光伏发电的未来战略地位

1、1光伏发电的未来战略地位赵玉文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 30.引言：1) 基本原理42） 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561.光伏发电的未来战略地位71.1 从人类能源演化史看21世纪能源变革 8 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

2、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。 9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。10 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？

3、 留给可再生能源技术发展的时间足够吗？！11 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 12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 2019.13ASPO对世界油气开采峰值的最新预测 峰值位于 2

4、015年附近14 日本的预测 (18602060) 自天然气起，以下为化石燃料，化石燃料生产峰值在20202030年之间化石燃料峰值（媒油气）15 Shell 的预测 (19802060) 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。16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 (20002100)17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。18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19总结 化石燃料峰值到来之前还有二、三十年, 加紧开发、

5、培育以太阳能为代表的可 再生能源非常必要、 十分紧迫。201.3 太阳能是人类未来最重要的战略能源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欧盟JRC预测 2004 EUR 21087 EN21世界能耗与可再生能源世界能耗与可再生能源(TW)(TW)2004世界实际能耗132050世界预测能耗302100世界预测能耗46未开发水力 0.5海洋能（潮汐、海浪、海流）202024 光伏发电路线图及预测光伏发电路线图及预测Year2000201020202030USA (GWp)0.142.136200Europe (GWp)

6、0.153.041200Japan (GWp)0.254.830205World-AIP (GWp)1.014.02001850Sources：Japanese，US，EPIA and EREC 2040 scenarios EREC - European Renewable Energy Council， EPIA - European Photovoltaic Industry Agency， AIP - Advanced International Policy Scenario25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

7、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）26 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。 272. 快速发展的世界光伏产业和市场28 2.1 世界光伏技术世界光伏技术、产业和市场产业和市场快速、增速快速、增速发展发展 1）产业发展）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

8、45 ； 2006比2003年太阳电池年产量2.5GW(2.79); 2007年预计达到3.54.0GW： 2010年预计产量1012GW。29世界太阳电池的历年增长情况，MW30生产规模不断扩大生产规模不断扩大 20世纪80年代: 15MW/年 ， 20世纪90年代: 530MW/年， 20012005年 25500MW/年； 20062010 501000MW/年31 2 )技术发展技术发展 太阳电池效率持续提高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% 32时段1980,%1990,%目前,%单

9、晶硅101313161620多晶硅81110141316薄膜电池3558612商业化电池效率33 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 ： 200220 m， 2010： 150200 m， 2020： 100150 m。34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 1517吨MW 2000-2005 1215吨MW 2010年 10吨MW35 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362）市场发展）市

10、场发展 2006年年累计装机累计装机8 GWW。 2007年预计累计安装年预计累计安装1112GW注：资料来源注：资料来源PV News Paul37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382001年年2004年年 光伏并网应用是最大市场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并网光伏发电市场份额逐年增长情况年年19961997199819992000份额，份额，7.921.323.529.941.7年年20012002200320042005份额，份额，50.451.455.565.9 703920052005年并网光伏市场份额年并网光伏

11、市场份额 70 702006年欧洲年欧洲95以上是并网光伏发电市场以上是并网光伏发电市场40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。413） 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 2.3美元/Wp，售价2.53美元/Wp，最近因材料紧缺有所回升。42累积安装量，GWp晶体硅光伏组件价格经验曲线（Gerhard P. Willeke，1st Workshop Future Direction of PV, To

12、kyo, 3-4 March 2005.成本和价格按照生产和产业规模持续降低4310）欧洲光伏计划和实施情况4411)日本光伏计划和实施情况453.法规和政策最强大的推动力463.1 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。47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）系统类型不同光伏系统的上网电价，欧元/kWh100kWp建筑屋顶0.5740.5460.54

13、0建筑幕帘0.6240.5960.590地面系统 0.457 上网价格/ kWh100kW建筑物和隔音墙49.21欧分 46.82欧分46.30欧分光伏建筑集成5欧分地面光伏系统37.96欧分德国2007年的光伏发电上网电价48德国光伏发展现状与发展德国光伏发展现状与发展 BSW (der Bundesverband Solarwirschaft)统计：2005年安装750 MWp2006年安装750 MWp德国总共安装并网光伏2550 MWp Photon 统计：2005年安装912 MWp2006年安装1150 MWp德国总共安装并网光伏3300 MWp49国家和地区上网电价，欧元/kWh

14、 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加州（美国）050（美元）3韩国05815 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）50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！514. 我国光伏产业发展思考524.1 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53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世界中国煤炭

15、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%54电力缺口大 2010年 2020年电力科学院55 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。562007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

16、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。57 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。584.2. 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及市场发展概况 我国光伏产

17、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。59 1 1）多晶硅材料多晶硅材料 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34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

18、将达到 051万吨。 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。 602）硅锭硅锭/硅片产业硅片产业 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-Si600) 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。61 3 3）太阳电池产业太阳电池产业 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% 20

19、06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。 62国家或地区国家或地区200320042005日本日本365.4 48.7%594.1 47.3%824.3 45.3%欧洲欧洲202.3 27.0%344.1 27.4% 515.3 28.3%美国美国 96.3 12.8%141.7 11.3% 154.8 8.5%中国中国14 1.9%51.8 4.1% 150.7 8.3%印度印度26.1 3.5%36.3

20、2.9% 26.6 1.5%澳大利亚澳大利亚26.2 3.5%33.1 2.6% 35.3 1.9%中东中东 1.4 0.1% 6.8 0.4%其他亚洲国家其他亚洲国家19.4 2.6%53.5 4.3% 103.9 5.7%合计合计 750 1256 1818 2003-20052003-2005太阳电池产量地区分布（太阳电池产量地区分布（MW, %MW, %） 631.4%52.5%26.8%92.1%24.0%11.0%83.3%1.1%-11.3%-2.6%172.6%15.1%200%757.1%100%0%107.8%Growth RateMWSharpQ-CellsKyocera

21、SuntechSanyoMitsubishiMotechSchottSolar WorldBPSunPowerIsofotonFirst SolarNanjingErsolrPhotowattOthers1st2nd3rd4th5th6th7th8th9th10th11th12th13th14th15th16thCY061st2nd3rd9th4th5th10th7th6th8thNR11thNRNRNR12thCY05WorldCellProductionRanking（CY2006）NewsMarch200764我国太阳电池的生产发展情况 65 4）光伏组件光伏组件 2006年600MWp。2007年预计1GW。 5 5）相关产业发展）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 6）形成一个国际化的光伏产业群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。