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1、太阳能光伏产业介绍,王广为,高平市融高太阳能开发有限公司,概述,光伏产业兴起的背景光伏产业链介绍光伏产业发展现状光伏产业的未来总结,高平市融高太阳能开发有限公司,一、光伏产业兴起的背景,高平市融高太阳能开发有限公司,一、光伏产业兴起的背景,c.现代人类社会的能源构成,高平市融高太阳能开发有限公司,一、光伏产业兴起的背景,d.能源危机,铀的可开采年数为65年左右天然气可开采年数为58年左右煤可开采年数小于100年左右石油可开采年数为40年左右,e.环境污染（1956-1996）,传统发电技术对环境污染日益加剧，温室效应导致全球年经济损失达4300亿美元,高平市融高太阳能开发有限公司,一、光伏产业
2、兴起的背景,F.人类所面临的选择,地热能,核聚变能,太阳能,风能,高平市融高太阳能开发有限公司,1986年4月26日当地时间1点24分，苏联的乌克兰共和国切尔诺贝利核能发电厂（原本以列宁的名字来命名）发生严重泄漏及爆炸事故。事故导致31人当场死亡，上万人由于放射性物质远期影响而致命或重病，至今仍有被放射线影响而导致畸形胎儿的出生。这是有史以来最严重的核事故。,损失：死亡人数：9.3万人；致癌人数：27万人；经济损失：数千亿美元,切尔诺贝利事故,1979年3月28日发生在美国宾夕法尼亚州萨斯奎哈河三哩岛核电站的一次严重放射性物质泄漏事故。三哩岛压水堆核电站发生了堆心熔毁的严重事故，一座反应堆大部
3、分元件烧毁,一部分放射性物质外泄。事情持续了36小时，但给人们留下终生不灭的印象。三哩岛核电厂发生的核事故是美国最严重的核事故。然而事故对环境和居民都没有造成危害和伤亡，也没有发现明显的放射性影响。,损失：直接经济损失达10亿美元之巨,三哩岛核泄漏事故,一、光伏产业兴起的背景,高平市融高太阳能开发有限公司,一、光伏产业兴起的背景,G.太阳能,光热利用,光电利用,高平市融高太阳能开发有限公司,一、光伏产业兴起的背景,H.财富效应,2002年，施正荣回国创业，成立无锡尚德2005年12月，无锡尚德在纽约证券交易所成功上市施正荣成为中国首富（23亿美元）,高平市融高太阳能开发有限公司,高平市融高太阳
4、能开发有限公司,行业巨头简介,施正荣，男，祖籍江苏扬中市。现任无锡尚德电力控股有限公司董事长兼CEO。是中国太阳能光伏产业的领军人物。留学于澳大利亚新南威尔斯大学，师从国际太阳能电池权威、2002年诺贝尔环境奖得主马丁格林教授。1991年以优秀的多晶硅薄膜太阳电池技术获博士学位。2000年，回国创办无锡尚德太阳能电力有限公司，2005年无锡尚德在美国纽交所上市，以23亿美元身家成为中国的新首富，无锡尚德成为中国最大的光伏企业；2007年，被美国时代周刊评为全球环保英雄。,施正荣,高平市融高太阳能开发有限公司,二、光伏产业链介绍,光伏产业分类及优势光伏电池的种类光伏产业链 晶硅电池的应用,高平市
5、融高太阳能开发有限公司,光伏产业,含义：就是利用光伏效应，使太阳光射到硅材料上产生电流直接发电，以硅材料的应用开发形成的产业链条称之为“光 伏产业”。,2.1 光伏产业分类及优势,高平市融高太阳能开发有限公司,分类,多晶硅,单晶硅,2.1 光伏产业分类及优势,高平市融高太阳能开发有限公司,1、高纯多晶硅原材料生产2、太阳能电池生产3、太阳能电池组件生产4、相关生产设备的制造,简介,我国76%的国土光照充沛，光能资源分布较为均匀；与水电、风电、核电等相比，太阳能发电没有任何排放和噪声，应用技术成熟，安全可靠；除大规模并网发电和离网应用外，太阳能还可以通过抽水、超导、蓄电池、制氢等多种方式储存，太
