光伏发展现状与展望

1姚建曦电话件:jianxiyao@太阳光伏发电的现状及发展2新能源是指包括核能、风能、太阳能、生物质能以及煤的洁净高效利用等在内的能源形式；2006年开始征集的<<能源法>>草案到2008年2月1号征集结束.在第一百三十九条“术语的法律解释”中对新能源的解释是：“新能源，是指在新技术基础上开发利用的非常规能源。包括风能、太阳能、海洋能、地热能、生物质能、氢能、核聚变能、天然气水合物等。”科学发展的2030年《国家能源战略》（征求意见稿）2020年：新能源占我国国内一次能源供应的比重达到18%2030年：新能源占我国国内一次能源供应的比重达到23%2050年：清洁能源占我国国内一次能源供应的比重达到35%2020年:风电装机1.3～1.5亿千瓦2020年:太阳能发电装机2000万千瓦2020年:核电装机8600万千瓦污染少、储量大

3根据欧盟的预测：到2030年太阳能发电将占总能耗10%以上可再生能源在总能源结构中占30%到2050年太阳能发电将占总能耗20%

可再生能源在总能源结构中占50%以上42004年欧盟联合研究中心预测5我国的太阳能资源总体而言：我国位于北半球中纬度地区，太阳资源总体较丰富，年平均太阳辐射总量约为5.9kJ/m2·a，西藏河谷地区的太阳辐射总量高达7.5-7.9kJ/m2·a，最低的地区也达3.3-4.2kJ/m2·a（四川盆地西部）；地域分布规律：西部地区高于东部地区,北部地区高于南部地区，高原地区高于平原地区。6中国太阳能资源分布图除贵州高原部分地区外中国所有地域均为高太阳能资源区域目前开发利用量还不到可开发量的1/1000我国的太阳能资源7类型

地区

年日照时数

1

西藏西部

新疆东南部

青海西部

甘肃西部

3200-3300

2

西藏东南部

新疆南部

青海东部

宁夏南部

3000-3200

甘肃中部

内蒙古

山西北部

河北西北部3

新疆北部

甘肃东南部

山西南部

陕西北部

河北东南部

山东

河南

吉林

辽宁

2200-3000

云南

广东南部

福建南部江苏北部

安徽北部4

湖南

广西

江西

浙江

湖北

福建北部

广东北部

陕西南部

1400-2200

江苏南部

安徽南部

黑龙江5

四川

贵州

1000-1400

8太阳能开发利用方式：太阳能光－热转换：接受和聚集太阳能使之转换为热能，然后进行利用（太阳能热水系统、采暖、制冷、干燥、蒸馏、温室、烹饪等）。太阳能光－电转换：①光－电直接转化；②光－热－电转换；

利用光生伏打效应太阳能光－化学转换：利用太阳能分解水制氢。尚处于研究试验阶段光伏发电现状及发展光伏发电现状及发展光伏发电历史:1839年，法国物理学家A.E.贝克勒尔(Becqurel)

用两片金属浸入溶液构成伏打电池，光照时会产生额外的伏打电势－“光生伏打效应（photovoltaiceffect）”1873年英国科学家WiloughB.Smith

观察到了对光敏感的硒材料，并推断出在光照射下硒导电能力的增加正比于光通量。1880年CharlesFritts

开发出以硒为基础的光伏电池。

以后人们即把能够产生光生伏打效应的器件称为“光伏器件”。其中，半导体P－N结器件在阳光下的光电转换效率最高，通常称这类光伏器件为“光伏电池”（SolarCell）WPN++++++－－－－－+－+－hνWPN+++－－+－EiEiEph光伏发电现状及发展光伏发电历史:20世纪50年代初，美国贝尔实验室

在为远程通信系统寻找可靠电源时，发现经过杂质处理的硅对光敏感，可产生稳定的电压。1954年贝尔实验室第一次做出了光电转换效率为6％的实用单晶硅光伏电池。1961年到1971年研究重点放在提高抗辐射能力及降低成本方面。1972年到1976年

