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主题:【原创】详析鄂尔多斯和First Solar的超级太阳能 -- fullerene

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家园 【原创】详析鄂尔多斯和First Solar的超级太阳能

前两天吴邦国委员长在美国访问,参观了号称第一大太阳能电池公司的美国“第一太阳能”(First Solar)。在吴委员长的见证下,鄂尔多斯副市长曹至琛和First Solar方面签订了一份关于兴建一个世界上最大的光伏电站的谅解备忘录。备忘录描述了这样一个雄心勃勃而又很吓人的计划:

First Solar将在中国内蒙古自治区的鄂尔多斯市建造一个20亿瓦的电厂,足够为约300万户家庭提供电力;并考虑在中国新建一家制造厂。

First Solar将从2010年6月开始建造第一期30兆瓦的示范项目。第二和第三期项目将分别是100兆瓦和870兆瓦,于2014年竣工。最後一期的1000兆瓦将于2019年前建成。

外链出处

为什么说这个项目很吓人呢?我们先从国际角度进入,看一下2009年8月24日的一则新闻:

8月20日,德国利伯罗泽太阳能电站在德国东部勃兰登堡州的小镇图尔诺—普莱拉克落成,这是迄今为止德国最大的太阳能电站,峰值功率为5.279万千瓦,也是世界上最大的太阳能电站之一。

5.279万千瓦,也就是52.7MW。另外据我所知,现在已经建成的最大的太阳能电站是西班牙的Olmedilla Photovoltaic Park,2008年建成,功率为60MW,跟德国利伯罗泽电站的规模差不多。也就是说,鄂尔多斯的光伏电站规划,是现有世界上最大的光伏电站功率的30多倍。啧啧,真是生孩子不叫生孩子,叫吓人。

再换到国内角度

2008年,中国太阳能电池产量已经达到约2600MW,占世界产量的32.9%,但国内太阳能电池的导入量却只有40MW,仅占全球安装量的0.73%,占国内太阳能电池产量的1.54%。这个2000MW的规划,顶50个2008年中国太阳能电池安装量,差不多就是中国整个行业一年的产量。

从这个角度看,该有好多人批评了。中国在2009年之前对太阳能市场的扶持基本为零,中国太阳能企业在国外市场上艰苦战斗,时时要受欧洲国家(德,西)转变政策和贸易壁垒的威胁。现在好,金太阳工程出来了,上网电价方案也在制定之中了,国家好不容易要开始扶持我们自己的光伏市场了,这史上最大的一个光伏电站却要交给美国人去做?

果然这条新闻发布仅仅五六个小时,我就收到了朋友转来的邮件,标题很激昂:

如果有点年轻人血气, 请转发(是不是有点“是中国人就顶”的意思?)

据说咱地方政府要引进美国first solar 碲化隔电池?

得大家起来否决这个看似环保其实卖国的项目.

如果你有点良知, 请细细读完我的陈述.

我觉得这个项目很危险, 那个光伏电池是用碲化隔.

美国政府一直质疑碲化隔电池回收问题.生产污染问题.

美国自己为啥不用这个碲化隔电池, 怎么这么好呢, 来造福中国人民了?

碲化隔电池每80瓦 有10克左右的镉, 镉高挥发性. 碲也不是什么好东西.

鬼子为什么买我们的硅电池, 硅电池废了就废了,就是硅.

硅大部分在中国生产, 电池生产过程泄露多少氯氢硅,在我们可爱的中国?

我担保,如没有内贼引不来外鬼.

咱政府这么二, 一定有二的道理, 能赚钱的二我也觉得好啊. 下次我也当能赚钱的二.

如果不阻止这个行动, 世界上 最傻逼的国家终于又诞生一个.

为啥咱政府就不能比美国鬼子聪明一点呢?

好奇怪啊, 是真的中国人平均素质真这么低下啊? 选出来的绝顶聪明的官员就这么二呢?

美国鬼子是爹还是他们手中的美元是决策者的爹?

