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中图分类号:TM7 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)12(a)-0128-01
最近这些年,能源危机、环境污染等问题越来越严重,人们不得不去寻找一中新型清洁能源、可再生能源。如风能、太阳能和水能。现在的太阳能发电主要有两种形式,其中光伏发电因其规模可大可小,建设时间短,维护简单,被各国争相研究。但是我国的光伏发电仍处在起步阶段,发展水平远落后于发达国家。近几年随着我国经济快速发展,光伏发电的发展也尤为重要,所以我们必须认清光伏发电的现状以及存在的问题,只有这样才能更好地促进该产业健康发展。
1 目前光伏发电的大趋势
环境问题在最近几年变得越来越突出,多以绿色发展理念的倡导越来越刻不容缓,全世界已经将低碳经济定位经济发展的方向和导航标,也越来越重视太阳能光伏产业。
大力发展战略性新兴产业,例如节能环保、新能源等,在我国“十二五”规划纲要里被提出,新能源产业发展的中点也转向太阳能热里利用以及光伏光热发电、生物质能等。太阳能光伏产业发展收到各方面的的重视,目前我国的太阳能光伏产业链已经趋于完整。
随着我国的太阳能光伏发电的大规模应用以及快速发展,多晶硅大规模产业化生产及应用技术形成了较为成熟,从现有的生产工艺水平看,我国已可实现整个多晶硅生产产业链和系统内部的封闭运行,排放水平已接近零。各国的光伏发电规模不断的快速增长,但是我国光伏发电的增速必将将远高于其他各国的平均水平。
在光伏发电大国调控措施下,其成本下降迅速,光伏产能普遍过剩,而其市场面临的发展环境较为复杂。在这样情况下,世界及我国光伏发电规模仍会快速增长,且我国光伏发电的增速将远高于世界平均水平。
目前来看其持续增长不会改变。最近几年各个光伏发电的国家纷纷调整电价补贴政策。这些国家实行这些目的就是为了避免由于其本下降太快而引发市场过热和行业暴利。最近的一次事件:在日本的福岛,其第一核电站核泄漏,这起事件引发了部分国家对核电前景的担忧,但是同时推高了政府对其发展的预期。
2011年12月18日,在召开的太阳能光伏市场与装备制造论坛上,我国可再生能源学会理事长石定寰讲话,呼吁光伏企业需要在根据市场情况,在适时的调整企业发展战略,预计2011年光伏产品可能出现阶段性产能过剩,在2011年的高速增长之后,2012年可以看作是光伏产业的调整年。
2 我国光伏发电的前景
近日国务院出台《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》提出:2015年太阳能发电装机容量将达到2100万千瓦以上,建立适应太阳能光伏分布式发电的电网运行和管理机制,光伏发电系统在用户侧实现平价上网。2020年太阳能发电装机容量达到5000万千瓦以上,光伏发电系统在发电侧实现平价上网。
为了扩大内需,各企业纷纷投向国内市场。成本的降低,国家政策的推动,使得国内光伏发电产业,技术不断进步以及规模化不断扩大,而且国家出台特许权招标、光电建筑补贴等多项激励性政策,这使得国内的光伏发电市场预计会出现出现爆发式的增长。
根据实际数据,我国光伏发电现在占据世界主导地位而且设备制造也不断的快速发展、增长,我国的光伏发电前景一片大好。
3 发展存在的主要问题
目前,制约光伏发电规模化发展的主要有以下两点。
(1)我国的技术标准不太完善。
我国进入光伏发电技术领域比较晚,目前并网电站现在都还处于试验性并网状态,并网易产生谐波、三相电流不平衡,输出功率不确定性易造成电网电压波动、闪变,因此需要满足一定的并网技术标准。
在2005年的《光伏系统并网技术要求》为推荐性国家标准,《光伏发电站接入电力系统技术规定》为指导性国家标准,且已超使用期限。2009年,国家电网公司了《光伏电站接入电网技术规定》(试行),但该标准对光伏电站分类较为粗放,缺少有针对性的细化条款。千瓦级小型屋顶并网光伏发电系统可能是未来我国分布式光伏发电应用的重要发展方向,但该标准并没有对接入220伏居民电压的技术要求作出相应规定。
(2)我国的管理办法不太统一。
国际市场上,国外的设备价格比较高,而且远高于国内。同时特许权招标项目业主为了压缩成本,也倾向于采购低价设备,所以国内市场上以次充好的问题屡见不鲜,没有好的设备,工程的质量就难以保障。随着我国科技的不断发展,现在我国已经具备检测光伏产品和入网的能力,不过在检测认证管理办法上还是有所缺失。没有统一的管理办法,没有出台强制性的办法。
4 光伏发电之我见
为了更好的发展我国的光伏发电产业,使其健康协调发展,所以需要电力系统和国家的各方共同努力。
首先要完善其相关政策法规,光伏发电产业在国家政策的驱动下,其产业的发展有赖于稳定的市场预期和发展前景。特许权招标项目执行招标电价,价格竞争导致中标电价大幅低于实际成本,通过总结,应尽快确定光伏发电上网的分区标杆电价政策,并建立滚动调整机制。而且还应拓宽可再生能源发电的发展资金来源,适当提高可再生能源发电的电价附加水平,确保财政支持到位。
其次要科学制定规划,规划以后必须严格执行。为了防止无序发展带来的一系列问题,政府能源主管部门应严把规划关,根据国家可再生能源总体规划,科学合理地制定光伏发电发展规划。以中长期规划指导年度规划,以年度规划指导项目核准。规范项目核准程序,避免“一哄而上”。
最后全力做好光伏并网服务工作电网企业应该以严格的要求和积极的姿态对待光伏发电并网的问题。一方面,要从履行社会责任、服务国家能源战略大局出发,积极推动光伏并网工作;另一方面,要以严格的管理规范行业发展。抓紧研究相关技术标准,填补标准与规定的空白,滚动修订完善现有标准。
5 结语
我国资源辽阔,但是人均资源占有的少,而太阳能资源相当丰富,现如今全球进入能源危机,所以发展可持续、可再生能源尤为重要。根据国家政策,必须走可持续发展道路,从我国未来社会经济发展的战略看,太阳能光伏产业必将是我国能源的保证。是我国更好的建设低碳社会,推动经济发展的重要方向。
参考文献
[1] 李南翔,赵勇.关于低碳经济的几点思考[J].能源技术经济,2010,22(8):1-3.
