熱門(mén)關(guān)鍵詞: 光伏太陽(yáng)能板天窗 防水光伏太陽(yáng)能電池板 U玻璃光伏太陽(yáng)能電池板
一、主原料鏈:
主原料鏈:這個(gè)主原料鏈就是通常人們所說(shuō)的光伏產(chǎn)業(yè)鏈。源頭是從蘊(yùn)藏在大自然的硅石開(kāi)始。而原料鏈的第一個(gè)環(huán)節(jié)就是金屬硅的冶煉。
1.1金屬硅環(huán)節(jié)
金屬硅是用大自然界蘊(yùn)藏極為豐富的硅石來(lái)冶煉的。硅石的成分是二氧化硅,也叫石英,純些的就是水晶。從硅石到硅本質(zhì)上是一個(gè)還原過(guò)程,因此還要用到還原劑碳,碳有直接用煤炭的,也有用木炭和焦炭的,近期光伏則主要用的是石油焦,原因其雜質(zhì)較純。
金屬硅出來(lái)之后,原料鏈按照不同的路線開(kāi)始分叉。目前主流的技術(shù)路線是晶體硅的路線,而薄膜硅是另外一條路線。
1.2晶體硅路線環(huán)節(jié)
晶體硅光伏電池路線,是從金屬硅開(kāi)始,得到更純的太陽(yáng)能級(jí)的多晶硅,然后制作成電池的路線。對(duì)于從金屬硅到多晶硅的提純,分為兩個(gè)主流路線,一個(gè)是化學(xué)法,也就是目前主要應(yīng)用的西門(mén)子法,它是將金屬硅先轉(zhuǎn)變?yōu)槿葰涔?,然后再進(jìn)行分餾和精餾提純,得到高純度的三氯氫硅后,再還原而成。
另外一個(gè)方法,是物理法,目前統(tǒng)稱為冶金法。它是直接對(duì)金屬硅通過(guò)一些手段將雜質(zhì)取出而得名。因?yàn)楣柙谡麄€(gè)提純過(guò)程中未發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而得名。
化學(xué)法的純度較高,但能耗和成本也較高,污染處理成本較大。冶金法電耗低,成本低,無(wú)污染,但目前的純度還比西門(mén)子略低一些。但生產(chǎn)光伏電池已經(jīng)不存在問(wèn)題了。
多晶硅之后,晶體硅的工藝就比較一致,從多晶硅直接鑄錠切片,然后制作電池;這就是多晶硅電池片的路線。從多晶硅先拉單晶,再切片,然后制作電池,這就是單晶硅電池的路線。
電池片制得后,就是組件封裝。組件封裝其實(shí)也包括許多材料,如白玻璃,EVA等,但那些屬于輔料,將在后面敘述。
通常意義的光伏產(chǎn)業(yè)鏈就似乎到此為止了,其實(shí),這只是光伏產(chǎn)業(yè)這個(gè)大冰山中露出的一角。
1.3薄膜硅路線環(huán)節(jié)
薄膜硅的源頭,也是采用金屬硅,先制成硅烷氣,然后通過(guò)氣相沉積技術(shù)在薄膜襯底上形成非晶硅薄膜,之后制作PN結(jié),形成薄膜電池組件。
除了用硅作為薄膜外,還有用碲化鎘、砷化鎵、和銅銦鎵硒(CIGS)等材料作為原料的。由于大自然所蘊(yùn)含的所有元素中,硅占了四分之一多(27%),另外氧占了42%,因此,其余的元素很少。尤其是碲、鎘、鎵、銦等,都是電子行業(yè)和航天產(chǎn)業(yè)的極其寶貴的元素,如果用在光伏發(fā)電這樣大規(guī)模的場(chǎng)合,無(wú)異于焚琴煮鶴。
