单晶硅太阳能电池生产线项目可行性研究报告（1/2）

电力18讯：    前言：项目介绍 虽然现代工业的发展在很大程度上还是依赖于常规矿物能源，但是大肆开采和消耗这种矿物燃料，给我们地球已经造成了灾难性的环境污染。而且当我们在庆幸今天的文明时，我们不应该回避过去一百年来发展所依赖的煤、石油、天然气等矿物燃料已经无法再支撑人类发展100年了！ 所以，现在无论是国际组织，还是国家、组织、还是个人，大家都在探讨人类可持续发展，或者更严重些、可持续生存的问题。大家将目光首先聚焦在能源和环境这两方面。可以这样说，谁最终解决这两大问题，谁就在未来的世纪内领先于其他国家或组织！因此，自从上世纪80年代中期开始，开发、利用可再生能源在全世界逐渐形成一股越来越猛烈的浪潮，特别是太阳能发电的发展，越来越被众多的国家、组织甚至个人所采用。 太阳能发电，就是利用半导体材料的光生伏打效应，将太阳能转化成电能。目前太阳能发电所用的太阳能电池片主要有以下几种：单晶硅、多晶硅、非晶硅、砷化镓（GaAs）、多结层电池等，各种电池的转化效率（实验室水平）也几乎达到最佳状态，但由于制造过程过于复杂或原料特性限制，目前除了晶体硅太阳能电池能够实现大规模工业化生产，其他形式的电池的发展一直无法取得突破。所以晶体硅电池将在未来很长的时期内主宰整个太阳能发电市场，其所占比重一直在90%以上。 晶体硅太阳能电池，就是指单晶硅、多晶硅两种，虽然在拉制单晶硅过程中要消耗大量电能、在制备硅片时又要消耗过多的硅材料，但单晶硅电池效率较高，技术也更加成熟。因此建议投资方案采用当今技术成熟、并符合行业发展方向的单晶硅太阳能电池作为投资项目，一期规模产量为10MW/年。在一期项目成功的基础上扩大生产规模，并生产多晶硅电池，力争在35年内使本项目公司在国内太阳能界取得较有利的竞争地位。第一章：国内太阳能电池生产和市场需求 1.目前中国太阳能电池工业的现状中国太阳能光伏发电地面应用的研究起始于上世纪70年代，到80年代全国陆续建立了云南半导体（单晶）、宁波太阳能（单晶）、开封太阳能（单晶）、秦皇岛华美（单晶）和哈尔滨克罗拉（合资、非晶）等五家电池（同时也做组件）生产企业，这些企业中开封、秦皇岛已停产，哈尔滨主要在非洲还有相当市场，宁波、云南都在积极谋求技术改造，增加设备，力争有更大的发展。无锡尚德在2001年引进澳大利亚博士施峥嵘，投资1800万美金，在无锡迅速启动10MW多晶硅太阳能电池，并在02、03、04、05年继续追加投资使生产能力达到120MW，而组件封装能力已经达到100MW以上，并在05年底在美国纽约成功上士，在国内乃至国际行业界引起轰动。 同样在2001年，国家计委、河北保定市先后投资近3亿人民币，在保定兴建一条5MW多晶硅电池生产线（从多晶硅硅片生产、电池生产到组件封装），并先后在电池、硅片等产业链不断加大投资，又在国内多家老厂聘请技术骨干。该公司目前正在积极运作纽约上市事宜。 目前其他企业如上海交大、上海太阳能等十多家太阳能企业都先后上了太阳能电池项目，规模也各不相同。 2.中国太阳能电池需求状况中国太阳能市场从来就不是一个稳定的市场，2001年行业内封装企业终于盼来了国家光明工程先导项目，并于2002年正式招标实施，总规模达到20MW，一时之间挤满所有封装厂的生产能力，但随后又毫无音讯使一批企业举步维艰，特别是国家项目付款条件的苛刻，更使当初承担项目的企业苦不堪言。好在2004年5月以来欧洲特别是德国项目的启动，才真正再次挽救了中国光伏企业。同时使大家懂得唯有搏击国际市场，才是企业生存发展的唯一之途。2004年5月至10月，欧洲企业在中国询单（组件）总数超过200MW，但苦于电池片采购不足，实际采购量可能在60-700MW左右。根据初步统计，国内太阳能组件封装企业的总能力已经超过800MW，而能够采购到的电池不足300MW，缺口至少在500MW上下。另外，中国是世界上最大的太阳能应用产品生产国，包括太阳能庭院/草坪灯、太阳能玩具、太阳能工艺品、太阳能道路标志指示灯、太阳能手电和收音机等，2005年电池消耗量预计超过80MW（这些企业主要集中在广东、浙江和福建等地），并一直保持强劲的增长势头。 3.