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1、中国及海外太阳能光伏产业现状与发展趋势,中国电子科技术集团公司第十四研究所 2012年4月,中国光伏前程与趋势,光伏产业与构想,中国光伏市场概况,世界光伏市场概况,太阳能光伏简介,主题内容,一、光伏简介,一、光伏简介(1),太阳与地球平均距离为1亿5千万公里，太阳的寿命约50亿年。太阳的核心区域半径是太阳半径的1/4，约为整个太阳质量的一半以上。太阳核心的温度极高，达到1500万，压力也极大，使得由氢聚变为氦的热核反应得以发生，释放出极大的能量，产生的能量以辐射方式向宇宙空间发射。其中二十二亿分之一的能量辐射到地球，成为地球上光和热的主要来源。,一、光伏简介(2),什么是太阳能？,太阳能（So
2、lar）是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量，是各种可再生能源中最重要的基本能源，也是人类可利用的最丰富的能源。太阳每年投射到地面上的辐射能高达1.051018 (=10689)千瓦时，相当于1.3106(=137.8) 万亿吨标准煤，大约为全世界目前一年耗能的一万多倍。按目前太阳的质量消耗速率计，可维持61010 （6060）年，可以说它是“取之不尽，用之不竭”的能源。,一、光伏简介(3),地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能以及部分潮汐能都是来源于太阳；即使是地球上的化石燃料（如煤、石油、天然气等）从根本上说也是远古以来贮存下来的太阳能，所以广义的太阳能所包括的范围非常
3、大，狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。太阳能既是一次能源，又是可再生能源。它资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染。,太阳能的利用主要通过光热、光电、光化学、光生物质等几种转换方式实现。,一、光伏简介(4),现代的太阳能科技可以将阳光聚合，并运用其能量产生热水、蒸汽和电力。集热式太阳能(Solar Thermal)的原理是将镜子反射的太阳光，聚焦在一条叫接收器的玻璃管上，而该中空的玻璃管可以让油流过。从镜子反映的太阳光会令管子内的油升温，产生蒸气，再由蒸气推动轮机发电。,太阳能光热转换,美国太阳能集热阵列,西班牙集光式发电系统,一、光伏简介(5),光电转
4、换又称太阳能光伏。就是利用太阳电池直接将太阳光能转化为电能，而太阳能电池通常是利用半导体器件的光伏效应原理进行光电转换，因此太阳能发电又称为光伏发电。,合肥阳光产业光伏发电系统,青岛体育馆光伏系统,一、光伏简介(6),太阳能光伏技术（Photovoltaic）是将太阳能转化为电力的技术，其核心是可释放电子的半导体物质。最常用的半导体材料是硅。地壳硅储量丰富，可以说是取之不尽、用之不竭。太阳能光伏电池有两层半导体，一层为正极，一层为负极。阳光照射在半导体上时，两极交界处产生电流。阳光强度越大，电流就越强。太阳能光伏系统不仅只在强烈阳光下运作，在阴天也能发电。其优点有：燃料免费、没有会磨损、毁坏或
5、需替换的活动部件、保持系统运转仅需很少的维护、可在任何地方快速安装、无噪声、无有害排放和污染气体等。,太阳能光伏技术,太阳能 电池组件,防逆流 装置,光伏阵列汇流箱,光伏 逆变器,直流 配电柜,交流 配电柜,监控及通讯装置,一、光伏简介(7),1839年，法国科学家贝克雷尔（Becqurel）发现，光照能使半导体材料的不同部位之间产生电位差。这种现象后来被称为“光生伏打效应”，简称“光伏效应”。1954年，美国科学家恰宾和皮尔松在美国贝尔实验室首次制成了光电转换效率为4.5%的单晶硅太阳电池，诞生了将太阳光能转换为电能的实用光伏发电技术。,太阳能光生伏打效应,贝克雷尔 法国科学家,美国贝尔实验
