去年,“十城萬盞”示范工程并沒有像預期的那樣帶來豐碩的成果,反而是這種大功率LED照明的缺點被充分地暴露出來:LED驅(qū)動電源可靠性極差,發(fā)熱高,很多LED的驅(qū)動電源被燒壞,其中很多都是由于不起眼的外圍小器件壞掉而導致整個驅(qū)動電路失效。“因為LED驅(qū)動電路效率低導致環(huán)境溫度高,很多器件頂不住這么高的高溫被燒掉。我也幫我們客戶看過燒壞的器件,有的僅是小的三極管、二極管燒掉,整個電源就崩掉了。”德州儀器高性能模擬產(chǎn)品業(yè)務拓展經(jīng)理劉學超解釋道,“看起來是個小問題,但LED整個環(huán)境溫度非常高,70%的熱量是通過散熱片散的,散熱片后面是驅(qū)動電源,溫度很高,很難控制。”所以,業(yè)界現(xiàn)在的努力目標就是提升效率,降低漫度,提升集成度,減少元器件數(shù)量,并一盡量用可靠的元器件。“比如說電感就是一個非??煽康臇|西,電感是千百年來大家用的東西,而不是有源器件。”他補充。
針對這個目標,TI于今年正式推出了新的LED驅(qū)動架構——雙極多串LLC拓樸架構,相對于傳統(tǒng)的大功率(功率是250W—300W)LED驅(qū)動架構,該架構中省掉了昂貴的多串高壓DC/DC降壓器,改為多個變壓器串聯(lián)的LLC諧振電路,直接實現(xiàn)恒流,效率大幅提升至92%,比傳統(tǒng)架構提升4-5%,元器件數(shù)量也大幅減小,可靠性提升,EMI設計更簡單。(如圖)“簡單來說,它就是將原來需要的恒壓模塊與恒流模塊合成為一個模塊,相當于省掉一個恒壓模塊。”劉學超表示。
從近5年的飛速發(fā)展來看,中國的太陽能公司大有一統(tǒng)天下之勢。去年,中國公司幾乎在加利福尼亞市場占據(jù)了半壁江山,而加州是美國最大的太陽能用戶。據(jù)太陽能行業(yè)的專業(yè)刊物PhotonInternational統(tǒng)計,全球最大的10家太陽能板生產(chǎn)商中,有5家來自大中華地區(qū),去年該地區(qū)生產(chǎn)的光伏電池超過了世界總產(chǎn)量的60%。英利綠色能源控股有限公司、尚德電力控股有限公司等著名企業(yè)甚至在美國和加拿大開設了工廠,以便拉近與這些快速增長的市場的距離。
但是,許多人還沒有意識到,這些公司的影響力只在中國以外的地區(qū),“中國是全球最大的光伏電池出口國,但是超過90%的產(chǎn)品用于出口,”光伏電池生產(chǎn)商北京泰豪太陽能有限公司首席執(zhí)行官朱丹在今年4月北京舉辦的一個清潔能源大會上說,“我們需要政策支持,以便在中國國內(nèi)應用這項技術。”
中國政府似乎并沒有忽視太陽能公司的發(fā)展。中國的主權財富基金持有協(xié)鑫集團近20%的股權,協(xié)鑫集團是中國最大的多晶硅生產(chǎn)商,而多晶硅是生產(chǎn)光伏電池的重要原材料之一。
此外,“許多人指責中國公司存在不正當競爭,因為它們可以從中國開發(fā)銀行獲得利率很低的貸款。有些時候,這些債務甚至可以完全寬免”,位于芝加哥的咨詢顧問公司Navigant的執(zhí)行顧問沙洛姆•戈弗里(ShalomGoffri)說,“這有助于中國公司購置設備,同時又不必攤銷設備成本,進而降低制造成本。”
優(yōu)越的資本環(huán)境加之低廉的制造成本和勞動力成本使得中國的太陽能產(chǎn)業(yè)在全球范圍內(nèi)具備了相當?shù)母偁幜?。此外,還有一個因素讓中國公司難以抗拒外國市場的誘惑,那就是外國政府本身。
“其他國家提供的激勵措施使得在德國、西班牙、意大利和美國修建太陽能項目比在中國更加有利可圖,”彭博新聞社能源金融部門的太陽能深度報道經(jīng)理詹尼•切斯(JennyChase)說。