未来发展中国太阳能事业的发展也经历了一波三折的过程，首先是上世纪80年代从南到北的一致行动，到90年代的苦苦支撑，然后是2001年左右的突然爆发，2003年的艰难岁月，再到现在的一片光明，可惜由于电池片和其他原材料供应瓶颈问题始终无法解决导致很多封装厂只能望（定）单兴叹。于是有远见卓识的投资者纷纷转向进入太阳能电池、甚至更前道的生产领域，希望趁这波大发展行情在行业内取得领先优势。 作为世界上较早介入太阳能发电领域的国家之一，中国太阳能行业在过去30多年的发展中并没有落后西方太多，也就是说中国不乏太阳能领域的高级技术人才。但由于中国基础工业、特别是设备制造业较为薄弱，实验水平、特别是工业生产水平与西方国家有较大差距。 中国太阳能发电市场的未来发展，笔者的观点是中国必将成为太阳能发电最重要的市场之一，可能真正大规模的市场形成比西方还要早！众所周知，中国是一个矿物能源资源相对较贫乏的国家之一，根据目前国家的发展速度，中国可能是最先几个进入能源危机的国家之一，这一点中国政府不可能不看到，也不可能无动于衷的！而解决的途径只有两个：风力发电和太阳能发电（水力发电的发展潜力已经不大）……风力发电有季节性和地域性，太阳能发电有昼夜和阴晴之分，所以两者都要上！中国电力装机容量在2000年就已经超过300,000MW，未来十年这个数字至少翻一倍才能满足经济发展的需要，所以多种形式的发电、特别是风力和太阳能发电将是电力工业的重中之重！10年内太阳能发电容量只要占电力总装机的5%，就是30,000MW，这个数字是目前全球太阳能年生产量的20倍（2005年全球产量约1500MW）！这个数字还不包括中国尚有2700万户边远居民的供电，及其公共设施的供电（这些地区已经证明采用太阳能或风力发电更具有经济性）！ 4.得失分析仔细分析国内的太阳能企业，我们发现越是老的企业（特别是老五家）经营状况越不容乐观，越靠北、靠西的企业在效益方面比东、南地区的企业要差。 这也很好理解，由于老企业沉重的历史包袱、加上设备陈旧需要大笔资金改造，自然造成经营上的困难。而新兴企业，首先采用先进的新设备，效率、可靠性得到很好的保障，而且没有任何包袱，发展起来相对容易。 另外西部、北部地区的企业，无论是人才、资金的引进，还是外协配套，以及市场开发都比东南部企业更加困难。第二章:国际市场太阳能电池生产现状和需求 1.国际上太阳能电池生产厂商情况随着国际太阳能市场的兴起，各大国际太阳能电池生产企业的年产能也在不断扩大，而且新的投资商纷纷加入太阳能电池工业的行列。到2003年，世界上主要晶体硅太阳能电池生产厂家的情况见表一。 表一 世界太阳能电池行业各生产厂商情况统计

公司名	国家	2003年产量（MW）	晶体硅种类
Sharp	日本	240	单晶和多晶
京瓷	日本	80	多晶
BPSOLAR	英国	55	单晶、多晶
Shell	德国	35	单晶
RWE	德国	30	带硅
ASTROPOWER1	美国	20	单晶
PHOTOWATT	法国	20	多晶
三洋	日本	15	单晶
Q－cell	德国	50	多晶为主
三菱	日本	60	多晶
尚德	中国	10	多晶
茂迪	台湾	15	多晶
合计		630

注1：美国ASTROPOWER于2004年4月正式申请破产，并由GE公司正式接手。注2：2003年全球电池实际销售量达到742MW，2004年达到1120MW。 由于欧洲正式启动太阳能计划，欧洲太阳能企业正在进一步扩大产能，投资新的生产线。 2.国际市场需求的持续增长 正如分析国内情况所指出的，国际社会同样面临能源危机和环境污染的双重压力，大力发展太阳能和风电只是先后的问题，而不存在发不发展、发展数量的问题！随着时间的推移，太阳能和风电就象当年矿物燃料发展过程一样，而且由于这个世界已经建立起了如此庞大的工业、民用体系，因此太阳能和风电发展无论是规模还是速度都会远远超过常规能源建设的规模和速度！太阳能工业在上世纪90年代，平均年增长速度超过20%。而本世纪开始的头三年，太阳能电池产量就从1999年不足200MW发展到2003年的742MW，这种跳跃式发展将在未来30～50年将不断出现，而年平均增长速度将不会低于20%！ 石油对能源的贡献整整花了100年, 年轻的光伏工业从今天到未来的重大贡献所需时间比石油要短得多。