我国光伏产业现状、趋势及思考

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1、我国光伏产业现状、趋势及思考,赵玉文,1,2,提纲 一、引言 二、光伏发电及可持续发展理想特征 三、世界光伏发电发展现状及趋势 四、世界光伏产业发展动力分析 五、我国光伏产业及市场发展概况 六、结语,3,一、引言,4,日本大地震和海啸导致的核泄露事故再次引发全世界对核电安全性的反思。 光伏发电是最具可持续发展理想特征的可再生能源技术，受到全世界普遍高度关注。 世界光伏产业近10年进入超高速发展时期，其主要推动力是“上网电价法”。 我国已是世界太阳电池的最大生产国，但市场太小。科学启动我国光伏市场，满足环境、能源及社会全面可持续发展需要是当务之急。,5,二、光伏发电及可持续发展理想特征,6,1.

2、 光伏发电及原理什么叫光伏发电？光伏的英文是 “photovoltaic”。当光线照射在半导体器件（p-n结器件）上时，在器件的两侧（ p和n ）产生电压的现象，称光伏效应（Photovoltaic Effect）。利用半导体器件的光伏效应把太阳的辐射能转变为电能的发电方式叫太阳能光伏发电。(严格意义上，“光伏”不同于“光电”。有人把爱因斯坦的 “光电效应”说成是“光伏效应”，是误解。后者是把金属表面的电子激发到真空中。),7,太阳电池的俯视照片,太阳电池（p-n 结半导体二极管）侧视图,太阳电池 发电原理 示意图,8,晶硅电池光伏产业链,SG-Si 硅片 电池 组件,光伏电站,9,2. 光伏

3、产业链及产业范围,太阳级 硅材料 制造,硅锭及 硅片 制造,电池 制造,组件 封装,系统 工程,各环节专用材料制造,光伏材料、器件、组件、系统的检测设备制造,各环节专用设备的制造业,光伏系统 及系统平 衡部件制 造业,10,3. 光伏发电的应用 空间应用 通讯应用 交通信号 应用产品 居民生活用电 并网发电,10,11,4.光伏发电最具可持续发展理想特征 （1）资源优势： (TW=109kW),美国能源部Office of Science报告，2005年4月,12,太阳能资源量与 其它可再生能源 资源量对比(TW).2050年全球 总能耗 30 TW,13,（2）技术优势光伏发电是光子一电子的

4、直接转换，纯物理过程； 不排放任何有害物质， 环境友好；可与建筑结合，节省土地资源；在地面建设不影响生态；光伏发电性能稳定可靠，维护成本低，使用寿命长 (25年以上)。 （3）材料资源优势：硅元素在地球中的含量丰富（在地球中的丰度为25.8， 排第二），无毒，性能稳定。,14,（4）经济优势发电成本下降潜力大，下降速度快，2020年后是最具竞争力的技术：,15, 能量回报率高目前晶硅电池光伏发电的能量回收期平均1.5年，薄膜电池更短。未来可以降低到1年左右，寿命25年以上，属于高能量回报率发电方式。 （5）太阳能光伏发电的缺点: 地面上太阳辐射功率密度低： 能量输入不连续：昼夜、阴晴、季节等。

5、这些缺点是光伏发电成本高的原因之一。,16,三、世界光伏发电发展现状及趋势,1、光伏产业持续高速发展 最近10年平均年增长率为 55.5%（至2010）， 最近5年平均年增长率为 68%（至2010）， 2010年太阳电池产量23.9GWp，同比增长124。,17,20042010 世界太阳电池产量的增加情况,18,2010 年世界各地区太阳电池产量，MWp,19,2009、2010年不同光伏电池产量及分额 晶硅电池同比增长128%，仍是目前主导技术。薄膜电池持续增加，但份额由2009年的17%下降到2010年的13%.,20,2010年太阳电池前15位厂商的排序及产量（MWp）,21,201