关键词:金融危机;光伏产业;技术路线图
中图分类号:F42文献标志码:A文章编号:1673-291X(2010)12-0162-02
一、产业技术路线图的定义与应用
产业技术路线图(technology road mapping of industry)是指“以产业知识和洞见为基础的、关于产业前景的共识(consensus)”。它不仅包括路线图结果本身,还包括路线图的构建和调整过程;不仅考虑技术变量,还要综合考虑政治、经济、文化等变量,综合考察产业发展规律和达致愿景的条件和最优路径。
与以往产业规划方法相比,产业技术路线图有三个显著特点:一是分析理念不同,技术路线图不是以现有资源推动为动因,而是以未来市场拉动为动因,产业资源创新必须满足未来市场对产业的需求。二是驱动力不同,以往产业规划以目标驱动为动因,采取非竞争性资源利用战略;而产业技术路线图是以市场拉动为动因,采取竞争性能力和机会发展规划。三是产业技术路线图的制定过程集聚了来自不同领域的人员和信息,提供了全景创意思维情景和方法。四是清晰的时间维度,以确保政策、技术、产品等产业要素协调演进。
技术路线图理论在西方发达国家得到广泛应用。20世纪70年代末,摩托罗拉、通用等一些国际知名企业制定了企业技术发展路线图,随后,技术路线图理论在产业布局及国家或地区中长期科技战略规划中得到高度重视,美国、日本、韩国等先后制定了国家层面的产业发展技术路线图。2008年,中国广东省科技厅最先在国内研究制定了基于地区的产业发展技术路线图。
二、制定河北省光伏产业技术路线图的重要意义
光伏产业是低能耗、微污染、高产出的朝阳产业,符合国际和中国经济结构调整方向。光伏产业还是新兴的高科技新能源产业,光伏产业的发展有利于缓解全球能源紧张局势、减少温室气体排放。随着石油、煤炭等传统能源日趋紧缺,各国都特别重视光伏产业发展,并制定了相应的国家发展战略和扶持计划。2004年西班牙实施《购电补偿法》,采用政府补贴的方式鼓励光伏发电产业发展;2008年,德国下议院通过《上网电价法修正案》,刺激光伏发电企业的发展;美国自2005年起施行光伏投资税减免政策。中国也把光伏产业作为重点扶持的新能源产业之一。总理在2009年的《政府工作报告》中指出:支持和推进新能源等技术研发和产业化。大力发展清洁能源,积极发展核电、风电、太阳能发电等清洁能源。2009年8月,财政部、科技部和国家能源局联合印发了《关于实施金太阳示范工程的通知》,正式启动“金太阳工程”,这标志着中国大规模补贴光伏发电的开始。
光伏产业在河北省经济社会发展中具有重要地位。河北省拥有天威英利和河北晶龙集团两大光伏龙头企业,其在全国光伏产业具有举足轻重的地位。天威英利目前是中国最大的多晶硅生产基地,拥有从硅料生产到太阳能多晶硅电池的完整产业链;河北晶龙集团是世界最大的单晶硅生产基地,其产品质量和性能都达到同行业最高水平。但是,两企业都面临着“原料依赖进口、产品依赖外销”的发展困境。由于未能掌握高纯硅料生产技术,两企业95%的太阳能硅料依赖进口;另一方面,由于缺乏相应的产业政策支持,企业生产的光伏电池95%依赖外销。受国际金融危机的影响,国际市场对太阳能电池的需求大幅缩减,多晶硅价格暴跌近70%,但由于国内光伏企业的恶性竞争,进口硅料的价格却不断攀高,光伏产品利润锐减。金融危机将河北省光伏产业“缺乏核心技术、两头在外”的结构弊端暴露无遗,如何改变这种困境,实现河北省光伏产业的持续健康发展,是一个需要高度重视的战略课题。
在此情形下,我们认为,应用技术路线图理论研究和制定河北省光伏产业技术路线图是必要而重要的。这是因为:其一,技术路线图理论在指导新兴产业发展上,具有其他产业规划理论不可比拟的优势,摩托罗拉、通用等知名企业以及美国、日本等发达国家的实践都已证明了这一点。光伏产业作为新兴的高技术、新能源产业,发展前景广阔,但在发展初期,难免出现盲目发展的弊病。研究制定符合光伏产业发展规律的技术路线图,对于保持河北省光伏产业健康发展、提高国际竞争力具有指导意义。其二,能源市场的多元竞争格局要求必须密切结合市场需求,谋求产业未来发展。随着石油、煤炭等资源的日益枯竭,太阳能、风能、氢能等新兴能源产业得到更多支持和发展,谁能在新兴能源产业中占据主流尚未可知。在此情形下,河北省光伏产业必须抓住能源产业结构调整的良好契机,结合国内外市场需求及自己实际情况,精确定位未来发展愿景和产业技术路线图,理性应对各种挑战和机遇。其三,河北省虽然拥有保威英利和晶龙集团两大光伏龙头企业,但由于未能掌握硅料制备技术,在光伏产业链上仍处于劣势地位,因此,整合各种社会资源,尽快实现在硅料制备、光伏发电等关键技术上的突破,是提高河北省光伏产业竞争力的关键环节。而技术路线图理论作为一种技术创新管理工具,对于寻找关键技术创新突破口以及实现技术创新目标的最优路径具有指导作用。其四,正如广东省率先在国内制定区域性产业技术路线图那样,研究制定河北省光伏产业技术路线图,对于其他省以至全国光伏产业发展规划具有借鉴价值,有利于提高中国光伏产业的整体发展水平和国际竞争力。
