太陽能(SolarEnergy),一般是指太陽光的輻射能量,在現(xiàn)代我們一般用作發(fā)電。自地球形成生物就主要以太陽提供的熱和光生存,隨著全球不可再生資源的消耗利用,才有意把太陽能進一步發(fā)展。太陽能的利用有被動式利用(光熱轉(zhuǎn)換)和光電轉(zhuǎn)換兩種方式。太陽能發(fā)電一種新興的可再生能源。廣義上的太陽能是地球上許多能量的來
源,如風(fēng)能,化學(xué)能,水的勢能等等。
太陽能電池板是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分,也是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中價值最高的部分。其作用是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,或送往蓄電池中存儲起來,或推動負(fù)載工作。太陽能電池板的質(zhì)量和成本將直接決定整個系統(tǒng)的質(zhì)量和成本。
1. 成本最低只有用水刷洗。這屬于長期維護。沒有別的辦法,灰塵遮擋嚴(yán)重的話發(fā)電效率降低很多
2. 請清理工人,這個比較有效,但是成本可能會比較高,太陽能施工方優(yōu)先推薦
3.購買渠槽式太陽能電池板,只需在方陣最頂端安裝噴頭即可,水流會順著渠道流出,但這樣天陽能電池板的造價太高,國內(nèi)還沒有出現(xiàn)類似,隨著我國對太陽能的重視和技術(shù)的日益成熟,太陽能電池板的清理技術(shù)會普遍,
太陽能電池板的清理工作主要放在早晨,傍晚,陰雨天氣,這主要是防止在發(fā)電過程中人身安全和認(rèn)為陰影帶來的光伏陣列發(fā)生熱斑效應(yīng)進而造成電量損失甚至組件的燒毀。盡量避免發(fā)電過程中清理,如必須清理請關(guān)閉各方陣中的回流裝置確保屋頂方陣斷電情況下工作。
染料敏化太陽能電池顯著降低成本
•太陽能是最有前途的一種可再生能源,但是,傳統(tǒng)的太陽能電池的成本高,至今一直限制著它的普及。為了提高太陽能的競爭力,科學(xué)家們轉(zhuǎn)向開發(fā)染料敏化太陽能電池,這種太陽能電池使用低成本的有機染料和二氧化鈦(TiO2:titaniumdioxide)納米粒子,取代昂貴的半導(dǎo)體和稀土元素,用以吸收陽光。新加坡科技研究署(A*STAR)材料研究與工程所的黃兆紅(ZhaohongHuang)和同事,現(xiàn)在進一步降低了染料敏化太陽能電池的成本,他們甚至取代了銦錫氧化物(ITO:ndium tinoxide)這種標(biāo)準(zhǔn)透明電極材料,而采用碳納米管。
典型的染料敏化太陽能電池包含一個多孔層,上面的二氧化鈦納米粒子沉浸在一種有機染料中。這種染料吸收太陽光,把這種能量轉(zhuǎn)換成電能,電流進入二氧化鈦納米粒子。面向太陽一面的太陽能電池,通常覆蓋透明電極,可攜帶電荷載體,離開二氧化鈦,并導(dǎo)出太陽能電池。“
• 為了克服這個問題,,染料敏化太陽能電池采用二氧化鈦薄膜,性能顯著提高,勝過那些沒采用的電池。太陽能轉(zhuǎn)換效率只有1.8%,低于傳統(tǒng)的太陽能電池,這些傳統(tǒng)電池都使用ITO電極。這是由于較高的電阻,而且降低了碳納米管薄膜的光學(xué)透明度,這就限制了進入電池的陽光照射量。
• 如果成功的話,這些成果會極大地影響染料敏化太陽能電池的成本和穩(wěn)定性。
•碳納米管電極。采用碳納米管有顯著的成本優(yōu)勢。然而,在早期的設(shè)計(左)中,碳納米管會退化,這是因為一些化學(xué)過程(電子:電子,i3-:在液體中的離子)?,F(xiàn)在,使用鈦氧化物保護薄層,可以穩(wěn)定碳納米管(右),提高了這些電池的性能
