據《中國能源報》報道,“十三五”能源發展和改革的戰略導向已經明確,主要集中在能源消費總量控制、煤炭清潔高效利用、大力發展清潔能源、能源體制改革上。此外,《中共中央關于制定國民經濟和社會發展第十三個五年規劃的建議》中,一項重要的規劃是“實施新能源汽車推廣計劃,提高電動車產業化水平”。
綠色可持續的“十三五”,需要政府和企業的共同努力。在“創新、協調、綠色、開放、共享”的五大發展理念指引下,政府積極從法規和體制上規范和促進清潔能源的發展。在企業層面,也需要漢能為代表的國內企業提高技術研發實力,推廣新能源汽車和移動能源。
“全國大眾創業萬眾創新活動周” (以下簡稱“雙創周”)就是這樣的一個典范,政府搭平臺,企業做產品。在首屆雙創周上,漢能對外展示了太陽能全動力汽車——Hanergy SolarPower。這是一款以太陽能電力為驅動的清潔能源車,它將漢能獨有的轉換率達到30.8%的太陽能薄膜芯片與流線型的車身設計融為一體, 讓車子可以像葉綠素一樣直接利用太陽能,同時沒有任何二氧化碳排放。
薄膜發電技術已成為全球新能源產業競爭焦點和熱點
“移動能源,就是以可移動分布式發電技術為基礎,通過與儲能、控制、信息通信等技術的有機結合,實現能源可移動、全天候、高效率的供應。” 漢能控股集團董事局主席兼首席執行官李河君此前對本報記者表示過。
移動能源的關鍵之處在于薄膜發電技術。得益于其輕柔薄等特質,薄膜芯片能夠被用在電動汽車、無人機、手機、戶外用品、航天器等領域,最終形成用電供電一體化的集成終端產品。
薄膜發電技術已成為全球新能源產業競爭焦點和熱點,歐美日等發達經濟體正在加快薄膜太陽能研發,搶占技術和產業制高點。今年5月,歐盟將銅銦鎵硒薄膜發電技術納入其Sharc25項目開發,由德國太陽能氫能研究中心牽頭,集科研機構、大學及產業界之合力,目標是在2020年前將銅銦鎵硒(CIGS)薄膜電池的轉化率提升至25%。美國麻省理工學院前不久發布了研究報告,并呼吁美國政府轉向支持這種“面向未來”的技術。企業層面,在美國能源部等機構的80多億美金的金融支持下,美國First Solar的碲化鎘(CdTe)薄膜電池轉換效率一再突破,達到創紀錄的18.6%。德國老牌設備制造商Manz不久前宣布其量產銅銦鎵硒(CIGS)薄膜太陽能組件的轉換效率突破了16%。中國企業也認識到了薄膜技術的戰略意義。除了漢能,中國建材宣布未來5年內打造10GW銅銦鎵硒薄膜太陽能生產能力,第一條年產300MW的薄膜太陽能電池生產線已于今年下半年在安徽蚌埠動工。
移動能源和薄膜發電技術對拉動經濟增長具有戰略意義
之所以受到如此重視,也因為移動能源和薄膜發電技術的產業鏈價值巨大。移動能源產業的市場規模未來三年可達到8萬億元。移動能源產業鏈主要包括了上游核心技術研發及高端裝備制造,中游移動能源產品生產,以及下游各種移動能源產品的應用,同時也涉及分布式發電、儲能等相關輔助產業。利用上游研發生產的高效、可靠的生產設備,以及靶材、背板等原材料,可以大規模量產高效率的薄膜發電芯片、組件,再與電動汽車、無人機、手機、戶外用品、航天器等領域產品相結合,最終形成用電供電一體化的集成終端產品。在GDP“破7”時,移動能源和薄膜發電技術對我國撬動民間投資消費、拉動經濟增長也具有戰略意義。
以太陽能全動力汽車舉例,一項調研表明,72%的受訪普通汽車消費者有轉向購買新能源汽車的意愿,其中10%傾向嘗試購買全太陽能動力汽車。新能源汽車的未來發展潛力巨大。太陽能全動力汽車借助薄膜技術提供能源供給,可以做到環境零污染、使用零排放。經測試,在6平方米的車頂及車身,如果鋪上高效薄膜電池,平均每天等效發電約4小時,可以驅動一輛1噸重的汽車正常行駛80—100公里,基本滿足自身電力需求。而且太陽能全動力汽車可以邊行駛邊充電,比普通電動車多跑一程。此外,利用太陽能自充電,可以減少電網改造和充電基礎設施建設投入,緩解充電高峰壓力,提高產品的附加值。太陽能全動力汽車的市場前景非常巨大,預計到2018年,太陽能全動力汽車將可實現量產,這將是現代汽車工業的一場革命。
除此之外,在2015—2020年,光伏建筑一體化(BIPV)的市場規模將達到1—2萬億;戶用發電系統的市場規模將達到1—2萬億;農業光伏設施的市場規模將超過5000億;輕鋼結構工業屋頂發電系統的市場規模將達到1.5萬億。
薄膜發電產業的產業鏈長、覆蓋面廣。在國家七大戰略性新興產業中,薄膜發電產業兼具新材料、新能源、新能源汽車、高端裝備制造和節能環保五大領域。薄膜產品覆蓋所有適于分布式供電或移動供電的電力需求領域,包括民用、商業、農業、交通、公共設施、科研、軍用、航空航天等眾多行業與交叉領域。
