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1、1,光伏产业的新进展及趋势 中国可再生能源学会光伏专委会 赵玉文 吴达成 半导体材料年会，海南 20081113,2,提纲 一. 引言 二. 世界光伏产业及市场发展现状及趋势 三. 中国光伏产业发展状况 四. 讨论与结语,3,一. 引言 2007年我国一跃成为世界太阳电池的第一大生产国，但国内光伏市场发展依然缓慢，截止2007年底，累计装机不足世界累计安装量的1%。产业和市场之间发展极不平衡。国际市场的不确定因素使我国光伏产业面临一定风险。我国亟待实施上网电价法，启动我国光伏市场。,4,二. 世界光伏产业发展现状及趋势 1。发展现状 1）2007年光伏产业及市场 2007年世界太阳电池产量：4
2、000.05 MWp, 至2007年底累计生产达到12.64 GWp 累计安装约12.0 GWp 中国光伏产业发展研究报告08.5,5,中国光伏产业发展研究报告（20062007）2008.,至200,至2007(GWp) 累计生产12.64 累计安装12.0,6,最近10年平均年增长率为41.3%， 最近5年的年平均增长率为49.5， 2007年比2006年增长率56.2%。 (在自2004年以来硅材料严重短缺情况下) 世界光伏产业持续快速、增速发展。 光伏市场仍然是需要政策驱动的市场。,7,世界2006和2007年安装量,黄色2006,橙色2007 德国2006: 850MWp 德国200
3、7: 1100MWp 世界2006: 1600MWp 世界2007: 2400MWp From Frank Haugwitz,8,各国光伏产业扶持计划,日本1994.12 新阳光计划 欧盟1997 百万屋顶计划 德国1999-2003 10万屋顶计划 德国2004 可再生能源法及新补贴计划 西班牙及意大利 2005 类似德国的计划 中国2006 可再生能源法 (上网电价) 美国加州 2006.6 11年,30亿美元,100万家庭太阳能系统,3000MWh发电量,9,（1）光伏电池产量份额 （2）光伏市场份额 2007年主要国家和地区光伏电池和光伏市场份额,10,2) 并网光伏发电发展迅速,（R
4、enewables 2007 Global status ReportREN21,WWW）,11,并网光伏发电在可再生能源中发展速度最快,（Renewables 2007 Global status ReportREN21,WWW）,12,）成本大幅度降低 光伏组件成本30年来降低了2个多数量级。,2006年光伏发电的成本构成,13,2001-2007年各类薄膜电池产量的增长情况,）薄膜电池的产业化进程加快,14,）光伏产业发展障碍和动力分析 发电成本太高但下降空间很大 技术进步的推动力及局限性 政府政策的激励作用及局限性 上网电价法的强大推动力及科学性,15,德国2007年的PV上网电价法规
5、促进成本降低,德国2004年1月起的光伏发电上网电价（修正）,16,上网电价法 的普及与扩大 部分实施上网电价法的国家,17,2. 世界光伏产业发展趋势 1）未来5年（20072011）的发展,（solar Annual 2007）,18,未来5年（20072011）太阳电池产量预测 （solar Annual 2007）,19,未来5年（20072011）薄膜电池的发展,薄膜电池产量绝对量在增加； 份额08年以前增加，08年以后在减少，是考 虑了硅材料短缺及缓和的影响。,20,2）多晶硅材料增长趋势消耗量的降低趋势,21,（1st Workshop Future Direction of P
