光伏发电的未来战略地位.ppt

光伏发电的未来战略地位 提纲0 引言1 光伏发电的未来战略地位2 快速发展的世界光伏市场和产业3 法规和政策 最强大的推动力4 我国光伏发电的发展及思考5 结语 0 引言 1 基本原理 2 光伏产业链及产业范围 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 1 光伏发电的未来战略地位 1 1从人类能源演化史看21世纪能源变革 前工业化时代 社会财富和能源消耗水平很低 人力 畜力 风能 薪柴等为主初级绿色能源 工业化时代 化石燃料 工业革命 以高能源 高资源消耗为代价赢得了物质财富和科学技术高度发展 同时造成资源极大浪费 生态环境恶化和破坏 后工业化时代 可再生能源为主的能源体系体系 单位能耗的物质财富极大增加 可持续发展是一切活动准则 人和大自然友好相处 工业化时代 能源结构发生剧烈变化 化石能源达到顶峰并逐步走向枯竭 可再生能源逐步替代成为必然 能源变革必将发人类社会 政治 经济 文化的变革 变革中孕育了下一个更高的文明时代 只有把握这种变革国家和民族 才能争得发展的主动权 化石燃料生产 消耗 的峰值存在一个高峰 高峰在什么时间 离峰离现在还有多远 留给可再生能源技术发展的时间足够吗 1 2化石能源的峰值即将到来 化石能源峰值位置研究 太阳能等可再生能源开发的必要性和紧迫性 化石能源峰值位置研究 世界油气资源峰值 2002 AssociationforStudyofPeakOil ASPO 峰值位于2015 图 2001 BP WorldEnergyForuminDavos 峰值位于2010 30 40之后将消耗尽 2000 WorldResourcesInstituteinWashington 峰值位于2019 ASPO对世界油气开采峰值的最新预测峰值位于2015年附近 日本的预测 1860 2060 自天然气起 以下为化石燃料 化石燃料生产峰值在2020 2030年之间 化石燃料峰值 媒 油气 Shell的预测 1980 2060 自天然气起 以下为化石燃料 化石燃料生产峰值在2020 2030之间 自天然气起 以下为化石燃料 化石燃料生产峰值在2030 2040年之间 欧洲JRC的预测 2000 2100 综合以上引证的资料和研究表明 化石燃料的生产和消耗峰值在2020 2040年之间 本世纪人类能源结构将发生根本性变革 化石燃料开采峰值位于本世纪20 40年代 总结化石燃料峰值到来之前还有二 三十年 加紧开发 培育以太阳能为代表的可再生能源非常必要 十分紧迫 1 3太阳能是人类未来最重要的战略能源 欧盟JRC预测2004EUR21087EN 世界能耗与可再生能源 TW 来源 美国能源部OfficeofScience报告 2005年4月 1TW 109kWWatt瓦Kilowatt千瓦Megawatt兆瓦Gigawatt吉瓦Terawatt太瓦光伏系统要考虑可利用系数日均标准光照 4小时可利用系数 1 66kW光伏相当于表中1kW 不含系统效率 欧洲光伏工业协会 EPIA 的预测 2020年 光伏组件年产量 40GW系统总装机容量 195GW光伏发电量 274TWh 2020年全球发电量的1 光伏组件成本 1美元 Wp2040年 光伏发电量 7368TWh 2040年全球发电量的21 图102000 2040年世界电力生产的预测 图102000 2040年世界电力生产的预测 图102000 2040年世界电力生产的预测 世界能源组织 IEA PVPS 的预测2020年PV占1 2040年 20 光伏发电路线图及预测 Sources Japanese US EPIAandEREC2040scenariosEREC EuropeanRenewableEnergyCouncil EPIA EuropeanPhotovoltaicIndustryAgency AIP AdvancedInternationalPolicyScenario 欧洲路线图的最新修正欧洲可再生能源协会给出了他们的最新光伏发电发展路线图 