三、制定河北省光伏产业技术路线图的基本原则
第一,弹性原则。产业技术路线图不是封闭的“黑箱系统”和僵化的教条,制定产业技术路线图既要遵循路线图制定的一般方法,又要根据实际情况做出灵活调整,以适应特定的研究对象。制定河北省光伏产业技术路线图,既要充分考虑光伏产业在河北发展的实际,又要考虑河北省产业结构的整体布局和发展目标,还要充分考察国际金融危机影响河北光伏产业发展的传导机制和应对策略。第二,整合原则。如上文所述,产业技术路线图的优势源于路线图的制定过程,而不仅仅是路线图本身。在这个过程中,聚集了不同领域的人,为信息和观点的共享创造了机会,并且提供了一个整体考虑问题和创意思维的方法。要充分实现路线图的好处,可能需要若干次反复过程,正是在路线图的不断整合优化过程中,它有力地推动了产业战略规划。第三,时间原则。产业技术路线图不仅要标明实现产业发展愿景的关键路径,而且要清楚地表明实现路径的时间维度,从而确保政策、资金、技术、产品、服务等要素的协同发展,并及时反映产业发展环境的动态变化等。第四,协调原则。产业技术路线图的制定需要政府、企业、研发机构等多个部门或组织的共同参与,因此,需要统筹协调各参与主体的利益诉求与意愿,在技术路线图制定过程中,尽量利用一切可以利用的资源,促进知识共享,达成并实现共同愿景,推进技术路线图工作健康发展。第五,保密原则。产业技术路线图是对特定范围特定产业未来发展的总体规划,其中可能涉及到相关参与者的核心利益,因此,对于涉及国家安全和企业核心竞争力的信息应事先明确并签订保密协议,产业技术路线图的制定过程及结果应根据事先协议在特定范围内公开和共享 [4]。
四、制定河北省光伏产业技术路线图的主要步骤
组织制定技术路线图的主体和领域不同,绘制技术路线图的步骤也不尽相同,制定河北省光伏产业技术路线图可遵循如下步骤:
1.深入研究河北光伏产业技术路线图的编制内容和方法
在制定河北省光伏产业技术路线图时,不仅要充分把握国内外光伏产业的现状和发展趋势,还要认真研究河北省光伏产业的现状。河北省的光伏产业起步较早,但河北省的光伏产业仍属后发区域,产业结构、技术水平、政策环境等与发达国家和地区相比有很大差异和差距,需要针对特定案例进行深入分析。
2.正确选择河北光伏产业技术路线图的分析路径
根据产业技术路线图原理,我们认为,制定河北省光伏产业技术路线图应遵循以下分析路径:产业现状分析产业市场需求分析产业发展目标分析产业关键要素项目研发需求分析。
根据以上分析路径,河北省光伏产业技术路线图的分析路径可包括以下内容:(1)光伏产业现状分析,包括国内外省内外光伏产业发展现状、影响河北省光伏产业发展的环境因素等;(2)光伏产业市场需求分析,包括光伏产业在河北省经济发展中的地位、发展趋势和发展动力、产业关联度、产业资源现状、未来产品市场等;(3)光伏产业发展目标分析,包括未来市场对光伏产品的需求、相关产业目标要素、国家及河北省光伏产业发展目标等;(4)光伏产业关键要素分析,包括影响产业发展目标实现的关键技术、政策、管理等以及需要优先解决的关键要素等;(5)项目研发需求分析,包括突破关键要素瓶颈需要培育和提升的能力、技术、政策和管理创新模式。
3.设计河北光伏产业技术路线图的编制流程
产业技术路线图的制定大致包括准备、开发和修正三个阶段。准备阶段的主要工作有:选择制定产业技术路线图的产业,界定产业技术路线图的范围和边界,选择制定技术路线图的参与者,成立课题组和组建工作团队,确定工作流程以及查阅搜集相关文献资料等。开发阶段的主要工作有:设计德尔菲调查问卷,召开头脑风暴系列研讨会,分析判断市场需求、产业发展目标、阻碍产业目标实现的关键要素,绘制产业技术路线图等。修正阶段的主要工作有:研发项目凝练,制定研发投资决策和行动计划,对产业技术路线图进行定期评估与更新等。
参考文献:
【关键词】光伏材料;专利分析
前言
光伏产业因其资源丰富、无污染等优势,有较大的发展潜力,随着能源危机和环境污染问题的日益加剧,越来越多的国家开始加强对光伏的开发利用。光伏的应用领域非常广泛,最终可归结为光伏热利用和电利用两方面。当前,美国、日本等国都将光伏列为未来的主要重点开发能源,其研发重点在于太阳能电池,在这一领域发达国家已取得了很大进展。与国际上蓬勃发展的光伏发电相比,我国光伏技术相对落后,多数跨国公司通过申请大量的高质量专利,抢占我国该领域的制高点,对光伏技术领域关键技术进行层层部署,意图垄断未来的光伏产业市场,针对现状我国光伏企业应根据各自的实际情况量身定做个人的专利布局,迎接国际市场的挑战。
