的时间。所以我们更应理性看待多晶硅“过剩”问题。
多晶硅并非“两高”产业
关于多晶硅“高能耗、高污染、产能过剩”及光伏产业发电成本过高的争议也很多。但从全流程和高标准企业看,多晶硅并不是高耗能、高污染产业,这从国外发展可见一斑。
相关数据表明,2009年全球多晶硅产量接近7万吨,其中5万吨来自非常注重环保的欧洲和美国。近年来国外多晶硅企业扩产迅速,其中德国瓦克公司的产能将在2010年底达到2.2万吨以上,美国的海姆洛克公司也宣布将产能扩大一倍,日本的德山曹达公司也正在扩产。如果说多晶硅是高耗能、高污染产业,那么这些发达国家绝对不会发展多晶硅的。
实际上,多晶硅所谓的高能耗问题也是人们单纯用“提炼一公斤多晶硅要消耗度电”等一些数据来认定的,并不具科学性。与我国钢铁、电解铝两大高耗能产业相比,尽管生产每公斤多晶硅的能耗要高于钢铁和电解铝,但由于多晶硅的价格远远高于后者,多晶硅的单位产值能耗则要远低于钢铁和电解铝。
同时,我们也应该看到,光伏级多晶硅本身是一个产能材料。从生产工业硅、多晶硅到太阳能电池全过程综合电耗约2.2度/瓦。在我国中等光照条件的地区,只需要2-5年的时间即可回收其生产时的耗电量。目前,国内生产的太阳能组件的使用寿命约在25年,以此推算,生产出的太阳能组件在实现生产能耗回收后,还可发电约22年,并且没有任何污染物排放。事实上,即使25年之后,太阳能组件的发电效率大约相当于25年之前的80%,仍可使用很长一段时间,因此耗能不能仅从生产环节算起,而是要算其在整个生产环节中的生产成本。
通过实地考察与行业专家的论证,多晶硅主流技术路线生产并不存在高污染的问题。目前,世界上绝大部分厂家均采用改良西门子法生产多晶硅。其原理就是在1100℃左右的高纯硅芯上用高纯氢还原高纯三氯氢硅,生成多晶硅沉积在硅芯上。改良西门子工艺是在传统西门子工艺的基础上,同时具备节能、降耗、回收利用生产过程中伴随产生的大量副产物以及大量副产热能的配套工艺。改良后的生产工艺讲究闭路循环,可有效降低还原炉消耗的电能,对还原尾气进行回收,最大限度的利用多晶硅生产中的各种物料,排出的废料极少,相对传统方法而言对环境污染起到极大的改善作用。
现在,一些规模小且技术落后的多晶硅企业的确存在严重的污染问题,其不能代表整个多晶硅行业的发展水平,但也不容忽视。面对盲目投资、低水平重复建设、产能扩张过快的问题,2009年9月26日,国务院批转发改委等部门《关于抑制部分行业产能过剩和重复建设引导产业健康发展的若干意见的通知》中明确指出:“新建多晶硅项目规模必须大于3000吨/年,占地面积小于6公顷/千吨多晶硅,太阳能级多晶硅还原电耗小于60千瓦时/千克,还原尾气中四氯化硅、氯化氢、氢气回收率不低于98.5%、99%、99%。很显然,政策门槛的提高,必将引发行业的“洗牌”,一批达不到标准的小项目将会被淘汰,从根本上限制小多晶硅企业的上马,有效杜绝其带来的污染问题,这对行业健康发展是好事。
垂直一体化高纯硅是发展方向
企业是产业发展的主体,在得到国家政策支持和积极推进技术进步的同时,应该如何发展?国发38号文提出,“鼓励多晶硅生产企业与下游太阳能电池生产企业加强联合与合作,延伸产业链;引导、支持多晶硅企业以多种方式实现多晶硅——电厂——化工联营”。通过投资建设和兼并重组,延长产业链,有利于多晶硅企业降低成本和风险,提高企业核心竞争力,这也是多晶硅行业调整结构的重要方向。一些企业已经开始打造“每一环都很强的产业链”,并且也已初见收获。
以山西潞安集团为例。一条具有潞安特色的5万吨/年工业硅——40万吨/年聚氯乙烯——1万吨/年高纯度多晶硅——1GW/年太阳能电池垂直一体化产业链,配套540MW煤矸石自备电厂以及100万吨水泥和建材厂。不仅保证了原材料及产品的品质和整体的产业优势,实现了副产品和废弃物的“减量化、资源化、再利用”,体现了“方式多样化、产业关联化、技术先进化、经济最优化、环境最美化”的循环经济和园区经济发展理念,上下游一体化,与化工厂、电厂联营的循环经济思路也符合国家产业政策的要求,还走出了一条科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少的新型工业化路子。
潞安的多晶硅及光伏垂直一体化产业借助当地优质石英砂等资源优势,实现工业硅冶炼——高纯多晶硅提炼——光伏电池及芯片生产——系统发电,并对聚氯乙烯产生的尾气氯气、矿井煤层气、焦化厂的焦炉煤气,进行资源化利用,而且终端产品太阳能电池是绿色环保的新能源、新材料。
值得一提的是,高纯度多晶硅项目发展前景广阔。高纯度多晶硅项目采用改良西门子闭环工艺,副产物四氯化硅全部回收利用,3000吨/年为高纯度、无污染、适用于大规模集成电路的电子级多晶硅,7000吨/年为光伏级多晶硅,并要向下游产品延伸,全部转化为绿色节能环保的太阳能电池,从而实现产业效益最大化。项目全部建成后,为改变我国高纯度多晶硅特别是电子级多晶硅长期依赖进口发挥重要作用。
发展光伏行业任重道远
作为一个以煤为基,电、油、化、硅综合发展的绿色新型能化企业,潞安集团公司紧紧抓住当前全球新能源产业急剧扩展的重大机遇,正确理解政策导向,发挥技术和产业优势,勇于承担社会责任,通过科技水平改善生产工艺,加快实施新能源战略,打造具有国际竞争力的光伏产业链,建设国家重要的光伏产业基地。
为确保国内光伏行业健康快速地发展,国家也应给予积极的政策推动。首先,国家应大力开发国内光伏发电市场,使中国由全球制造大国逐步向应用大国迈进,尽快制定合理的上网电价,渐进式地鼓励企业及时升级,降低成本,最终大规模应用。其次,对于作为重要的光伏和电子基础材料多晶硅行业,国家应定位于国家的核心竞争力产业,应大力扶持而不是一味打压或限制,尽快设立产业行业进入标准,并整合集中优势资源,通过产学研结合,加强创新,尽快解决技术、能耗、污染等方面的瓶颈问题。最后,企业应坚持上下游一体化,电厂、化工厂联营的思路,坚持循环经济的理念,走潞安光伏垂直一体化的模式,降低成本能耗,增强抗风险能力,提高企业竞争力。