妈的, 一群混蛋!

对于这一点,其实我没有那么冲动。把问题简单化、情绪化,往往不能仔细理解其间的因果和好坏。

关键词(Tags): #First#Solar元宝推荐:晨枫,

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家园 多看看文献再发言

http://www.crein.org.cn/view/viewnews.aspx?id=20070615175438906

家园 没必要急着骂吧

现在细节都没出来,是全部外购,还是转移技术生产?或者后期国内如何合作?资金的来源等等现在啥都不知道,就知道签了个备忘录,要做个大太阳能电厂,然后呢?

家园 的确如此

朋友转来的信,我只是再转一下,不表示我同意他的看法。

家园 恐怕主要还是利益之争

国内目前主要还是以无锡尚德为主的多晶硅技术,不过从成本、能耗、污染来看,似乎并不占优。

随着我国多晶硅总产量的逐年增加,多晶硅的副产物四氯化硅的安全环保问题日益突出。四氯化硅是多晶硅生产中最大的副产物,未经处理回收的四氯化硅是一种具有强腐蚀性的有毒有害液体。2010年我国多晶硅产能将扩大到30000吨/年左右,而生产1000吨多晶硅就产生8000吨四氯化硅。照此计算,2010年的实际产量如果为设计产量的70%,即多晶硅产量达到20000吨,那么四氯化硅的产生量将超过16万吨,对四氯化硅的无害化处理将成为制约多晶硅发展的瓶颈。

中国科学院院士简水生曾指出,目前生产多晶硅的企业一般都采用改良西门子法。使用该方法,1千瓦的太阳能电池约需10公斤的多晶硅,需要消耗电能 5800~6000度,耗电量十分巨大。即使电池能够稳定使用20年,太阳能电池的电能再生比也不到8,水平较低。这导致多晶硅太阳能的发电成本大约是生物质发电的7~12倍,风能发电的6~10倍,更是传统煤电方式的11~18倍。

链接出处

而CdTe薄膜相对其他薄膜电池技术,虽然也存在原材料重金属污染的问题,但比较来说影响小。然而其成本优势却是巨大的,是目前唯一能够把成本降至常规电价的技术。First Solar在美国利用成熟技术建成的电厂发电成本已经接近或低于传统发电了。而且随着技术成熟,成本应该仍有很大下降空间。

美国投资银行太平洋皇冠证券(Pacific Crest Securities)分析师迈克尔·麦康奈尔(Michael McConnell)表示,美国光伏电池制造商First Solar已将太阳能发电成本成功控制在传统发电成本以内,消息一经传出,使原有太阳能电站低成本发电变为现实。

通过对First Solar位于美国内华达州的12.63MW太阳能电站进行测试,测试结果指出,在不依赖任何津贴的情况下,该电站的发电成本首次降为0.075美元,成功低于美国当地传统发电成本的9美分每千瓦时的价格标准。

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这也是为什么在美国光伏产业,First Solar一家就能超过了包括尚德在内的其他多晶硅企业市值总和的原因。

这次没有选择多晶硅技术,还有一种可能,就是随着国内企业这两年的一哄而上,产能过剩导致多晶硅价格一落千丈,几无利可图,但却仍旧对环境造成巨大污染。同时又由于并不掌握核心技术,导致多晶硅成品电池的价格反而要比国外企业的高不少。这种情况只能便宜了利用中国原料的国外企业。

而CdTe薄膜电池技术,虽然国内也不掌握核心技术,但如果能从配套做起,逐步寻求技术合作,也许能够开辟另外一片天地。况且这个合同要分四步,总共十年完成,还有很多东西可以推敲。

发电厂的建设分为四期,工期10年:

第一期为一个30兆瓦的示范工程,于2010年6月1日前动工

第二期和第三期分别为100兆瓦和870兆瓦,预计将在2014年年底前完工

第四期为1,000兆瓦,预计于2019年年底前完工

该项目将采用上网电价,以长期保证发电厂的供电价格。

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家园 【原创】1、First Solar的成本优势

首先,First Solar是一家什么样的公司?根据鄂尔多斯这则新闻的报道,First Solar是世界第一的太阳能电池公司,无愧“第一太阳能”的称号。2008年First Solar的产量排世界第二,仅次于德国的Q-Cell,高于无锡的尚德(Suntech)。而根据Display Search近期的报告,

依照2009年全球太阳能电池(Cell)的产能来看,First Solar 是最大厂商,其产能达到10亿瓦(1 GW),Q-Cells 与 Suntech 并列第二。在接下来的数年之内,主要的设备投资亦由这些领导厂商所带动。

而由于First Solar近年在世界范围内拿下了不少订单,所以今年全年实际出货量的第一名很可能仍然是它。

更重要的是,它是2008年全球十大太阳能电池厂商中唯一一家主攻薄膜太阳能电池的厂商。现在市面上的太阳能电池主要分成两代,第一代是晶体硅型太阳能电池,包括多晶硅、单晶硅电池,2008年第一代电池有90%左右的市场占有率;第二代是薄膜太阳能电池,包括非晶硅、铜铟镓硒、碲化镉等技术类型。此外还有类似于微晶硅太阳能电池这样介于两者之间的。First Solar的主打技术是碲化镉,也就是前面那封信中愤怒声讨的那种技术。先不说这种技术是污染还是怎样,目前First Solar的产能扩张非常迅速,量产的成本下降也非常显著。2009年2月First Solar公布的年报中显示,在2008年最后一季度达到年产1GW的生产速度时,组件的每瓦已经降到0.98美元,是第一家把组件成本下降到1美元以下的太阳能电池公司。

而与此形成鲜明对比的是中国的这些晶硅电池企业:

纽约时报25日报导,中国太阳能电池制造商尚德(Suntech Power)执行长施正荣在接受专访时坦承,该公司在美国以低于材料、组装与运输成本的价格出售太阳能面板,藉此扩大市占率。

外链出处

2009年初,国内市面上的多晶硅太阳能电池组件价格约为20元/瓦,现在已经跌到13元/瓦,跌幅高达35%。其中虽然有国际市场硅料降价的因素,更与供过于求紧密相关。年初厂商已经在叫喊利润薄,现在以这个价买还能有多少利润可想而知。成本控制固然可以通过优化流程、压低工资来实现,但比起技术的真正突破来说还是力不从心。

简单估算,硅料的成本占据太阳能电池组件成本的70%左右;2006年以来,硅料工厂在中国遍地开花,叫得上名的就有这些:洛阳中硅、新光硅业、乐电天威、天威硅业、东汽峨嵋、江西赛维、江苏中能、阳光硅业、神州硅业、江苏顺大、亚洲硅业、南玻、通威永祥、重庆大全、昱辉瑞能、南京大陆、新疆特变电工;除此之外还有从事“物理法炼硅”的河南迅天宇、银星能源、厦门佳科、南安三晶、上海普罗、福建九州、桑杏等。

漫山遍野全是硅料厂,可生产成本却一直降不下来。原本计划靠高价赢利,可近几个月国际硅料价格下降,早已跌破了许多公司的生产成本,让这些公司的前景变得非常暗淡。对这种情况温相是这样评价的:

第三,就是我们要加大科技支撑的力度,培育新的经济增长点。世界都在关注这个问题,比如说新能源、新材料、环保、生物制药这些新兴产业。这必须有坚实的科技支撑做保障,但也不能一哄而起。我在调查中了解到,比如太阳能发电,那是新能源,但太阳能发电一哄而起的话,光是硅的提取技术没解决的话,那就是把新能源输出到国外,而把污染和能耗留给国内。

所以对于这个备忘录的签订我是这样理解的:这是中央政府的一个姿态,新能源是要支持的,但那种代价高昂又突破不了瓶颈的技术(我是指晶体硅技术),却是要敲打甚至限制一下。

关键词(Tags): #太阳能电池
家园 你提供的资料太老啦

也算不上是“文献”。技术一日千里,还是多接触点前沿好。

家园 2 亿瓦应该只是投资意向

本来就是备忘录, 第一个30兆瓦运行情况如何会影响整个计划吧.