2009年9月某美國(guó)薄膜公司到中國(guó)內(nèi)蒙號(hào)稱要投資2000MW薄膜電站,但該公司要求在中國(guó)采購(gòu)碲和鎘,名義上是在中國(guó)設(shè)廠生產(chǎn)這些電池,但這里面的真實(shí)動(dòng)機(jī),就值得好好地打個(gè)大問(wèn)號(hào)。因?yàn)轫诤玩k目前在世界上已經(jīng)極為稀缺,歐美日列強(qiáng)覬覦中國(guó)的這些元素已經(jīng)很長(zhǎng)時(shí)間了。如果該公司在中國(guó)采購(gòu)2000MW電池所需要的相關(guān)元素,那么,屆時(shí),即便將該電站全部送給中國(guó),可能也不及這些資源流失所給中國(guó)造成的損失的什一。
1.4光伏電站
組件后的電站也包括不少東西,例如支架、匯流盒、電纜、逆變、追日系統(tǒng)、等,這些屬于裝備類,將在后面的設(shè)備鏈中細(xì)說(shuō)。
二、輔料鏈:
光伏產(chǎn)業(yè)的輔料鏈在光伏產(chǎn)業(yè)中所占的比重非常大,但常常為人們所忽視。
由于光伏最終產(chǎn)品涉及的輔料數(shù)量和品種較多,因此,這里以硅片為界,分為硅片前和硅片后兩個(gè)部分。
2.1硅片前輔料
主要是提純和生產(chǎn)多晶硅、單晶硅所用的輔料。包括:氯產(chǎn)品如鹽酸、氯氣、三氯氫硅等,氫氣以及氫氯化所用的氣體,多晶硅鑄錠用的氮化硅粉,惰性氣體,以及其它反應(yīng)氣體。
在多晶硅鑄錠時(shí)用到的石英坩堝,鑄錠爐和單晶爐內(nèi)用的石英坩堝(又分為石英陶瓷坩堝和石英玻璃坩堝),隔熱用的碳?xì)郑ǚ譃橛矚趾蛙洑郑约肮ぷ鲿r(shí)需要消耗的溫度傳感器件。
此外,在多晶硅鑄錠和單晶硅拉制時(shí),還需要用到保護(hù)氣體和反應(yīng)氣體。
2.2硅片后輔料
在硅片切割過(guò)程中,要用到切割線(包括鋼線、鉬線、金剛砂線)、切削液、金剛砂微粉(或稱碳化硅微粉;在硅片切割后清洗時(shí),要用到各類的堿、酸和純凈水。
硅片切割后,進(jìn)入電池片生產(chǎn)階段,此時(shí)除了前期對(duì)于硅片的清洗制絨外需要各類酸堿和純水輔料外,擴(kuò)散還需要用到三氯氧磷氣體,PECVD要用到硅烷氣體,電極加工要用到銀漿和鋁漿,這些輔材的消耗量甚至不亞于主原料硅的價(jià)值。
在組件加工方面,要用到白玻璃,EVA薄膜(近期也產(chǎn)生了用有機(jī)硅薄膜的新產(chǎn)品),鋁合金框(最近開(kāi)始使用工程塑料代替),還有各種粘結(jié)劑。
在電站建設(shè)方面,則主要是電纜和支架材料。支架材料目前以鋼結(jié)構(gòu)為主,也有采用鋁合金和工程塑料代替的。
三、裝備鏈:
如果從產(chǎn)值上看,光伏產(chǎn)業(yè)價(jià)值最大、最先啟動(dòng)的市場(chǎng),其實(shí)不是光伏電池和組件,而是裝備市場(chǎng)。我們依然以硅片為分界線,分兩部分來(lái)看。
3.1硅片前裝備
首先,金屬硅的冶煉需要礦熱爐,還有除塵設(shè)備;此外變壓器和破碎及硅石清洗設(shè)備也是免不了的,不過(guò),由于金屬硅產(chǎn)能現(xiàn)在中國(guó)是過(guò)剩的,因此,這些設(shè)備目前還算便宜。
金屬硅煉出來(lái)后,如果后面采用冶金法生產(chǎn)多晶硅,還需要用精煉爐進(jìn)行爐外精煉。通常采用中頻感應(yīng)爐比較多,一臺(tái)10000KVA的礦熱爐,可能要配到10到20個(gè)5T標(biāo)準(zhǔn)鐵容的中頻感應(yīng)爐。