1、光伏领域技术国内外现状
1.1国外现状
在全球太阳能专利技术领域中,日本、美国、德国等为太阳能技术及应用大国,非常重视太阳能光电利用技术的研发与保护,以日本为例,日本经济产业省运用各种措施,发展本国的光伏产业,相关资料显示,日本经济产业省在1993年开始实施“新阳光工程”,布局建立日本本土的太阳能光伏产业和太阳能市场。通过一系列的政府资助和相关研究、开发、示范,在太阳能电池制造技术和降低成本方面取得了长足进步。
1.2国内现状
根据国家知识产权局公布的数据显示,在中国申请的太阳能核心技术专利统计中,外国公司排名明显靠前,特别是日本公司。一个国家、一个产业知识产权的强弱,主要看它的发明专利,我国光伏发明专利市场主要为国外人占领,而光伏实用新型专利则为我国企业所占据,从而出现技术水平普遍较低、专利保护较弱,处于产业链下游的现状。国内企业技术的投入的周期循环总是慢人一步,使得我们的企业技术常常处于“微笑曲线”的底部。
1.3光伏产业的前景
预计到2030年,全世界可再生能源在总能源结构中将占到30%以上,而太阳能光伏发电在世界总电力供应中的占比也将达到10%以上;到2040年,可再生能源将占总能耗的50%以上,太阳能光伏发电将占总电力的20%以上;到21世纪末,可再生能源在能源结构中将占到80%以上,太阳能发电将占到60%以上。这些数字足以显示出太阳能光伏产业的发展前景及其在能源领域重要的战略地位。到2020年,我国力争使太阳能发电装机容量达到1.8GW(百万千瓦),到2050年将达到600GW(百万千瓦),光伏发电装机将占到5%。未来十几年,我国太阳能装机容量的复合增长率将高达25%以上。
2、国内专利分析
2.1总体趋势分析
通过整体趋势可以看出,1987年-2005年属于技术起步阶段,国内光伏材料专利申请量较低,每年申请量都在20件以下。从2006年起,专利数量逐年递增,增长幅度不断加大。从分布来看专利主要分布在广东、江苏、上海、北京等省市。这些地区集中了较多的与光伏材料相关的大型企业及科研院所,起步基础高于其他省市,排名前五位的城市除北京外都为南方地区,说明南方地区在接受新的技术上要强于北方地区。整体趋势表明,随着国家对环保、节能和可持续性发展能源技术的进一步推广以及外来技术的引进,该技术领域的专利的增长趋势还将进一步持续,光伏材料相关技术在日后将进入高速发展期。
同时,日本、韩国等国家也在中国申请了光伏材料方面的专利,一方面可能是与中国企业的技术合作;另一方面也可能是为了占领中国广大的市场所做的技术铺垫,这部分专利尤其要引起我们的注意。
2.2申请人分析
通过前10位申请人的综合比较发现,申请人的专利申请量差距明显,除李毅外相对活动年期较短,专利平均专利年龄较低,不少申请人为近几年申请的;其中李毅申报专利较早,活动年期为10年,说明该创益科技公司(李毅)对该领域较为重视投入的精力相对较多、较早,但是专利平均年龄偏低,经检索后得知该公司虽然申报较早但是专利数量偏低,大部分的专利都是2007年申请的,所以造成平均年龄偏低;多数申请人也是在近3年专注专利申报的,相对平均年龄较低,说明企业都逐渐重视专利保护。
2.3技术领域分析
根据各个IPC号对应的专利数量的多少,进行统计分析,研究发明创造活动最为活跃的技术领域,发现技术分布,通过分析发现,国内在光伏材料技术领域的发展重点方向主要集中在以下几个方面:
一是H01L31将光能转化为电能的半导体器件,占总数的63%;二是C01B33光伏产片的材料,占总数的13%;三是C30B29光伏产片的材料占总数的8%。
从IPC申请人构成可以发现,大部分申请人在H01L31领域内都有专利申请,李毅在该领域内申请较为突出,说明东南大学在频率选择方面的研究处于领先地位;通过整体来看除李毅外,其他的公司申请专利的技术领域主要为C30B领域即光伏材料的加工与生产,而李毅主要的技术点分布于生产光伏材料的设备上。
透过技术趋势分析,可以发现我国光伏技术的热点:
1、太阳能电池表面工艺与材质的构成为近几年专利申请的热点,专利数量较为集中;2、光伏材料中的硅片、晶硅的深层次的开发利用正在形成下一个发展趋势,专利的数量在不断的集中;3、新兴技术晶硅薄膜正在受到大家的重视,但是专利分布的较为分散,还没有形成领域,这部分技术可能为下步发展的重点。
3、国外专利分析
3.1趋势分析