6、阳能蓄能 几乎可以满足中国未来稳定的能源需求。太阳能是未来最清洁、安全和可靠的能源，发达国家正在把太阳能的开发利用作为能源革命主要内容长期规划，光伏产业正日益成为国际上继IT、微电子产业之后又一 爆炸式发展的行业。,高平市融高太阳能开发有限公司,优势,(1)、普遍：太阳光普照大地，无论陆地或海洋，无论高山或岛屿，都处处皆有，可直接开发和利用，且勿须开采和运输。,2.1 光伏产业分类及优势,高平市融高太阳能开发有限公司,(2)无害：开发利用太阳能不会污染环境，它是最清洁的能源之一，在环境污染越来越严重的今天，这一点是极其宝贵的。,高平市融高太阳能开发有限公司,（3)巨大：每年到达地球表面上的太阳
7、辐射能约相当于130万亿吨标煤，其总量属现今世界上可以开发的最大能源。,高平市融高太阳能开发有限公司,(4)长久：根据目前太阳产生的核能速率估算，氢的贮量足够维持上百亿年，而地球的寿命也约为几十亿年，从这个意义上讲，可以说太阳的能量是用之不竭的。,高平市融高太阳能开发有限公司,2.2 光伏电池的种类,高平市融高太阳能开发有限公司,2.3光伏产业链,非晶硅电池,玻璃,电池,发电系统,镀膜,硅烷,控制系统,高平市融高太阳能开发有限公司,2.3 光伏产业链,石英砂,高纯硅料,硅棒（锭）,硅 片,电 池,组 件,发电系统,粗 硅,晶体硅电池,冶炼,提纯,高平市融高太阳能开发有限公司,2.3.1 硅的冶
8、炼,石英砂,焦 炭,粗硅,石英砂为二氧化硅，中国储量丰富冶炼过程简单，技术难度低，国内大量生产粗硅纯度为9599,可用于合金掺杂，如变压器上的矽钢片,高平市融高太阳能开发有限公司,2.3.2 硅的提纯,提纯方法三氯氢硅氢还原法（SiHCl3，改良西门子法）硅烷法（SiH4）四氯化硅氢还原法（SiCl4）二氯二氢硅还原法（SiH2Cl2）从粗硅到高纯硅，价格涨幅近100倍,高纯硅,粗硅,98,99.999 999 999,高平市融高太阳能开发有限公司,2.3.2 硅的提纯,高平市融高太阳能开发有限公司,2.3.2 硅的提纯,庞大的化工系统，反应过程复杂，系统化 配套要求高建设周期长环境污染可能性
9、大要求闭式循环多晶硅生产技术含量高高投资额，高风险高利润,高平市融高太阳能开发有限公司,2.3.3 硅棒（锭）,1.单晶硅棒直拉法,2.多晶硅锭铸造法,注：硅的熔点是1420,高平市融高太阳能开发有限公司,2.3.3 硅棒（锭）,单晶硅棒（直拉法）,多晶融化,单晶生长,单晶硅棒,高平市融高太阳能开发有限公司,2.3.3 硅棒（锭）,多晶硅锭（铸造法）,多晶融化,冷却凝固,切方,高平市融高太阳能开发有限公司,2.3.4 硅片,硅棒通过线切割，切成180微米左右厚度的硅片,单晶棒,单晶硅片,高平市融高太阳能开发有限公司,2.3.5 晶硅电池,制 绒,扩 散,刻蚀,去PSG清洗,镀氮化硅膜,丝网印刷
10、,测试分选,烧结,包装,1,2,3,4,5,6,7,8,9,硅片通过扩散、丝网印刷、烧结等步骤，形成能够将光转化为直流电的器件,高平市融高太阳能开发有限公司,2.3.6 晶硅组件,单片晶硅电池（125x125mm）的电压大概为0.55V，电流为4.5A,功率约为2.5W单片功率太小，无法直接使用，因此将电池串联和并列，达到所需要的电流电压条件（一般为12V或24V）组件规格一般为165W,1750W,180W（8x9片）和 230W（8x12片）,高平市融高太阳能开发有限公司,2.3.6 晶硅组件,单片焊接,串焊,装框,叠层,层压,包装入库,清洗,电性能测试,高平市融高太阳能开发有限公司,2.