另外吴邦国送礼这一点也不可否认, 这样主动示好不知能否在贸易摩擦上得到什么.

楼主觉得国内这些大大小小的提炼晶体硅的厂家是不是处境不妙? 恐怕从这些公司难以生长出未来有竞争力的企业, 最好也不过是凭借国内补贴维持下去

家园 是啊,我觉得他们很不妙

就算没有这一出,他们的前景也很暗淡了。

家园 那样, 作为一个江西人表示小小的遗憾

江西省或者说至少新余市, 前几年在豪赌多晶硅. 新余市长说他把自己的政治前途都押宝在这儿 -- 主要是指LDK赛维.

家园 【原创】2、碲化镉技术的经济问题

前面说到,First Solar的主攻技术是碲化镉,CdTe。First Solar公司生产的电池平均光电转化效率已经达到10.7%,虽然比晶体硅电池的效率低,但是懂行的人就清楚,其实效率不太重要,重要的是每瓦成本和实际发电能力(效率高的实际发电能力不一定高,比如单晶硅的效率比多晶硅高,但在一般工作环境中前者的实际发电量不如后者)。

点看全图

外链图片需谨慎,可能会被源头改

但我仍然要说,CdTe太阳能电池技术存在着许多经济问题。

首先,碲元素非常稀少。

With an abundance in the Earth's crust even lower than platinum, tellurium is, apart from the precious metals, the rarest stable solid element in the Earth's crust. Its abundance in the Earth's crust is 1 to 5 ppb, compared with 5 to 37 ppb for platinum. By comparison, even the rarest of the lanthanides have crustal abundances of 500 ppb.

碲元素在地表的丰度比铂还低。铂的丰度尚有5-37ppb(ppb:十亿分之一),碲只有1-5ppb。带一个碲做的戒指上街,一定很拉风。但要做成太阳能电池可就难办了。

我就拿高尔夫大哥给的“文献”来说明这事儿有多难办:

外链出处

碲是地球上的稀有元素,发展碲化镉薄膜太阳能电池面临的首要问题就是地球上碲的储藏量是否能满足碲化镉太阳能电池组件的工业化规模生产及应用。工业上,碲主要是从电解铜或冶炼锌的废料中回收得到。据相关报道,地球上有碲14.9万吨,其中中国有2.2万吨,美国有2.5万吨。

  在美国碲化镉薄膜太阳能电池制造商First Solar年产量25MW的工厂中,300~340公斤碲化镉即可以满足1MW太阳能电池的生产需要。考虑到碲的密度为6.25g/cm3,镉的密度为 8.64g/cm3,则130~140公斤碲即可以满足1MW碲化镉薄膜太阳能电池的生产需要。

  由以上数据可以知道,按现已探明储量,地球上的碲资源可以供100个年生产能力为100MW的生产线用100年。

这是一篇力挺碲化镉技术的报道,里面关于碲储量的数据应该只会往多了说,不会往少了说(人之常情),而生产电池时碲的消耗量只会往少了说,不会往多了说。我们就取信他的“地球上的碲资源可以供100个年生产能力为100MW的生产线用100年”,换言之就是足够生产1000GW。鄂尔多斯这么一个“超级项目”,尚只用了2GW,还有998GW可以开发呢,似乎够得很。

但是如果从经济层面考虑,却不是“够了”就行的。2000年碲化镉太阳能电池还没有大规模生产时,碲很便宜,年初每公斤不过10美元。现在呢?我在网上查到的报价是1650元(人民币)/kg,差不多是240美元/公斤。9年内涨24倍,那不是开玩笑的。现在还只有一个First Solar在量产碲化镉电池,年产量也不过区区500MW,就已经能把价格推高到这个水平。这种稀缺型的原材料涨价落价从来都不是理性的,也从来都很吸引投机商人,如果First Solar大规模扩产,或者新的厂家大量涌现,谁能预测几年后碲的价格会走到什么位置?所以它的成本下限不可能太低,说不定现在已经到了,将来掉头上升也不是没有可能。

