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太阳能的成本比效率更重要

编辑:西安鸿鑫通讯科技有限公司  字号:
摘要:太阳能的成本比效率更重要

太阳能干净清洁,取之不尽,用之不竭。大多数可再生能源如风能、水的势能、生物质能都是由太阳能间接转化而来的。当前占主导地位的化石能源如煤、石油、天然气也来自于远古的生物质能。因此说太阳能是最重要、最有前途的可再生能源一点都不为过。


 

然而中国太阳能的发电量还不到总发电量的0.1%,与太阳能的地位极不相称。其主要原因就是太阳能利用装置效率偏低,成本较高,经济性还无法与常规能源相竞争。

那么效率和成本哪一个更重要呢?对于这个问题是有许多不同意见的。某些企业就宣称:“要做太阳能中的奔驰。”强调太阳能要高性能、高品质。当然这对于某些企业而言是无可厚非的。但是对整个行业战略来讲是行不通的。奔驰只可能是少数人拥有,不可能满大街跑奔驰。太阳能行业如果象奢侈品行业那样做少数人的生意,是能够赚钱的。但是无法普及,就无法解决碳排放问题,也无法解决能源的可持续发展问题。转换效率的提高应该以成本的降低为前提和基础,盲目追求效率钻牛角尖很可能得不偿失。

电力是可以远距离传输的。这意味着相距很远的多种能源:火电、水电、核电、风电等等完全能够站在同一起跑线竞争。太阳能发电如果长期没有经济性,完全依赖政府补贴生存是难以想象的。政府本身并不赚钱,收入几乎都直接或间接来自于纳税人。任何一个纳税人都不会长期容忍自己缴纳的税收最后变成外国公司的利润。因此大量投资于无法大幅度降价的现有技术完全是拿公司的命运去赌博。

光伏组件更是要将降低成本放在首位。太阳能的波动性很大,太阳能平均功率只有峰值功率的五分之一。因此同样多的光伏发电量需要五倍于火电的装机量。而且电能很难储存,黑夜、阴雨天无法发电。还要另外投资储能装置和智能电网,付出昂贵的储能和调度成本。光伏装置还有寿命和效率衰减问题。这所有的一切的都要求光伏发电大幅度降低成本。

而在发电成本中,不但应包括太阳能光伏光热装置本身的成本,还应包括管理成本、占地成本、资金成本、安装建设成本、清洁维护成本等等。光伏组件转换效率的提高仅仅是其中一个方面。把大部分的精力和经费集中到这一个方面,很可能是拣了芝麻丢了西瓜。

据近期统计的数据显示,多晶硅的价格已经从3年前的475美元/公斤下跌了93%以上,跌至30美元/公斤左右。之前奉为圭臬的“拥硅为王” 已经发生了重大转变。在高价多晶硅时代,减少晶硅用量、提高晶硅利用率的许多技术手段已经过时了。例如之前有一种发展趋势,即不断降低硅片厚度,减少晶硅用量。光伏硅片的厚度从原来的330μm 降低到现在普遍的200μm左右。许多人预计这个趋势还将继续,硅片厚度将变成100μm甚至更低。很显然当晶硅单价大幅度降低后,还有必要减到这么薄吗?

提高转换效率也是同样的道理。提升转换效率同样减少了多晶硅使用量,但是值得为这点晶硅不惜代价吗?最早的光伏电池效率较低,仅为百分之几。因此提高转换效率有重大意义。但越接近理论效率,提升越困难,同时成本降低的可能性越小。为了提高效率,采用了许多复杂工艺。技术虽然很先进,但成本太高。如果仅仅为了减少一点栅线阴影,提升一点点效率,那么随着晶硅材料的大幅降价,增加的成本完全可以买更大面积的中等效率光伏电池,发出更多的电。当然在人工费用较高的地区,转换效率提高可以减少系统安装成本,有一定积极意义。但许多新型快速安装装置也可以减少系统安装成本。因此还是要综合考量哪一种组合方式系统总体成本才能达到最低。

况且即使每张硅片在效率提高的同时成本不变,每瓦成本的下降幅度是否足以推动市场呢?近期组件价格降幅之大非常罕见,甚至已经超过了单独效率提升可能达到的最高限度。悲剧的是这样大的降幅,仍然未能迎来预期中的装机量爆发性增长。这也是某些以先进技术著称的欧美光伏企业接连倒闭的原因。在市场上效率已经败给了成本。目前组件的价格已经下跌了50%左右,假设原来的效率是17%,现在就算能提升10%达到18.7%,价格也就从原来的降低50%变成降低55%。虽然比竞争对手有一定的成本优势,但是没有本质的区别。这样的降幅要与传统煤电竞争还是远远不够的。

太阳能产业发展现在遇到了瓶颈,部分原因就在于没有正确处理好成本和效率的关系,最终在技术路线的选择上出现了偏差。目前人类应用最多的太阳能产业不是光伏发电而是农业,而光合作用的效率仅有1%左右。如果算上冬天和生长期植株稀疏等因素,实际效率更低。农业能够大面积普及的原因就在于成本很低。要时刻牢记,对于太阳能应用来说成本比效率更重要。

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