日本新能源機構(gòu)NEDO研發(fā)出世界最小光伏逆變器
•日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機構(gòu)(NEDO)日前宣布,由產(chǎn)業(yè)界、政府、學(xué)術(shù)界聯(lián)合組建的技術(shù)研究組織“下一代電力電子研究開發(fā)機構(gòu)”,已成功研發(fā)出世界上最小的逆變器。與一般逆變器相比,其尺寸僅為約二十五分之一,縮至約500立方厘米。該項成果未來有望應(yīng)用于電動汽車和鐵路。
逆變器是將直流電變成交流電的裝置,由于可提高電機的轉(zhuǎn)動效率,因而常用于家電等領(lǐng)域,將太陽能發(fā)電產(chǎn)生的直流電接入交流電的輸電線的過程中,逆變器也是不可或缺的裝置。
此次開發(fā)的逆變器使用了硅碳化合物作為半導(dǎo)體元件材料,而非以往的硅。電力變換效率得到提升,從而實現(xiàn)了小型化。實驗中,該逆變器成功連續(xù)驅(qū)動輸出功率達15千瓦的電機,這一功率相當(dāng)于家用空調(diào)的15倍以上。
隋征國家對太陽能重視,晶體材料的價格將走下坡路線
多晶硅:核心競爭力仍待提升
— —國外需求增長放緩,國內(nèi)面臨進口產(chǎn)品擠壓
• 中國電子材料行業(yè)協(xié)會經(jīng)技部主任、多晶硅產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟秘書長魯瑾
發(fā)展多晶硅產(chǎn)業(yè)是國內(nèi)業(yè)者所肩負(fù)的重要使命。我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)、光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展甚至國防軍工業(yè)的發(fā)展都離不開我國自有的多晶硅產(chǎn)業(yè)。太陽能光伏產(chǎn)業(yè)是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,也是實現(xiàn)我國能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、應(yīng)對氣候變化、完成減排目標(biāo)的重要保證。多晶硅作為太陽能光伏發(fā)電的基礎(chǔ)原材料,其產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義,美國、日本等發(fā)達國家都將其作為重要的戰(zhàn)略物資。正是我國多晶硅產(chǎn)業(yè)迅速的發(fā)展壯大,才支撐著我國太陽能電池的產(chǎn)量連續(xù)五年位列世界第一。當(dāng)今,國外市場需求增長的放緩、國內(nèi)外市場競爭的加劇以及產(chǎn)業(yè)內(nèi)部的深層次矛盾,使我國多晶硅產(chǎn)業(yè)又一次站在了機遇和挑戰(zhàn)的關(guān)口。我國多晶硅產(chǎn)業(yè)迫切需要完善產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),推動產(chǎn)業(yè)配套,在規(guī)模與成本上提升核心競爭力。
產(chǎn)量已占全球35%
我國的多晶硅產(chǎn)量已占全球的35%左右,2012年年末我國多晶硅產(chǎn)能將達到20萬噸。
2011年,一方面受歐債危機的影響,光伏產(chǎn)品的主要市場———歐洲各國大幅度削減政策補貼,從而使光伏產(chǎn)業(yè)受到了很大沖擊;另一方面,2010~2011年上半年間,光伏產(chǎn)業(yè)的投入反而不斷加大,產(chǎn)能大幅度擴大,使得全球太陽能電池產(chǎn)品庫存壓力凸顯。光伏行業(yè)進入新一輪的調(diào)整期,國內(nèi)多晶硅產(chǎn)業(yè)也深受此影響。
