【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 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。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?，以及工作時(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）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。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。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。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。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ICPAES（等離子體原子光譜儀），ICPMS（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。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。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）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?。多晶硅具有半?dǎo)體性質(zhì)，是極為重要的優(yōu)良半導(dǎo)體材料，電子工業(yè)中廣泛用于制造半導(dǎo)體收音機(jī)、錄音機(jī)、電冰箱、彩電、錄像機(jī)、電子計(jì)算機(jī)等的基礎(chǔ)材料。是生產(chǎn)太陽(yáng)能電池的主要原料。多晶硅也可生產(chǎn)出不同型號(hào)的太陽(yáng)能電池組，把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能。該產(chǎn)品廣泛用于航天、航空以及城市建設(shè)、交通、通訊等領(lǐng)域。多晶硅的最終用途主要是生產(chǎn)集成電路、分立器件和太陽(yáng)能電池片。目前，占主流的太陽(yáng)能電池是硅太陽(yáng)能電池，太陽(yáng)能電池中88%是塊狀硅太陽(yáng)能電池，而這些塊狀硅太陽(yáng)能電池，無(wú)論單晶硅太陽(yáng)能電池還是多晶硅太陽(yáng)能電池，最初原料都是多晶硅，多晶硅產(chǎn)業(yè)與下游的電子信息產(chǎn)業(yè)和太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)的關(guān)聯(lián)度非常高，因此，下游的電子信息產(chǎn)業(yè)和太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展是拉動(dòng)多晶硅材料產(chǎn)量大幅增長(zhǎng)的主力軍。太陽(yáng)能作為可再生能源中重要的一種既豐富又無(wú)污染的新能源，是各國(guó)重點(diǎn)支持領(lǐng)域。前幾年，各國(guó)紛紛出臺(tái)政策，加大對(duì)發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)支持力度，使光伏產(chǎn)業(yè)在世界各種能源增長(zhǎng)速率中名列第一。多晶硅的用途主要來(lái)自于半導(dǎo)體和太陽(yáng)能電池，按純度要求不同，分為電子級(jí)和太陽(yáng)能級(jí)。其中，用于電子級(jí)多晶硅占55%左右，太陽(yáng)能級(jí)多晶硅占45%，隨著光伏產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，太陽(yáng)能電池對(duì)多晶硅需求量的增長(zhǎng)速度高于半導(dǎo)體多晶硅的發(fā)展。世界多晶硅主要生產(chǎn)企業(yè)有日本的Tokuyama、三菱、住友公司，美國(guó)的Hemlock、Asimi、SGS、MEMC公司，德國(guó)的Wacker公司等，其中Tokuyama、Hemlock、Wacker三個(gè)公司生產(chǎn)規(guī)模最大，年產(chǎn)能均在3000～5000噸。太陽(yáng)能電池arcell伏打電池，是一種將光能直接轉(zhuǎn)換成電能的半導(dǎo)體器件?，F(xiàn)主要有硅、硫化鎘、砷化鎵太陽(yáng)能電池。太陽(yáng)能電池應(yīng)用領(lǐng)域：1．用戶太陽(yáng)能電源：（1）電源10－100W不等，用于邊遠(yuǎn)無(wú)電地區(qū)如高原、海島、牧區(qū)、邊防哨所等軍民生活用電，如照明、電視、收錄機(jī)等；（2）3－5Kw家庭屋頂并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)；（3）光伏水泵：解決無(wú)電地區(qū)的深水井飲用、灌溉。2．交通領(lǐng)域：如航標(biāo)燈、交通、鐵路信號(hào)燈、交通警示、標(biāo)志燈、路燈、高空障礙燈、高速公路、鐵路無(wú)線電話亭、無(wú)人值守道班供電等。3．通訊、通信領(lǐng)域：太陽(yáng)能無(wú)人值守微波中繼站、光纜維護(hù)站、廣播、通訊、尋呼電源系統(tǒng)；農(nóng)村載波電話光伏系統(tǒng)、小型通信機(jī)、士兵ＧＰＳ供電等。4．石油、海洋、氣象領(lǐng)域：石油管道和水庫(kù)閘門(mén)陰極保護(hù)太陽(yáng)能電源系統(tǒng)、石油鉆井平臺(tái)生活及應(yīng)急電源、海洋檢測(cè)設(shè)備、氣象、水文觀測(cè)設(shè)備等。5．太陽(yáng)能制氫加燃料電池的再生發(fā)電系統(tǒng)；海水淡化設(shè)備供電；衛(wèi)星、航天器、空間太陽(yáng)能電站等。