其次,是镉的回收问题。First Solar的自述性介绍是这样写的:

First Solar公司(First Solar, Inc.,纳斯达克股票代码:FSLR)采用高级半导体技术生产太阳能组件,并提供完备的光伏发电解决方案,以显著降低太阳能发电成本。First Solar公司能提供价格有竞争力的清洁可再生型发电技术,这种经济、环保的技术可替代目前正趋于最高瓶颈的化石燃料发电方式。First Solar的光伏发电厂运行时无需水源,也不会排放气体和废水。First Solar公司在业界率先推出了太阳能组件全面收集与回收计划,从而为注重环保责任的产品生命周期管理设立了新的基准。从原材料采购到设备报废后的收集和回收,First Solar公司致力于创建高性价比的可再生能源解决方案来保护和改善环境。

为什么是它“率先推出”太阳能电池的回收计划呢?道理很简单,别人没有这个需要,他们有。硅电池中并没有对环境不利的化学元素,但碲化镉电池却有。

镉的毒性及基危害:外链出处

自本世纪以来,工业的迅速发展,镉的生产和使用不断增加,至2005年,全世界镉的产量已达约一亿吨,排放量达一千多万吨,环境镉污染及其引起的疾病不时可见报道。在人体内,镉的半衰期长达7~30年,可蓄积50年之久,能对多种器官和组织造成损害。有大量研究表明,镉具有致癌性。国际癌症研究署(IARC)把镉归类为第一类人类致癌物;美国国家毒理学计划(N11P)也把镉确认为人类致癌物。

这种太阳能电池如果报废后不回收,就会对土壤、地下水造成严重污染,导致疼痛病甚至致癌。回收的成本是多少?现在我还没有找到相关资料。但有一点可以肯定的是,这就是碲化镉电池额外多出来的成本。

关键词(Tags): #碲化镉太阳能电池
家园 居然把宝押在多晶硅上?

印象里面江西不算电力资源特别丰富的地方?搞多晶硅的好多就把厂子建在电站边上,要不就是拉电站入股的,要不光电力供应这一块就要打死一大片。

家园 前不久我看到内蒙要建光伏产业基地的消息:

[URL=/article/2388651]内蒙古打造光伏产业基地 大力发展可再生能源

内蒙古新闻网  09-08-25[/URL]

http://www.ccthere.com/article/2388651

曾经有过疑问:一年前就看到中国光伏泡沫破灭的文章,两天前内蒙又宣布建光伏产业基地。为什么?因为不知道吴要跟 First Solar 签约的内幕,而对内蒙又宣布建光伏产业基地,很不解;这两件事情可能有关?

家园 这个原料采购问题 得关注下

据说这些个碲稀土资源是要在鄂尔多斯本地采购

家园 碲不是稀土

碲是氧族元素,位置是元素周期表上的第六主族,是非金属元素。而稀土属于过渡金属,根本不是一回事。

弄不清楚是金属还是非金属,看看中文元素名的偏旁就知道了。石字边的,是固体非金属,比如同为氧族的硫,硒。金属肯定是金字边的。不过由于碲的金属性已经很强,实际上属于半金属,有的时候也被列到金属里面。

由于量很少,碲属于稀散元素,中国碲矿储量一万三千多吨,主要在江西和广东,各占全国总储量百分之四十出头,甘肃有百分之十。其他地方储量就很少了。外链出处

目前碲的主要产地是美国,加拿大,秘鲁,日本。

碲的主要开采工艺是铜冶炼的伴生品。处理五百吨铜大约会有不到半公斤的碲。碲也可以在金、铅、镍、铂、锌的冶炼过程中得到。2007年碲的产量大约不到200吨。

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