太阳能光伏发展(节能培训)

2024/4/111太阳能的开发与利用

《建筑节能师》职业技能培训班2024/4/112

提纲

一、太阳能资源分布与特性二、太阳能热利用发展情况与趋势三、太阳能光伏发展情况与趋势四、国家鼓励政策与措施2024/4/113

一、太阳能资源分布与特性二、太阳能热利用发展情况与趋势

三、太阳能光伏发展情况与趋势四、国家鼓励政策与措施2024/4/114

太阳能电池是一个半导体p-n结二极管，在太阳光照射时产生光电压，称之为光生伏打效应。

光伏发电是利用太阳能电池的光伏效应把太阳辐射能直接转变为电能的发电方式。

2024/4/115p-n结二极管太阳能电池硅掺磷形成n

型半导体硅掺硼形成P

型半导体2024/4/116

p型半导体和n型半导体形成冶金级接触时，n型半导体中的电子和p型半导体中的空穴分别向对方扩散，形成p-n结。p-n结之间存在很高的电压。2024/4/117在阳光照射下太阳能电池输出电能2024/4/118太阳能电池发展简史◆

1839年,法国报道在光照电极插入电解质系统中产生光伏效应◆

1876年,英国发现晶体半导体硒在光照下能产生电流◆

1884年,美国制造成功第一个1％硒电池

2024/4/119◆1954年贝尔实验室研制成功转换效率6％的第一个有实用价值的单晶硅太阳电池。

纽约时报当时把这一突破性的成果称为“最终导致使无限阳光为人类文明服务的一个新时代的开始”，划时代的里程碑，现代太阳能电池的先驱。2024/4/1110◆在贝尔实验室宣布第一个太阳能电池诞生的最初几年，高纯度硅材料尚未实现商业化生产，电池价格约300美元/瓦，高价使它被搁置在市场之外。发明人因缺材料而惊叹：“能为我们的新生婴儿做些什么呢？”

2024/4/1111◆1958年硅太阳能电池第一次在空间应用（美国先锋者I号）◆60年代初西门子法实现了多晶硅提纯的产业化，为太阳能电池的大量应用奠定了材料基础；此时电池的设计趋于稳定、效率大幅度提高，并在空间科技中得到普遍应用2024/4/1112◆七十年代末，地面用太阳能电池的生产量超过空间电池。在地面和空间应用双重推动下，电池转换效率得到进一步提高，单晶硅电池效率达到24.7%。多晶硅电池、化合物电池、薄膜电池等相继产生，并得到应用与发展。2024/4/1113

◆1998年多晶硅电池市场份额超过单晶硅电，成为光伏市场的主导电池。◆光伏发电技术已经成为可再生能源发展的先进技术之一。2024/4/1114◆1959年我国第一个有实用价值的太阳能电池诞生◆

1971年3月首次应用于我国第二颗人造卫星（实践1号）；◆

1973年太阳能电池首次应用于浮标灯2024/4/1115◆

1979年用半导体工业废次单晶生产单晶硅电池；◆

80年代中后期，我国开始引进国外成套生产线，太阳能电池制造业起步。2024/4/1116◆

2002年9月，无锡尚德太阳能电力有限公司第一条10MW太阳能电池生产线投产。创造了当时国内晶硅电池生产规模最大的记录，产能相当于全国此前四年晶硅电池产量的总和，将我国与国际太阳能电池制造业的差距拉近了15年。

2024/4/1117

◆

2005年12月，无锡尚德在纽交所成功上市，“首富效应”是我国光伏产业发展的加速器，苏州阿特斯、常州天合、江苏林洋、南京中电光伏、江阴浚鑫等企业相继在海外上市。在这些企业的引领下，我国光伏产业进入了快速发展阶段。2024/4/1118太阳能电池分类①晶硅电池：单晶硅、多晶硅、带硅、球形电池等

②薄膜电池：a-Si，a-Si/c-Si,poly-Si,CIGS，CdTe，

GaAs，等③其他：光电化学电池、有机电池。④新概念电池：多结电池，中间带电池，量子点电池，热载流子电池等2024/4/1119◆目前市场应用的太阳能电池多数为晶体硅电池。

2024/4/112025202024/4/1121

晶体硅电池发展趋势:

◆硅是地球上丰度第二大元素（25.8％）资源丰富(以石英砂形式存在)◆环境友好◆电池转换效率不断提高，性能稳定◆工艺路线成熟◆硅片越来越薄2024/4/1122

硅片厚度：

70年代450～500m80年代400～450m90年代320～400m2010年150～200m2020年80～120m

2024/4/1123薄膜太阳能电池硅基薄膜太阳电池化合物薄膜电池有机电池染料敏化电池

2024/4/1124薄膜太阳电池2024/4/1125

◆薄膜电池需要克服材料和工艺上的难关，从而增加了薄膜电池技术难度和研制周期；◆薄膜电池的制造设备尚未定型和成熟；◆薄膜电池走向产业化比预期长，但仍然是未来具有降低成本、提高转换效率的太阳能电池。2024/4/1126

世界光伏产业持续快速发展◆最近10年年均增长55.5%（至2010）◆最近5年年均增长68%（至2010）◆

2010年同比增长124％2024/4/11272024/4/11282010年世界各地区太阳电池产量，MWp2024/4/11292010年，晶硅电池同比增长128%，薄膜电池持续增加，但份额由2009年的17%下降到2010年的13%.2024/4/1130

世界前15位的电池制造商中，14家是晶硅太阳能电池制造商，只有美国的Firstsolar是薄膜电池制造商。

2024/4/113131排序公司名称电池产量备注1Suntech(CN-ML)1584晶硅电池2JASolar(CN-ML)1464晶硅电池3FirstSolar(US)1400CdTe电池4Yingli(CN-ML)1117晶硅电池5TrinaSolar(CN-ML)1116晶硅电池6Q-Cells(DE)939晶硅电池7Gintech(CN-TW)800晶硅电池8Sharp(JP)745晶硅电池9Motech(CN-TW)715晶硅电池10Kycera(JP)650晶硅电池11Hanwha(CN-ML)532晶硅电池12NeoSolar(CN-TW)530晶硅电池13ATS(CN-ML)523晶硅电池14SunPower(US)520高效晶硅电池15REC517晶硅电池2010年太阳电池前15位厂商产量（MWp）及排序2024/4/1132

2001年—2010年，全球新增光伏发电安装量从334MW增加到17.5GW，年均增长54%。其中,欧洲2010年安装量约13GW,占全球新增安装量的76%，并网发电的安装量约占全部安装量的96%。2024/4/1133国家安装量（GW）德国7.4意大利2.3捷克1.49日本0.99美国0.9法国0.72西班牙0.4中国0.5比利时0.25希腊0.22010年主要国家光伏发电安装量2024/4/1134

德国是率先实施可再生能源“上网电价法”的国家，市场发展快。2010年德国光伏发电新增安装量7.4GW，约占世界新增安装量的40%。2024/4/1135

日本311大地震后，核电安全引起各方面的重视，世界各国纷纷调整自己的能源发展战略，为光伏发电创造了较好的发展条件。2024/4/1136各国调整光伏发电发展目标(GW)

年200420102020年原定目标2020年调整后目标日本1.251428欧洲

1.21040100-400美国

0.34536350印度

20中国

0.0650.251.620-50世界

435200500-10002024/4/1137世界光伏市场2024/4/11382024/4/1139

我国光伏产业已出现全国涌动局面。江苏为领头羊，河北、浙江、江西、上海、安徽、四川等十多个省市区紧随其后，西部一些省区也纷纷加入，产能规模不断扩大，远超出目前的市场需求。

2024/4/1140

我国已成为晶硅太阳能电池制造大国，太阳能电池产量已稳居世界第一。2010年太阳能电池产量约占世界电池产量的50%。2024/4/1141

我国光伏产业已形成完整的产业链。多晶硅生产已打破西方国家的技术封锁，生产规模不断扩大，设备国产化（或本土化制造）进程在不断加快。2024/4/1142太阳级多晶硅单、多晶硅锭/硅片单、多晶硅电池光伏组件制造光伏系统集成（光伏电站建设）专用设备及材料系统平衡部件（BOS）光伏产业链2024/4/1143