从趋势来看,国外在光伏材料领域的专利申请量虽然存在一定的波动,但整体上处于上升的趋势,说明光伏材料相关技术在国外还处于发展期,该技术领域的专利申请数量在一定时期内还将处于上升的趋势,总体来说国外在专利申请增长上较为稳定。
3.2申请人分析
由趋势可以发现前十位专利申请人都为日本和美国的企业,其研发具有延续性与可持续性,专利申请步步为营,每年都会形成一批专利,其中2003年日本企业KYOCERA CORP申请量突增至55件,2004年日本企业SHARP CORP在申请突然增至73件,经检索两家企业申请的主要专利都集中在:将太阳能转为电能的转换器件的电压、电流发生器;说明日本的企业2003-2004年已经感觉到太阳能利用为以后新能源发展的主要方向,都在努力争取该市场的份额,尤其是针对如何将太阳能转换为电能的电子材料与设备,而国内还是将生产太阳能板的材料作为发展的重点。
通过对排名前10位的申请人分下可以看出,日本的申请人占据绝大多数,SHARP CORP和KYOCERA CORP从事研发的人员数量较多,研发实力强;日本企业申请的专利平均年限都为5年左右,活动年期为9年左右,说明日本企业早在10年前就关注该领域的发展,在现有技术的基础上正在在该领域内不断延伸,而且近期申请量正在不断增加,以上公司都是该领域强有力的竞争对手,需要对其密切跟踪、分析。
3.3技术趋势
国外在光伏材料技术领域的发展重点方向主要集中在以下几个方面:一是H01L31(对红外辐射、光、较短波长的电磁辐射,或微粒辐射敏感的,并且专门适用于把这样的辐射能转换为电能的,或者专门适用于通过这样的辐射进行电能控制的半导体器件;专门适用于制造或处理这些半导体器件或其部件的方法或设备;其零部件)占总领域的67%。二是H01M14(电化学电流或者电压发生器)。三是H01Q1/28(专门适用于制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备)。由此可见国外的重点在光伏材料生产设备与光电转换材料和设备上面。
4、光伏材料专利的现状
通过分析得知,当前竞争日益加剧,进入规模、成本、质量、技术竞争时期。总体来说光伏专利分布为:上游由国外厂商居多,国内企业处于中下游位置。只在最简单的环节发展迅速,其它方面都受制于发达国家,整个产业的竞争能力还有待大力提高。
1、在国外太阳能专利技术领域中,日本、美国、德国等太阳能技术大国,非常重视太阳能光电利用技术的研发、专利申请与保护
2009年在全球前十名光伏专利持有公司中,日本公司占据了9位,目前日本已不满足早期的传统光伏技术,而是把更多注意力放在新一代光伏技术(如聚光发电技术等)方面,保持技术领先。通过分析发现这些国家的太阳能专利均有一半以上集中在制备太阳能光伏材料的设备中,这表明太阳能光伏应用技术与市场紧密结合,为其赢得了先发优势,不失为我市企业学习借鉴的对象。
2、2003年之后薄膜电池的各类专利申请均呈现增长趋势
国内对于薄膜电池的专利申请虽然活跃,情况不容乐观,以硅基薄膜太阳电池为例,20世纪70年代末我国开始对其展开研究,80年代末,小面积电池效率达到11.2%,大面积电池效率超过8%,均达到国际同期先进水平,但在产业化进程中却远远落后国外,那时国内没有一条具有自主知识产权的硅基薄膜电池生产线。
3、薄膜电池产业核心技术专利仍然掌握在国外企业手里
最明显的表现特征是:以美国、日本、德国和韩国为代表的国家对于薄膜电池专利的申请量开始逐年增加,这些国家的太阳能专利一半以上集中在太阳能薄膜电池领域中,而我国专利在相关技术领域只占到三分之一,其中在华专利申请量中,日本又占据优势,中国薄膜企业则相对落后。一个产业的诸多产业链环节出现技术与市场寡断的局面,这很让人感到尴尬,同时也制约着国内薄膜电池的发展。
4、相比薄膜电池,晶硅电池的局面显然要好些,但对于相关核心技术专利不多,国内呈现专利数量多但质量不高的现状
根据报告,目前晶硅领域的专利申请分三类:一类为太阳电池及其组件制作工艺等技术的专利,其申请数量占一定比例;第二类为光伏系统、并网发电、光伏屋顶等太阳电池主要产业应用领域,占一定量的专利申请;第三类是一系列技术门槛较低、实用性强的太阳能应用产品,如太阳能庭院灯、草坪灯、交通标志、广告牌灯,此类专利有大量的申请数量。
5、国内本土实用新型专利占实用新型专利申请总量的95%以上,国外实用新型专利仅有几件
在中国申请的太阳能核心技术专利统计中,外国公司排名靠前,特别是日本的公司,如佳能株式会社、夏普株式会社、三洋电机株式会社等。当前的情况是,我国光伏发明专利市场主要为国外人占领,而光伏实用新型专利则为我国企业所占据,我国企业的技术水平普遍较低、专利保护较弱,处于产业链下游。
