近年来CIGS薄膜电池技术的确取得了长足进步,汉能在德国的Solibro公司2014年4月份就宣布,CIGS(铜铟镓硒)薄膜太阳电池取得重大突破,其转化率达到20.5%,并通过了美国可再生能源实验室(NationalRenewableEnergyLaboratory)测试及认证。德国Manz集团更是将CIGS薄膜太阳电池的实验室转换效率刷新至21.7%,并且效率提升空间有望在近年突破25%。我国中科院深圳先进技术研究院采用共蒸法研制出超过20%转化率的CIGS薄膜电池,也在向产业化推进。
国内首例CIGS电站(云南石林1MW)运营商北京桑林蓝天首席执行官王晓义向记者提供了一份各种光伏发电技术路线竞争比较图,基本能说明了各种技术路线的优势与不足。
从成本上来看,早期业内对CIGS“高富帅”的印象也在不断地修正。目前国内晶硅电池成本大概在3.6元/瓦。德国Manz集团测算,CIGS薄膜组件产能超过300MW,则组件生产成本可以做到人民币2.5元/瓦,发电成本更是下降至0.05欧元(人民币0.35元),其成本上将会低于晶硅太阳电池。
采用分布式光伏发电其效能最高,薄膜光伏组件在光伏建筑一体化(BIPV)中具有一定的优势和巨大的市场潜力。据国家统计局测算,到2020年我国城乡房屋建筑面积约为890亿平方米,以东、南、西墙墙面积的15%、屋顶面积的10%铺上太阳电池板,直接市场规模超过10万亿元,间接市场规模达30万亿元,相当于我国汽车市场的3~5倍。即使按照10%的转化率和平均每年1300个发电小时计算,装机规模相当于368个葛洲坝或45个三峡电站,可替代全社会30%左右的年用电需求。“CIGS薄膜太阳电池转换率高、性能稳定、制造成本低、抗辐射能力强、弱光发电性能好,色调黑色柔和,显得高贵大气。在光伏建筑一体化BIPV或者BAPV方面,单位面积的发电量上很占优势,在垂直角度等不利于光伏组件发电的情况下,CIGS模组的弱光效应会体现得更为明显,发电量比晶硅模组更高。若是制成轻质、可弯曲的柔性电池组件,具有晶硅电池无法实现的功能。”王晓义对记者说,一项新技术的由高尖端到实际落地甚至普及,由谁来主导,在市场普及推广上非常重要。同时落地的时间节点也非常重要。最初,需要一些品牌去做普及的铺路石,或者说是探路者。虽然在企业层面,汉能出现了一些问题,但在推广方面还是有非常大的贡献的,特别是在全球市场层面已经把CIGS打造成光伏未来技术的制高点和标杆。
正如王晓义所说,“谁来做,很重要”。如“冥王星”和“熊猫”高效电池,就是当时在市场占据主导地位的无锡尚德、英利等品牌力推下才得以成功的。
如果仅以“冥王星”和“熊猫”还不能说明问题的话,同为光伏产品的组串逆变器的普及亦是如此。早在,十多年前就有品牌就开始擎起组串式大旗,成为当时公认的组串逆变器普及旗手,但是缘于该品牌在光伏行业的影响力有限,最终直到2013年通信行业龙头华为介入,全面开启组串逆变器普及之路,组串型逆变器才从国内使用不足10%,迅速在两年间上升到30%左右。
历史教训:引进、吸收、自主研发才是“正道”
CIGS虽然产品、概念出现较早,从技术层面来说被公认为代表未来方向,但始终未能形成产业。
十几年前由于欧美国家百万屋顶计划刺激了国际光伏市场,将高能耗和高污染的晶硅材料及晶硅电池产业技术和装备向中国全面开放,由于硅原料的紧张,我国又将欧美已经逐渐淡出市场的硅基薄膜太阳电池生产技术重新拾起来,成为薄膜电池的主流产业,欧美国家专门为中国定制年产40MW产线以1亿美元销售给中国多条。但代表新技术的高效稳定的CIGS及CdTe薄膜太阳电池技术却对中国实行严密封锁,迫使我国只能自主研发。