多晶硅材料硅片太阳电池光伏组件光伏发电系统

产量不足产能不足产能较大基数小、增长较快需要进口供货紧张大量出口安装总量较小装备多需进口关键设备需进口关键设备需进口

系统集成—平衡部件中国晶体硅光伏产业链发展尚不平衡，呈两头小、中间大2024/4/1144

国内光伏市场的发展已得到各方面的重视。2010年，全国新增光伏发电装机容量500MW，累计装机容量已达到800多MW。2024/4/1145

江苏省各级政府高度重视光伏产业的发展，把光伏产业作为新兴产业列入了政府工作的议事日程。省政府专门成立了光伏产业发展领导小组，分管工业的副省长任组长，省发改委、经贸（信）委、科技厅的相关领导任小组成员。

2024/4/1146

在各地方政府和各有关部门的大力支持下，江苏光伏产业快速发展，现有光伏企业1000多家，产值接近2000亿元。2010年，多晶硅产量接近全国产量的50%，太阳能电池产量接近全国的60%。2024/4/1147

江苏光伏发电起步较早，2008年下半年江苏省光伏产业协会做过一次统计调查，据不完全统计全省有16个光伏发电项目，容量2.6MW，单个规模不大，多数是屋顶，少数是地面，基本是光伏电池或组件制造企业投资建设。2024/4/1148

2009年6月，江苏省政府为鼓励光伏发电事业的发展，出台了《江苏省光伏发电推进意见》，推进有力，当年新增安装容量26MW，相当于2008年之前安装总量的10倍。江苏光伏发电从此进入了快速增长阶段。2024/4/1149

2010年底，江苏投入运行的光伏发电装机容量超过100MW,预计2011年底超过400MW的安装规模。2024/4/1150

江苏光伏发电有四个方面的项目：一是财政部、住房和城乡建设部支持的太阳能光电建筑应用示范项目，一期项目23个，容量16.73MW；二期项目9个，容量7.45MW；三期项目9个，容量9.69MW，合计33.87MW。2024/4/1151

二是金太阳示范工程项目，2009年获得补贴6个项目，容量8.7MW；2010年获得补贴2个项目，容量8.54MW;2011年获得补贴6个项目，容量61.42MW，合计容量78.66MW。2024/4/1152

三是按照《江苏省光伏发电推进意见》省内支持的项目，至2011年6月底，已建成项目26个，总容量242.92MW。现在还有100多MW在建设中。2024/4/1153

四是企业自建自管、自发自用项目。这类项目多数建在企业厂房、办公楼顶或工厂院内，规模较小，且比较分散，总安装容量5MW左右。2024/4/1154

江苏光伏发电有地面、屋顶和农业大棚等类型。其中地面项目多数集中在沿海滩涂、风电场空隙，少部分荒山坡地；屋顶项目多集中于工业厂房房顶、经济开发区和公共建筑物屋顶，部分在学校、机关、单位屋顶，居民住宅较少。2024/4/1155

比较典型的地面电站：徐州协鑫20MW、射阳20MW、大丰20MW（薄膜电池）、东台万亩滩涂光伏发电基地10MW+20MW+30MW+30MW、镇江3.5MW（薄膜电池）、镇江世业州2MW农业大棚项目、……2024/4/1156

徐州协鑫20MW光伏电站

2024/4/1157大丰20MW光伏电站2024/4/1158

透光型薄膜电池的高效农业大棚2024/4/1159

安装透光型薄膜电池的高效农业大棚2024/4/1160

较大的屋顶发电项目有：阜宁3MW、楚州1.5MW、泗阳4MW、大丰木业加工园5.8MW，南京火车南站6.98MW等。2024/4/1161

规模：一期3MW，规划9.18MW地点：江苏盐城阜宁经济开发区开工日期：2009年10月24日投运日期：2009年12月31日阜宁经济开发区屋顶光伏发电项目2024/4/1162

南京火车南站屋顶项目2024/4/1163

国家出台《关于加快推进太阳能光电建筑应用实施意见》和《太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法》的契机，我省出台了“江苏省光伏发电推进意见”。经过三年努力，全省将建成光伏并网发电装机容量400MW。我省光伏发电前景2024/4/1164

常州地震局办公楼顶建设的太阳能电站照片2024/4/1165光伏与建筑一体化项目2024/4/1166单轴和双轴向日自动跟踪系统2024/4/1167西藏羊八井100kW和甘肃武威500kW荒漠电站2024/4/1168