2011年隨著多晶硅企業(yè)新建和擴產(chǎn)產(chǎn)能的釋放,全球多晶硅產(chǎn)量繼續(xù)不斷增長。2011年,全球總產(chǎn)量達到24萬噸,同比2010年增長了30%,預(yù)計2012年仍將有30%左右的增長。全球范圍內(nèi),多晶硅市場供需基本平衡或供略大于求。在光伏行業(yè)發(fā)展的驅(qū)動下,我國國內(nèi)對多晶硅的需求量也在逐年增長。從2008年的16544噸消耗量,增加到2011年的146131噸。
根據(jù)中國電子材料行業(yè)協(xié)會最新調(diào)查統(tǒng)計,2011年國內(nèi)多晶硅產(chǎn)量達到82768噸,同比2010年45021噸增長84%。產(chǎn)業(yè)依舊保持快速增長的勢頭,2006~2011年我國多晶硅產(chǎn)量翻了數(shù)番,年均增長超過100%。2011全年銷售額超過230億元,與2010年基本持平;就業(yè)總?cè)藬?shù)超過1.5萬人,其中技術(shù)人員超過5000人。截至2011年年底,我國已建多晶硅生產(chǎn)線的總產(chǎn)能達到14.8萬噸,預(yù)計到2012年年末我國多晶硅產(chǎn)能將達到20萬噸。我國的多晶硅產(chǎn)量已占全球的35%左右,已成為繼美、德之后的全球多晶硅生產(chǎn)大國。
近幾年國內(nèi)多晶硅生產(chǎn)企業(yè)取得了快速的發(fā)展,已經(jīng)打破了國際多晶硅生產(chǎn)格局。我國部分企業(yè),如江蘇中能、賽維LDK、洛陽中硅和重慶大全等企業(yè),產(chǎn)能規(guī)模已躋身世界前列。江蘇中能以全年產(chǎn)量接近3萬噸、產(chǎn)能4.6萬噸成為全球第三大多晶硅生產(chǎn)企業(yè),其多晶硅產(chǎn)量占國內(nèi)總產(chǎn)量的36%。賽維LDK年產(chǎn)量也已超過萬噸。
• 大規(guī)模生產(chǎn)體系已形成
在生產(chǎn)實踐中積累,已突破并掌握了改良西門子法規(guī)?;a(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)。
我國多晶硅產(chǎn)業(yè)化技術(shù)不斷提升。近幾年來,我國多晶硅產(chǎn)業(yè)在產(chǎn)能產(chǎn)量規(guī)模年年翻番的基礎(chǔ)上,企業(yè)通過自主研發(fā)、引進國外先進技術(shù)并消化吸收等方式,在生產(chǎn)實踐中積累,已突破并掌握了改良西門子法規(guī)?;a(chǎn)關(guān)鍵技術(shù),多晶硅大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)體系已經(jīng)形成。
工業(yè)和信息化部《太陽能光伏產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》報告中指出,“十一五”期間,我國光伏產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排取得顯著成效,副產(chǎn)物綜合利用水平穩(wěn)步提高,資源利用率整體取得大幅提升。根據(jù)中國電子材料行業(yè)協(xié)會最新統(tǒng)計,國內(nèi)多晶硅企業(yè)的平均綜合電耗已由2006年的每生產(chǎn)1公斤多晶硅消耗300~350千瓦時,下降為2011年的80~150千瓦時,部分技術(shù)先進企業(yè)甚至已低于80千瓦時。