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太陽能光伏行業的創新與發展
時間:2013-11-09 來源:電氣自動化技術網
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根據我們的分析師所得出的結果,影響三個行業不同模式演變的因素共有四個:技術的成本效益、政府扶持、價值鏈支援該行業的能力,以及領導企業的策略。這四個因素并不完全獨立,但反映出同一個演變過程的不同層面:成本效益可被當成行業演變最早期條件的主要元素,而其余的三個因素則造就了最早期的條件,特別是成本效益。行業的創新與發展因為這些因素之間的互動而演變。

本文所得結果有可能對下列指標有所幫助。首先,影響國家創新體系發展的因素或本地Porter,對于新行業來說。國家創新體系和本地的重要性早已無需置疑。盡管如此,我們對實際的國家創新體系或本地的發展過程仍然所知不多。雖然這項研究才剛起步,但也已經發現成本效益的特別重要性。當成本非常高時,要建立實際的國家創新體系或本地是非常困難的。

其次,本研究也牽涉到政策與策略。比如說,本研究所得結果指出當行業非常依賴國際市場,不只在產品銷售方面,也包括采購原材料、主要裝備和核心生產程序時,就可能會非常困難建立實際的國家創新體系或本地。

成本效益

引致三個行業不同演變途徑的直接因素是當中的成本效益差異:太陽熱能業的低成本使它能在無須政府扶持的情況下增長,而光伏業相比較高成本則阻礙了它的發展。比如說,在太陽熱能業里,中國也轉移了德國和加拿大等的技術來制造太陽能集熱管和太陽能熱水器。但是,所需成本非常高而相應的市場卻非常小。

在附屬于清華大學的北京清華陽光能源開發有限責任公司(清華陽光TsinghuaSolar)發明了以低得多的成本制造太陽能集熱管和太陽能熱水器的技術后,市場才開始擴展。即便是今天,中國的產品成本仍然只不過是歐洲的三分之一而已。在2010年,中國的太陽熱能業的市場大約值73.5億人民幣(9.2億歐元)。而歐洲市場則只有約2.6億歐元。

光伏業的情況卻不一樣。保定的英利集團已經成為中國和世界上最大規模的太陽能光伏電池制造商之一。但是,在它于1998年創立時,它的主要業務只不過是進行政府扶持的3兆瓦太陽能光伏項目,那是一項高科技示范項目而非商業項目。那時候,高成本令太陽能很難獲得商業成就。事實上,英利集團的3兆瓦光伏項目從政府獲得了2千萬人民幣的補貼。

同樣的,當尚德于2001年成立時,最初的設計產能只不過3兆瓦,雖然施正榮顯示當時成功的把產能量提升到10兆瓦。尚德也獲得了政府的資助。最初的8百萬美元資本投資大部份來自無錫政府。受制于太小的國內市場,尚德的增必須依賴國際市場。

實際上,就算在2011年,根據我們在北京和一家企業的訪談所得,即便在它獲得50%的政府補貼投資,該公司的光伏項目仍然無法帶來任何盈余。這情況在整個行業來說是非常普遍的,而企業投資于太陽能光伏的原因主要是策略性考量而不是旨在短期盈利性。但是對國際市場來說,中國企業的成本結構已經具有足夠的競爭力。而事實上,包括英利集團和尚德在內的中國太陽能光伏電池制造商是非常幸運的:他們恰好在開始營運不久就能出口到迅速增長的國際市場。

在2004年,中國的太陽能光伏電池產量為50兆瓦。在那之后的幾年:2005、2006、2007、2008和2009的產量分別增加到200兆瓦、400兆瓦、1088兆瓦、2600兆瓦和4011兆瓦。風電業的成本效益僅屬中等,而風電業的演變也處處展現出成本效益的影響。為了改變能源結構,前電力局在1993年開始鼓勵風電業并計劃于2000年達到100兆瓦的裝機量。但是風電業的發展是非常緩慢的,這個目標直到2005年才實現。除了技術上的挑戰以外,基礎的原因是風電的高成本。相比之下,風電的成本是煤基發電的約兩倍(0.8~1.2元人民幣/kWh)。對于電力企業來說,1998年的供電業改革重組規定他們減低發電成本,因此他們并沒有任何推動力發展新能源。對于地方政府來說,由于風電較高的成本必須由當地使用者分擔,他們也同意沒有任何推動力支持這新能源的發展。

太陽能光伏業的演變也顯示出成本效益的影響。自2009年以來,太陽能業的發展開始一日千里。除了政府增加扶持以外,另一個主要原因是成本的削減:在2009年第一輪的太陽能特許權項目(SolarConcessionProgram)最低的投標價降至1.09元人民幣/kWh,而2010年的第二輪太陽能特許權項目最低投標價降至0.7288元人民幣/kWh。雖然太陽能價格仍然比風能高,相信目前的價格仍舊是可接受的。