5、针对光伏材料现状的两点建议
技术不是一蹴而就,但需要一个积极的氛围,比如国家重视,提供必要的研发条件与资金,比如国内大企业间进行技术攀比,甚至先模仿后超越等,这些主动的、进攻的方式在处于落后状态的情况下都可以倡导。以下提出几点建议以供参考:
1、根据企业不同需求,采用不同专利策略
第一、国内光伏产业的主力军上市企业,其具有自主品牌、一定规模、长期发展计划,这类企业都应重视专利技术与知识产权的获得和保护,根据自己的核心技术建立起技术专利池,同时加大产学研合作交流,做好技术转型机遇的准备。
第二,国有企业,具有资金雄厚、产品性能与质量欠佳、各项建设处于起步阶段的现状;国有企业有条件且有必要申请专利,目前此类企业多拥有自己的实验室与技术中心,同时与国外之间存在合作的专利技术项目。
第三,国内的私营企业,可以通过申请专利来获得专利技术,进而获得丰厚的垄断利润。部分中小型企业在缺乏研发条件时,根据需求可寻找适合的专利技术发明人,进行专利转让、许可、购买等方式。
2、国内太阳能企业应逐步建立专利联盟
与跨国公司主导的各种国际专利联盟相比,我国太阳能企业的专利无论在数量上还是质量上都处于起步阶段,需要大力倡导与发展。我国太阳能企业实施专利战略应考虑企业的实力,不同企业由于其技术领域的实力差距在实施专利时也不尽相同。具有较强实力、在技术上处于领先地位的企业可以采用进攻型专利战略,其方法主要是采取专利技术垄断,通过专利技术许可、专利申请等方式,以获取最佳的收益;经济实力较弱、技术落后的企业,通常采用防御型专利联盟战略,即利用对专利技术的二次开发、技术引进等方式开拓自己的市场。
参考文献
[1]2010-2015年光伏太阳能行业发展前景分析及投资风险预测报告
当前,随着传统化石能源对环境的污染加重,全球普遍重视使用新型环保能源。光伏发电相较于其他新能源,受环境制约小,拥有很大的发展潜力。
2015年,全球光伏市场增长强劲,新增装机容量预计将超过50GW,同比增长16.3%,累计光伏容量超过230GW。我国光伏新增装机量将达到16.5GW,同比增长40%,继续位居全球首位,累计装机有望超过43GW,同比增幅达20.8%。
我国光伏企业发展形势总体向好。前10家组件企业平均毛利率超15%。多家企业开始在海外设厂,生产布局全球化趋势明显。根据对部分通过《光伏制造行业规范条件》的企业进行统计显示,2015年上半年,组件企业销售收入同比增长8.9%,净利润同比增长9.7%,平均净利润率同比增长6.5%。然而,我国光伏企业在具有很大发展前景的同时,也面临一些问题。
二、面临问题
我国光伏企业面临的问题既来自外部,也有自身因素。
(一)产能仍然存在过剩
近几年,我国光伏产业迅速发展,产能急剧增长,产能过剩已经是不争的事实。2012年,欧美国家纷纷对我国光伏企业开展“反补贴、反倾销”调查,这和光伏产能过剩有必然的联系。当时,中国排名前15家的光伏企业的产量占全球市场需求总量的70%,而欧美国家欲实施“双反”调查所涉及的企业中,有73家为中国企业。
今年,我国预计装机量有望超过43GW;全球多晶硅产量预计将达到36万吨,我国多晶硅产量将达到18万吨,产品价格预计仍将维持在11万元/吨左右,企业仍然承受低价压力。虽然近来各企业不断对原有产能优化提升,然而产能过剩局非一朝一夕可以回转,多家企业因行业竞争压力过大而破产。
(二)融资难、融资贵
目前,光伏企业融资也面临困境。首先,由于部分光伏企业破产无法偿还银行贷款,不良贷款率上升,各银行纷纷收紧对光伏企业的贷款发放,使整个产业面临融资难的问题。其次,我国主要光伏企业在海外上市,受行业整合和国际争端的影响,上市光伏企业股价大跌,在海外难以融资。再次,光伏企业在境内融资成本较高。据调查统计,境内融资成本在8%左右,部分高达10%,进一步减少企业利润,不利于光伏企业的进一步发展。
(三)技术仍需提高
目前,我国产业化生产的单晶硅电池太阳能转换效率有望达到20%,而美国光伏企业SunPower生产的晶硅电池转换效率于2010年就已达到24.2%,2013年,日本松下企业研制出来的电池转换效率创世界记录,为24.7%。总体而言,我国光伏企业面临技术研发不足,理论研究薄弱等问题。
(四)政府补贴未能落实
政府虽然对光伏产业出台多项补贴政策,然而由于审批程序复杂、制度设计缺陷问题,补贴款项一直无法到位,拖欠长达2年,金额高达100亿。缺少补贴资金,我国光伏企业很难自主研发新技术,新项目也难以为继。
(五)土地税赋征收不规范