他们预计2010年光伏装机达到8GWp 2020年光伏装机达到52GWp 而且他们认为这一预计是保守的 欧洲光电工业学会坚定地认为 如果光电工业类似于前些年那样发展 这些数据会更高 该协会估计2010年会达到11GWp 2020年会达到134GWp 2007年5月消息 以上的预测案例和路线图充分说明太阳能光伏发电的重要战略地位以及世界对发展光伏发电的重视 2 快速发展的世界光伏产业和市场 2 1世界光伏技术 产业和市场快速 增速发展1 产业发展 最近10年 1996 2006 的平均年增长率为40 最近5年 2001 2006 的年平均增长率为45 2006比2003年太阳电池年产量2 5GW 2 79 2007年预计达到3 5 4 0GW 2010年预计产量10 12GW 世界太阳电池的历年增长情况 MW 生产规模不断扩大20世纪80年代 1 5MW 年 20世纪90年代 5 30MW 年 2001 2005年25 500MW 年 2006 201050 1000MW 年 2 技术发展 太阳电池效率持续提高实验室电池 单晶硅24 7 多晶硅20 3 硅基薄膜电池 13 CdTe 16 5 CIGS 19 5 商业化电池效率 硅片厚度不断降低70年代 450 500 m 80年代 400 450 m 90年代 350 400 m 目前 200 220 m 2010 150 200 m 2020 100 150 m 硅材料用量不断减少20世纪80年代 20吨 MW90年代15 17吨 MW2000 200512 15吨 MW2010年 10吨 MW 各种太阳电池技术不断发展1998年多晶硅电池市场份额开始超过单晶硅电池晶硅电池 各种薄膜电池技术持续发展 2 市场发展 2006年累计装机 8GWW 2007年预计累计安装11 12GW 注 资料来源 PVNewsPaul 光伏发电是发展最快的可再生能源发电技术 2001年 2004年 光伏并网应用是最大市场并网光伏发电市场份额逐年增长情况 2005年并网光伏市场份额 70 2006年欧洲95 以上是并网光伏发电市场 并网发电的意义 标志着光伏发电由边远地区和特殊应用向城市过渡 由补充能源向替代能源过渡 人类社会向可持续发展的能源体系过渡 3 世界光伏组件的成本和价格不断降低光伏组件成本30年来降低2个数量级 2003年世界重要厂商的成本为2 2 3美元 Wp 售价2 5 3美元 Wp 最近因材料紧缺有所回升 累积安装量 GWp晶体硅光伏组件价格经验曲线 GerhardP Willeke 1stWorkshopFutureDirectionofPV Tokyo 3 4March2005 成本和价格按照生产和产业规模持续降低 10 欧洲光伏计划和实施情况 11 日本光伏计划和实施情况 3 法规和政策 最强大的推动力 3 1强法规政策支撑推动发展 德国范例德国2000年实施新可再生能源法 规定光伏发电上网电价0 99马克 KWh 零贷款利率 10年偿还 2004年实施新能源法 大大推动了光伏市场和产业发展 使德国成为继日本之后世界光伏发电发展最快的国家 德国2004年1月起的光伏发电上网电价 新 德国2007年的光伏发电上网电价 德国光伏发展现状与发展BSW derBundesverbandSolarwirschaft 统计 2005年安装750MWp2006年安装750MWp德国总共安装并网光伏2550MWpPhoton统计 2005年安装912MWp2006年安装1150MWp德国总共安装并网光伏3300MWp 部分实施上网电价的国家和地区 目前已有40多个国家和地区实施了上网电价法 在促进光伏发电市场和产业发展的各种措施中 法规政策是各国最具影响力的因素 4 我国光伏产业发展思考 4 1我国能源和环境形势形势1 我国能源形势 比世界平均水平严峻 各种一次能源资源量均低于世界平均水平除太阳能外我国各种能源储采比与世界比较 能源结构性矛盾特别突出 煤炭比例过高2001年一次商品能源消耗结构 电力缺口大2010年2020年 电力科学院 2 我国环境形势比世界平均水平严峻 