11、3.7 发电系统,高平市融高太阳能开发有限公司,2.2 晶体硅电池产业链（总结）,技术水平：高纯硅料 电池 硅片 硅棒 组件 粗硅对设备的依赖：高纯硅料 电池 硅片资金投入要求：高纯硅料 电池 硅片 硅棒 组件利润率：高纯硅料 硅棒、硅片 电池 组件 粗硅电能消耗：高纯硅料 硅棒 电池 组件 硅片,高平市融高太阳能开发有限公司,2.4 晶硅电池的应用,取之不尽，清洁能源，工作时无传动部件，无噪音，使用寿命长，携带和安装方便通讯卫星交通信号灯、路灯屋顶并网发电独立电站海岛、山区、草原的供电电源,太阳能特点：,应用：,高平市融高太阳能开发有限公司,房顶上的太阳能电池,2.4 晶硅电池的应用,高平市
12、融高太阳能开发有限公司,太阳能充电器,2.4 晶硅电池的应用,高平市融高太阳能开发有限公司,太阳能电池航天上的运用,2.4 晶硅电池的应用,高平市融高太阳能开发有限公司,太阳能汽车,2.4 晶硅电池的应用,高平市融高太阳能开发有限公司,太阳能路灯是一种利用太阳能作为能源的路灯，因其具有不受供电影响，不用开沟埋线，不消耗常规电能，只要阳光充足就可以就地安装等特点，因此受到人们的广泛关注，又因其不污染环境，而被称为绿色环保产品。太阳能路灯即可用于城镇公园、道路、草坪的照明，又可用于人口分布密度较小，交通不便经济不发达、缺乏常规燃料，难以用常规能源发电，但太阳能资源丰富的地区，以解决这些地区人们的家
13、用照明问题。,2.4 晶硅电池的应用,高平市融高太阳能开发有限公司,太阳能发电厂,2009年9月，First Solar与中国鄂尔多斯市签订谅解备忘录，在内蒙古戈壁沙漠地区兴建一座2GW的太阳能发电站,2.4 晶硅电池的应用,2.4 晶硅电池的应用,高平市融高太阳能开发有限公司,三、光伏产业发展现状,1.发展历史早在1839年，法国科学家比克丘勒发现半导体在电解质溶液中会产生光电效应1954年美国贝尔研究所的Pearson,Chapin和Fuller首先应用这个原理试制成功硅太阳电池（光电转换效率4.5%）1958年，美国的“先锋一号”人造卫星就是用了太阳能电池作为电源，成为世界上第一个用太阳
14、能供电的卫星我国1958年开始进行太阳能电池的研制工作，并于1971年将研制的太阳能电池用在了发射的第二颗卫星上上世纪90年代后期，研制成高效太阳能电池（20%）2002年后，世界和中国的光伏产业迅速发展,高平市融高太阳能开发有限公司,三、光伏产业发展现状,2.数量和规模2002年后，国内光伏产业发展迅猛，每年以30%的速度递增，成为一个新兴产业单晶、多晶硅片企业：20家以上晶硅电池企业：30家以上非晶硅电池企业：5家以上晶硅组件：600多家各种配套企业上千家 绝大部分企业盈利丰厚,高平市融高太阳能开发有限公司,三、光伏产业发展现状,单晶、多晶硅片公司：单晶硅片：江阴海润、浙江昱辉、常州有则、