6、V, Tokyo, 3-4 March 2005）,3）光伏组件价格降低趋势,22,（资料来源：Photon Consulting）,4）2010年太阳能光伏发电成本下降趋势,23,可持续发展所要求的可再生能源替代比例,太阳能光伏发电量（TWh），世界总发电量（TWh）,5）未来太阳能光伏发电的替代趋势,24,6）世界光伏发电路线图, 累计安装量, GWp),数据来源：Japanese，US，EPIA and EREC 2040 scenarios （EREC - European Renewable Energy Council， EPIA - European Photovoltaic I
7、ndustry Agency， AIP - Advanced International Policy Scenario）,25,世界能耗与可再生能源(TW=109kW),美国能源部Office of Science报告，2005年4月。,26,光伏发电未来的主导地位,27,太阳级多晶硅,单、多晶硅锭/硅片,单、多晶硅电池,光伏组件制造,光伏系统集成 （光伏电站建设）,专 用 设 备 及 材 料,系统平衡部件 （BOS）,三。中国光伏产业发展状况 光伏产业链,28,1.中国多晶硅产业的发展概况和形势 1) 20052007年我国多晶硅产量，吨,29,20052007年中国的多晶硅产量及需求，吨
8、,注：（2005、2006、2007年太阳电池的多晶硅用量分别按照12、11、10吨/ MWp计算，2005、2006、2007年晶硅电池产量分别按照137.7、426和1059.7MWp（即扣除薄膜电池产量）计算。,30,2）我国多晶硅产业蓬勃发展形势 据统计，到目前为止，有近50家公司正在建设、扩建和筹建以西门子改良法为技术路线的多晶硅生产线，总建设规模超过10万吨，总投资超过1000亿，其中一期规模超过4万吨，投资超过400亿。一期建设基本上都在20062009年期间开始，在20072010年期间建成投产。,31,2、我国太阳级硅锭/硅片制造产业,20012007年中国太阳级晶体硅锭产量
9、，吨,32,3、 我国太阳电池制造业 20002007年中国太阳电池产量的历年变化,2007年中国太阳电池产量1088MWp，超过日本（920MWp）和欧洲（1062.8MWp），成为世界第一大太阳电池生产国。,33,4、组件封装产业概况 2006 年 721 MWp 2007年 1717 MWp 组件产量是电池产量的约1.5倍，说明大 约50的组件所用电池是从海外进口的。,34,5。中国光伏发电市场发展概况 2007年安装20MWp 2007年底累计安装100MWp,19762007我国光伏系统的年装机容量和 累计装机容量变化,35,6。巨大的社会效益和经济效益 我国光伏产业直链就业人数和销
10、售额估计,包括相关产业，销售额超过其千亿元，就业人数超过10万人。,36,7、实施可再生能源法政府行动,1）可再生能源中长期发展规划 2010年太阳能发电达到300MWp， 其中PV：250MWp 2020年太阳能发电达到1,800MWp， 其中PV：1,600MWp 如果保持近两年国内安装量每年翻一番的水平，可以实现2010年规划目标。 但与世界光伏市场发展和中国光伏产业发展速度来讲，仍然只占很小的比例。 2008-2020目标安装量尚不及我国2007年1年的组件生产量。,37,2）目前的进展,解决边远地区无电人口通电问题一直得到政府资金的支持 各级政府对光伏发电示范和在城市乡村亮化方面的应
11、用态度积极 内蒙古鄂尔多斯205千瓦太阳能聚光光伏电站和上海崇明岛前卫村光伏电站上网电价（每千瓦时4元）7月21日已获国家发改委批准 甘肃敦煌10MWp荒漠光伏电站特许权招标项目已获批准，即将进行。上网电价将低于4元。 下一个10MWp级荒漠电站特许权招标正在酝酿。 这也许是良好的开端,38,四. 讨论与结语,1、讨论 “金融危机”会对中国太阳电池出口(主要是欧洲)带来多大影响？会对中国光伏产业带来多大影响？ 扩大内需能够给国内光伏市场快速发展带来多大机遇? 太阳能级硅材料供需矛盾缓和可以使太阳电池的价格大幅度下降。 产能过剩会从何时开始，2009年是光伏企业的“洗牌年”？ 光伏发电存在“高成
