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1、1,光伏产业的新进展及趋势 中国可再生能源学会光伏专委会赵玉文 吴达成半导体材料年会，海南20081113,2,提纲一.引言二.世界光伏产业及市场发展现状及趋势 三.中国光伏产业发展状况四.讨论与结语,3,一.引言 2007年我国一跃成为世界太阳电池的第一大生产国，但国内光伏市场发展依然缓慢，截止2007年底，累计装机不足世界累计安装量的1%。产业和市场之间发展极不平衡。国际市场的不确定因素使我国光伏产业面临一定风险。我国亟待实施上网电价法，启动我国光伏市场。,4,二.世界光伏产业发展现状及趋势 1。发展现状 1）2007年光伏产业及市场 2007年世界太阳电池产量：4000.05 MWp,至
2、2007年底累计生产达到12.64 GWp 累计安装约12.0 GWp 中国光伏产业发展研究报告08.5,5,中国光伏产业发展研究报告（20062007）2008.,至200,至2007(GWp)累计生产12.64累计安装12.0,6,最近10年平均年增长率为41.3%，最近5年的年平均增长率为49.5，2007年比2006年增长率56.2%。(在自2004年以来硅材料严重短缺情况下)世界光伏产业持续快速、增速发展。光伏市场仍然是需要政策驱动的市场。,7,世界2006和2007年安装量,黄色2006,橙色2007德国2006:850MWp德国2007:1100MWp世界2006:1600MWp
3、世界2007:2400MWpFrom Frank Haugwitz,8,各国光伏产业扶持计划,日本1994.12 新阳光计划欧盟1997 百万屋顶计划德国1999-2003 10万屋顶计划德国2004 可再生能源法及新补贴计划西班牙及意大利 2005 类似德国的计划中国2006 可再生能源法(上网电价)美国加州 2006.6 11年,30亿美元,100万家庭太阳能系统,3000MWh发电量,9,（1）光伏电池产量份额（2）光伏市场份额2007年主要国家和地区光伏电池和光伏市场份额,10,2)并网光伏发电发展迅速,（Renewables 2007 Global status ReportREN2
4、1,WWW）,11,并网光伏发电在可再生能源中发展速度最快,（Renewables 2007 Global status ReportREN21,WWW）,12,）成本大幅度降低光伏组件成本30年来降低了2个多数量级。,2006年光伏发电的成本构成,13,2001-2007年各类薄膜电池产量的增长情况,）薄膜电池的产业化进程加快,14,）光伏产业发展障碍和动力分析 发电成本太高但下降空间很大 技术进步的推动力及局限性 政府政策的激励作用及局限性 上网电价法的强大推动力及科学性,15,德国2007年的PV上网电价法规促进成本降低,德国2004年1月起的光伏发电上网电价（修正）,16,上网电价法
5、的普及与扩大部分实施上网电价法的国家,17,2.世界光伏产业发展趋势 1）未来5年（20072011）的发展,（solar Annual 2007）,18,未来5年（20072011）太阳电池产量预测（solar Annual 2007）,19,未来5年（20072011）薄膜电池的发展,薄膜电池产量绝对量在增加；份额08年以前增加，08年以后在减少，是考 虑了硅材料短缺及缓和的影响。,20,2）多晶硅材料增长趋势消耗量的降低趋势,21,（1st Workshop Future Direction of PV,Tokyo,3-4 March 2005）,3）光伏组件价格降低趋势,22,（资料来
6、源：Photon Consulting）,4）2010年太阳能光伏发电成本下降趋势,23,可持续发展所要求的可再生能源替代比例,太阳能光伏发电量（TWh），世界总发电量（TWh）,5）未来太阳能光伏发电的替代趋势,24,6）世界光伏发电路线图,累计安装量,GWp),数据来源：Japanese，US，EPIA and EREC 2040 scenarios（EREC-European Renewable Energy Council，EPIA-European Photovoltaic Industry Agency，AIP-Advanced International Policy Scena
