光伏发展关键--硅材料低成本利用

索比光伏网讯:目前，我国硅材料在光伏发电领域应用已经有了很大进展，相关应用情况如何？是否已经显示出了其基础优势？

问：近几年，在太阳能光伏产业高速发展的带动下，硅材料在光伏发电领域应用越来越广泛，整个产业也得到了很大发展。请您谈谈现在硅材料在光伏发电产业的利用情况。

刘志远：目前，硅材料及其产品已经成为光伏产业的重要基础原材料，是光伏产业发展的“基石”。已经大规模利用于光伏发电产业的硅材料主要有三类，即多晶硅、有机硅和金属硅。

多晶硅在光伏发电领域应用很广泛，特别是太阳能电池产业的重要基础原材料。从硅矿到工业硅，从工业硅提纯为多晶硅，制造硅片、电池片、组件，再到光伏发电系统，已形成全流程的太阳能所需硅材料的加工生产流程。尽管技术上还需不断改进，但已在一定程度上改变了国内光伏企业原料过分依赖进口的局面。

有机硅材料形态多样，产品众多，优点明显，适应性强，具有半无机半有机特殊高分子结构，以及耐高温耐低温，耐气候老化，高绝缘强度和低介电损耗等优点。目前，该材料及产品已经广泛应用于通用的发电、变电、输电等强电应用领域。

新兴的太阳能领域已成为金属硅的主要市场。进入新世纪以来，中国金属硅产业的发展快于西方国家。目前，世界金属硅产能约80%集中在我国，2010年我国金属硅产量接近110万吨。可以预见，在今后一段时间内，这三类硅材料是光伏发电产业领域主要的原材料来源，因此，只有重视硅材料产业的发展，才能为光伏发电产业提供可靠的低成本的优质的原材料支撑，才能支持光伏发电产业大规模地发展。

通过化学转化手段大规模、低成本利用硅资源发展光伏发电及光伏储能产业，对减缓和避免化石原料日益紧张的威胁、减少碳排放及温室效应，都能起到积极的作用，因此日益受到各国的普遍关注。

任何产业在快速发展中都会存在阻碍自身壮大的阻力，硅材料产业也不会例外。我们应如何对待？

记者：为了尽快实现硅材料的低成本科学利用的产业目标，整个产业还需要解决哪些问题呢？刘志远：尽管近几年我国硅材料产业发展迅猛，但硅材料产业在发展中也面临来自结构调整、自主创新和环保型技术采用等方面的一些问题亟待解决。

首先是关键技术与设备在一定程度上仍依赖国外引进，自主创新能力需进一步提高。如多晶硅提纯采用的仍然是改良的西门子法，目前国内对先进的关键技术仍没有掌握。现在，国内多晶硅生产线关键设备大部分来自国外供应商，有的企业进口设备费用占全部设备费用的50%～80%。

其次是高纯度产品进口仍然占很大比例。仅以江苏省为例，2008年全省消耗高纯度硅材料15800吨左右，其中进口约13600吨；2009年省内高纯度硅材料消耗量约为20000吨左右，省内产量约1万吨，缺口10000吨左右，从国外进口约8000吨。硅材料生产技术与国外比尚有差距，应用缺口较大。

三是标准化建设严重滞后。硅材料产业及光伏发电领域标准化建设，无论是产品标准，还是质量标准都有很多需要完善的地方，特别是产品检测标准。

四是硅材料与太阳能发电产业缺乏一体化运营模式。目前，国内硅材料产业和光伏发电领域产业链接不够紧密，各自为战的结果是光伏企业对硅材料应用普遍缺乏经验，而硅材料企业一般都是近几年才发展起来的，对光伏发电领域的实际应用也缺乏经验。因此，创造硅材料企业与太阳能发电企业一体化经营模式有利于产业融合和开展技术研发工作。

五是政府的鼓励政策不配套，缺乏操作性。国家和部分省分别出台了一些推进光伏发电领域发展的政策，但是给硅材料产业发展的政策支持却远远不够，使得现有政策体系不够协调。硅材料产业发展直接影响着光伏发电的应用和光伏电站建设的成本，因此，应该重视硅材料产业政策的制定和实施。

