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薄膜市场竞争激烈,日本石油公司对太阳能投资毫不松懈

2011-09-11王馨编译

太阳能 2011年12期
关键词:转换率太阳电池薄膜

王馨 编译

日本石油公司期望其CIGS子公司在薄膜市场与First Solar相竞争

由日本石油公司旗下子公司Solar Frontier建设的世界上最大的太阳电池组件工厂之一,于2011年2月在日本西部的bamboo地区投产。

这套全自动设备能生产约1GW薄膜太阳电池组件,此研究是日本石油公司三十多年来不断探索与发展的成果,公司期望最终从可再生能源的产品和服务产生其销售额收入的50%。

昭和壳牌石油公司为Solar Frontier提供所有的资金。日本昭和壳牌石油公司的董事长Shigeya Kato表示:“在未来七年内,我们在全球太阳能市场的份额不会少于10%。太阳能市场增长如此之快,即使是建立一个1 G W生产容量的厂房也不能占有10%的市场份额。”

Solar Frontier公司CIS薄膜工厂

Solar Frontier公司表示最终会建立海外工厂,但公司首先必须向昭和壳牌石油公司的石油商董事会证明其独特的黑色太阳电池板在竞争激烈的全球薄膜产业中能转变成黑色的黄金。

该公司在九州岛西南部宫崎县的Kunitomi工厂投资了1000亿日元(10亿多美元),该工厂生产组件采用铜铟镓硒(C I G S)技术,每周可生产112000个组件(每个为130~150 W)。

Shigeya Kato表示,收回投资极具挑战性,因为日元兑换美元和欧元利率较低。同时,Solar Frontier面临着更复杂的问题——日本的经济状况。3月11日的日本地震以及随后而来的海啸和核危机造成日本损失3000亿美元,经济学家分析日本可能会进入更加严重的经济衰退期。尽管如此,Solar Frontier的负责人还是认为:太阳能可能成为这个处于困境的国家比较有前景的产业。

铜铟硒(CIS)与碲化镉(CdTe)组件竞争

4月,Solar Frontier公司表示,其CIS组件比传统的薄膜更为环保友好,因为不使用铅或镉等有毒物质。这样的市场营销战略是针对传统的薄膜CdTe组件的。Solar Frontier最直接的竞争对手是First Solar,该公司目前也正在投资具有竞争性的GIGS组件,尽管该公司目前生产的还是CdTe组件。

日本国家可再生能源实验室(NREL)光伏国家研究中心主任Ryne Raffaelle表示:“毫无疑问,GIGS组件基于这些新业绩水平的基础上,必将在整个光伏销售市场上占据较大的份额。”随着太阳能产业材料替代,镉和稀土材料较少地使用,电池效率得到了快速提高。Raffaelle表示:“他们期待电池生产过程中能使用较廉价、毒性小的材料。

该公司150W的薄膜组件的转换率为12.2%,公司声称在其实验室研究中30cm×30cm电池的转换率达到17.2%。而First Solar的CdTe组件的转换率为11.6%。

First Solar公司的Melanie Friedman表示:“尽管竞争对手声称要关注CdTe的研究和应用前景,但是我们仅视其为市场宣言。因为对于光伏技术的长期应用,它没有任何推动作用,而这才是这个产业的最终目标。并且大量科学技术研究分析表明,First Solar的薄膜光伏技术不会对人类健康或环境带来危害。”

自中国削减稀土的出口量,太阳电池板的生产过程中弃用稀土显得尤为重要。尽管Solar Frontier电池组件的制造过程中仅使用了5%的铟,但该公司仍与IBM公司努力研发利用铜或锌替代铟的办法。一位工程师表示:Solar Frontier和IBM公司研究电池已取得至少9%转化率的成果,因此替代铟的方法将不断创新。

Solar Frontier的Kunitomi工厂和夏普位于大阪的非晶硅(a-Si)工厂被一些人看做是日本在太阳能制造领域统治地位的回归。

处于核危机中的太阳能

专家认为,由于海啸造成东京电力公司福岛核电站核泄漏,使日本对核能可能引起的危害有了格外警醒的认识。在这种情况下,日本的能源政策将更加逐步向太阳能研究和制造业投资方面倾斜。

有人批评日本政府不采取更积极的措施去效仿欧洲可再生能源补贴政策。但Solar Frontier公司的高层表示,之所以GW级的大规模工厂变为现实,正是日本政府在几十年前积极授权昭和壳牌石油公司,使其投资于光伏技术研究和开发领域。

据路透社报道,日本共有54个核电站,核电占日本总用电量的30%。2030年前核能发电比例将提高到50%以上。由于太阳能发电装置占地面积小,所以来自于住宅系统所发电量用于Solar Frontier公司内销。

工厂的经营者表示,日本完全可以通过增加在商业建筑和住宅屋顶安装太阳电池板,来减少对核发电的需求。尤其是当前许多核反应堆,包括被损害的福岛核反应堆和一些日本北部的核反应堆,由于地震而无法正常运行。

日本核能资讯研究的民间组织——“原子力资料情报室”的Philip White表示:“日本没有核反应堆但依旧能前进的事实表明,离开核能人民照样能生存。”