日本推广BAPV发电的实例2024/4/11692024/4/11702024/4/1171

上海电力学院学生艺术活动中心10千瓦BIPV系统2024/4/1172

一、太阳能资源分布与特性二、太阳能热利用发展情况与趋势三、太阳能光伏发展情况与趋势

四、国家的鼓励政策与措施2024/4/1173

国家鼓励太阳能开发利用的政策大致分为两类。一类是促进可再生能源及其产业发展的政策；另一类是直接针对光伏产业的政策，包括财政补贴、管理办法等。

2024/4/1174

《中华人民共和国可再生能源法》。该法2006年１月１日开始施行，2009年进行了部分修正。

2024/4/1175

可再生能源法第十七条明确规定，国家鼓励单位和个人安装和使用太阳能热水系统、太阳能供热采暖和制冷系统、太阳能光伏发电系统等太阳能利用系统。

2024/4/1176

根据可再生能源法，国家发展改革委组织编制了可再生能源产业发展指导目录、可再生能源中长期发展规划、2000-2015新能源和可再生能源产业发展规划要点等。明确了可再生能源发展的目标、期限、适用的技术种类和发展重点等。

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国家发展改革委先后出台了可再生能源发电有关管理规定、可再生能源价格政策、上网电价管理暂行办法、可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法、可再生能源电价附加收入调配暂行办法等。2024/4/1178

财政部出台了可再生能源发展专项资金管理暂行办法和可再生能源建筑应用专项资金管理暂行办法

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财政专项补助资金主要来源于中央财政、地方财政和可再生能源附加费的结余。2024/4/1180

专项资金重点支持用于农村生活用能的可再生能源项目建设；边远地区可再生能源独立电力系统建设；可再生能源资源勘查、技术研发、技术引进与推广、管理体系和示范工程；可再生能源装备的本地化制造；宣传、培训、国际交流与合作等。2024/4/1181

国家政策银行、国有控股银行、双边援助和多边援助金融机构，推出了可再生能源低息贷款，允许项目融资，实施利率减半、期限延长等。

2024/4/1182

税务主管部门规定税收优惠包括设备购置和产品销售增值税、整机和零部件进口关税及其他促进可再生能源发展的税种。

2024/4/1183

对于列入《公共基础设施项目企业所得税优惠目录》的企业，国家实施企业所得税第一至三年免征，第四至六年减半。对于光伏发电技术企业，所得税按15%的税率优惠。

2024/4/1184

国家支持光伏产业发展的具体内容包括：实施西部光明工程、实施太阳能光电建筑应用示范项目财政补贴、实施金太阳示范工程财政补贴等。

2024/4/1185具体文件：太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法金太阳示范工程财政补助资金管理暂行办法金太阳示范工程和太阳能光电建筑应用示范工程建设管理的通知2024/4/1186

“太阳能光电建筑项目”由财政部、住房建设部于2009年3月发布并组织实施。补贴资金主要用于城市光电建筑一体化应用。“金太阳示范工程”由国家财政部、国家科技部、国家能源局于2009年8月开始组织实施。2024/4/1187

金太阳示范工程和光电建筑项目的补助资金由财政部直接拨付，不占用可再生能源电力附加的每千瓦时4厘钱。2024/4/1188

国家能源局组织各省编制太阳能发电“十二五”发展规划。太阳能发电包括大型光伏电站、太阳能热发电、分布式并网光伏系统和独立光伏电站等。

2024/4/1189

鼓励在太阳能和土地资源丰富的西部地区建设大型太阳能发电基地，所发电量在当地消纳，并满足电力系统安全运行要求。

2024/4/1190

支持结合风电、水电建设“风光互补”和“水光互补”基地。鼓励结合建筑物建设分布式光伏发电系统，探索太阳能发电微电网技术应用。

2024/4/1191

要求降低光伏发电成本、增强市场竞争力，以较低成本促进光伏发电规模化发展，形成良性运行机制。

2024/4/1192

全国“十二五”太阳能发电开发总规模1000万千瓦（10GW)，各地区发展有分配指标，原则上不允许超过给定的指标。

2024/4/1193

今年7月24日，国家发改委规范了光伏发电价格。按照社会平均投资和运营成本，参考光伏电站招标价格，以及太阳能资源状况，