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我國太陽能光伏產業現狀及發展

2019-05-08 15:38:54 浙江晟泰光伏有限公司 瀏覽次數 673

盡管太陽能光伏發電成本高達普通煤電成本的68倍,但近10年來仍以25%40%的年增長率高速發展。這是因為世界正處在常規化石燃料能源開采和使用篼峰到來的前夜,人類能源結構將發生根本性的變革。作為最具可持續發展理想特征的太陽能光伏發電將進人人類能源結構并成為基礎能源的重要組成部分。就世界而言,對于大力發展太陽能等可再生能源產業的必要性認識已經沒有根本性的分歧,但對于緊迫性的認識則并不十分一致。本導體器件廠,如云南、寧波、開封和北京的一些器件廠等,開始利用半導體工業廢次單晶和半導體器件工藝生產單晶硅太陽電池,是我國光伏工業的萌發時期。80年代中后期,寧波太陽電池廠和開封太陽電池廠引進國外關鍵設備,云南半導體廠、秦皇島華美廠和深圳大明廠引進成套單晶硅電池和組件生產設備,哈爾濱-克羅拉和深圳宇康廠引進非晶硅電池生產線,這些廠總生產能力達到4.5MW,我國光伏產業初步形成。

20世紀90年代初中期,我國光伏產業處于穩定發展時期,太陽電池及組件生產量逐年穩步增加。20世紀90年代末我國光伏產業發展較快,老廠進行設備更新和擴充,各地又建立一些組件封裝廠,生產能力和實際生產量有了較快增加。特別是無銀尚德廠于2002底建成10MW多晶硅電池生產線,使我國太陽電池的生產能力有了較大幅度增加。到2002年底,我國光伏產業總的生產能力達到30MW,如表1所示。此外,寧波中意公司“九五”期間建成2MW多晶硅鑄錠和硅片生產線,填補了我國多晶硅片規?;a的空白。2002年我國太陽電池和組件的實際生產量達到11MW,其中電池/組件生產6MW(其中2MW為非晶硅),組件封裝5MW.表1截至2002年底我國光伏產業的生產能力/MW廠商生產能力/MW單晶硅多晶硅組件封裝非晶硅電池/組件寧波太陽能電源公司昆明半導體器件廠秦里島華美無尚上海國飛扉島國飛深圳能聯上海811武漢日新深圳先行其他哈爾濱一克羅拉深圳日月環深圳日拓深圳創益小計總計最近10年太陽電池和組件生產平均年增長率25%(從1992年的0.65MW到2002年的6MW),如所示。電池和組件性能不斷提篼,商業化電池效率由20世紀80年代的10%12%提篼到12%14%.太陽電池組件成本20年來不斷降低,售價由80年代初的6570元/Wp降到2002年的3031元/Wp.截至2002年底我國光伏系統累計裝機容童達到40MW.歷年來光伏系統裝機容童的變化如所示,年裝機容量與光伏組件年產量之間的差額由凈進口量(有進出口交叉)補充。2002年國家計委起動了西部7省“送電到鄉”工程,投資20個億,共計20MW,使裝機容量大幅度增加,該工程于2003年全部竣工。

年我國光伏電池/組件生產增長情況(未包括組件封裝部分)21年我國光伏系統累計裝機容量增長情況buildupcapacityofsolarcells深圳、汕頭、廣州和浙江等地,大量出口太陽能庭院燈,年銷售額達5億之多。電池片通常進口,然后用膠封裝,工藝簡單。所用電池片每年達6MW之多,是太陽電池的一個應用大戶(這部分未入統計表格)。

目前我國光伏產業發展勢頭良好,例如:保定英利在建設23MW晶硅電池/組件生產線,四川華冠、黃山朝陽分別在建2MW組件封裝線,山東力諾和深圳潔凈能源分別在籌建12MW和10MW多晶硅電池/組件生產線等。

總之,我國光伏產業20年來從無到有,持續不斷地健康穩步發展,在滿足國內市場需要和提篼邊遠無電地區人民的生活水平及特殊工業應用中發揮了重要作用。

另一方面,我國光伏產業與發達國家相比還存在相當大的差距,這些差距表現在:生產規模小,自動化水平低。目前我國太陽電池生產規模小,一個廠的實際產量在12MW之間,是日本Sharp年產量150MW的1/10;2002年我國光伏電池/組件總產量6MW(不含草坪燈等小型光伏器件封裝),約是世界總產量的1.2%.自動化水平低,勞動密集。