6、室,美国贝尔实验室是晶体管、激光器、太阳能电池、通信网等许多重大发明的诞生地。自1925年以来，贝尔实验室共获得两万五千多项专利，现在，平均每个工作日获得三项专利，在科研方面处于全球领先地位。,一、光伏简介(8),太阳能光伏系统分类,与电网相连并向电网输送电力的光伏发电系统 。,各种带有蓄电池的可以独立运行的光伏发电系统。,一、光伏简介(9),太阳能光伏设备,太阳能光伏发电系统是由太阳能电池方阵，蓄电池组，充放电控制器，逆变器，交流配电柜，太阳跟踪控制系统等设备组成。,一、光伏简介(10),太阳能利弊分析优点,一、光伏简介(11),太阳能利弊分析缺点,END01,二、世界光伏市场概况,二、世界
7、光伏市场（1）,据记载，人类利用太阳能已有3000多年的历史。将太阳能作为一种能源和动力加以利用，只有300多年的历史。真正将太阳能作为“近期急需的补充能源”，“未来能源结构的基础”，则是近年来的事。 20世纪70年代以来，太阳能科技突飞猛进，太阳能利用日新月异。 20世纪的100年间，太阳能科技发展历史大体可分为七个阶段。,利用太阳能的历史,二、世界光伏市场（2）,二、世界光伏市场（3）,近年来，由于全球气候变暖、生态环境恶化、常规能源短缺等问题，发展可再生能源得到各国政府的重视和支持。在技术进步的推动和各国政府的激励政策驱动下，太阳能光伏发电产业和市场得以迅速发展。 在 2001 年200
8、8 年期间，全球光伏发电新增容量持续快速增长，年均增速达50.2%，2008 年全球新增光伏发电容量为5.95GW，同比增长110%左右。2000年至2008年，全球太阳电池产量年均复合增长率为47%，2008年产量达到6.4GW。同期，以欧美为主的全球太阳能光伏发电应用市场也以45%的年均复合增长率快速增长。2008年全球累计装机总量已接近15GW。,世界各国光伏应用历史概况,二、世界光伏市场（4）,2008年世界光伏安装量达到5.95GW, 在总安装量中欧洲占据82%；2008年全球光伏产量为6.85GW,比2007年的3.44GW增长近100%。,二、世界光伏市场（5）,发达国家非常重视
9、光伏产业发展，目前美国、欧洲和日本制订的中长期光伏发展目标如表所示。按照这一计划，到2010 年全球光伏装机容量将达到28GW，是2008 年累计装机18.25GW 的1.53 倍，相当于需求年增4.87GW；2020 年将达到200GW，是2008 年的10.95 倍，相当于在这个10 年里需求年增17.2GW；2030 年将达到1850GW，是2008 年的99.72 倍，相当于在这个10 年里需求年增16.5GW。随着技术的进步，或许未来的实际进程将超出这一规划。,世界各国中长期规划,二、世界光伏市场（6）,欧洲截止2009年以近16GW的安装量遥遥领先，占据约70%的光伏发电总量。而日
10、本和美国分别以2.6GW和1.6GW紧随其后。中国进入全球十大光伏市场之列，预计未来数年将扮演重要角色。 光伏市场已经从2003年的不足1GW发展到超过7.2GW，期间2007年至2008年的复合年均增长率(CAGR)高达160%,虽然受金融危机影响，但光伏市场在2009年又有了15%的增长。,全球光伏 历年累计安装量,二、世界光伏市场（7）,全球市场的增长预测,2010年下半年起太阳能产业再度恢复增长。太阳能板的报酬率改善、太阳能板安装量增加、各国政府更新太阳能产业鼓励办法等因素，促使太阳能需求再度攀高。,二、世界光伏市场（8）,全球市场在政策激励的局面下2010年安装了15.5GW，比之前
11、估计的12.7GW要高。而温和局面下的2014年年安装量可能为13.7GW，政策驱动下预计能达到30GW。,二、世界光伏市场（9）,世界光伏安装区域分布主要在欧洲、美国、日本，中国将来的开发市场发展很快，2014预计全球总量能达到30GW。,二、世界光伏市场（10）,世界各国光伏发展政策,二、世界光伏市场（11）,全球主要国家光伏政策变化对比,二、世界光伏市场（12）,二、世界光伏市场（13）,二、世界光伏市场（14）,上世纪90 年代，意大利是世界上第三个进行光伏示范电站建设的国家； 2008 年底，受2009 年补贴降低预期的影响，意大利市场月安装量异常高涨，全年安装量达338MW。但在随