研制出各种空间用单晶硅光伏电池。20世纪70年代中期，研制出超薄单晶硅光伏电池

1976年，诺贝尔物理奖授予莫特教授－在非晶态固体中的电子过程。随后在单晶硅和多晶硅的基础上，又探索出非晶硅光伏电池

1958年首颗以太阳电池作为信号系统电源的人造卫星美国先锋I号（Vanguard-I）卫星发射上天，从此开始了太阳电池作为空间电源应用的新纪元。1997年京都协议的签订，更是将光伏发电的应用推向另一个高峰。太阳电池在地面的应用非常广泛，主要集中在照明、通信、交通等领域。而光伏发电与建筑物的结合（BuildingIntegrated/AttachedPhotovoltaic）以及并网发电是当今光伏应用新的趋势。光伏技术应用1、太阳电池在太空的应用哈勃望远镜两个长11.8米，宽2.3米，能提供2.4千瓦功率的太阳电池帆板，两个与地面通讯用的抛物面天线。镜筒的前部是光学部分，后部是一个环形舱，在这个舱里面，望远镜主镜的焦平面上安放着一组科学仪器；太阳电池帆板和天线从筒的中间部分伸出。

光伏技术应用2、太阳能灯太阳能灯是一种利用太阳能作为能源的灯，只要阳光充足就可以就地安装，不受供电线路的影响，不用开沟埋线，不消耗常规电能，是一种绿色环保型产品光伏技术应用3、太阳能车和游艇光伏技术应用太阳能电动车中山大学太阳能系统研究所的一辆太阳能电动车，外观上，跟公园的电瓶车一个样，可以搭乘6名乘客，但是国产的时速最高却只有48公里，持续行驶时间也就1个小时。

光伏建筑一体化是国际发展主流方向

尚德光伏研发中心德国，遮阳挡雨，14.2kW德国，光伏幕墙9kW，光热幕墙100kW德国，光伏幕墙9.2kW德国，光伏幕墙10kW英国，光伏幕墙73kW德国，光伏走廊10kW荷兰，装饰性光伏屋顶意大利，外强装饰，21kW2008-2015年世界光伏系统的安装量2011年全球太阳能光伏安装量在2010年19GW的基础上增长70%至27.7GW。欧洲继续统领全球光伏市场，占全球市场的75％，较2010年下降5%（2010年欧洲占全球市场的80%）。全球累积光伏装机总容量超过67GW。2012年全球光伏新增装机容量约30GW，较2011年上涨2%，累计安装量为91GW。世界光伏产业发展概况展望未来全球光伏市场，在2010年表现出强劲的增长态势后，未来几年仍将保持15%以上的高增长态势，但增速将有所会放缓。272012年光伏市场世界前10占全球安装量比例光伏产业及市场28我国光伏产业及市场2011年我国太阳电池产量13GW，2011年安装总量3GW，居于美国之后，全球第四，并网装机总量2.12GW，占73.4%。2012年我国太阳电池产量23GW，2012年安装总量4.5GW，仍为全球第四。29名称电池（单位：MWp）组件（单位：MWp）产量排序产量排序晶澳146012409尚德1350215871英利1098310982天合950410603ATS55058105林洋50069004亿晶35073506南京中电32083207宁波太阳能27092708浙江金科2501050浙江向日葵2201122010小计73186905小计其他682(薄膜～120)2095(薄膜～120)其他总计80008000总计2010年世界光伏企业情况302010年排名*电池厂商1

(并列)尚德电力1

(并列)晶澳太阳能3第一太阳能4Q-Cells5台湾茂迪6台湾昱晶能源2010年世界光伏企业情况31技术不断提高、成本不断降低碲化镉效率18.7%，铜铟镓硒效率20.3%。单晶硅电池效率24.7%；多晶硅电池效率20.3%；非晶硅薄膜稳定效率16.6%；32我国光伏产业四大产业集群我国光伏产业发展概况33长期规划中的大型光伏电站分布34电池效率35TypeofsolarcellsChina(%)World(%)Si(mono-crystalline)20.124.7Si(multicrystalline)1620.3a-Si(3junctions,stable)1013Sithinfilm1016.6Siμ-Cthinfilm10.2913CdTe13.3816.4CuInGaSe12.119.2GaInP/GaAs/Ge(bifacial)28.332GaInP/GaAs（double-junction）23.530.3HIT(heterojunctionwithintrinsicthin-layer)14.9621.5PhotochemicalMonocrystallinedye911目前我国太阳电池的水平36技术发展趋势太阳能电池发展低成本、高效率、长寿命、薄膜太阳电池并网光伏电站发展超大型（百MW甚至GW级）并网光伏电站集成技术研发大型并网逆变器建立高效聚光光伏发电系统光伏建筑一体化新型光伏建材与建筑构件建筑光伏接入方式与运行模式光伏调峰电力模块3737中国光伏产品现状