技術水平較低。我國太陽電池和組件效率比世界低;組件平均封裝水平同國外也有一定差距。

專用原材料國產化程度不篼。專用材料國產化品種不全,已經實現國產化的材料和部件,性能有待進一步改進。出口產品的專用材料和部件仍然采用進口品,如玻璃、銀漿、EVA,TPT等。

這些差距使我國光伏組件的成本比國際市場篼出約1美元/Wp,因此在國際競爭中處于不利地位,特別是在加入WTO后的零關稅情況下,我國光伏產業在國內外市場上面臨著非常嚴峻的考驗。

2.2發展趨勢為了推動我國光伏技術和產業的發展,國家科技部、國家計委和經貿委分別制定了未來10年科技和產業發展規劃。以國家計委“光明工程”計劃為例,計劃籌資1億元于2005年使光伏系統的總裝機容量達到1MW,2010年達到300MW.世界2500萬美元,計劃5年內安裝10MW農村光伏戶用系統。這些計劃表明,我國光伏技術和產業在未來10年會有一個大的發展。

希望這個計劃的先進性要體現在,不僅要保證終端用戶和系統商受益,而且使我國光伏產業的從業者受益。要達到這個目標,除了補貼外,更重要的是制定強有力的法規、政策,推動光伏工業的發展,如可再生能源配額法,上網電價及電價收購政策,對電力部門的成本差額補儻,綠色能源貿易政策等。只有這樣,光伏工業才能真正健康、蓬勃地發展起來。

要深刻認識我國光伏產業的發展趨勢,還必須結合世界大環境予以考察。

3全球光伏發電況和趨勢光伏產業是20世紀80年代以后世界上增長最快的高新技術產業之一。最近10年的平均年增長率為22%(從1"1年的55MW增加到201年的400MW),最近5年的年平均增長率為35計劃的統計結果以及經驗分析法(learningcurve method),對我國光伏產業發展進行了預測w,對照國家計委“光明工程”計劃,發覺兩者相當接近。如果計委的“光明工程”不僅僅是一個以“裝機容量”為特征的市場指標,而是與產業發展相匹配的光伏產業發展計劃,即裝機容量基本上是用我國光伏產業產品完成的,那么按照這個計劃,20002010年期間,我國光伏產業平均年增長率應大于35%(這期間世界光伏產業發展平均年增長率28.6%)。到2010年我國光伏產業的發展水平與世界趨同,屆時光伏發電成本將降到約~.V(kWh),如所示,因此這是一個先進的規劃。

2002年達到540MW,取快速、增速發展勢頭,如所示。技術水平和自動化程度不斷提篼,一個量的85%.充分體現了現代化篼技術產業的發展特征。

2年來,光伏組件成本下降了兩個數童級。

2002年世界上一些主要廠商的光伏組件成本已經下降到2. 4/Wp,如所示。預計20102015年光伏組件成本可以下降到隨著光伏組件成本的不斷下降,光伏市場發展迅速。2002年世界光伏系統的總裝機容量達到2GW.特別值得提出的是,并網發電和光伏建筑集成發展迅速,2002年并網發電占總光伏應用的51%,已成為最大的光伏市場,如所示。這一事實具有劃時代的意義,它標志著光伏發電由邊遠地區和特殊應用向城市過渡,由補充能源向替代能源過渡,由大型集中電站向分布式供電模式過渡,人類社會向可持續發展的能源體系過渡。

能置太陽電池成本隨產量增加而下降情況4未來發展趨勢思考4.1全球能源形勢及太陽能的未來地位4.1.1從人類能源演化史看本世紀能源變革和再生能源未來替代地位的必要性和緊迫性為人類能源演化歷程。整個歷程可分為三個階段:前工業化時代。社會財富和能源消耗水平均低,薪柴等生物質能源為主要能源;工業化時代?;剂虾凸I革命結合創造了人類歷史上輝煌的文明時代,科學技術飛速發展,物質財富空前增加,并孕育了下一個更篼的文明時代。同時又造成資源極大浪費,生態環境惡化和破壞前后2000年世界能源結構后工業化時代。這是人類更高的新文明時代,其特征為單位能耗的物質財富極大增加,生態環境得到恢復和改善,可持續發展是一切社會活動的準則,人和大自然友好相處,干凈、可再生、分布式能源為能源結構主體。

