西瓦动力公司首席执行官布拉德·马特森(Brad Mattson)和《太阳凤凰》的作者
美国最近对中国面板征收的严格太阳能关税,引起了轰动。我认为,我的政府正在努力推动公平竞争,这是很棒的,以便更多的太阳能公司可以使用我们发明的技术来生产产品。但是,从长远来看,不需要贸易补贴。那是因为在美国,已经有可能以不到0.50美元/瓦的价格制造太阳能电池组件-无需新的关税。归结为将美国的天才发明应用于太阳能技术生产。
对于太阳能组件,这意味着选择正确的光伏(PV)技术和最佳制造方法,以便可以廉价地扩展PV组件。太阳能行业的趋势使这成为可能。最重要的是,该行业将整合为几家大公司,这些大公司将成为未来的知名企业。这种趋势正好发生在20世纪的汽车制造业中。在21世纪的可再生能源行业中,历史已经开始重演-我将在这里谈论更多的发展。
我们知道硅光伏是一项了不起的技术。但是,如果美国要重新获得太阳能制造商的地位,它将必须走到当今技术发展的方向-薄膜。“等等,”您可能会说。“薄膜不会死于Solyndra吗?”
答案很简单,“不”,因为新工艺和研究表明薄膜可以廉价地缩放。考虑到一般能源特别是太阳能行业的趋势线,这是一个至关重要的区别。
硅光伏用于20世纪的太阳能产业,即我所说的Solar 1.0。但是,随着我们进入2015年,我们进入了Solar 2.0时代,只有那些能够以较低成本运营千兆瓦制造设施的公司才能生存。我们还面临着46,000 GW的能源短缺,到本世纪中叶将完全显现出来。
太阳能是最能填补这一全球能源缺口的可再生能源。为了满足这种需求,我们需要开始在公用事业规模水平上生产更多的太阳能,并且需要快速进行。这就是为什么选择合适的技术以实现必要的可伸缩性如此重要的原因。
以我们的公司Siva Power为例。冒着自我宣传的风险,我想通过阐述我们的经验来说明薄膜作为未来的意义。其他公司很可能很快就会跟随我们进入薄膜领域。这将是扩大该行业并在此过程中获得可观利润的唯一方法。
我们计划建设一个容量为300 MW的设施,该设施将在运营的第一年以0.40美元/瓦的无补贴成本生产CIGS薄膜模块。在短短几年内,生产成本将降至0.28美元/瓦。我们的自下而上的成本模型类似于国家可再生能源实验室(NREL)的模型,清楚地显示了如何实现这种定价。
0.40美元/瓦将大大低于竞争性CIGS公司(〜0.74美元/瓦),也将低于中国最好的硅生产线(0.50-0.70美元/瓦)。而所有这些都可以在没有政府政策试图公平竞争的情况下实现。
我们的分析反映了制造过程中成本的详细,自下而上的计算。对于每个步骤,所有成本要素(人工,电力,备件,材料,消耗品,水,煤气,间接费用……所有东西)加在一起即可达到总处理成本(美元/平方米)。
玻璃比硅的优势
降低成本的关键因素是使用玻璃作为基板,这已经在FPD行业中得到了推广。本质上,许多必要的设备都是机架式的。相比之下,由于晶圆的易碎性,硅作为基板的缩放比例很差,并且未来生产线的缩放比例也不太可能。扩大硅产能的唯一方法是建造许多小型生产线……。这种扩展没有多少成本节省。
为了补充我们对CIGS材料和玻璃基板的选择,Siva Power选择了300 MW作为模块生产的最佳规模,大约是典型硅生产线产能的10倍。通过利用已经为FPD行业开发的高速自动化工具,只需很少的调整即可实现300 MW的太阳能吞吐量,从而确保了成本降低并避免了执行风险。
在Solar 1.0中,中国能够通过强力复制旧的硅技术来统治市场,而这种技术只是以廉价的产品淹没了市场。但是,复制许多小型工厂并不等同于扩展该技术。硅无法持续有效地扩展规模,因为硅是如此的资本密集型。
在Solar 2.0时代,有助于推动世界发展的太阳能将来自可扩展的模块。扩展规模本身可以降低资本密集度,从而降低成本并降低太阳能发电的成本。但这只有通过正确的技术才能实现。硅不能也不会成为未来的技术,因为它无法经济高效地进行扩展。但是薄膜可以。
使用当前的技术,仅资本成本就是大约$ 50B来建设太阳能工厂,以满足未来5年的需求。但是,使用Siva的薄膜技术,该成本仅为$ 15B,约为资本成本的1/3。从长远来看,到2050年,这可以为行业节省5T,即拥有“ T”的数万亿美元。
实现这一巨大潜力所需采取的实际行动是对具有竞争力的美国新制造能力进行投资,而不是应用关税试图补贴旧技术。拥抱刚刚在美国制造的新工艺,就是我们如何在Solar 2.0中取得优势。
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