国内市场的政策在前几天也已经发布,市场将会出现恢复性增长。
我们最终会在2022年达到200GW,我们刚刚也提到了一些新的增长,所以我觉得现在对于太阳能没有什么阻碍。有这么样一种市场的前景,我们光伏产业会不会把它拿下来呢?我感觉到也是完全具备条件的,首先光伏产业经过这十几年的发展,拿中国的光伏产业来讲,已经具备了很好的发展素质,已经具备了相当大的产业规模,而且我觉得作为光伏产业,从中国到全球,它具有一个很好的快速发展的基因。
决定这些新兴的国家好与坏,其实也是要从整体来看,几位同事前面讲的,对整个全球都比较乐观。另外一方面,我们要有效利用新的技术,提高我们的电池效率,包括我们说到的异质结等技术,前面说到了30%的效率,24%这样的效率目标,所以我们一定是要记得,技术是在不断演变的,我们不能盲目的追寻这样的技术。大家一定要关注储能的市场,所以我们现在两年以后,中国的储能技术出来,储能电站的成本已经低于南美机组,协鑫有一千多万机组在浙江,大幅度的发展,我们储能多出来以后远远多于核能和火电,再加上光伏,我们新的技术出来以后,200GW是没什么问题的,因为中国电力市场已经从装机来讲,目前完全可以满足工农业经济的生产,我们完全可以按照总书记要求,我们是一个把煤减下来,通过清洁和新能源的替代,但是其他的国家完全是严重处于缺的地区。从2015年之后,开始也是这样动作,发展需要,中国的市场成长起来了,日本市场也成长起来了,当时我们中国市场跟印度市场是2015、2016年之后的新兴市场,而且当时日本的市场最多占我们整个中国出口产品的30%以下,在那时候这两个市场是主要的新兴市场,那时期,还有包括土耳其市场,土耳其后来也发起了贸易救济的措施。所以我们想来听听您的一些看法,比如说从法国的角度跟我们分享一下你们在这方面的目标,还有政府方面的目标,在实现目标过程中有什么经验教训,以及有什么障碍?在推动市场的发展过程中有哪些要注意的?Xavier DAVAL:太阳能我觉得对于法国来讲很多年,其实法国的电力组合是跟其他国家不太一样,电力发电的。
所以大家因为看着很乐观,我也建议还要谨慎。向中东地区的阿联酋等等,也包括伊朗,他们这些对光伏增长都是比较快,形成了新兴的市场,欧洲地区也包括乌克兰,这几年增长也是比较快,也占的份额差不多在3%左右。与之不同,铸锭单晶硅锭由于凝固的高度较短,其电阻率分布最大值与最小值的差距不超过1.5倍(图4)。
4.不含融资成本、耕地占用税、植被恢复、清扫机器人、水保环保等相关费用。铸锭单晶(cast-monowafer),是指采用多晶铸锭炉,在常规多晶铸锭工艺的基础上加入单晶籽晶,定向凝固后形成方型硅锭,并通过开方、切片等环节,最终制成单晶的硅片。无论直拉单晶、多晶还是铸锭单晶,对于电站投资商及终端用户而言,选择的根本依据最终都会归结为:谁的性价比更高。若基于国内某一类地区大型地面电站为典型场景为投资模型进行测算,并采用如下测算边界条件:1.运维费用:0.03元/W,每年以3%的速度增长。
目前单晶硅棒可以做到的平均氧含量先进水平为11-12ppma,而铸锭单晶只有该数值的一半左右(图5)。相较158.75mm尺寸的单晶全方片与同尺寸铸锭单晶硅片制造的72片组件,其功率输出相差不到5瓦(图3)。
同时铸锭单晶尺寸也更为灵活,一个大方锭变动开放尺寸,无论157、158还是166的尺寸,都轻而易举。铸锭单晶硅片采用与直拉单晶相同的碱制绒,制绒后表面微观结构与直拉单晶一样,同样为规整的金字塔结构。尽管在铸锭单晶整张硅片不到1%的面积里,偶尔会出现个别不同晶向的晶胞,但是整个大方锭产出的铸锭单晶硅片中,出现这一现象的硅片占总产品的比例,也不过几个百分点。整体而言,直拉单晶与多晶最大的不同在于,由于晶格结构较为完美,直拉单晶可以被认为是一个巨大的晶粒,而多晶是由无数个不同晶向的均匀小晶粒构成,位错密度较之直拉单晶要高2个数量级左右。
第三代产品较之传统铸锭单晶产品,消灭了以往铸锭生产中容易产生的二类片及曾占成品高比例的三类片,有效解决了客户使用硅片时必须搭配使用、照单全收的苦恼和尴尬,鑫单晶G3无论是外观还是内在的位错密度,都无限接近直拉单晶硅片,为日趋多元化的光伏材料市场提供了一个极具竞争力的高效产品。从方到方,比从圆到方更经济,铸锭单晶生产过程中切除余料的比例更低。目前,保利协鑫鑫单晶G3硅片年产能可达8-10GW以上。对比铸锭单晶和直拉单晶的制造过程,单晶提拉旋转的过程中硅液不断与以二氧化硅为原料的石英坩埚发生旋转冲刷,而铸锭过程相对而言更像一个安静的美男子。
未来,光伏平价上网将不再是一句口号,而是光伏人可以切实达到的目标。鑫单晶系列产品的品质,也将一如既往的延续协鑫最高等级的质量稳定性,协鑫将确保其自身品牌的长期竞争力。