而多晶硅直接生產(chǎn)成本,也由最初的70美元/公斤降至目前的25~40美元/公斤左右,少數(shù)多晶硅企業(yè)的生產(chǎn)成本已降至20美元/公斤,達到國際先進水平。而且大部分企業(yè)仍在優(yōu)化工藝,以期進一步降低生產(chǎn)能耗和成本。規(guī)劃中對于我國多晶硅產(chǎn)業(yè)在“十一五”期間的發(fā)展給予了充分的肯定,將高純多晶硅列為“十二五”發(fā)展重點,并指出“支持骨干企業(yè)做優(yōu)做強,到2015年多晶硅領(lǐng)先企業(yè)達到5萬噸級,骨干企業(yè)達到萬噸級水平”,“多晶硅生產(chǎn)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)規(guī)模、產(chǎn)品質(zhì)量和環(huán)保水平的同步提高,到2015年平均綜合電耗低于120千瓦時/公斤”。
污染問題得到有效解決
多晶硅的環(huán)保問題并不存在技術(shù)瓶頸,“污染源”單純、易處理、易防控。
多晶硅生產(chǎn)本身單位電耗較高,但同時也具有高技術(shù)含量、高附加值、高產(chǎn)值的特點,而且其能源消費結(jié)構(gòu)比較單一(主要為電力),其單位產(chǎn)值的綜合能耗與其他行業(yè)相比并不太高。目前行業(yè)主流能耗達到80~150千瓦時/公斤多晶硅,多晶硅生產(chǎn)每單位工業(yè)增加值的耗能在0.6~1噸標(biāo)準(zhǔn)煤的水平,與全國單位工業(yè)增加值能耗平均水平(1.92噸標(biāo)準(zhǔn)煤/萬元,2010年)相比并不高,是典型的高效節(jié)能產(chǎn)品。節(jié)能降耗技術(shù)得到國內(nèi)企業(yè)一致關(guān)注,是降低生產(chǎn)成本的關(guān)鍵。目前相關(guān)技術(shù)仍在不斷研發(fā),有望能進一步降低能耗電耗。而整個光伏產(chǎn)業(yè)鏈的萬元工業(yè)產(chǎn)值能耗則更低。
另外,從“能源再生比”的概念測算,從生產(chǎn)工業(yè)硅到做成太陽能組件,以目前的工藝水平,每公斤硅共耗電小于250千瓦時(含多晶硅生產(chǎn)、單晶拉制/鑄錠、切片、電池片制造、組件封裝等環(huán)節(jié)),而每千瓦太陽能電池需多晶硅原材料7公斤。根據(jù)我國太陽能資源分布情況保守計算,以每瓦太陽能電池每年可發(fā)電1.5千瓦時左右,太陽能電池的使用年限20年,可以計算出硅太陽能電池的能源再生比為:1.5×20×1000/(250×7)≈17。也就是說,在制造硅太陽能電池(從工業(yè)硅至電池組)的全過程中消耗的全部電能,在它使用2年左右的時間內(nèi)可被收回。因此,多晶硅產(chǎn)業(yè)不是高能耗產(chǎn)業(yè)。
多晶硅生產(chǎn)的環(huán)保問題也是國內(nèi)多晶硅企業(yè)和社會各界所重點關(guān)注的問題。改良西門子法多晶硅生產(chǎn)在工藝過程中(如氯硅烷合成、還原、氫化等),將伴隨產(chǎn)生大量氫氣、氯化氫、三氯氫硅和四氯化硅等,其中主要的副產(chǎn)物是四氯化硅、氯化氫、氫氣以及高低沸點物。應(yīng)該說,從技術(shù)上來看,多晶硅的環(huán)保問題并不存在技術(shù)瓶頸,相對于其他化工企業(yè),多晶硅的“污染源”單純、易處理、易防控。目前從我國多晶硅產(chǎn)業(yè)狀況來看,多晶硅生產(chǎn)副產(chǎn)物利用已成為多晶硅規(guī)?;a(chǎn)的一個重要環(huán)節(jié)。副產(chǎn)物四氯化硅處理方式有多種,其出路或綜合利用的效果直接關(guān)系到多晶硅生產(chǎn)的經(jīng)濟效益、能耗物耗及環(huán)保,甚至關(guān)系到多晶硅生產(chǎn)線的正常運行。