12、后的2009 年，在系统安装成本大幅下降的情况下，官方公布的总安装量却仅增加10%左右，达374MW。意大利政府将2016 年累计安装容量目标定为3GW。,二、世界光伏市场（15）,日本光伏市场规模化需求最早形成。早在1974 年第一次石油危机后，日本政府便开始“阳光计划”支持可再生能源的研究，其中包括光伏技术。1993 年，2002 年又有专项光伏技术研发计划出台。日本政府出台新的政策刺激光伏产品需求，使2010 年全国新增容量增长30%左右，达到530MW， 到2020 年预计实现28GW 的目标 。,二、世界光伏市场（16）,西班牙光照条件在欧洲地区处于领先地位，同样设备条件下，光伏系统
13、的发电量较德国地区多出2030%左右。西班牙政府扶植可再生能源的努力开始于其在京都议定书中的减排承诺。2009 年和2010 年西班牙市场的新增容量将分别达到300MW和500MW。,二、世界光伏市场（17）,法国市场启动时间也较早。1995 年起，法国市场开始出现离网示范性光伏项目。2002 年，法国政府首次出台了上网电价政策，但由于上网电价低，且当时安装成本较高，市场并未出现超速增长。2006 年10 月起，法国政府出台新的补贴标准，这一优惠政策进一步加速了法国光伏市场的增长。2007 年10 月，法国政府在其环境协商会议中宣布了2012 年累计装机1.1GMW 以及2020 年累计装机5
14、.4GMW 的目标。,二、世界光伏市场（18）,韩国的光伏市场起步较早，但在2003 年之前并未形成规模，经历了较长的推广。2003 年，韩国建立了新型可再生能源研究和发展第二个十年基本计划以提高能源自给率，并计划在2004 至2011 年间投入24.2 亿美元从技术和市场等方面支持光伏产业。 2011 年底，新型可再生能源比例占其能源总消耗量的5%。光伏发电技术被选为主要发展领域之一。,二、世界光伏市场（19）,2007 年，希腊政府将该国光伏装机容量2020 年目标定为“至少840MW”。2009 及2010 年希腊装机容量将分别为40MW 和100MW。,二、世界光伏市场（20）,200
15、7 年，葡萄牙政府启动了新上网电价补贴计划，持续时间截至十五年，电价在光伏总装机容量达到200 MW 前不调整。政府通过调整上网电价和审批过程来控制装机容量增长，2009 年葡萄牙装机容量达到65MW，2010 年则达到80MW。,END02,三、中国光伏市场概况,三、中国光伏市场概况,中国太阳能资源,三、中国光伏市场概况,中国太阳能资源（续）,中国电力科学院的研究表明，在考虑到充分开发煤电、水电和核电的情况下，2010年和2020年电力供需的缺口仍然分别为6.4%和10.7%，如下图所示。这个缺口正是需要用可再生能源发电进行补充的。而太阳能光伏发电可能在未来中国的能源供应中占据主要位置。,三
16、、中国光伏市场概况,中国光伏市场回顾,三、中国光伏市场概况,中国光伏市场回顾（续）,2009 年，我国进行了首次光伏并网电站招标，由于业内企业的积极参与，该项目装机容量由计划的10MW 增加为20MW。之后，随着金太阳工程和光伏屋顶计划补贴的有序进行，根据不完全统计，2009 年全国新增容量达到140150 MW左右。 2009年，全球装机量为7.3GW ，2010年，全球装机量达到14GW。 2009 年7 月16 日，财政部、科技部及国家能源局共同发出了关于实施金太阳示范工程的通知，新能源产业被作为国家新兴战略型产业，受到中央的重视和支持。,三、中国光伏市场概况,中国光伏市场特点（1）,2000年以后，全球太阳能电池产量以年均40左右的速度增长。我国光伏产业近5 年平均年增长率为49.5%，2007 年增长56.2%，成为全球太阳能第一生产大国，占全球产量的26.