如果采用西門(mén)子法,那么,精餾塔、還原爐,氫化裝置,氯化裝置,這樣一套裝置造價(jià)不菲。隨著國(guó)內(nèi)的西門(mén)子法多晶硅廠的增加,相關(guān)設(shè)備國(guó)產(chǎn)化的程度也越來(lái)越高,現(xiàn)在,無(wú)論是精餾塔還是還原爐,已經(jīng)都有國(guó)產(chǎn)的了,氫化裝置(包括熱氫化和冷氫化)和氯化裝置也已經(jīng)有了。
如果采用冶金法,那么,粉末冶金設(shè)備,濕法冶金裝置、真空熔煉裝置是少不了的。
多晶硅出來(lái)后,多晶硅的鑄錠爐、單晶爐需求量更大,接著是破錠機(jī)、鑄方設(shè)備、倒角拋光設(shè)備,硅片多線切割機(jī)、硅片清洗設(shè)備,等。
可以看到,以上的裝備量是非常巨大的。以多晶硅為例,到2009年底為止,中國(guó)的多晶硅總產(chǎn)量不到20000噸,按現(xiàn)價(jià)產(chǎn)值計(jì)算,還不到100億人民幣的產(chǎn)值,但中國(guó)在多晶硅廠所花費(fèi)的設(shè)備投入至少已經(jīng)1000多個(gè)億下去了。而這個(gè)裝備市場(chǎng),卻是被我國(guó)許多投資者和企業(yè)家所忽視的。
3.2硅片后設(shè)備
電池生產(chǎn)的清洗制絨設(shè)備,擴(kuò)散爐、PVCED、絲印機(jī)、燒結(jié)爐,有了這些,才能生產(chǎn)出太陽(yáng)能電池片。然后,層壓機(jī)是將生產(chǎn)組件的主要設(shè)備,但是,玻璃的生產(chǎn),EVA薄膜的生產(chǎn),也同樣需要大量的設(shè)備。
組件出來(lái)后,要安裝在支架上。如果是地面電站,還要加上追日(跟蹤)系統(tǒng),這些也屬于光伏發(fā)電裝備了。
組件出來(lái)的直流電要經(jīng)過(guò)逆變器、控制器才能變成交流電,如果要并網(wǎng)的話,還要有同期裝置,對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行相位和頻率跟蹤才能并網(wǎng)。
按目前的行情,組件價(jià)格大約是每瓦12元左右,而系統(tǒng)的造價(jià)大約每瓦為6~8元。也就是說(shuō),一個(gè)100MW的電站,系統(tǒng)地造價(jià)大約為6~8個(gè)億人民幣。如果按照總書(shū)記在紐約的承諾,2020年新能源發(fā)電達(dá)到15%,而其中只要有40%是光伏的話,年新增至少要達(dá)到1000GW,那么,設(shè)備價(jià)格即便降低一個(gè)數(shù)量級(jí),按每瓦1元計(jì),也將達(dá)到1萬(wàn)億元人民幣/年,因此,如果大規(guī)模上光伏電站的話,組件后的系統(tǒng)裝備的市場(chǎng)也不可忽視。
如果不是并網(wǎng)電站,而是用戶端或離網(wǎng)型,那么,還要考慮儲(chǔ)能系統(tǒng),包括蓄電池和充放電控制系統(tǒng)。鑒于目前的鉛酸電池在容量上和環(huán)保方面還有不少問(wèn)題,因此,研究開(kāi)發(fā)能夠進(jìn)行大容量、長(zhǎng)壽命、高效率的儲(chǔ)能裝置,不僅是當(dāng)務(wù)之急,而且也是一個(gè)潛力非常巨大的市場(chǎng)。
四、光伏服務(wù)鏈
除了上述的主原料、輔料和設(shè)備外,光伏產(chǎn)業(yè)還有一個(gè)潛力很大的鏈,就是服務(wù)鏈。服務(wù)鏈我們分為硬件和軟件兩方面。