12、本、高能耗、高污染”问题吗？技术进步可以使光伏发电能量回收期缩短。,39,1）太阳光伏产业将会长期持久性发展,光伏技术、产业、市场目前正处于形成生长期，很快进入发展期，作为电能供应，将在2020年左右具有与化石能源竞争的能力，2020-2030年作为补充能源，2030-2040年作为替代能源，2040年以后作为主导能源。2100年后，光伏发电有望成为人类最主要的电能供应形式。,40,2)”洗牌”也随时可能发生,在金融危机还没有显现之前德意志银行等作出分析预测：硅材料供应充足、发达国家补贴政策调整、光伏电池产能过剩等因素，会产生竞争激烈，光伏系统价格大幅降低。光伏行业的第一次洗牌将发生在2009
13、-2010，最严重时发生在2009年下半年。从长远来看，洗牌有利于光伏产业健康发展，但是对许多公司来说也许是毁灭性的。 “金融危机”也许会使“洗牌”提前到来？ 大型光伏企业向产业链两端延伸也许是明智之举。 出售光伏电力看起来具有更好的和更长远地利益回报。,41,3）关于“高耗能”问题,以下引用可再生能源学会副理事长、国家发改委能源所王斯成先生在第十届光伏大会发言的三张幻灯片：结论是： 同其它高耗能产业横向相比，单位能耗的确是高的 总能耗所占比例是不高的 能量回收期2年，耗能指标还有可能下降,42,TP = EP / ES式中：TP（年）为光伏发电系统能量回收期 EP 为制造光伏系统所消耗的能量
14、（kWh/Wp） ES 为光伏发电系统的年发电量（kWh/Wp.年） EP = EP1 + EP2 + EP3 + EP4 + EP4 + EP5 + EP6 其中：EP1为硅砂 冶金硅的能耗：13kwh/kg EP2 为冶金硅 多晶硅的能耗 200kwh/kg （改良西门子法国内一般水平，国外先进水平为150 kwh/kg） EP3为多晶硅 多晶硅锭、硅片的能耗 18kwh/kg 多晶硅铸锭重量270kg，并使用多线切割机切片能耗水平 EP4为多晶硅片 多晶硅光伏电池的能耗 0.2kwh/Wp EP5为光伏电池 光伏组件的能耗 0.15kwh/Wp 含封装材料（钢化玻璃，EVA，TPT等）的
15、生产能耗 EP6为光伏组件 光伏系统的能耗 0.15kwh/Wp 含并网控制逆变器、电缆、开关、支架、仪表等的生产能耗,光伏发电（晶体硅太阳电池）的能量回收期计算,43,多晶硅产率多晶硅料/冶金硅料1kg/1.3kg=0.77 即每生产1kg高纯多晶硅需要1.3kg冶金硅 1kg高纯多晶硅拉制1kg硅棒，或浇铸1kg硅锭的产率为0.8，即1kg硅锭/硅棒需要1.25kg高纯多晶硅； 1kg硅棒或硅锭可以切50-60片125125mm的硅片，按照56片计算，每片平均制造2.4Wp太阳电池，合计为：134.4Wp/kg; 则：134.4Wp太阳电池需要的高纯多晶硅为1/0.8=1.25kg 125
16、0g/134.4Wp = 9.3g/Wp 134.4Wp太阳电池需要的冶金硅为1/0.81.3=1.625kg 1625g/134.4Wp = 12.1g/Wp 太阳电池组件产率98(即封装成品率) 根据上述参数，得到： EP1 =13kwh/kg0.0121kg/Wp=0.157kwh/Wp EP2 = 200kwh/kg0.0093kg/Wp=1.86kwh/Wp EP3 =18kwh/kg134.4Wp/kg=0.134 kwh/Wp,相关参数,44,EP = EP1+EP2+EP3+EP4+EP4+EP5+EP6 =2.651 kwh/Wp Es = 1.3kwh/Wp年（按照全国平均太阳能有效峰值时数1300小时计算） TP=EP/ES 2.0年,关于光伏发电能量回收期的结论,太阳电池的使用寿命超过30年，电力回报率高达15倍，随着太阳级硅材料能耗下降（200kwh/kg 100kwh/kg），光伏