总之，"太阳能将在21世纪取代原子能作为世界性能源，唯一的问题是在2030年实现，还是在2050年实现。"--世界著名的太阳能专家施密特教授的论断确实耐人寻味。 3.西方国家政府对太阳能光伏产业的支持 由于太阳能发电的诸多有利因数，许多国家政府特别西方发达国家在政策方面不断向太阳能发电方面倾斜，多年来光伏产业一直是世界增长速度最高和最稳定的领域之一。快速发展的屋顶计划、各种减免税政策、补贴政策以及逐渐成熟的绿色电力价格为光伏市场的发展提供了坚实的基础。市场将逐步由边远地区和农村的补充能源向全社会的替代能源过渡。预测本世纪中叶，光伏发电成为人类的基础能源之一。 1997年6月美国宣布了“克林顿总统百万屋顶光伏计划”，2010年完成。该计划旨在加速和促进美国光伏产业的快速发展，把发电成本降到6美分/kWh以下，起到减排CO2、增加社会就业、保持和加强美国光伏产业在世界的领先地位和支配地位的作用。欧洲于大致相同的时间宣布了“百万屋顶计划”，于2010年完成。 日本政府在1997财政年度计划安装9400套4kW的屋顶光伏系统，总计37MW，是上一个财政年度的6倍，是日本1996年生产太阳电池组件的2倍，是全世界1996年光伏组件生产总量的41％。日本政府的计划目标是，到2010年安装5000MW屋顶光伏发电系统。 德国联合政府在欧洲百万屋顶的框架下于98年10月份提出了一个光伏工业20年来最庞大的计划－在6年内安装10万套光伏屋顶系统，总容量在300－500MW，总费用约9.18亿马克。该计划提供10年无息信贷，政府提供37.5％的补贴，该计划于1999年1月实施。该计划在德国引起了很大反响，对德国的PV工业将产生不可估量的影响。 这些上世纪提出的计划或设想在实践了几年之后，各国政府应光伏产业的发展而不断更改，如德国和日本的计划事实上已接近完成。而美国加州年初通过的太阳能计划，将再次激起全球太阳能发展的新高潮！ 4.机会分析 我们应该看到每一次太阳能发展的高峰都离不开政府部门的大力支持，一旦这种支持失去，太阳能工业的发展就会相对缓慢，这是所有这一行业新进入者必须首先考虑的问题！当然我们也应该看到，随着工业规模的不断扩大，新技术的不断出现，生产成本必将大大降低，太阳能发电的市场竞争能力也在不断提高：根据目前的常规能源价格，太阳能发电与之完全市场竞争的时间已经为时不远。大家不应忘记，2004年10月石油价格一度攀升至54美元/桶，而这个价格已经成为未来几年的底价！ 再看看日本的情况，日本是目前太阳能发电应用最好的国家，其产量和市场都占据全球60%的份额。虽然目前日本已经取消原有的补贴政策，但是日本市场不但没有萎缩反而发展更快！原因就在于老百姓已经接受太阳能这一绿色能源，而且昼夜电价差别也能给他们带来利益（太阳能白天发出的电力卖给电力公司，晚上再从电力公司买电）。可以这样说，无论是宏观方面的要求必须发展太阳能发电，还是微观上老百姓对绿色能源的需求，太阳能发电工业与国家补贴政策的关系将随着时间推移和行业规模的不断壮大而越来越小。 所以，现在迅速介入太阳能行业，既可以赶上世界各国优惠政策，有可以在未来真正与原有电力工业竞争时奠定技术、资金、市场和规模等诸方面基础，必然领先一步，稳操胜券。第三章:单晶硅太阳能电池的生产 1.技术条件 总结国内外太阳能电池生产的经验教训，要想参与国际竞争，必须以合理的成本，解决好设备、人才和原材料三大关键问题！首先设备，只有优良的设备、经过专业合理的配置调试才能满足连续生产出合格产品的要求。经过多年的运行和改进，国内设备已经可以在很大程度上替代进口设备，当然油画设备选型和合理配置是生产线能否顺利开通的必要条件。 2.人才队伍 再好的设备，再完备的技术支持，离开了能够接手这条生产线的技术人员和生产工人，所有的一切仍然无法运转。这里我们讲的人才队伍有三个层次： 首先必须具备一至两个（无须多但要精和专）技术领衔人，不仅能够接手这条生产线，更要具备研究开发新产品、新工艺的能力。这样的人才应该是大学教授、研究所研究员或同类工厂的总工或技术厂长，他们首先必须非常熟悉目前国际各种技术路线、并有多年（至少十年）开发、研究和生产太阳能电池的经验，同时具有统领、指导研究人员开发研究的能力（相当于大学教授带硕士、博士研究生），其背景和能力必须得到国内甚至国际同行的认可。