中虛線、深實線和淡實線分別為總能耗、化石燃料能源和可再生能源及新能源??梢钥闯?,化石燃料能源由于資源有限和不可再生,最終將耗盡,因此必然存在一個開采高峰,而且最終將被可再生能源和新能源替代。在化石燃料能源開采峰值之后,能源結構將發生根本性的變革,與此同時,人類將進入一個更篼的新文明時代。這個能源結構的根本性變革將發生在本世紀。

一個至關重要的問題是:高峰在什么時間,離現在還有多遠,留給可再生能源和新能源技術開發的時間足夠嗎,為了找出高峰位置,我們來觀察世界上的幾個預測。

起,以下為化石燃料,可以看出其峰值在20202030年之間;為可再生能源解決方案預測(1980 2060),化石燃料峰值同樣在20202030年之間。

世界油氣資源的開采對化石燃料開采峰值的影響是非常敏感的,因此我們再觀察幾個對油氣資源開采峰值的預測。

2002年石油開采峰值研究協會(ASPOAssociationforStudyofPeakOi丨)預測,油氣開采峰值位于2012年;BP公司在2001年Davos世界能源論壇上給出預測,油氣開采峰值位于2010年,并將在3040之后消耗盡;ASPO對世界油氣開采的最新預測有力地驗證了化石燃料開采峰值位于20202030年之間。

能量綜合上述預測,表示于圖li.由圖可以看出,本世紀人類能源結構將發生根本性變革?;剂祥_采峰值距今只有十幾到二十幾年,對于能源結構變化來說是太逼近了。

由此看出,開發可再生能源和新能源技術不但是非常必要的,而且是非常緊迫的。

4.1.2國外對可再生能源和太陽能未來戰略地位的領測根據和0的信息,可估計出可再生能源和太陽能在未來能源結構中的比例,如表2所示。到本世紀中葉(2050年),可再生能源在能源結構中的比例將大于50%,太陽能在能源結構中的比例約在13%15%之間。由此充分說明可再生能源和太陽能在未來世界能源中的重要戰略地位。

表2可再生能鱖和太陽能在未來能源結構中的比例/%(根據圍8和預測>時段日本預測可再生能源太陽能可再生能源太陽能平均可再生能源太陽能4.2我國能通形勢及發展太陽能利用技術的緊迫性4.2.1我國的能源形勢我國各種一次能源資源均低于世界平均水平。

2是我國各種一次能源資源的探明剩余儲量(以儲/采比表示)與世界的比較??梢钥闯?,除太陽能外,我國各種一次能源資源總量均低于世界平均水平。

4.2.2我國能課的結構性矛盾及環境問題表3是1998年我國一次商品能源消耗結構與世界的比較。我國煤炭比例高達“3以上,油氣以及核能和水電比例都很低,與世界形成鮮明對照,反映我國能源的結構性矛盾特別突出。這種不合理的能源結構不但造成煤的過分開采和資源浪費,而且煤的直接燃燒是造成我國大氣污染的主要原因。我國能源消費占世界8%9%,但S02排放占世界15.1%,為世界第一;C02排放占世界13.6%,為世界第二。因煤炭燃燒而排放的S02、C02、Ni和煙塵分別占全國相應排放量的87%、71%、67%和60%.因此可以說,我國大氣污染的主要原因是由于能源結構不合理和能源利用技術水平低造成的。

表31998年我國一次商A能源消耗結構與世界的比較在能源結構中的比例/%世界中國煤炭石油、天然氣核能和水電4.2.3太陽能利用技術的緊迫性開發利用可再生能源和太陽能技術,改變能源結構是我國能源戰線上十分艱巨而緊迫的任務。

S我國光伏產業面臨的挑戰s.i備國的宏偉發展計劃勃勃的發展規劃以推動光伏技術和工業的發展。日本通產?。∕ITI)第二次新能源分委會宣布了光伏、風能和太陽熱利用計劃,2010年光伏發電裝機容量達到5GW;歐盟的可再生能源白皮書及相伴隨的是2010年光伏發電裝機容量達到3GW;美國能源部制定了從2000年1月1日開始的新5年國家光伏計劃和20202030年的長期規劃m,以實現美國能源、環境、社會發展和保持光伏產業世界領導地位的戰略目標,按照預計的發展速度,2010年美國光伏發電裝機容量達到4. 7GW;澳大利亞計劃于2CU0年使光伏發電的裝機容量達到。

