得晶硅者得天下

《能源評(píng)論》：今年的政府工作報(bào)告提到，五年來(lái)我國(guó)清潔能源消費(fèi)比重提高6.3個(gè)百分點(diǎn)。太陽(yáng)能被視為未來(lái)最有前景的綠色能源，您怎么看待太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展軌跡和經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)？

何祚庥：回答這個(gè)問題，要先看光伏領(lǐng)域晶硅應(yīng)用的市場(chǎng)表現(xiàn)。

就價(jià)格而言，在原料方面，2007年以來(lái)，供不應(yīng)求時(shí)多晶硅價(jià)格一度飆升到400~500美元/公斤，最低時(shí)曾降到5美元/公斤左右，近期大多在20美元/公斤以下，雖然還會(huì)有些波動(dòng)，但基本處于低位的走勢(shì)已經(jīng)形成；在光伏組件方面，生產(chǎn)成本從3美元/瓦減少到0.37美元/瓦；在光伏發(fā)電成本方面，從0.5美元/千瓦時(shí)降低到0.1美元/千瓦時(shí)，離平價(jià)上網(wǎng)只有一步之遙。

為什么十年間，多晶硅價(jià)格下降如此之快，幅度如此之大？原因就在于，多晶硅生產(chǎn)的特點(diǎn)主要是，初始投資比較大、設(shè)備費(fèi)用比較高，但原材料的價(jià)格極其低，從基本原理來(lái)看，就是硅元素，其原材料就是黃沙。

過(guò)去曾賣到500美元一公斤的背景就在于，一是產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期，設(shè)備折舊費(fèi)用較高，按照10%的折舊率計(jì)算，意味著目前基本上第一批設(shè)備的折舊基本攤銷完成，后邊就是零成本了，所以價(jià)格快速下降。但在目前的價(jià)格下，企業(yè)不僅不會(huì)賠本，還有利潤(rùn)可以賺。二是發(fā)達(dá)國(guó)家比較懂得利用市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)規(guī)律，在產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期，想方設(shè)法造成供不應(yīng)求的火熱態(tài)勢(shì)，并制造價(jià)格高企的市場(chǎng)氛圍，讓大家相信擁有硅者為王。當(dāng)時(shí)，國(guó)內(nèi)有不少企業(yè)上了這個(gè)當(dāng)，和硅料企業(yè)簽訂了十年的長(zhǎng)期供應(yīng)合同。這個(gè)事情給我們最大的教訓(xùn)是，我們還是不太懂什么叫做市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)。

《能源評(píng)論》：從經(jīng)濟(jì)性上而言，晶硅技術(shù)會(huì)居于主流的地位。也有人認(rèn)為，薄膜技術(shù)大有潛力，您怎么看待二者的關(guān)系？

何祚庥：薄膜也競(jìng)爭(zhēng)不過(guò)單晶硅多晶硅。首先，材料是一個(gè)巨大的問題。比如，薄膜技術(shù)要用到一些特種材料或稀有材料，其中銅銦鎵硒等原材料的成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)黃沙；而且這些材料不能再生，有些還有毒性，會(huì)污染環(huán)境。

目前，晶體硅的光電轉(zhuǎn)化效率從16.5%穩(wěn)定增長(zhǎng)到20%或以上的工業(yè)水平。而薄膜技術(shù)，不僅其原料很昂貴、無(wú)法循環(huán)利用，而且在光電轉(zhuǎn)化效率上也趕不上晶體硅，同等輸出功率，薄膜需要的面積遠(yuǎn)超出晶硅。所以，除非薄膜能夠大幅度降低成本，否則，幾乎沒有可能取代晶體硅。

《能源評(píng)論》：對(duì)于光熱利用技術(shù)，我國(guó)“十三五”規(guī)劃的目標(biāo)是500萬(wàn)千瓦，您認(rèn)為光熱和光伏兩種路線比較，哪種更有可能成為主流技術(shù)路線？在市場(chǎng)層面，您認(rèn)為光熱技術(shù)未來(lái)會(huì)有競(jìng)爭(zhēng)力嗎？

何祚庥：究竟是光熱的成本低，還是光電的成本低，這是一個(gè)值得研究的問題。不過(guò)，光熱目前還有一大好處，就是可以貢獻(xiàn)熱能，問題在于熱能如何傳輸尚未解決。

降低成本的一個(gè)辦法就是高倍聚光，2010年我也提倡過(guò)高倍聚光。因?yàn)楫?dāng)時(shí)晶硅成本很高，聚光有經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)，但是如果晶硅的成本很低，為提高聚光效率付出的代價(jià)，就不一定能得到市場(chǎng)認(rèn)可了。

這個(gè)目標(biāo)設(shè)定，跟薄膜的問題一樣，也是缺少成本意識(shí)，說(shuō)白了還是技術(shù)思維，跟我們以前犯的錯(cuò)誤一樣。如果用市場(chǎng)和產(chǎn)業(yè)思維判斷，只需要問一個(gè)問題，能否達(dá)到多晶硅目前的價(jià)格，然后再來(lái)談其他的可能。所以這些問題的答案很清楚：產(chǎn)品有沒有競(jìng)爭(zhēng)力，取決于技術(shù)成熟度和經(jīng)濟(jì)性。目前晶硅的成本下降趨勢(shì)十分驚人，對(duì)其他技術(shù)路線殺傷力太大，堪稱“核武器”。

《能源評(píng)論》：麻省理工學(xué)院評(píng)出的2017年十大全球突破性技術(shù)，包括太陽(yáng)能熱光伏電池，宣稱可以讓太陽(yáng)能電池效率翻倍。您對(duì)其前景如何評(píng)價(jià)？

何祚庥：從基本原理來(lái)看，一般的光伏技術(shù)，包括多晶硅、單晶硅、薄膜，實(shí)際上只有一部分的太陽(yáng)能光譜可以發(fā)電，相當(dāng)一部分被反射回去，或者是給處理掉了。這種新型技術(shù)的核心突破是，充分利用各種波長(zhǎng)的光譜。利用折射或其它原理調(diào)節(jié)入射光源的光譜，基本可以利用絕大部分光線，從而極大提升了光伏發(fā)電的效率。這個(gè)技術(shù)在原理上沒有問題，但對(duì)于這些提高太陽(yáng)能發(fā)電效率的技術(shù)，我們除了要關(guān)注其究竟可以做到多高的轉(zhuǎn)化效率，還要看經(jīng)濟(jì)性。如果這項(xiàng)技術(shù)成本可以做到便宜，我很贊成，現(xiàn)實(shí)是，不僅成本很高，而且各種技術(shù)限制性條件很多，目前肯定很難跟多晶硅競(jìng)爭(zhēng)，三年、五年或者十年后，或許值得關(guān)注。

《能源評(píng)論》：在經(jīng)濟(jì)性方面，未來(lái)會(huì)有哪些技術(shù)能趕超晶硅技術(shù)呢？

何祚庥：目前看來(lái)，可能具備與多晶硅相競(jìng)爭(zhēng)的一個(gè)方向就是鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)能電池。原因在于，一是這種太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)化效率有希望做到與多晶硅相差不多，甚至更高。二是相關(guān)材料可能成本適中，并不會(huì)過(guò)于昂貴。