• 對于四氯化硅的循環(huán)再利用,國內(nèi)企業(yè)目前布局比較適用的是采取氫化處理方式,將其轉(zhuǎn)化為三氯氫硅再利用,既解決了排放問題,又可以提高多晶硅的產(chǎn)出。目前國內(nèi)已經(jīng)投產(chǎn)的多晶硅企業(yè)大部分已經(jīng)解決了全物料循環(huán)和清潔生產(chǎn)問題;有的正在技術(shù)改造升級過程中,主要通過外銷、綜合利用和無公害處理等方式加以處理,不再有任意排放的現(xiàn)象。多晶硅生產(chǎn)中所產(chǎn)生的高低沸點物等較難回收的副產(chǎn)物,目前國內(nèi)多數(shù)企業(yè)采用淋洗、堿中和等方式處理,部分企業(yè)也已投入了歧化處理、白炭黑制備等設(shè)備進行處理。有效、合理地處理多晶硅的副產(chǎn)物,不僅是減排環(huán)保的要求,也有利于提高企業(yè)綜合經(jīng)濟效益。因此,多晶硅生產(chǎn)造成污染的問題也已得到解決。
低價進口產(chǎn)品沖擊國內(nèi)市場
韓美等多晶硅大廠不斷加大向中國市場的低價產(chǎn)品傾銷力度。
2011年全球光伏市場跌宕起伏,多晶硅產(chǎn)品市場價格也是一路下滑,從年初的80美元/公斤降至目前的30美元/公斤,下降幅度達到60%。這固然有國內(nèi)多晶硅企業(yè)技術(shù)水平提升、成本降低、產(chǎn)能釋放、下游需求縮減的原因,更為重要的原因則是多晶硅產(chǎn)品市場是全球化的市場,國外企業(yè)利用其規(guī)模大、成本低、價格低廉的優(yōu)勢,吸引國內(nèi)下游廠家,并通過長期合同和高額違約金捆綁下游企業(yè)規(guī)避風(fēng)險。目前國內(nèi)大部分多晶硅企業(yè)無論在技術(shù)水平、產(chǎn)業(yè)規(guī)模、創(chuàng)新能力上,還是在資金支持力度、政府支撐扶持力度上,同世界大公司都有很大的差距,競爭力處于明顯弱勢。
就國內(nèi)市場來看,國內(nèi)多晶硅的實際產(chǎn)量仍然遠(yuǎn)小于需求量,但大量進口產(chǎn)品激增擠壓國內(nèi)市場,尤其是韓美等多晶硅大廠不斷加大向中國市場的低價產(chǎn)品傾銷力度。根據(jù)海關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù),2011年我國進口多晶硅6.46萬噸,同比上升36%;進口額為38億美元,同比上升42%。尤其是韓國從2011年4月超過美國成為我國最大多晶硅進口國,出口量占到了我國多晶硅總進口的32.2%。為了爭奪中國市場,OCI的長單價出口價比國內(nèi)均價便宜3萬~8萬元/噸,現(xiàn)貨價便宜5萬~10萬元/噸,對我國多晶硅市場的沖擊尤為明顯。
我國有多晶硅生產(chǎn)企業(yè)近四十家,大部分企業(yè)年生產(chǎn)能力為1000~3000噸,甚至還有千噸級以下年生產(chǎn)規(guī)模的企業(yè)。有的企業(yè)投產(chǎn)時間不長,技術(shù)消化吸收有待進一步完善。2009年以前投建的生產(chǎn)線相對投資成本高,設(shè)備能耗高,因而企業(yè)綜合產(chǎn)品成本相對高。目前多晶硅市場價格為30美元/公斤,已經(jīng)低于很多國內(nèi)多晶硅企業(yè)生產(chǎn)成本,而在產(chǎn)品價格下跌過程中,大型企業(yè)的生存能力強,市場反而向龍頭企業(yè)集中。國內(nèi)已有大量多晶硅企業(yè)被迫停產(chǎn)減產(chǎn),尤其是去年第四季度以來國內(nèi)企業(yè)的產(chǎn)能利用率快速下降,庫存激增,很多企業(yè)已面臨較大的生存威脅。
原標(biāo)題:太陽能電池板的清理與未來市場