国内光伏企业的产品90％以上销往国外，销往美国大概10％，欧洲的销售量最大达到70％。38欧美的双反调查

2011年10月18日，美国SolarWorld联合另外6家并未公布身份的光伏企业向美有关部门提出申诉，要求对中国输美光伏电池、组件等太阳能产品展开反倾销和反补贴调查；

11月9号，美国商务部决定，“双反”正式立案；2012年5月17日，美国商务部初裁决定对中国光伏产品征收31.14%至249.96%的反倾销税率。2012年9月6日，欧盟委员会发布公告，对中国光伏电池发起反倾销调查。这是迄今对我国最大规模的贸易诉讼，涉案金额超过200亿美元，折合人民币近1300亿元，影响40万人就业。这是中国贸易史上最大的诉讼案39欧美的双反调查从今年8月6日到2015年年底，共有90多家承诺企业按照协议要求对欧盟出口硅片、电池、组件将可免征反倾销税。未承诺企业如果对欧盟出口上述产品仍需向欧盟缴纳高达47.6%的反倾销税。出口价格下限0.56欧元/瓦，年出口总额7GW待执行期满后，欧盟还将就中国光伏产品的准入与我国展开新一轮谈判，而这却意味着，从此以后，中国光伏的‘命门’（价格、总量），将长久掌控于他人之手

2015年再谈判时，若向中国开放更大的市场（7吉瓦/年以上），则仅限于具有先进性、创新性的新一代光伏电池”40

面对双反，我们应该怎么办？完善太阳能发电的政策体系和发展机制，加快技术研发,发展自主技术，尽快启动国内市场。412011年7月1日以前核准建设、年底前建成投产、但尚未核定价格的太阳能光伏发电项目，上网电价统一核定为每千瓦时1.15元(含税)。今年7月1日及以后核准的太阳能光伏发电项目，以及今年7月1日之前核准但截至今年年底前仍未建成投产的太阳能光伏发电项目，除西藏仍执行每千瓦时1.15元的上网电价外，其余各地上网电价均按每千瓦时1元执行。光伏发电标杆上网电价2011年末，国家能源局宣布，正在制定的可再生能源发展“十二五”规划中提出，到2015年末，国内太阳能发电装机为1500万千瓦，年发电量200亿千瓦时。与之前透露的1000万千瓦的目标相比，提高了50%。42《太阳能发电发展“十二五”规划》到2015年底，我国太阳能发电装机容量达到2100万千瓦以上，这意味着未来3年我国光伏发电装机容量有望扩大6倍以上，也是最早规划的4倍；年发电量250亿千瓦时。其中，分布式光伏发电总装机容量目标为1000万千瓦，并网光伏电站总装机容量目标为1000万千瓦，光热发电总装机容量目标为100万千瓦；目前光伏电站建设成本约为每千瓦1万元，分布式光伏发电系统每千瓦约为1.5万元。依此计算，要完成2015年目标，总投资需求约2500亿元。如果按照此前坊间盛传的4000万千瓦的目标计算，其总投资将达到5000亿元。《其它相关政策》国务院总理李克强先后多次批示，要解决中国的光伏产业危机。中电联、国家电网、工信部、国家发改委、国家能源局以及财政部都接到了批示，正在启动相关项目。国家电网公司承诺，10千伏及以下电压、单个项目容量不超过6MW(1MW=1000KW)的分布式发电项目可免费入网，富余电量也将全额收购这意味着国家电网从垄断到接受分布式入网，是中国新能源最具有历史意义的进展，标志着越来越多投资者将会从消费者向生产者转变，可以定期给电网发账单，定期收款了