目前,光伏电站的用地征税不够规范,企业税负很大。近来,政府提出要对已经建成投产的光伏电站征收耕地占用税及土地使用税,并且征收方式和征收标准不统一,不规范,变化空间大,给投资光伏电站的企业带来巨大的投资成本,其投资收益下降甚至亏损。据估算,耕地占用税如按10―20元/平米一次性缴纳计算,二类和三类资源区电站建设成本增加2-3毛/瓦,电价成本平均增加3分/度。
三、企业发展策略
上述问题的存在均制约了我国光伏企业的健康发展。对此,企业可采取如下发展策略:
(一)加强技术和产品创新
光伏企业应大力增加对人才、技术的投入。改良西门子法,努力提高光伏电池转换效率,研发新型高效产品,并可以做到规模生产,进一步降低成本。
(二)整合产业链
企业可以通过横向和纵向整合产业链来促进其进一步发展。横向整合,加强兼并重组,淘汰落后企业和产能,进一步提高产业资源利用率。纵深发展,上游企业可以减少进口原料价格波动的不良影响,企业整体可集合研发、生产到安装,延长产业链,增强自主性和独立性。
(三)拓宽市场
近来,分布式光伏发电在国内取得了显著的发展。2016年第一季度,全国新增分布式光伏发电97万千瓦。其中,太阳能屋顶十分具有优势。国外光伏企业如美国的SunPower, First Solar, 以及Solar City等早已进入太阳能屋顶市场,采用了各种行之有效的市场策略,扩大市场份额,发展较为成熟。中国的光伏屋顶起步不算晚,然而还处于早期阶段,还有很大的发展空间。国内光伏企业应抓住机遇,结合国情,借鉴国外经验,拓宽国内市场。
此外,中国光伏企业还可以拓宽海外市场。其在欧美国家“走出去”遇到瓶颈,难以前进的情况下,可以将目标转移至南美、南非等新兴市场,这些国家潜力巨大,发展前景良好,适合进行投资。
四、政府所起的作用
政府在扶持光伏企业发展方面,起着重要的作用。当前,我国政府出台各项政策对光伏产业进行支持和补贴,然而这之中存在一定误区。
首先,政府不能一昧进行补贴,根本在于政府应鼓励光伏产业“产、学、研”结合,给予企业技术创新方面的支持。
并且,政府制定的各项扶持政策要合理、一致,要落实到位。政府还应加强各部门之间协调,明确用地限制,达成光伏占用土地税收标准的统一。
[关键词]太阳能;光伏产业;挑战
doi:10.3969/j.issn.1673 - 0194.2016.24.075
[中图分类号]F426.6 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194(2016)24-0-02
面对越来越严重的能源危机、环境污染等问题,在坚持走可持续发展道路的情况下,资源丰富的太阳能作为一种新型、洁净的能源,是非常宝贵的,因而太阳能光伏产业得到了快速的发展。本文根据目前太阳能光伏产业发展的现状,对其面临的问题与困难进行分析,并提出一些可行性的解决策略,从而促进太阳能光伏产业的健康发展。
1 太阳能光伏产业发展现状
在我国的整个能源系统的开发应用方面,太阳能光伏发电占据着比较领先的地位。太阳能光伏企业在发电过程主要是根据太阳能收集到太阳光之后所散发出的能量,通过一种半导体的电子器件从而转化成电能。太阳能光伏企业在发电的过程中,不仅操作简单方便,而且有着非常高的安全性,对外界环境所产生的污染也比较小,非常的持久耐用。为了能够快速的发展这一新兴产业,政府给予了多方面的扶持政策,从而促进了太阳能光伏产业的发展。目前,我国已经成为亚洲最大的太阳能光伏生产发源地,并不断的把这种新能源运用于各个行业领域,这标志着我国的新能源有着非常广阔的发展前景。
2 太阳能光伏产业发展过程中面临的挑战
2.1 缺乏科学的管理,造成产能过剩
根据政府的鼓励政策,很多地方都制定了有关太阳能光伏发电的规划,从而强化当地的新能源发展,但在规划过程中,没有充分的考虑到当地的社会经济发展情况及太阳能资源等因素,导致太阳能光伏发展缺乏一定的统筹协调性,因而在很多地方呈现出多晶硅产业的低水平重复建设及产能过剩的现象。例如在天津的某些太阳能光伏企业,是以国家示范工程的方式而建设的,并采取项目业主自有资金投资或自发自用的模式运营,对前期项目的审批、认证与验收进行了相应的监管,但对太阳能光伏企业前期需要的投资融资及后期的维护、经营等却没有规划,导致其没有发挥出真正的作用。
2.2 政策扶持瓶颈
尽管政府出台了一些有关太阳能光伏市场的扶持政策,例如对分布式太阳能光伏发电站的补偿,但这些相关的政策却没有具体的实施细则,导致没有出现预期的效果。其主要原因有以下三点:一是由于所出台的扶持政策过多的侧重以经济补助为主,却没有设计出一个非常高效的协调机制,因而使很多太阳能光伏企业与电网公司、建筑物业之间出现了不协调;二是虽然有些扶持政策中的补贴比较明确,但地方政府的配套补贴比例不明确、补贴范围不清楚,从而使用户难以估算其安装成本,在一定程度上影响了有关太阳能光伏的发展建设;三是有的扶持政策是短暂性的,只在太阳能光伏安装的初期给予补贴,而对后期过程中的验收、测试及并网等缺少了相关的政策指导,这对太阳能光伏的发展也产生了一定的负面影响。