15、江西德科、扬州顺大、河北晶龙、上海九晶、锦州阳光、浙江昱晶、镇江环太、嘉兴嘉晶、卡姆丹克、天津环欧等多晶硅片：江西赛维、宁波太阳能、江阴海润、江西德科、浙江昱辉等,高平市融高太阳能开发有限公司,三、光伏产业发展现状,电池公司：江苏：尚德、中电、天合、林洋、浚鑫、阿特斯、顺风、亿晶、海润、天 宝、欧贝黎、尚品、艾德等浙江：向日葵、太阳谷、正泰、百事德、百力达、舒奇蒙、宝利特、乐叶等上海：太阳能科技、超日、交大泰阳、展丰、索朗、艾力克等其他：河北晶澳、海南天聚、山东力诺、索日、长沙红太阳、云南天达、南 玻光伏、天威英利、江西瑞晶、中轻、泉州金宝利等,高平市融高太阳能开发有限公司,三、光伏产业发展现
16、状,组件公司：江苏：尚德、中电、天合、林洋、阿特斯、浚鑫、顺大、天宝、亿晶、东盛光电、二泉、国飞、兆阳光能等浙江：正泰、宝利特、环球、向日葵等上海：太阳能科技、超日、交大泰阳、展丰、索朗、艾力克等其他：上海晶龙、河北晶澳、山东力诺、深圳珈伟、天威英利、新疆新能源 东营光伏等,高平市融高太阳能开发有限公司,三、光伏产业发展现状,产能排进世界光伏前十的企业 无锡尚德（第3）；台湾茂迪（第7）大陆已有12家上市公司纽 约（4）：无锡尚德、常州天合、浙江昱辉、江西赛维纳斯达克（4）：苏州阿特斯、南京中电、江苏林洋、河北晶澳伦 敦（3）：浙江昱辉、江阴浚鑫、东营光伏国 内（2）：深圳拓日、江阴海润台湾地
17、区至少有6家上市公司茂迪（6244）、昱晶（3514）、益通（3452）、绿能（3519）、；中美晶（5483）、合晶（6182）其他上市公司涉足光伏产业：南玻，杉杉，天威保变等,高平市融高太阳能开发有限公司,中国光伏企业排行榜,高平市融高太阳能开发有限公司,2010产能排名：,第一名：Suntech(尚德）第二名：JA solar(晶澳）第三名：First solar第四名：常州天合第五名：Q-cells第六名：天威英利第七名：Motech(台湾茂迪）第八名：Sharp(日本夏谱）第九名：日本京瓷第十名：台湾昱晶,高平市融高太阳能开发有限公司,三、光伏产业发展现状,3.技术方面单晶硅电池：国
18、内制造技术成熟，转换效率普遍在16.0-18.0%之间，南京中电、无锡尚德已达到国际领先水平，目前平均转换效率已达到17.3以上多晶硅电池：普遍效率在15.0-16.0之间，落后于国外非晶硅薄膜电池：技术尚不成熟,高平市融高太阳能开发有限公司,三、光伏产业发展现状,4.缺乏统一的标准 硅片质量、电池效率、性能衰减等5.“三头在外”中国光伏产业发展不平衡，受国外制约原料多晶硅原料90%以上依赖进口市场95%以上的市场在国外（主要在欧洲）设备重要的光伏设备大部分在国外 产业发展不稳定，起伏很大,高平市融高太阳能开发有限公司,三、光伏产业发展现状,A.高纯多晶硅的生产长期受美、德、日三国八大公司垄断
19、，其每年赚取超高额的利润（利润率400%）B.国内多晶硅企业特点 1.国内上马的多晶硅项目有30多家;2.洛阳中硅、新光硅业、峨嵋半导体、徐州中能、扬州顺大已有多晶硅产出，但产量较低（100-500吨）;3.技术落后，多采用非闭式循环（转化率低、有大量副产品）4.生产成本高，大约需要30-40美元/公斤（国外低于23美元）C.国家已将高纯多晶的生产作为重点攻关项目,原料问题,高平市融高太阳能开发有限公司,三、光伏产业发展现状,原料问题,目前国内需要量约为15000吨，而实际产量只有1500-1800吨，缺口巨大！,高平市融高太阳能开发有限公司,三、光伏产业发展现状,由于目前光伏组件发电的价格远
