不同來源的光伏太陽能電池銷售量（千瓦）


1990年~2000年國內(nèi)外多晶硅產(chǎn)量對照表


我國多晶硅和單晶硅供需情況對照表（噸/年）


國內(nèi)外多晶硅指標對照表（2000年前）

三、邁進：新政帶來光明和希望

（20世紀90年代）

7.中國光伏產(chǎn)業(yè)緩慢起步（續(xù)）

1993年~1997年，我國光伏太陽能電池的年生產(chǎn)量實現(xiàn)較大幅度的增長，相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，我國光伏太陽能電池年生產(chǎn)量從1993年的900千瓦/年上升到1997年的2300千瓦/年。當時，在全球范圍內(nèi)從事太陽能光伏發(fā)電的企業(yè)，如夏普、BP、西門子、三洋等在進入中國市場時，由于在資金優(yōu)勢方面、行業(yè)經(jīng)驗方面都具有更加雄厚的實力，無不以較快的速度占據(jù)了一定份額。

到1998年底，我國太陽能電池累計統(tǒng)計用量僅為13.2兆瓦，光電總功率2.9兆瓦，且太陽能光伏發(fā)電主要分布在用電量少、欠發(fā)達的偏遠省份，均為獨立的光伏發(fā)電系統(tǒng)。1998年，中國通信史上建成難度最大的蘭-西-拉光纜干線工程，有26個光纜通信站采用光伏電池作為電源，其海拔多在4500米以上，光伏電池組件的總功率達100千瓦。

在這段時期，可直接并入電網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)和與建筑相結(jié)合的屋頂聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)還處于醞釀階段，沒有應(yīng)用實例。但是，在資料整理的過程中，筆者發(fā)現(xiàn)，因為行業(yè)技術(shù)和信息技術(shù)的局限，對于光伏行業(yè)的系統(tǒng)梳理，目前能夠搜集到的資料相對較少，但是從少量的分析可以看出，當時，面對國外蓬勃起步的發(fā)展態(tài)勢，國內(nèi)已經(jīng)開始有業(yè)內(nèi)人士呼吁從技術(shù)、資金、政策等方面對光伏行業(yè)給予關(guān)注，國家層面雖然缺乏相關(guān)的支持，但是光伏行業(yè)發(fā)展的輿論環(huán)境正在逐步形成。

“九五”期間，國家將新能源技術(shù)作為重點發(fā)展的六大高新技術(shù)領(lǐng)域之一，和九大高科技產(chǎn)業(yè)，并出臺了新能源和可再生能源產(chǎn)業(yè)化發(fā)展計劃。截至20世紀90年代末，中國太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的研究開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化工作已經(jīng)有了一定的基礎(chǔ)，但是和國外存在較大差距：

在研發(fā)方面，國內(nèi)相關(guān)機構(gòu)先后開展了晶硅(單晶、多晶)高效電池，非晶硅薄膜電池，CdTe、CIS、多晶硅薄膜電池等技術(shù)攻關(guān)，技術(shù)水平不斷提高，個別項目達到或接近國際水平。專用材料如銀漿、封裝玻璃、EVA等，列入國家“八五”攻關(guān)計劃，取得一定成果。如單晶硅高效電池效率達到20％，大面積(5×5厘米）刻槽埋柵電池效率達到18.6％(美國可再生能源實驗室測試)，多晶硅電池效率達到13.5％，10×10厘米多晶硅電池效率達到11.8％。在多晶硅薄膜電池方面，1994年，中國科學院等離子體物理研究所就開始對染料敏華太陽電池進行研究開發(fā)，成果顯著。“七五”期間，原國家科學技術(shù)委員會投入2000多萬元，在北京有色金屬研究院建成了年產(chǎn)100千瓦的非晶硅薄膜電池生產(chǎn)線，采用快速熱CVD技術(shù)在非活性硅襯底上制備的多晶薄膜電池效率達到13.61％，采用PECVD技術(shù)制備的微晶硅/非晶硅迭層薄膜電池效率達到9.5％。在此過程中，國內(nèi)一流的光伏技術(shù)研究開發(fā)實驗室建設(shè)起來，也形成了一支較強的國家級光伏技術(shù)研究開發(fā)隊伍。但是，從研發(fā)到產(chǎn)業(yè)化、從啟動攻關(guān)到全面國產(chǎn)化的路徑，艱難漫長，很多初步成果的性能都有待進一步改進，各廠家的材料仍然采用進口品。

產(chǎn)業(yè)化方面，20世紀90年代中期，經(jīng)過引進、消化、吸收和再創(chuàng)新，太陽能電池生產(chǎn)技術(shù)和工藝得到穩(wěn)定發(fā)展和提高，產(chǎn)量穩(wěn)步增長，基本滿足了國內(nèi)市場的需要并有少量出口。同時，在這緩慢而艱難的起步階段，由于生產(chǎn)難度大、規(guī)模小、能耗高、成本高、工藝技術(shù)落后、環(huán)境污染嚴重，絕大多數(shù)企業(yè)相繼虧損繼而停產(chǎn)、轉(zhuǎn)產(chǎn)。1996年以前，國內(nèi)尚無光伏企業(yè)。當時，國內(nèi)單晶主要集中在“老三廠”和上海棱光公司進行拉制，“老三廠”即七三九（峨嵋半導體）、七四零（現(xiàn)洛陽中硅）、七四一（華山半導體）。三大廠與國內(nèi)光伏行業(yè)的后續(xù)發(fā)展聯(lián)系緊密，甚至可以說，正是以此為“前世”，方得光伏產(chǎn)業(yè)之“今生”。此為后話。當時，電子產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，使我國硅材料需求持續(xù)提升：一方面，集成電路的需求增加，造成單晶硅生產(chǎn)和銷售量都有大幅增長；另一方面，多晶硅供需矛盾突出，大量的外匯消耗經(jīng)濟壓力極大。單晶、多晶硅材料的巨大供需缺口，使我國一些企業(yè)開始啟動了生產(chǎn)線的建設(shè)或者擴產(chǎn)。1996年，在引進技術(shù)過于苛刻的前提下，國家計委和原中國有色金屬工業(yè)總公司支持，由前文所述中國恩菲前身北京有色冶金設(shè)計研究總院與峨嵋半導體半導體材料廠合作，用已取得的多晶硅生產(chǎn)技術(shù)成果的基礎(chǔ)上，建設(shè)一條100噸/年規(guī)模的多晶硅工藝系統(tǒng)，特點為閉路循環(huán)系統(tǒng)，全部回收各環(huán)節(jié)的尾氣，全面解決了傳統(tǒng)西門子法生產(chǎn)多晶硅的過程中存在的物耗高、能耗高、環(huán)境污染嚴重等問題。