2.3 发电成本较高
与传统的化石能源发电方式的成本相比,太阳能光伏发电的成本要比传统的发电成本高出两到三倍,严重制约了我国太阳能光伏产业的发展。太阳能光伏发电的成本主要取决于其在寿命期限内的发电成本与发电总量。因其前期投入过高,可能会造成个人的投资困难。如在其安装前期的投资在1万元/千瓦~1.5万元/千瓦时,可能会需要7年的时间才能收回成本。除此之外,在太阳能光伏发电站运行过程中也会产生其他的费用。
2.4 标准、检测认证体系不完善
目前,太阳能光伏发电的技术标准及规范,都呈现出不全面与不规范的现象,并存在着一定的滞后性。尽管我国已经颁布了太阳能光伏的相关技术标准,但大部分的太阳能光伏产品的技术仍然存在着不规范性,严重缺少符合建筑要求的太阳能光伏产品的质量标准。由于其标准的迟缓,使太阳能光伏检测与认证的机构设备严重不足,直接影响到了检测水平。除此之外,缺乏标准化、规范化的太阳能光伏产品管理机制。
2.5 环境污染问题
太阳能光伏产业链在发电过程中往往会造成很严重的环境污染。其中的金属硅作为发电的原材料,通过发电之后,就会产出大量的废气与废渣,例如常见的一氧化碳、四氯化硅等,都会对环境造成污染。另外,对太阳能光伏产业中的生产原料与废弃物没有达到高效的循环利用,在一定程度上,不仅会形成原料的浪费,同时也造成了环境污染。
3 解决太阳能光伏产业发展过程中问题的策略
3.1 加强规划工作,完善体系建设
太阳能光伏产业是我国新型产业的重要组成部分,在对太阳能光伏发电制定一些实际可操作性的整体规划时,要有效的与我国的国民经济发展要求相结合。各个省、市、地区要制定出详细的太阳能光伏产业规划与布局,并与国家的规划发展相一致,另外,还要重视对电源电网协调同步的发展,从而有助于新能源的规划与电网规划的协同机制。当然,在进行持续稳定的发展太阳能光伏产业时,需要得到政府完善的规划体系,国家政策的支持及市场的推动。总之,要合理的安排太阳能光伏产业发展,从而使太阳能资源能够得到充分的利用。
3.2 加大政策的扶持力度
在增强国家政策的扶持力度之前,要先积极的探索使政府引导及市场机制相结合的方法,从而制定出推进太阳能光伏产业发展的政策。通过税收优惠的政策,增加太阳能光伏产业的研发投入;通过财政的资金补助方式,对农村或贫困地区的太阳能光伏产业给予专项补贴;从而推动国家有关太阳能光伏产业政策的落实。
3.3 拓宽融资渠道,加大资金扶持力度
对太阳能光伏产业的中长期发展规划,国家要增加对其的资金投资力度,并在不同范围内,建设不同模式的示范工程,如太阳能光伏发电、太阳能光伏供热等。有效的利用科学技术的研究,不断地降低太阳能光伏产品的成本,从而促进太阳能光伏产业的发展。
3.4 加强企业之间的联合
根据国家制定的相关规定,企业之间应当采取相互联合的一种经营方式,进而不断促进构建太阳能光伏的整个产业链。通过强化对原材料工艺流程的标准与严格控制质量,来吸引其他企业对太阳能光伏产业的投资,与此同时,还要提高相关技术人员的专业研发技术。通过在技术上的不断突破,来增强太阳能光伏产业的竞争力,有效的降低耗能,合理的利用资源,从而实现共同发展。
3.5 优化废弃物,发展循环经济
优化太阳能光伏发电过程中的废弃物,可以有效的减少太阳能光伏产业对外界环境的污染。例如对太阳能光伏发电生产过程中所排出的极性有机物,采用硅胶带极性吸附剂进行吸附处理;而对溶于水的有机物,通过添加絮凝剂进行处理;对排放出来的一些酸性气体,则在排放前用碱性的药剂进行处理。
在利用太阳能光伏产业发电过程中,最重要的还是通过加强技术研究,不断改善生产工艺,从而把太阳光光伏产业推向一个新的高度,与此同时,把循环经济作为企业经济发展的理念。对在太阳能光伏产业过程中多晶硅原材料存在的环境污染与能源浪费问题,企业应坚持节约、循环、清洁的原则,发展低耗、低排与高效的循环经济。通过科学合理的控制太阳能光伏产业规模,促进太阳能光伏产业的循环发展,有助于减少对环境的污染。除此之外,要增强太阳能光伏企业及社会公众的环境保护意识,把保护环境、减少污染的工作落实到实处。
4 结 语
太阳能光伏产业在我国的经济发展中有着非常重要的作用,能够有效地弥补常规能源的不足。尽管我国的太阳能光伏产业发展有着较大的规模,但在发展过程中仍然面临着很多的挑战,面对众多有待解决的问题,要合理地优化太阳能光伏产业结构,通过企业之间内部的联合,来促进太阳能光伏产业健康持续的发展。
主要参考文献