Shigeya Kato表示:在农场和被辐射的城市有足够的潜力安装民用太阳能装置。

石油公司对太阳能的投资

日本昭和壳牌石油公司在20世纪90年代的最后一个主要研发投资,是斥资1500亿日元,研究出的液态催化“分裂”过程可为炼油业务增收长期利益。该公司主管表示,GW级太阳能工厂的投资是公司针对石油“顶峰论”及从中东进口石油价格日趋高昂而采用的一种策略。

Solar Frontier公司的副总裁兼首席营销执行官Hiroshi Yoshida表示:“我们已经面临石油顶峰了,石油虽然一直在那里,但开采却变得更加昂贵。”

Solar Frontier工厂在40万m2的三层楼里密密麻麻地挤满了机器人、层压机、传送带和其他包装密封工序。Solar Frontier通讯和运营的执行副总裁Brooks Herring表示:“我们向世界证明能够做我们承诺的事。”

机器人手正为Sollarr Frro nttiierr公司的CIIS组件背部贴标签

Solar Frontier公司已加入亚洲市场竞争,以期能迅速扩大其北美市场。4月底,Solar Frontier公司宣称将为位于美国加利福尼亚州科林加(Coalinga)市的Granite Construction公司提供1.2MW薄膜CIS组件,此太阳能系统将满足该设施近50%的用电需求。

同时,Solar Frontier公司与中国知名太阳能公司竞争,如无锡尚德、天威英利等,其安装成本将很快达到1美元/W—— NREL设定的安装目标。First Solar是全球光伏企业首家突破1美元/W大关的企业。作为行业领军企业,First Solar拥有成本优势,其生产成本仅为75美分/W。而Solar Frontier公司并没有提起成本,其高层仅表示本公司的电池板具有面积大(3~4英尺)、转化率高等众多优点。

Solar Frontier公司的产品经理Ichiro Sugiyama表示:“生产力是我们公司的核心能力,以期CIS达到潜在高效率”。

薄膜电池1美元/W的安装成本成为太阳能行业众多公司相互竞争的标准。为增强可再生能源业务,美国通用电器(GE)至少投资了两种薄膜太阳能产品的生产,以显示其生产较大面积电池板、组件转换率达13%的能力。而First Solar的组件转换率为11.6%。去年,GE宣布,为Solar Frontier公司提供薄膜CIS组件,并将以自己的品牌销售。

CdTe太阳电池对GE而言极具吸引力,其研究从未放弃。4月初,GE宣布,该公司收购的PrimeStar Solar公司30MW的CdTe太阳能光伏组件生产线,转换率已经达到了12.8%。GE计划使用PrimeStar开发的薄膜太阳电池技术,在美国新建一座400MW的太阳电池片生产工厂。

First Solar的发言人Friedman说:“CdTe光伏电池具有很好的发展前景,而且眼下它是成本最低的光伏技术,这是确保光伏电池发挥潜力并取代化石燃料的主要因素。”

日本昭和壳牌石油公司早在20世纪70年代初能源危机时,就开始在太阳能技术研究与开发领域投资。该公司最初致力于镉技术的研究,因CIS呈现潜在较高转换率,1993年该公司将其研究焦点转入CIS。2007年,将其太阳能业务命名为Solar Frontier公司,随后一年,将原20MW和60MW生产容量的厂房扩大为1GW生产容量的Kunitomi工厂。

Herring表示,“按1GW生产容量的工厂每天可生产16000组件计算,一周7天,2011年该工厂将生产近600MW组件(每个为140~145W),2012年生产量将增至GW级。自Solar Frontier公司运营以来,已销售了100MW组件,此规模将确保我们在全球竞争中立于不败之地。”

Solar Frontier公司表示,Kunitomi生产的薄膜组件的转换率约为12.2%,未来几年,期望能达到14.2%。4月15日,Solar Frontier公司与意大利Albatech公司就其薄膜CIS组件在意大利市场内的分销和安装签署了协议。该协议标志着Solar Frontier成功扩大了其在欧洲的分销网络。签约仪式上, Albatech公司市场营销总监Raffaele Salutari表示:“我们十分高兴能够将Solar Frontier公司这一具有创新性、高效率和出色性能的极具竞争力的优质品牌纳入我们的销售范围。同时,与Solar Frontier公司合作有助于我们集团全球业务合作开发网络的发展。”

2010年10月,Solar Frontier公司与沙特阿拉伯国家石油公司(简称沙特阿美,Saudi Aramco)达成协议,将为该公司提供10MW的CIS薄膜太阳能组件。Solar Frontier的组件将被安装在办公区停车场的4450个停车位上。沙特阿美期望这批组件的安装能满足办公楼白天全部的用电需求。

Solar Frontier的高级副总裁Atsuhiko Hirano表示,“我们很高兴能够提供经济实惠的高性能太阳能组件。此项安装工程有助于我们监测CIS组件在沙漠环境中的性能,并积累宝贵的经验,为我公司将来在沙特阿拉伯,中东地区乃至全世界类似的环境中开展项目打下了坚实基础。”

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