1997年，我國第一條生產(chǎn)能力達到100噸/年的多晶硅工業(yè)試驗示范線建成——這是我國初次探索改良西門子法多晶硅生產(chǎn)技術(shù)。2000年1月，相關(guān)技術(shù)通過國家有關(guān)部門組織的鑒定驗收。專家認為，100噸/年多晶硅實驗示范線的建成，標志著我國擁有了多晶硅生產(chǎn)的自主知識產(chǎn)權(quán)，建設(shè)千噸級多晶硅廠就有了主動權(quán)。據(jù)了解，以此為起點，國家有關(guān)部門后續(xù)批準了峨嵋半導體廠提出建設(shè)千噸級生產(chǎn)線，但是，實現(xiàn)規(guī)模的擴大，并不是簡單的翻倍關(guān)系，還有很多技術(shù)需要突破，對設(shè)備的要求也極高，國內(nèi)不具備條件、亟需國外引進學習，此外，超過10億元的投資也成為僅有1億元資產(chǎn)的企業(yè)面臨產(chǎn)能擴大的巨大阻礙。項目流產(chǎn)，媒體曾用“幾經(jīng)挫敗”來形容當時的局面。未能利用優(yōu)勢提早布局光伏行業(yè)，使企業(yè)后來在激烈的市場競爭中命途多舛。此亦為后話。

1997年，全國多晶硅產(chǎn)量為75噸，產(chǎn)品主要是企業(yè)自產(chǎn)自用，少量外銷。盡管生產(chǎn)已經(jīng)滿負荷，但是仍然遠遠不能滿足國家電子工業(yè)的發(fā)展需要。為彌補硅材料缺口，國家擬在云南建設(shè)千噸級多晶硅生產(chǎn)線，計劃由紅塔集團、MEMC孟山都各出資40%，國家出資20%投資10億元進行項目建設(shè)，但是因為技術(shù)難度問題未能實現(xiàn)。對此，相關(guān)信息恐怕只有到國家部委去查閱文獻才能知曉，不知未能建成的原因是不是與國外企業(yè)對多晶硅技術(shù)的嚴密封鎖有關(guān)呢？

到20世紀90年代末，我國共有4個單晶硅電池及組件生產(chǎn)廠和2個非晶硅電池生產(chǎn)廠。但是，生產(chǎn)水平都保持在20世紀80年代末引進時的規(guī)模和水平，廠家在引進的時候，標稱生產(chǎn)能力能達到1兆瓦/年，但各廠在不同的工藝環(huán)節(jié)上都存在著瓶頸部分，實際生產(chǎn)能力只有0.5兆瓦/年。也正因此，在數(shù)量級上和國際企業(yè)有著巨大差異。

在技術(shù)水平和產(chǎn)品成本方面，電池效率較低，僅為10%~12%，組裝封裝水平也非常有限。工程現(xiàn)場證明，部分廠的產(chǎn)品大約3~5年就發(fā)黃起泡焊線脫落甚至效率下降。其實，電池組件的成本約為35元/瓦（合4.2美元/瓦），平均售價44美元/瓦（合5.3美元/瓦），成本和售價都高于國外，主要仍然因為電池效率低，原材料引進增加關(guān)稅后費用高。資料顯示，當時浙江開化601廠進口多晶硅40噸，價格在70美元/千克~80美元/千克，用以生產(chǎn)20噸單晶硅，其中70%單晶硅產(chǎn)品會返銷給國外。

總之，回顧20世紀末中國光伏行業(yè)的發(fā)展，困難重重、問題多多，小有進展但仍任重道遠。在發(fā)布的《中國新能源和可再生能源發(fā)展綱要》中，對影響太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的原因進行了總結(jié)，其中，企業(yè)在資金和技術(shù)上的短板不容忽視，但是政策上的“缺位”也繼續(xù)補齊：當時，產(chǎn)業(yè)尚未被納入正常的財政撥款渠道，國內(nèi)也沒有專門分管可再生能源和新能源的部門。和美國能源部下設(shè)可再生能源司、印度專門設(shè)立可再生能源部相比，我國的計委、經(jīng)貿(mào)委、科委都設(shè)有專門分管新能源和可再生能源的處室——不同單位撥款到主管單位，很容易造成有些項目重復建設(shè)，有些項目、需要國家重點投資的項目卻因經(jīng)費不足而遲遲不能啟動。此外，在本世紀前，我國尚無專門扶持或者鼓勵太陽能發(fā)展的政策法規(guī)，行業(yè)企業(yè)未在稅收、貸款等方面享受任何優(yōu)惠。