4.1光伏測(cè)試儀器設(shè)備
光伏產(chǎn)業(yè)的服務(wù)鏈中,一個(gè)重要的環(huán)節(jié)是測(cè)試服務(wù)。測(cè)試服務(wù)貫穿于所有的主生產(chǎn)環(huán)節(jié),也是前期研究和開(kāi)發(fā)的重要技術(shù)保證。測(cè)試服務(wù)的水平,主要取決于測(cè)試分析設(shè)備。
對(duì)于硅材料的生產(chǎn)來(lái)說(shuō),測(cè)試儀器包括,常規(guī)化驗(yàn)分析儀器,這在硅材料、尤其是多晶硅的生產(chǎn)是非常重要的。對(duì)于高純度的硅材料,成份分析儀器有ICP-AES(等離子體原子光譜儀),ICP-MS(等離子體質(zhì)譜儀),GDMS(輝光放電質(zhì)譜儀),二次離子質(zhì)譜(SIMS),均需要用來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)過(guò)程中的硅材料的雜質(zhì)成份測(cè)試。此外,還有傅立葉紅外分光光度計(jì),用來(lái)測(cè)試碳氧的含量。
而對(duì)于硅材料的研究方面來(lái)說(shuō),還有RBS(盧瑟福離子背散)測(cè)試,電子束顯微技術(shù)(SEM掃描電鏡、TEM透射電鏡技術(shù)),EBIC(電子束誘導(dǎo)電流技術(shù))、SPM(掃描探針顯微學(xué))、DLTS(深能級(jí)瞬態(tài)譜技術(shù))、等,都是光伏材料研究不可缺少的設(shè)備。
對(duì)于電池和硅片的生產(chǎn),則主要有:電阻率掃描測(cè)試儀,少子壽命掃描(微波光電導(dǎo)、激光電導(dǎo)、波導(dǎo)法等),粒度測(cè)試,硅錠硅片探傷儀,單片光電轉(zhuǎn)換效率測(cè)試儀,漏電流測(cè)試儀、組件轉(zhuǎn)換效率測(cè)試儀,光度計(jì)等。
長(zhǎng)期以來(lái),測(cè)試設(shè)備出了常規(guī)的化驗(yàn)分析設(shè)備外,絕大多數(shù)儀器我國(guó)還不能生產(chǎn),還需要依賴進(jìn)口。近年來(lái),在電阻率測(cè)試、光電轉(zhuǎn)換效率測(cè)試等方面,已經(jīng)有了一定的進(jìn)展,但取得國(guó)際權(quán)威機(jī)構(gòu)認(rèn)證和互認(rèn)的還較少。測(cè)試儀器的缺乏,也是中國(guó)光伏行業(yè)不能快速發(fā)展的一個(gè)瓶頸之一。
4.2光伏技術(shù)研發(fā)服務(wù)
由于光伏產(chǎn)業(yè)目前還是一個(gè)幼稚的產(chǎn)業(yè),無(wú)論從基礎(chǔ)理論研究、材料研究還是器件研究、器件制造工藝,以及應(yīng)用研究,都還處于一個(gè)產(chǎn)業(yè)成長(zhǎng)期的極初級(jí)階段,許多應(yīng)當(dāng)進(jìn)行的研究都沒(méi)有開(kāi)始。制造工藝也還十分原始。因此,無(wú)論從企業(yè)還是從政府,對(duì)于研發(fā)進(jìn)行足夠的投入,都是意義十分巨大的。