然而,中國光伏項目在世界各地的擴張也引發(fā)了抗議浪潮,因為各國都在推行鼓勵本地化生產(chǎn)的政策。“意大利對歐盟生產(chǎn)的電池組件和反相器提供10%的退稅。安大略省和印度也提出了原產(chǎn)地要求,”切斯說。此外,美國也加入了保護主義大潮。在美國鋼鐵工人聯(lián)合會(UnitedSteelworkersunion)的極力要求下,美國在去年就中國光伏電池生產(chǎn)商是否有可能違反世界貿(mào)易組織的貿(mào)易法律問題啟動了調(diào)查程序。
除了不利的政策以外,歐洲各國也普遍減少了鼓勵太陽能發(fā)展的措施,這也使得世界最大的太陽能電池市場的需求急劇萎縮。
“補貼的減少產(chǎn)生了深遠影響,”杜邦太陽能解決方案公司(DupontSolarSolutions)的馬克•多伊爾(MarcDoyle)說,“當全球60%的光伏電池組件由中國生產(chǎn)時,我們期望價格壓力和行業(yè)整合能及時介入。”
由于歐盟的市場需求開始萎縮,于是中國政府開始設法開發(fā)國內(nèi)應用市場,此舉有可能讓許多本地公司繼續(xù)保持增長。
今年5月,中國政府把2020年太陽能能源產(chǎn)量目標提高到50吉瓦(GW)。2010年,中國的總產(chǎn)能大約為500兆瓦(MW),大約相當于新目標的1%。
起初,新目標的公布引發(fā)了爭議。相關報道引起了人們對新需求有可能引發(fā)生產(chǎn)瓶頸的擔憂,還有人擔心多晶硅供應不足。
但是大部分分析師和業(yè)內(nèi)觀察家都對此持樂觀態(tài)度。
“不會造成瓶頸問題,”彭博新聞社能源金融部的切斯說,“也不會抬高價格,因為中國政府永遠不會以那種方式過度激勵太陽能的發(fā)展。”
許多不愿透露姓名的業(yè)內(nèi)專家也暗示,政府的新目標實際上比較保守。“50吉兆瓦也許只相當于中國(2020年)能源消耗總量的1%到2%,”香港的一位分析師說,“我預計他們會提前實現(xiàn)這個目標。”由于中國政府的政策敏感性,因此這位分析師要求匿名。
目前還有一件事尚不明朗,那就是中國政府如何實現(xiàn)這個目標。據(jù)分析師介紹,光有中國最大的政府支持的“金太陽計劃”(theGoldenSunprogram)還不夠,去年該計劃為國內(nèi)的100多個光伏電池項目提供了補貼。
“與風力能源開發(fā)一樣,我們還在探索哪些政策效果最佳,”國家發(fā)展和改革委員會能源研究所可再生能源發(fā)展中心的政策研究員胡潤青說,“首先,我們將計算出生產(chǎn)太陽能的成本,然后我們將設立上網(wǎng)電價系統(tǒng)(規(guī)定政府必須以高于市場價的價格從電力公司購買利用太陽能發(fā)電等方式獲得的可再生電力譯注)。”上網(wǎng)電價可以抵消再生能源的高價格,世界各國用這個辦法來支持更清潔的發(fā)電辦法。中國還未宣布自己的太陽能上網(wǎng)電價,但是目前中國已經(jīng)出臺了類似機制,以減少風力發(fā)電的成本。
但是無論中國如何實現(xiàn)它的宏偉目標,整個太陽能行業(yè)面臨的問題依然沒變。
“最主要的挑戰(zhàn)是降低太陽能發(fā)電的價格,以便與傳統(tǒng)電網(wǎng)形成競爭,”Navigant公司的戈弗里說,“一旦實現(xiàn)這個目標,就無需再用激勵措施支持這個行業(yè)的發(fā)展,這個行業(yè)也就能夠自力更生了。”
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