太陽(yáng)能電池的應(yīng)用比例我國(guó)多晶硅工業(yè)起步于上世紀(jì)五六十年代中期，生產(chǎn)廠多達(dá)20余家，由于生產(chǎn)技術(shù)難度大、生產(chǎn)規(guī)模小、工藝技術(shù)落后、環(huán)境污染嚴(yán)重、耗能大、成本高，絕大部分企業(yè)虧損而相繼停產(chǎn)和轉(zhuǎn)產(chǎn)，到1996年僅剩下4家。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，強(qiáng)大的需求和豐厚的利潤(rùn)刺激著多晶硅產(chǎn)業(yè)的迅速膨脹。多晶硅現(xiàn)貨價(jià)7年內(nèi)上漲了10倍，高峰時(shí)利潤(rùn)率超過(guò)800%。僅在去年上半年，國(guó)內(nèi)已立項(xiàng)的多晶硅項(xiàng)目超過(guò)50個(gè)，投資規(guī)模超過(guò)1300億元，總產(chǎn)能超過(guò)23萬(wàn)噸。 市場(chǎng)需求預(yù)測(cè) 世界市場(chǎng)一、國(guó)外生產(chǎn)多晶硅企業(yè)Tokuyama（日本）；Wacker（德國(guó)）；Wacker公司是目前世界第二大多晶硅廠，也是目前世界上最大的半導(dǎo)體硅材料廠之一，其產(chǎn)業(yè)鏈包括多晶硅、單晶硅（CZ和FZ）、硅片（磨片和拋光片）、太陽(yáng)電池用鑄錠硅和切片。Wacker公司的多晶硅計(jì)劃的增產(chǎn)速度較快，在短短四年中增產(chǎn)8400噸。除了資金和成熟技術(shù)的實(shí)力外，更重要的是Wacker公司也是德國(guó)最大的化學(xué)工業(yè)廠。不僅有豐富的原輔材料，同時(shí)還有自備的水利發(fā)電廠。 hemlock（美國(guó)）；世界第一大多晶硅生產(chǎn)企業(yè)。MEMC（美國(guó)）產(chǎn)能：由目前3800噸到2年后的8000噸，擴(kuò)張部分主要為太陽(yáng)能級(jí)多晶硅。與無(wú)錫尚德簽有長(zhǎng)期合同，合同金額高達(dá)60億美元。二、全球產(chǎn)能及實(shí)際產(chǎn)量歐洲光伏工業(yè)協(xié)會(huì)（EPIA）發(fā)布了名為《2014年全球光伏市場(chǎng)展望》的最新報(bào)告。該報(bào)告預(yù)測(cè)了在普通和政策利好兩種不同的情形下，全球光伏市場(chǎng)未來(lái)五年的發(fā)展走勢(shì)。全球光伏市場(chǎng)發(fā)展回顧：截至2008年底，全球累計(jì)光伏發(fā)電安裝量已接近16GW，如今全球已經(jīng)安裝23GW，全球的供電能力已經(jīng)上升到25TWh。2009年歐洲以16GW，全球70%的累計(jì)安裝總量位居領(lǐng)先地位，而日本（）和美國(guó)（）位居其后。中國(guó)也進(jìn)入全球光伏市場(chǎng)TOP10，并且預(yù)計(jì)在未來(lái)幾年將會(huì)扮演光伏市場(chǎng)的主要角色。，2007年到2008年的年復(fù)合增長(zhǎng)率是160%，盡管有些市場(chǎng)已經(jīng)明顯緩慢，但是2009年光伏市場(chǎng)還是持續(xù)增長(zhǎng)了15%。2009年光伏市場(chǎng)：盡管經(jīng)濟(jì)危機(jī)陰霾尚未褪去，2009年光伏市場(chǎng)仍同比增長(zhǎng)15%，全球總裝機(jī)容量增長(zhǎng)45%。2009年光伏市場(chǎng)取得的進(jìn)展主要是因?yàn)榈聡?guó)市場(chǎng)的發(fā)展，其光伏發(fā)電安裝量在一年的時(shí)間內(nèi)幾乎翻倍，占全球安裝總量的52%。除德國(guó)以外，2009年其他國(guó)家也持續(xù)發(fā)展，意大利市場(chǎng)安裝量達(dá)到711MW，達(dá)到世界第二大市場(chǎng)。歐洲以外的市場(chǎng)也取得了較大發(fā)展，日本安裝量達(dá)到484MW，美國(guó)達(dá)到了477MW。2009年，捷克和比利時(shí)市場(chǎng)取得了較大突破，分別安裝了411MW和292MW?？紤]到這些國(guó)家的大小以及光伏的快速發(fā)展，預(yù)計(jì)未來(lái)幾年不會(huì)維持這一發(fā)展速度。法國(guó)也取得了較大發(fā)展，光伏安裝量達(dá)到285MW，其中185MW已經(jīng)入網(wǎng)。加拿大和澳大利亞市場(chǎng)逐漸開(kāi)始發(fā)展起來(lái)，相比之下韓國(guó)有所回落。2008年光伏市場(chǎng)的領(lǐng)導(dǎo)者西班牙，在經(jīng)濟(jì)危機(jī)和國(guó)內(nèi)市場(chǎng)調(diào)整的雙重壓力下，其光伏安裝量在2009年由2600MW直線下降到69MW。，占全球安裝總量的78%，其中德國(guó)占整個(gè)歐洲市場(chǎng)的68%。意大利、法國(guó)、捷克和比利時(shí)等國(guó)市場(chǎng)的發(fā)展彌補(bǔ)了西班牙市場(chǎng)的大幅下降。2009年光伏市場(chǎng)的一個(gè)較大變化是歐洲以外的新興市場(chǎng)的發(fā)展，如加拿大和澳大利亞，亞洲的中國(guó)和印度，其中日本和美國(guó)有望在未來(lái)幾年發(fā)展成為GW市場(chǎng)規(guī)模。2014年市場(chǎng)預(yù)測(cè)：在目前的前期競(jìng)爭(zhēng)階段，光伏市場(chǎng)的發(fā)展在很大程度上都是依賴于一些國(guó)家的政策扶持，這種扶持機(jī)制已經(jīng)列入相關(guān)國(guó)家法律。這種扶持計(jì)劃的介入、修改或退出都會(huì)在很大程度上影響光伏市場(chǎng)及產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。2010年3月，EPIA完成了從非常具有代表性的光伏企業(yè)、電力集團(tuán)以及國(guó)際協(xié)會(huì)組織的數(shù)據(jù)收集工作，EPIA將光伏市場(chǎng)的未來(lái)發(fā)展設(shè)置為兩種情景：普通情形和政策利好。