20、高于常规能源，因此市场主要依赖于国家对光伏发电的政策补贴目前光伏组件主要出口欧洲，以德国和西班牙为主日本市场很大，但自产自销新的市场：美国、中东、意大利、澳大利亚、韩国等中国市场的孕育08年国外市场大概为1200MW，国内市场不超过60MW当中国市场发展起来后，我国的光伏行业将迎来更大的爆发,市场问题,高平市融高太阳能开发有限公司,三、光伏产业发展现状,A.目前生产高纯多晶硅的反应炉，硅棒线切割机，电池生产过程中的PECVD、丝网印刷机和烧结炉，薄膜光伏设备、全自动组件设备等各种高精密设备都来自于国外，价格昂贵B.电子科技集团2所、48所、西安理工大学晶体生长设备研究所、无锡奥曼特、北京京运通
21、、上海思恩电子、秦皇岛博硕光电、捷佳创、七星华创、上海太阳能科技、北京德雷射科、常州华盛天龙、上海汉虹、绍兴精工、珠海粤茂激光等一批优秀的国内设备厂商正致力于光伏设备的开发和生产，并取得了可喜的成绩C.国内设备厂商需要一长段时间学习、模仿和开发先进的光伏设备,设备问题,高平市融高太阳能开发有限公司,四、光伏产业的未来,光伏产业发展的制约因素1.观念2.风险：一次性投资、技术革新3.成本：价格（晶体硅组件+电气控制部分）和 使用年限 晶体硅组件：硅料价格、单片电池用硅量、电池转换效率 电气控制部分,高平市融高太阳能开发有限公司,a.组件价格硅料价格,目前硅料的价格并不是由生产硅料的成本决定的，而
22、是由供需关系直接决定国外高纯硅材料产量2007年末达到4.47万吨，2008年底达到7.875万吨，2010年达到9.95万吨由于国际硅材料厂商的扩产，改善了供需关系，导致硅材料价格下降,高平市融高太阳能开发有限公司,a.组件价格硅料价格,高平市融高太阳能开发有限公司,b.组件价格单片电池用硅量,单片电池用硅量（g）,单片耗硅量逐年下降（硅片越来越薄）,高平市融高太阳能开发有限公司,c.组件价格效率提升,电池效率的提高 2002年14%2003年15%2006年16%2008年17%2010年18%（预计）,高平市融高太阳能开发有限公司,光伏发电系统的价格,通过硅料价格的下降、单片电池用硅量的
23、下降和电池效率的提升，使得每瓦组件的价格逐渐下降电气控制部分的价格也逐渐下降,组件价格,发电成本,高平市融高太阳能开发有限公司,四、光伏产业的未来,预计到2012年，我国光伏发电系统价格低于0.9元/度预计到2015年，美国光伏系统发电价格为0.1美元/度（约0.68元/度）另外新型太阳电池（薄膜电池）有望大幅降低光伏发电成本而传统能源发电成本日益上升,高平市融高太阳能开发有限公司,四、光伏产业的未来,中国光伏系统安装预计,高平市融高太阳能开发有限公司,五、总结,随着晶硅发电系统成本的持续下降，光伏发电有可能替代传统能源发电新型光伏技术可能加快光伏发电的普及光伏产业发展的前景是乐观的,高平市融高太阳能开发有限公司,谢 谢 大 家聆听！,高平市融高太阳能开发有限公司,