由于铸锭炉体的升级改造相对简单,随着158.75mm尺寸鑫单晶G3硅片在电池端应用的进一步放量,鑫单晶G3产能的进一步提升也易如反掌。在成本与铸造多晶几乎一样低的同时,鑫单晶G3的电池效率拥有大幅提升。
由于铸锭单晶硅片为全方片,可采用碱制绒或黑硅制绒,对PERC电池、MWT电池都显示出良好的适用性,其中对于MWT电池更能发挥其充分利用受光面积的优势、进一步提高组件效率。鑫单晶G3在多家客户大批量应用结果显示,使用目前主流的PERC电池工艺,鑫单晶G3与直拉单晶电池的转换效率绝对值差值,相差不到0.3%(图2)。即便是在常规的P型掺杂剂硼的分凝系数已经为0.8、很接近于1的情况下,单晶硅片电阻率的头尾分布仍然比较宽,硅片的最大电阻率一般是最小电阻率的2-3倍。5.组件的衰减率:单晶PERC首年3%,次年0.6%。早在2011年,保利协鑫就已经开始该类产品的研发。若直拉单晶制造厂商为了进一步降低电池衰减,采用镓作为掺杂剂代替硼掺杂剂,由于镓的分凝系数仅为硼的百分之一,这必将造成掺镓单晶硅棒的电阻率进一步分散。
另外,镓掺杂的直拉单晶专利目前尚未到期,而镓掺杂的铸锭单晶却没有此类知识产权风险。而PERC电池工艺对硅片的电阻率较为敏感,更窄的电阻率分布有利于电池制程的控制。
直拉单晶硅棒属于瘦长型选手,长度通常高达3米甚至4米。鑫单晶G3在实际生产中,从单炉装料量、晶体生长速度到成品率,从单位电耗到坩埚等耗材成本,乃至其自动化生产的便捷程度上,都比单晶制造的直拉法更有优势。
第一代铸锭单晶硅片曾在2011年至2012年风靡一时,由于出色的性能表现,在市场上供不应求,售价甚至一度超过了直拉单晶。鑫单晶G3产品具有以下几个显著的特点和优势:一、生产成本低,转换效率高正如中国科学院院士、浙江大学材料科学与工程学院教授杨德仁所言,铸造单晶将铸造技术的低成本、低能耗、大尺寸优势和单晶的高效率、高质量优势结合到了一起。
在目前电站投资的成本模型中,采用72片385瓦的直拉单晶组件,与采用72片380瓦的鑫单晶G3组件相比,由于这5瓦功率差带来的BOS成本节省几乎可以忽略不计。采用166mm边长的鑫单晶G3硅片,叠加MBB、PERC电池工艺以及半片等组件技术,量产平均组件功率输出可达到425~430瓦。除协鑫的第一代、第二代铸锭单晶产品之外,赛维LDK、晶澳、昱辉、凤凰光伏等企业都陆续推出过类似产品。铸锭单晶鑫单晶G3,其位错密度上更接近于直拉单晶,晶胞个数降到个位数。
同样掺杂浓度下,电阻率的分布与硅棒长度呈正相关,即硅棒长度越长、电阻率分布越宽。鑫单晶G3PERC首年衰减率2.5%。
2016年之后,金刚线切片的升级改造、PERC电池逐渐代替全铝背场电池等技术得到广泛应用,加之领跑者计划的推波助澜,单晶硅片市占率逐步从低谷崛起。相反对于单晶而言,小倒角意味着圆转方的得率低、硅片成本高,而大倒角,必然会在光伏组件上产生更多的留白,降低组件效率。
随着铸锭单晶技术的进一步提升、原料利用率的进一步提高,其制造成本仍有较大的降低空间。灵活尺寸才更加经济适用,这一优势使得鑫单晶G3更能满足客户的定制化尺寸需求。
基于该技术路线,保利协鑫目前已顺利推出第三代产品鑫单晶G3(GCLcast-monoG3wafer)。以晶格结构完整著称的直拉单晶也不是无限完美的,它内部仍然存在103/平方厘米左右的位错密度。因为没有倒角,鑫单晶G3不仅完全兼容MBB、半片、叠瓦、拼片等技术,外观上也更为美观。图5鑫单晶与直拉单晶硅片平均氧含量对比图6鑫单晶与直拉单晶PERC电池的LeTID表现对比五、完美适配多种电池组件技术PERC、MBB、双面、MWT、半片、叠瓦、拼片无论是什么样的电池组件技术,鑫单晶G3都能完美适配。
这意味着铸锭单晶电池的光衰一定优于直拉单晶电池。在市场上,这类产品被称之为准单晶(quasi-monowafer)或类单晶(mono-likewafer)硅片。
则测算出的的大致结果如下表:从测算结果可以看出,单价1.89元/Wp的72片380瓦鑫单晶G3PERC组件与单价1.96元的72片385瓦直拉单晶组件相比,无论静态投资成本还是度电成本,鑫单晶组件都具有明显优势。图4鑫单晶G3与直拉单晶硅片电阻率分布对比四、电阻率分布与直拉单晶硅片相比氧含量更低,具有更佳LID及LeTID表现目前绝大多数P型单晶或多晶皆采用硼掺杂,由于硼氧四面体会带来电池的光致衰减(LID),在同样电阻率、同样硼掺杂浓度的前提下,硅片中的间隙氧杂质含量就会成为影响电池衰减的重要因素。
时至今日,保利协鑫七年磨一剑,第三代铸锭单晶硅片横空出世,以多晶的低成本、单晶的高效率,再次受到业界广泛关注。即考量电站的投资成本及平准化发电成本(LCOE)。