煤的大量直接燃烧是造成我国大气污染的主要原因 我国煤炭排放的SO2占全国的87 CO2 71 NOx 67 烟尘 60 据估计 我国由于环境造成的损失已经超过总GDP的10 2007年我国成为世界排放最严重的国家2007年我国不但SO2排放持续占世界第一 而且CO2排放将超过美国 成为世界第一 2007年美国CO2排放59 1亿吨 我国为60 2亿吨 世界能源组织首席经济学家比罗尔 Fatih Birol 环球时报2007 4 27 虽然我国人均排放 历史排放还远低于美国等其它国家 但单位GDP能耗和排放居世界高位 采取更加有效的减排节能措施和大力发展可再生能源也是我国可持续发展之必须和造福于国家和民族的千秋大计 以上的所有论述都清楚表明 我国更迫切地需要早日实现太阳能光伏发电在能源中的战略地位 在实现太阳能光伏发电的战略地位的道路上存在着各种障碍和阻力 其中最主要的是成本过高 克服障碍 驱动太阳能光伏发电最重要的动力是法规政策 4 2 我国光伏产业和市场发展思考1 我国光伏产业及市场发展概况 我国光伏产业发展概况 快速健康发展 近20年来我国光伏产业稳步发展 长期维持在世界1 左右的份额 近几年我国光伏产业链得到了全面 平衡 协调 快速发展 包括产业主链和设备制造 配套材料等相关产业 我国太阳极硅材料技术和产业相对薄弱和落后 但近两年情况有很大变化 1 多晶硅材料近两年发展迅速 2007年我国多晶硅材料产业将实现三个重大突破 产量突破 产量将突破千吨大关 2005年80吨 2006年 290吨 2007年 1000吨 2010年产量有望过万吨 规模突破 将建成3 4个千吨级以上的多晶硅生产线 四川新光 洛阳中硅 徐州中能等 2010年我国多晶硅产量将达到05 1万吨 技术突破 我国可以自行设计和建造千吨级以上的多晶硅生产线 2 硅锭 硅片产业太阳级硅锭产量 2005年 2386吨 sc Si 2086 mc Si 300 2006年 约3700吨 sc Si 3100 mc Si 600 2007年预计6000吨硅锭 硅片产量总体上与太阳电池需求接近 进出口大体相当 3 太阳电池产业2002年 6MWp 占世界分额 1 2003年 12MWp 增长率100 1 6 2004年 50MWp 增长率317 4 16 2005年 145 7MWp 增长率190 8 1 2006年 370MWp 增长率154 14 8 未包括台湾 台湾2006年约200MWp 2006年我国太阳电池产量已超过美国 202MWp 成为继日本 欧洲之后的第三大太阳电池生产国 2007年预计达到800MW 2003 2005太阳电池产量地区分布 MW 107 8 GrowthRate MW WorldCellProductionRanking CY2006 News March2007 我国太阳电池的生产发展情况 4 光伏组件2006年 600MWp 2007年预计1GW 5 相关产业发展设备制造和专用材料正处在快速国产化过程中 一些设备甚至开始出口 如单晶炉 扩散炉和组件制造设备等 技术难度较大的设备如线锯等已经有样机 6 形成一个国际化的光伏产业群到目前为止 我国已经有10家光伏公司在国外上市 而且大都表现良好 这在国内各种行业中是极为罕见的 1 2光伏市场发展概况 市场发展缓慢1 我国光伏市场基本维持在世界市场1 的份额 截至2006年底累计安装约80MW 世界2006年底累计安装 8000MWp 2 2002 2003年国家起动 送电到乡 工程 市场有所突增 3 2004 2005年又回落到低水平 4 2006年约10MW 我国光伏系统累计安装和年安装量 1 3我国光伏市场严重落后于光伏产业的思考1 中国光伏产业目前的快速发展是靠国外快速发展的光伏市场所拉动的 2 国外光伏市场快速发展是靠这些国家强有力的政策法规所驱动的 如欧洲 日本 美国等 3 中国可再生能源法虽已公布 但实质上对光伏并未到位 所以市场发展缓慢 4 我国光伏产业未来可能面临的问题 快速健康发展的光伏产业和迟缓发展的光伏市场之间的严重失衡和不协调