政府扶持

在成本效益低時,政府的政策可能在某個行業的發展扮演著舉足輕重的角色。除了太陽熱能業之外,風電業和太陽能光伏業都從政府的政策獲得不少幫助,雖然風電業獲得更有力的幫助。比如說,據可再生能源法規定,發展可再生能源的基礎原則是它必須在經濟上是合理的。為響應這原則,政府計劃的風電裝機量遠比太陽能大得多:在2005、2010和2020年的風電計劃裝機量分別為760兆瓦、105千兆瓦和30千兆瓦,而太陽能的計劃裝機量則相應較小:65兆瓦、300兆瓦和1.8千兆瓦。為了促進裝機量目標的實現,政府已經計劃在內蒙、新疆、甘肅、河北、吉林和江蘇建立七座10千兆瓦級風電基地,其中兩座將建于內蒙。較后新增了山東的基地。巨型基地的計劃吸引了大規模的國營電力企業和私人企業的投資。計劃裝機量的差別影響了實際裝機量。例如,2007年的風電裝機量為3287兆瓦,而累積裝機量為5875兆瓦;相比之下太陽能在2007年的裝機量為20兆瓦,累積裝機量為100兆瓦。截至2009年,風電的累積裝機量已經達到25853兆瓦,太陽能只有區區的300兆瓦。為響應同一原則,風電業的其它有利政策也比太陽能行業實施的更早,更積極。舉例說在2008年8月,政府宣布了風電設備特別基金的試行管理措施。這是利用中央政府的預算,專為扶持可再生能源設備而實施的首條法例。

行業價值鏈能力

處理技術所決定的成本效益和政府扶持,整個行業價值鏈的能力,包括削減成本的能力等,都是能說明三個行業以不同模式演變的重要因素。風電業和太陽熱能業的行業價值鏈顯示出在支持行業發展方面比光伏業有較強的能力。風電行業價值鏈能更有效地支持行業發展的第三個因素是該行業的動態。成本效益、政府的強力扶持以及現有知識與能力的輕松轉移使風電業高度活躍,而從業者能從相互之間的發展獲益。在風電業里,Porter(1990)所描述的實際「鉆石」已經越來越清晰了。比如說,風田發展商所要求的供應不僅僅是低成本而已,還必須是高質量產品。這復雜的要求也逼使部件供應商加速其本地化過程并且增加研發方面的投資。風田發展商的巨子也和大學及研究所合作培育新的才能與新技術。

太陽能業的情況是非常不同的。雖然包括英利集團在內的領導企業在進軍這行業時已經擁有一些經驗,但是無論在關鍵設備、關鍵原材料和關鍵知識與能力方面,大部分企業在剛進入此行業時對此等全無所知而必須向其它國家買進。


本地化過程也一直非常緩慢。譬如說,即便在今天,50%的關鍵原材料-多晶硅,仍需被進口。當使用昂貴的進口設備和程序來生產多晶硅時,要削減成本是非常困難的。因此,太陽能業的價值鏈也同樣無法提供符合成本效益的產品來支持該行業的迅速發展。光伏業的行業動態也不一樣。在缺乏本地供電企業的激烈需求的情況下,太陽能光伏電池制造商向來都只依賴國際市場。這市場焦點使價值鏈中的當地企業很難采取有意識的行動來建立該行業的「鉆石」(Porter,1990)。整個行業變得更為支離破碎,而企業關系更屬競爭性而非合作性。

領導企業的策略

影響三個行業演變的第四個因素是領導企業的策略。在風電業,國電等領導級供電企業在塑造行業發展方面扮演了重要的角色。在2002年中國電力重組后,國電發現它不能和其它包括煤基發電等傳統能源的巨型供電企業競爭,因而選擇了以風電為主的新能源作為策略焦點。國電不但把風電發展用作策略目標,也發展了清晰的策略來實現此目標。同時,國電也作出結論認為透過提高風電渦輪的規模可以達到削減成本的效果,而裝機量正在是風電發電的關鍵。

在太陽熱能業,附屬于清華大學,簡稱清華陽光的企業是該行業主要的驅動者。自從1970年代以來,由殷志強教授所帶領的研發團隊就已經成為先進科技的來源,而世界上最具規模的太陽熱能市場是在全無政府補貼的情況下開發的。正因如此,殷教授還在2005年獲頒「維克斯實業成就獎」(AchievementThroughActionAwardinmemorialofChristopherA.Weeks)。

在和風電業與太陽熱能業相比之下,太陽能光伏業主要專注于其國際市場的發展。因此,領導企業的價值鏈協助是較遲才在太陽能業實現的。在獲得2009年的首輪太陽能特許權項目推動后,業內的領導企業才開始認真的思考全行業協助與配合來大幅減少成本(以至1元人民幣/kWh以下)

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