432013年7月15日，出台了《国务院关于促进光伏产业健康发展的若干意见》，提出2013－2015年，我国年均新增光伏发电装机容量10ＧＷ左右，到2015年总装机容量达到35ＧＷ以上。《其它相关政策》4445欧洲发电标杆上网电价政策变化

英国政府计划下调上网电价补贴（FiT），降幅达到55%。此举主要是为了抑制不断上涨的电价和适应太阳电池板成本下降的需要。2011年捷克能源监管机构ERU表示，在2011年并网的大型太阳能电站的电力保证价格将在2012年略有提高。

大于100kW的太阳能项目的电力购买价格将由2011年的5500捷克克朗/兆瓦时上升到5610捷克克朗/兆瓦时。规模在30-100kW的太阳能电站的电力购买价格将由5900捷克克朗增加到6020捷克克朗。30kW以下的电站的价格标准为7650捷克克朗。

德国Bundesnetzagentur已制定2012年太阳能光伏发电装置上网电价，其上网电价降低15%。德国太阳电池发电鼓励政策：太阳电池发电并入电网企业（居民）安装太阳电池发电系统国家补贴一半太阳能发电输入电网价：0.5欧元/kWh民用电网电价：0.27欧元/kWh太阳电池发电系统从业利润：8%47太阳能是支撑我国国民经济可持续发展的前瞻性、战略性能源：我国太阳能资源可开发量为17000亿吨标煤，“太阳能可能是解决中国能源（包括能源环境问题）的最终有效解决方案”--麦肯锡/中国科学院2008.4但是，我国太阳能利用起步较晚，缺乏核心关键技术迫切需要发展大型实验设施，开展基础研究及关键技术开发

重大需求专家预测：2020年，太阳能电池累计用量将达到30000兆瓦，将每年减排2820万吨二氧化碳，就业人数将超过300万人。太阳能发电的社会效益、环境效益和经济效益，由此可见一斑。面向大规模光伏发电的电力系统49面临重大问题大规模太阳能光伏电站输出功率的随机波动性及不可准确预测性，造成电力系统调度运行困难。光伏电站输出功率随机波动特性50P51华北南方东北西藏西北上海华东新疆华中金沙江水电晋陕宁蒙煤电基地负荷中心送电至华中华东送电至华北华中华东新疆煤电基地四川水电西藏水电送电至华中华东送电至华中大规模西电东送煤电、水电、风电、光电面临重大问题资源与需求逆向分布大容量远距离传输的复杂性与困难度大大增加51运行电压等级最高直流线路世界第一(12条)北、中、南三大西电东送通道2010年送电将达到6630万千瓦，2020年送电将超过1亿千瓦大规模新能源并网，将给这样复杂的电力系统带来新的问题与挑战！面临重大问题52长三角京津唐珠三角

外受电比例外受电比例外受电比例受端系统外受电比例大，内部电源支撑不够，电压崩溃的风险将大大增加大容量、远距离输电的大量出现将给电网的安全稳定运行带来巨大的挑战大电网安全面临威胁53受能源、环境等因素制约，受端系统增加装机的难度将越来越大，未来外受电比例还将增大电网安全关系国家安全。近年来，国外大停电事故频发，造成了巨大的社会影响和经济损失。序号国家发生时间事故名称停电规模（MW）停电时间1以色列1995-06-08以色列大停电3,1574h24min2美国1996-07-02美国西部大停电11,8501.5～3h3美国1996-08-10美国西部大停电28,000约8h4马来西亚1996-08-03整个马来半岛停电5,700约16h5美国2003-08-14美国东北和加拿大东部61,800约29h6英国2003-08-28伦敦及英国东南部分地区7240.5～1h7瑞典和丹麦2003-09-23瑞典南部及丹麦东部1,800约7h8意大利2003-09-28意大利全国大部分地区5,400万人失电约8h9俄罗斯2005-5-25莫斯科及周边地区约3,5002h30min～26h10印度尼西亚2005-8-18雅加达至万丹地区1亿人失电约7h30min11UETC2006-11-4西欧大部分地区133501h～1.5h12巴西2009-11