太阳能行业课件：光伏发电的未来战略地位

1、1 光伏发电的未来战略地位 2 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 3 0.引言： 1) 基本原理 4 2） 光伏产业链及产业范围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 5 6 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 7 前工业化时代 社会财富和能源消耗水平很低，

2、 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； 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。 8 工业化时代工业化时代 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。 能源变革必将引发人类社会、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。 9 化石燃料生产(消耗)的

3、峰值存在一个高峰， 高峰在什么时间？ 高峰离现在还有多远？ 留给可再生能源技术发展的时间足够吗？！ 10 1.2 化石能源的峰值即将到来太阳能等 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, Association for Study of Peak Oil (ASPO): 峰值位于 2015(图)； 2001, BP， World Energy Forum in Davos, 峰值位于2010, 30-40之后将消耗尽； 2000，World Resources Institute in Washington: 峰值位于 2019. 11 ASPO对世界

4、油气开采峰值的最新预测 峰值位于 2015年附近 12 最近（2004）欧洲JRC的预测 90中期日本预测 90中期Shell预测 化石燃料峰值2030年附近 13 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2040年代，距今 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。 14 1.3 太阳能是人类未来最重要的战略能源 1 )预测案例及路线图 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/Wp 204

5、0年： 光伏发电量：7368TWh, 2040年全球发电量的21 15 图10 20002040年世界电力生产的预测图10 20002040年世界电力生产的预测图10 20002040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 16 预测案例最近欧洲JRC的预测 在能源结构中的比例，20502100 可再生能源 52% 86% 太阳能28% 67% 太阳能发电(光伏热电) 24 64 European Roadmap for PV R 最近5年(2001-2006)的年平均增长率为45% ； 2005年太阳电池产量1818MWp， 累计装机

6、6100MWp。 2006年太阳电池产量2500MWp(2790MWp)， 累计装机8500MWp。 19 世界太阳电池产量发展，MWp 20 光伏发电是发展最快的可再生能源发电技术光伏发电是发展最快的可再生能源发电技术 21 2）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% 22 时段80年代90年代目前 单晶硅101313161620 多晶硅81110141316 薄膜电池 3558612 商业化电池效率(%)： 23 3）生产规模不断扩大生产规模不断扩大 大厂规模：大厂规模： 20世纪80年代: 5MW/年 ， 20世纪90年代: 30MW/年， 20012005

7、年 500MW/年； 20062010 1000MW/年 24 4）硅片厚度不断降低硅片厚度不断降低 70年代：450500 m， 80年代：400450m， 90年代：350400 m， 目前 ： 180220 m， 2010： 150200 m， 2020： 100150 m。 25 5）硅材料用量不断减少硅材料用量不断减少 20世纪80年代 20吨MW 90年代 1418吨MW 2000-2005 1214吨MW 2010年 10吨MW 26 6)世界光伏组件的成本和价格不断降低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.

8、3美元/Wp，售价2.53美 元/Wp，最近因材料紧缺有所回升。 27 材料紧缺引起的价格周期性浮动现象 28 光伏发电成本与常规上网电价比较（加上外 部成本） 29 7)自动化程度不断提高，大公司占主导地位自动化程度不断提高，大公司占主导地位 30 8) 各种太阳电池的市场份额(2004年) 晶硅电池持续占主导地位，薄膜电池 开始稳步增长 31 2005年并网光伏市场份额 70 9）光伏并网发电应用是最大市场 并网发电占主导地位标志着光伏发电正在向 替代能源过渡 32 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 ，2004年实施新 能源法，大大推

9、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。 33 德国德国2004年年1月起的光伏发电上网电价（新）月起的光伏发电上网电价（新） 系统类型不同规模光伏系统的上网电价， 欧元/kWh 100kWp 建筑屋顶0.5740.5460.540 建筑幕帘0.6240.5960.590 地面系统 0.457 34 德国1990年2004年光伏系统安装情况 2005年新安装的并网发电系统870MW， 35 仅仅4年(1999-2003)德国光伏市场增加 了10倍，成本下降20。2004年，新安装的 并网发电系统363MW，总销售额超过10亿 欧元，就业人数约15000人。

10、2005年新安装 的并网发电系统870MW，累计装机超过 1.6GW。GDP和就业人数大幅度增加。 36 欧盟原所有国家都制定了的可再生能源法。 世界目前已有40多个国家和地区颁布实施 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！ 37 国家和地区上网电价，欧元 /kWh 实施时间 德国055(平均)20 比利时04520 希腊04920 意大利04520 葡萄牙04415 西班牙04225 华盛顿州（美国）043（美元）10 加利福尼亚州（美国） 050（美元）3 韩国05815 38 欧洲光伏计划和实施情况 39 日本范例 90年代初以来，日