75GW;除歐、日、美以外的地區及發展中國家多年來一直保持在世界光伏組件生產產量的10%左右,預計未來10年仍會以10%或稍高的年增長率發展,2010年將達到1.5GW(約10.6%)。因此,世界光伏系統累計安裝容量2010年將達到1415GW.這些計劃的實現意味著未來10年(20002010)世界光伏產業將以28.5%的平均年增長速率高速發展,屆時世界的光伏電池和組件的年產量將達到3. 2GW,累計裝機容量達到1415GW,光伏系統成本約3美元/Wp,發電成本約0.1美元h)。

S.2國外強有力的政策、法規支持案例(1)德國10萬屋頂光伏計劃該計劃于1999年開始執行,原計劃6年完成,共計安裝300MW光伏系統。由于缺乏相應的政策-法規支持,1999年的18MW安裝計劃只完成了10MW.1999年10月德國出臺了新的可再生能源法,并于2000年開執行,規定光伏發電上網電價。

99馬克AkW.hi,該計劃政府補儻,浴計11億馬克,零貸款利率,1年償還;2000年1季度光伏系統申請安裝數就達到70 MW,遠遠超出原計劃的27MW,政府不得不把原來6年計劃修改成5年完成,如表4所示。新能源法和補貼政策大大推動了10萬屋頂的執行和光伏產業的發展。

表4國新可再生能法執行前后,10萬屋頂計劃的執行和修改情況|°年份原計劃安裝系統數原計劃MW數修改計劃MW數總計案例(2)日本10萬個光伏屋頂計劃日本是目前世界光伏產業發展最快、市場最大的國家,這與日本在發展光伏產業上的鼓勵政策有關。1993,1994年,安裝光伏系統,政府補貼達70%以上,到90年代末隨著成本的下降,補貼逐漸降低到50%.補貼政策和其他配套政策使日本的光伏產業飛速發展。表5是19931999年期間日本光伏屋頂計劃的實施情況??梢钥闯?,光伏系統安裝量以每年翻一番的速度發展。日本目前是世界太陽電池/組件的最大生產國,世界10大廠商中日商占了產置的48%,充分說明政策法規對產業發展的強大作用。

表S日本光伏屋頂計劃及實施年份安裝系統累計系統安裝/MW英國可再生能源法于2002初生效。該法強制所有持照的電力供應商至少在3年內(2003年3月)用可再生能源提供3%的電力,到2010年,使可再生能源電力達到10. 4%,并提出10億英鎊發展可再生能源技術的建議(PVIR,Vol.XX,No.9,p4)。

綜上所述,在推動光伏產業發展的各種措施中,政府的政策法規是最具影響力和最具決定性的因素。

S.3加入WTO對我國光伏工業的沖擊和機遇加人WTO后,在激烈國際競爭中處于不利地位的我國光伏產業遇到了前所未有的沖擊。在這種沖擊下,我國光伏產業界的競爭意識驟然增強,紛紛更新設備,擴大規模,改進生產技術,提篼產品質量,降低成本等以提升競爭能力;加人WTO后帶來的沖擊增加了政府決策者的緊迫意識,加速政策、法規的出臺進程。我們相信,中國光伏產業會在挑戰面前積極應對,在國際大環境中尋找發展機遇,為我國可持續發展戰略作出重大貢獻。

6結語我國光伏產業20年來從無到有,持續不斷地發展,在滿足國內市場需要和提高邊遠無電地區人民的生活水平及特殊工業應用中發揮了重要作用。但同發達國家相比還存在很大差距。

本世紀人類能源結構將發生根本性的變革,太陽能光伏發電將作為最具可持續發展理想特征的能源技術進人能源結構,其比例將愈來愈大,并成為能源主體構成之一我國光伏產業和市場正處在發展時期,加入WTO后給我國光伏產業帶來新的挑戰和機遇,政府應盡快制定強有力的政策法規,使我國光伏產業在激烈競爭中持續健康發展,以滿足我國可持續發展戰略的需要。

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