6、0年光伏组件前15位厂商的排序及产量（MWp）,22,2010年薄膜电池前10位厂商排序及产量（MWp）,23,2、光伏市场持续高速发展,2010年世界安装光伏系统17.5GWp, 比2009年（7.2GWp），增长143。,19982010世界主要国家和地区光伏市场,24,25,25,2010年世界光伏市场 17.5 GWp，同比增长143%, 欧洲占79.4。世界光伏累计装机容量40GWp.,25,世界光伏并网累计安装量变化，GWp 2010年世界光伏并网累计安装量达 40GWp,26,27,世界光伏组件价格随累计安装量的降低情况,28,2、光伏发电的发展趋势,3、发展趋势 （1）近期发展

7、趋势未来5年（20112015）太阳电池发展预测,28,未来5年太阳电池产量预测,29,Soirce: Solar & Energy 2011.3,全球光伏市场预测,29,30,太阳电池组件迅速降价,太阳电池组件价格从2007的4美元/Wp，降到2011.06.的1.4美元/Wp。,Source: Pacific Epoch, Dec., 23, 2009,30,31,何时实现平价上网？,美国,德国,中国,32,（2）中期发展趋势及其变化本世纪初世界发展路线图, 欧洲2020年光伏新发展计划PV装机 400 GWp，发电量得到 12.0， 奥巴马政府2020年目标累计装机 350GWp 世界总

8、累计装机月1000GWp。,近两年变化,33,（3）长期发展趋势（未来战略主导地位）,（“ European Roadmap for PV R&D”, European Commission Joint Research Center, 2004 EUR 21087 EN,34, IEA 对光伏发电的未来替代趋势的预测,35,(2) 欧盟2050年路线图 欧盟2050年路线图项目: 2009年8月启动，历经8个月，于2010年3月完成。 项目启动时的主流观点： 电力中高RE比例是不稳定的、不安全的、不经济的；（与我们现行观点何其相似） 要实现欧洲零碳电力，未来必须有技术上的重大突破，否则不可实

9、现。,36, 研究结论： 研究表明：证明上述这些主流观点是不正确的。就利用现有技术，在各种低/ 零碳技术路线中 (即40，60， 80，100% RE ），未来电力成本均可 与现有富碳能源电力成本相竞争。 研究指出，低碳路线所带来的利益远超过经济 负担带来挑战。 研究指出，低碳能源路线将使欧洲最终赢得低 碳财富和经济竞争力，赢得经济上的战略胜利。,欧洲2050路线图指标 2020目标RE替代20%、减排20%、节能20%；（约束性指标） 2030目标RE替代43%；（约束性指标） 2050目标RE替代100%，在零碳电力基础上，实现CO2减排80%。,37,欧盟 2050年100% RE 路线

10、图 RE对电力的贡献 2020年44%，2030年66%，2050年100%,38,欧盟 2050年100% RE 路线图 RE对总能耗的贡献 2020年20%，2030年43%，2050年100%,39,40,40,(3) 联合国最新报告2050年可再生能源替代80% 由194个国家组成的政府间气候变化专门委员会(IPCC)，5月9日在阿布扎比发布可再生能源特别报告。研究报告长达1000页，评估了164种开发方案，旨在引导政府和企业的决策者。 报告称：“若得到政策支持，本世纪中期，可再生资源可供应全球能源的80%（现为12.9% ）。” “报告用压倒性的科学证据证明了，可再生能源在满足世界不

11、断增加的能源需求、减少排放及改善全球人类生活方面是不可替代的。”（2011-05-11）,41,四、世界光伏产业发展动力分析,42,42,（1）能源和环境可持续发展的压力1）能源本世纪中叶前能源结构将发生根本性变革,能源变革及可再生能源替代化石燃料的必然性,42,43,2002年ASPO对世界油气开采峰值的预测,石油是对当今世界政治、经济、社会甚至文化影响最大的一种化石燃料能源。它正在快速枯竭，并已经接近顶峰。,44,2) 环境全球生态环境的恶化（地球暖化）,45,地球变暖及环境恶化主要是人类活动造成的，其中化石燃料的使用贡献最大，如全球不一致采取非常行动，形势将急剧恶化。,46,（2）技术进