例如,光伏電池光致衰減的機(jī)理,溫升衰減的機(jī)理和遏制措施,如何廉價(jià)地大規(guī)模生產(chǎn)光伏電池和組件,為什么光伏電池的原材料的成本和數(shù)量較低,但最終成本卻很高?這些都是涉及到基礎(chǔ)材料研究和制造技術(shù)的一些深層次的課題,需要進(jìn)行大量的研發(fā)工作。而一旦這些研究取得突破,那么,光伏發(fā)電的成本就有可能在目前的基礎(chǔ)上,再下降一個(gè)數(shù)量級(jí),那時(shí),光伏發(fā)電的普及將不再需要任何的補(bǔ)貼,而真正成為人類的光明使者和福音。
4.3光伏教育培訓(xùn)服務(wù)
光伏產(chǎn)業(yè)由于是一個(gè)新產(chǎn)業(yè),因此,沒(méi)有現(xiàn)成的人力資源。需要從半導(dǎo)體、冶金和制造業(yè)獲得人才。但無(wú)論如何,各種等級(jí)的培訓(xùn)是不可缺少的。
從基層說(shuō)起,技術(shù)工人的培訓(xùn)上崗,是目前各個(gè)企業(yè)最急需的服務(wù)。良好的培訓(xùn)可以大大降低企業(yè)的成本,不僅是人力資源成本,更多的是生產(chǎn)成本和浪費(fèi)的減少。
對(duì)于中高層的技術(shù)人員,則需要進(jìn)行光伏專業(yè)的本科和研究生教育。目前,中國(guó)已經(jīng)有個(gè)別大學(xué)與光伏企業(yè)合作,開(kāi)立了光伏方面的專業(yè)、甚至學(xué)院,但獲得政府部門(mén)正式認(rèn)可的還沒(méi)有。
隨著光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,光伏產(chǎn)業(yè)大軍將迅速擴(kuò)大,最終僅中國(guó)的從業(yè)人員可能就要上千萬(wàn)之多,因此,職業(yè)教育和培訓(xùn),也是一個(gè)不小的產(chǎn)業(yè)。
4.4物流服務(wù)
任何一個(gè)產(chǎn)業(yè)都會(huì)涉及到物流。但是,光伏產(chǎn)業(yè)對(duì)物流的需求,卻往往被人低估。
已多晶硅的生產(chǎn)為例,一萬(wàn)噸多晶硅,每年就需要進(jìn)出大約三萬(wàn)噸的貨物。更不談金屬硅了。而對(duì)于組件來(lái)說(shuō),僅僅一個(gè)100MW的光伏電站,就需要1000個(gè)40尺的集裝箱車(chē)輛進(jìn)行運(yùn)輸成品,而原料則更多。而電站的安裝,支架的運(yùn)輸量要比電池組件大五倍左右,也就是需要5000個(gè)大型貨車(chē)進(jìn)行運(yùn)輸。
如果按照胡總書(shū)記的新能源的15%的目標(biāo),每年光伏發(fā)電裝機(jī)量將達(dá)到1000GW,那么,將需要50萬(wàn)輛貨車(chē)來(lái)運(yùn)送光伏組件和支架,這還沒(méi)有包括前段的中間產(chǎn)品。因此,光伏產(chǎn)業(yè)對(duì)于物流的需求,將接近鋼鐵和煤炭對(duì)于運(yùn)輸?shù)男枨蟆?
五、結(jié)語(yǔ)
以上,對(duì)于太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)鏈做出了簡(jiǎn)單的概述。希望那些對(duì)光伏產(chǎn)業(yè)有興趣的人能夠從中得到一些有益的東西?,F(xiàn)在的光伏產(chǎn)業(yè)還很年輕和幼稚,離成熟還很遠(yuǎn),而這也正是這個(gè)行業(yè)的魅力所在。未來(lái)的光伏市場(chǎng)一片光明,讓我們拭目以待!