六是硅材料产业人才仍很缺乏，技术服务平台严重不足，跟不上产业发展的需要。特别是既懂化工，又懂光伏发电的复合型人才，硅材料在光伏发电应用方面的研发人才更为缺乏。国内硅材料产业发展重点省份普遍缺乏技术平台，如监测技术服务、共性技术服务、专业人才培训服务和技术推广中介服务等。

这些问题应通过政策调整、行业标准规范建设、企业培育和鼓励技术创新逐步加以解决。

硅材料与光伏发电两大产业作为上下游产业，如何结合才能有更光明的前景，实现共同进步？

问：您认为，怎么做才能使硅材料产业与光伏发电企业实现双赢？刘志远：加快硅材料在光伏发电领域应用，尝试建立以硅材料与光伏发电两大产业一体化的发展模式，而且要继续抓好硅材料产业的节能减排工作，并积极培育大型骨干企业。

建议太阳能光伏发电企业与硅材料生产企业密切合作，有条件的可以尝试上下游一体化经营新模式。这样做可以促进生产和应用领域的密切衔接，可以有针对性开展技术研发活动，还可以促使有资本实力的光伏发电企业或硅材料企业做好上下游的产业带动。

其次，抓好硅材料产业节能环保。我国硅材料产业发展迅猛，但仍存在安全、环保方面的隐患。如国内目前采用的西门子法工艺平均还原能耗仍超过国外先进水平的50%左右。能耗高不仅造成污染排放严重，也直接影响了使用硅材料的光伏发电领域的成本的升高。因此，应加强硅材料产业节能减排的技术攻关，在短期内达到国际标准。

第三，扶优限劣，培育大型企业集团。近几年，硅材料企业数量不断增加，市场竞争日益激烈。一些有实力的大公司脱颖而出，相比之下，一些中小企业在金融危机中却困难重重，生存困难。建议政府应整合现有企业资源，着力培养几个具有国际竞争力的大型企业，建立以大型企业为龙头的的硅材料产业集群，推动全产业健康发展。

第五，依靠政府政策支持，加大财税扶持政策的支持力度。建议全面落实国家扶持新能源产业政策。将技术先进，优势明显，带动和支撑作用强的重大项目，纳入国家和省级项目规划重点，并给予重点支持。加大对新能源材料产业自主创新和科技成果转化的支持力度。支持符合条件的硅材料企业申报国家科技重大专项、高技术产业化专项、重点行业结构调整专项和装备制造业发展专项，对国家重大产业化专项、科技重大专项给予地方配套（配套资金不少于专项资金的50%）。同时应引导企业更好地用足用好现有的产业政策。

光伏发电大规模推广的阻力是居高不下的成本问题。在降本增效方面，硅材料的研究与产业发展是否能具有积极意义？

问：光伏发电成本居高不下。您认为如果在硅材料上找突破口，应从哪方面入手？刘志远：加大新型硅材料在光伏发电领域应用的研发，应投入更多的人力、财力、物力，通过政策推动技术研发，通过不断采用新技术和新工艺促使生产成本的降低，逐步提高光伏电站的使用年限。

现在制约光伏发电产业发展的仍是硅材料的技术、成本等问题。这其中，硅材料在太阳能光伏发电中的应用研究至关重要。

如为太阳能发电配套应用的有机硅材料研发，大部分有机硅材料尽管具备用于太阳能发电配套用的基本性能，但并不是现有通用型有机硅产品都可以直接应用于太阳能发电装置中。这主要是缘于太阳能发电的大部分构件必需长期处于室外自然环境中工作。有机硅材料组件要保证在室外条件下正常使用20~25年以上，就必须根据太阳能发电的具体要求，对有机硅材料进行专门的研究开发，着力解决重要技术关键，通过不断的技术改进，使有机硅材料及其产品更好地满足太阳能发电的使用要求。

再比如，多晶硅在太阳能领域中的应用，目前亟待开发出低成本、低能耗的太阳能级多晶硅生产新工艺技术，以降低太阳能级多晶硅生产成本，从而尽快降低太阳能电池的制造成本。对此，国家应通过政策引导，投入更多的研发力量，组织科技攻关，尽早研发出太阳能级各种硅材料产品，满足太阳能光伏发电产业发展对硅材料的特殊需求。

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