12、步的推动力1954年第一个有使用价值(6)的单晶硅太阳电池的诞生 “导致使无限阳光为人类文明服务的新时代的开始”。 直至现在技术进步发挥了巨大作用。尽管如此，只依靠技术进步，包括光伏发电的所有可再生能源，不可能实现可持续发展要求的替代速度。,46,47,（3）法规、政策的推动力-首推“上网电价法”自上世紀80 年代以來，各國相继出台了几十种法规和政策鼓励可再生能源的发展,例如;配额法(美国德州，英国等，但并不成功)政府财政补贴(日本，中国“金太阳”等)贴息贷款(中美洲个别家)租赁(巴西等)上网电价法(购电法)-德国2000年实施 实践证明,“上网电价法”是最有效、最具可操作性、 最科学的举措。

13、,48,（4） 上网电价法及其科学性上网电价法的诞生30年来光伏组件成本随累计安装量呈指数下降趋势，安装量每扩大一倍，成本下降20（光伏产业的Learning Curve 曲线）。显燃，安装量愈多，成本下降愈快。上网电价法是实现电成本下降最科学、最有效的办法。,48,49,上网电价法强大推动力及效果 自2004年起，德国一跃成 为世界最大的光伏市场，并 拉动整个世界光伏产业发展； 光伏发电成本快速降低： 自2004年以来光伏发电成本 降低了60； 创造了上千亿美元经济效 益、百万 人就业社会效益和 千亿吨CO2减排环境效益； 拉动光伏技术快速进步。,49,德国光伏市场的发展,50, 上网电价法

14、的科学性 上网电价法使光伏发电进入市场，让市场 机制发挥作用，使建设光伏电站成为上好的获利投资项目，调动了全社会积极性。 引入市场经济机制，自由竞争，优胜劣汰，有 利于提高质量、降低成本，投资效率高。 上网电价逐年递减，既符合实际情况，又能激 发投资商建设电站的积极性； 业主通过卖电收回成本和换取利润，能保证电站建设质量和长期运行质量。,51, 上网电价法的重大意义上网电价法是21世纪人类解决能源和环境可持续这个重大课题的最伟大的创举。,52,(4) 中国如何思考？欧洲2050年实现RE 100%替代高端？ 全球实现80%替代中端？中国可否想过60%70% 的替代低端？,53,五、我国光伏产业

15、及市场发展概况,54,54,1、我国多晶硅材料的发展 （1）2010年国多晶硅产量(与世界比较)，万吨,2010年中国产量占世界24.7%,2010年我国多晶硅产量，万吨,55,2010年我国多晶硅产量超过4万吨，占世界总产量1/4; 单厂规模位于世界第三；世界前10大厂商我国有4名，实现了集约化和规模化生产，是世界多晶硅制造大国之一； 2010年我国多晶硅制造技术水平显著提高，包括还原技术（高压还原及节能）、 尾气回收技术（SiCl4冷氢化技术）、综合节能技术等。绝大部分企业实现了清洁生产，能耗水平和成本大幅度降低，骨干企业接近或者达到世界先进水平。,56,2010年中国大陆太阳电池产量10.67GWp，占世界产量约44.66， 显居世界首位。,2、中国大陆太阳电池产量增长情况,57,2010年我国太阳电池前15名厂商排序及产量，MWp,58,2010年我国光伏组件前15名厂商排序及产量，MWp,59,3、产业链个环节谐调、快速发展 整个光伏产业链呈现快速、谐调发展； 设备制造及原原辅材料的国产化速度加快， 有些设备开始出口； 掌握了产业链各环节的关键技术，并有所创新和发展，如电池技术、硅材料技术等； 中国光伏企业的综合竞争力不断提高。,60,4、中国光伏发电市场发展概况 2010年安装约500MWp，累计安装800MWp，市场发展依然十分缓慢；,