具體而言,薄膜發電產業對投資、就業以及中小企業的帶動力強。僅以柔性薄膜太陽能組件生產設備為例,預計到2020年需要新增超過5700萬千瓦(57GW)的生產能力,直接帶動固定資產投資超過5700億元,創造直接就業21萬人,間接帶動上下游配套研發、生產、銷售人員就業數百萬人;如果加上數十個相關行業的發展,拉動就業的整體效果將更為顯著。漢能的薄膜業務直接帶動了電子、玻璃、鋼鐵等85個行業2000家中小企業,為20萬人提供了就業機會。德國近年在對100萬棟建筑進行光伏改造過程中,創造了37萬個就業機會,鑒此歐洲各國已經計劃將1.9億座建筑中的大部分變成“微型發電廠”,打造新的增長動力。
同時,薄膜發電產業還有利于帶動裝備出口同步增長。目前,新能源裝備在全球范圍內擁有廣泛需求。由于我國與世界其他國家在第三次工業革命時代處于同一起跑線,除了可以將相關產品出口之外,還可以在控制核心技術的前提下,適當地將部分生產設備出口。僅以出口10GW柔性薄膜太陽能組件生產設備為例,就可為國家創匯約162億美元;如果將10%的移動能源產品出口,則可創匯約1300億美元。
薄膜發電技術積極促進大眾創業、萬眾創新
面對如此巨大的市場,漢能考慮的是共贏,搭建鼓勵“大眾創業萬眾創新”的“移動能源+互聯網創新平臺”,助力傳統產業和傳統產品的創新升級。今年初漢能啟動的“全球薄膜發電創意大賽和創業扶持計劃”,吸引了全球2萬多名各方面人士和投資人的參與,不僅充分展現了薄膜發電、“移動能源+”產業所蘊含的開放經濟、共享經濟特性,而且開創了“大眾創業、萬眾創新”的新領域新市場。一個圍繞清潔能源產品創新創業、迭代升級的生態型商業圈已經形成,越來越多的消費者和產品將從能源的使用者變成能源的自給者。
在首屆雙創周的漢能展臺里,漢能的“移動能源+互聯網創新平臺”正式亮相,創客的產品也受到了眾人的圍觀和詢問,比如太陽能災區組合帳篷、太陽能除塵煙囪、太陽能“石油-清道夫”等。這些作品來源于漢能今年舉行的全球薄膜發電產品創新大賽。i-Change太陽能災區組合帳篷是在大賽中脫穎而出的一款優秀作品。其設計者韓耀鐘說:“漢能搭建的平臺,不僅給了我們這些設計人及創業者一個很好的展示機會,還為好創意的落地提供了很好的資源支持。” 同樣作為年輕的創業創新者,太陽能“石油-清道夫”的設計者張曉琪則希望:“在‘大眾創業、萬眾創新’的時代,非常期待能夠有更多像漢能這樣具有技術與創新意識的企業,為創客們的‘創業之旅’助一把力,為他們提供寬廣的展示平臺和技術、資金上的支持,讓更多的創意與想法落地。”
薄膜發電技術有助于國家實現節能減排目標
除了拉動經濟增長外,薄膜發電技術也是環境友好型技術,生產使用零污染,有助于國家實現節能減排目標,“倒逼”能源結構調整。近年來,節能減排和防治大氣污染工作越來越引起國家的高度重視。2013年9月,國務院發布《大氣污染防治行動計劃》;2014年11月,我國宣布計劃2030年左右二氧化碳排放達到峰值且將努力早日達峰,并計劃到2030年非化石能源占一次能源消費比重提高到20%左右;2015年6月,我國宣布了總耗資高達41萬億元人民幣的履行溫室氣體減排承諾計劃。2015年9月25日,習近平主席和奧巴馬總統發表了《中美元首氣候變化聯合聲明》,表達了中國“走低碳發展道路的強烈信號”,3天后國家能源局發布《調增部分地區2015年光伏電站建設規模的通知》,增加530萬千瓦的裝機容量。雖然2014年我國的煤炭消費量實現首次下降,但目前我國非化石能源發電裝機僅4.45億千瓦,占一次能源消費比重只有11.1%。要在今后15年內比例翻番,預計年投資額超過2.7萬億元,經濟代價和對結構調整的壓力都非常大。因此,大規模發展清潔能源產業將是國家的必然選擇,而薄膜發電產業將是實現這一目標最經濟、最高效的戰略選項。
薄膜電池對比晶硅電池,其材料特性、生產過程和應用效果更具環保優勢。一是原材料消耗少。晶硅電池的硅片厚度為150~200微米,但薄膜電池的光敏層只有2微米左右;二是能量回收期短。晶硅組件的能量回收期大于1年,而薄膜組件的能量回收期僅為0.5~1年。太陽能、風電的發展,正在“倒逼”我國電網企業改革創新。大規模發展清潔能源,將進一步加快我國能源結構調整和電力體制改革的步伐。而且,從工程建設角度看,建設一座300萬KW裝機的水電站,至少需要8年才能完成;而要做到300萬KW太陽能發電,大概一年就可以建成,綜合投資效益顯著。因此,薄膜發電的大規模應用和實現平價上網,將會配合國家宏觀政策,“倒逼”采掘運輸、電力生產、建筑建材等諸多產業節能減排、轉型升級,推進能源結構調整和能源生產消費革命,進而保障國家能源獨立和能源安全。