Это также согласованные ожидания отрасли на рынке фотоэлектрических технологий в следующем году. Гао Цзифань, председатель и генеральный директор Tianhe Light Energy, ? предупредил ? по тому же случаю, что из - за быстрого расширения фотоэлектрических
мощностей и спроса в этом году промышленная цепочка имеет инерцию двигаться вперед, ? но эта инерция будет сталкиваться в следующем году, вызывая раунд перетасовки или корректировки?.
По объемам поставок в прошлом году Tianhe Light и Ats заняли третье и пятое места в мировом рейтинге поставок компонентов соответственно.
Данные Государственного энергетического управления показывают, что с января по октябрь 2023 года в стране было добавлено 142,56 млн. киловатт установленной мощности для фотоэлектрической энергетики, что почти на 145% больше, чем в предыдущем
году. По прогнозам Bloomberg New Energy Finance, в этом году глобальные фотоэлектрические установки вырастут на 64%.
По мнению Лу Чуана, председателя Zhengtai New Energy, фактическая установка в мире в этом году превзошла целевые ожидания начала года, в частности, китайский рынок намного превысил план начала года, но фактическая реализация каждого предприятия
может быть немного ниже целевого объема поставок в начале года.
Основные причины этого явления включают в себя несколько аспектов: во - первых, сезонные колебания, особенно в первом и втором кварталах этого года, Европа накопила много запасов, накопление запасов в условиях быстрых колебаний цен, в
результате чего некоторые клиенты по глобальным каналам столкнулись с большим обесценением при поставках, в этом случае задержка поставок со второго по третий квартал. Во - вторых, рост производственных мощностей во всей отрасли превысил рост
рынка, разбавив поставки некоторых производителей, когда у каждой компании больше производственных мощностей, ? что привело к небольшому разрыву между ожиданиями поставок и фактическими поставками каждой компании, но в целом соответствует ожиданиям?,
- сказал Лучуань.
Заглядывая в 2024 год, в этом году будет трудно продолжить высокий рост спроса.
? Поскольку поставки в этом году намного превышают первоначальные ожидания, это окажет давление на рост в следующем году?, - судил Ли Сяньдэ, председатель Jingke Energy, рыночный спрос в следующем году будет расти, но не так быстро, как
в этом году. ? Я считаю, что (в следующем году) будет диапазон 20% - 30% ?.
? Замедление спроса является самой большой неопределенностью, с которой столкнется фотоэлектрическая индустрия в следующем году, но 20 - 30% также относятся к разумным годовым комбинированным темпам роста?, - сообщили отраслевые аналитики
в бушующих новостях во время саммита.
Под быстрым расширением производственных мощностей старых и новых игроков узкое место в поставках кремния вверх по течению от фотоэлектрической энергии в течение двух лет было снято, цены во всех звеньях значительно снизились, а цены
на компоненты погрузились до нового минимума.
Бушующие новости заметили, что с ноября центральные предприятия концентрируют свои данные о торгах на закупку, цена компонентов приближается или даже падает ниже важного психологического уровня 1 юань / Вт. По данным стороннего
агентства Infolink, под влиянием таких операций, как сброс запасов и т. Д., Рыночные выжидательные настроения увеличились, а декабрь - это заключительный этап фотоэлектрических проектов, сокращение спроса, основная цена компонентов в декабре тихо
упала ниже 1 юаня.
Гао Цзифань считает, что вышеупомянутое снижение цен привело к тому, что вся промышленная цепочка стала неустойчивой. ? Снижение цен на компоненты полезно и может стимулировать расширение рынка, но быстрое снижение цен на компоненты
вредно. Всего за год цена компонентов снизилась с 2 до 1 доллара, и даже некоторые торги были ниже 1 доллара. Эта цепочка ценообразования торгов не приносит прибыли и не может быть устойчивой?.
全國(guó)服務(wù)熱線
18188896195