11、本在太阳能光伏发电方面取 得了巨大成功，成为世界光伏发电的先导。 2005年底，日本总计安装达到1.8GW。政府计 划2010年总计安装5GW； 2005年日本光伏组件生产超过世界总产量 的50。世界前10大厂商有4家在日本。 40 日本光伏系统的年安装和累计安装MW数 41 1993年以来，日本的小光伏系统成本已 经降低了80。远快于全球组件成本的降低 速度。居民并网光伏系统安装成本从1995年 的11美元/Wp降到2005年的5美元/Wp。并网 发电成本为1115美分/kWh。 42 日本光伏计划和实施情况 43 4. 我国光伏产业发展思考 4.1 我国能源形势 1 )各种一次能源资源量均

12、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 44 2) 能源的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 世界中国 煤炭24.7167.0% 石油38.4723.6% 天然气23.72%2.5% 核能6.590.4% 水电6.51%6.5% 45 不合理的能源结构是造成我国大气污染的主要 原因。我国能源消费占世界89，但SO2排 放占世界15.1%, 为世界第一;CO2排放占世界 13.6%,为世界第二; 我国煤炭排放的 SO2 占全国的 87%, CO2 71%, NOx 67% 烟尘60% 世界银行估计，中国由于空气污染造成的环境和健康 的损失，2020年

13、将达到总GPT的13。 Renewable Energy world Review Issue 22004- 2005,Vol.7,N4p42-57,Janet L.Sawin 46 关键能源指标劣于世界平均水平 能源指标 中国 美国 日本 OECD 世界 2005 年能源强度， kgce/美元 1.674 ? 0.549 0.232 0.439 0.567 2005 年人均能耗， kgce 1650 11530 5820 6580 2080 2005 年人均发电量, kWh 1750 13739 8132 8021 2090 (1996) 3) 能源开采、利用技术水平低、能效差 47 4）电

14、力缺口大 2010年 2020年 电力科学院 48 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。 49 4.2. 我国光伏产业和市场发展思考 1) 快速发展的我国光伏产业 近20年来我国光伏产业与时具进、稳步发 展，长期维持在1左右的份额。 近三年，我国太阳电池生产大幅度增长： 2002年6MW， 2003年12MW，增长率 100 2004年50MW，增长率 317 2005年145.7MW，增长率190

15、 2006年370MW，增长率 154 50 我国太阳电池的生产发展情况我国太阳电池的生产发展情况 51 近三年，我国光伏产业链得到了全面、协调、 平衡发展：包括： 产业主链：多晶硅材料、硅锭/硅片、电池、 组件正倾向平衡、协调发展等， 设备国产化加快：单晶炉、扩散炉、清洗设 备、 测试设备、封装设备等： 配套材料：封装玻璃，EVA、Al浆、焊带等。 52 20年来太阳电池/组件成本不断降低，售 价由80年代初的6580元/Wp降到2003年 的2528元/Wp（最近因材料短缺而回升）。 形成了一条较完整的光伏产业链和骨干 企业。 形成一支高水平的光伏技术和产业队伍， 特别是一批优秀的企业家。

16、 53 2 )光伏市场发展缓慢 我国光伏市场与时具进、有所发展，2001年以 前基本维持在世界市场1的份额。截至2006 年底，光伏系统累计安装容量约80 MWp； 20022003年国家起动送电到乡工程， 市场有所突增； 2004 、2005又回落到5MW。 54 我国光伏系统累计安装和年安装量 55 中国光伏市场严重落后于光伏产业 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； 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，如德国，日本等； 中国可再生能源法虽然已公布，但尚未切实 实施，市场发展缓慢。 56 3).我国光伏产业和市场发展面临的问题 太阳级多晶硅原材料短缺问题 就国际而言，非资源性短缺，是市场供求矛 盾的周期现象，预计国际上2年左右会得到 所缓和。 我国太阳级多晶硅原材料技术落后、产业基 础非常薄弱。尽管如此，在市场需求强力拉 动下，近两年发展迅速： 57 2007年将实现两个重大突破： 一是年产量将突破千吨大关，而且要建成 四川新光、 洛阳中硅和徐州中能三个千吨以上 规模的生产线规模上突破 二是24对棒还原炉研制成功技术上