7、rio）,25,世界能耗与可再生能源(TW=109kW),美国能源部Office of Science报告，2005年4月。,26,光伏发电未来的主导地位,27,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）,三。中国光伏产业发展状况 光伏产业链,28,1.中国多晶硅产业的发展概况和形势 1)20052007年我国多晶硅产量，吨,29,20052007年中国的多晶硅产量及需求，吨,注：（2005、2006、2007年太阳电池的多晶硅用量分别按照12、11、10吨/MWp计算，2005、2006、2007年晶硅
8、电池产量分别按照137.7、426和1059.7MWp（即扣除薄膜电池产量）计算。,30,2）我国多晶硅产业蓬勃发展形势 据统计，到目前为止，有近50家公司正在建设、扩建和筹建以西门子改良法为技术路线的多晶硅生产线，总建设规模超过10万吨，总投资超过1000亿，其中一期规模超过4万吨，投资超过400亿。一期建设基本上都在20062009年期间开始，在20072010年期间建成投产。,31,2、我国太阳级硅锭/硅片制造产业,20012007年中国太阳级晶体硅锭产量，吨,32,3、我国太阳电池制造业20002007年中国太阳电池产量的历年变化,2007年中国太阳电池产量1088MWp，超过日本（9
9、20MWp）和欧洲（1062.8MWp），成为世界第一大太阳电池生产国。,33,4、组件封装产业概况 2006 年 721 MWp 2007年 1717 MWp 组件产量是电池产量的约1.5倍，说明大 约50的组件所用电池是从海外进口的。,34,5。中国光伏发电市场发展概况 2007年安装20MWp 2007年底累计安装100MWp,19762007我国光伏系统的年装机容量和累计装机容量变化,35,6。巨大的社会效益和经济效益我国光伏产业直链就业人数和销售额估计,包括相关产业，销售额超过其千亿元，就业人数超过10万人。,36,7、实施可再生能源法政府行动,1）可再生能源中长期发展规划2010年
10、太阳能发电达到300MWp，其中PV：250MWp2020年太阳能发电达到1,800MWp，其中PV：1,600MWp如果保持近两年国内安装量每年翻一番的水平，可以实现2010年规划目标。但与世界光伏市场发展和中国光伏产业发展速度来讲，仍然只占很小的比例。2008-2020目标安装量尚不及我国2007年1年的组件生产量。,37,2）目前的进展,解决边远地区无电人口通电问题一直得到政府资金的支持各级政府对光伏发电示范和在城市乡村亮化方面的应用态度积极内蒙古鄂尔多斯205千瓦太阳能聚光光伏电站和上海崇明岛前卫村光伏电站上网电价（每千瓦时4元）7月21日已获国家发改委批准甘肃敦煌10MWp荒漠光伏电
11、站特许权招标项目已获批准，即将进行。上网电价将低于4元。下一个10MWp级荒漠电站特许权招标正在酝酿。这也许是良好的开端,38,四.讨论与结语,1、讨论“金融危机”会对中国太阳电池出口(主要是欧洲)带来多大影响？会对中国光伏产业带来多大影响？扩大内需能够给国内光伏市场快速发展带来多大机遇?太阳能级硅材料供需矛盾缓和可以使太阳电池的价格大幅度下降。产能过剩会从何时开始，2009年是光伏企业的“洗牌年”？光伏发电存在“高成本、高能耗、高污染”问题吗？技术进步可以使光伏发电能量回收期缩短。,39,1）太阳光伏产业将会长期持久性发展,光伏技术、产业、市场目前正处于形成生长期，很快进入发展期，作为电能供
12、应，将在2020年左右具有与化石能源竞争的能力，2020-2030年作为补充能源，2030-2040年作为替代能源，2040年以后作为主导能源。2100年后，光伏发电有望成为人类最主要的电能供应形式。,40,2)”洗牌”也随时可能发生,在金融危机还没有显现之前德意志银行等作出分析预测：硅材料供应充足、发达国家补贴政策调整、光伏电池产能过剩等因素，会产生竞争激烈，光伏系统价格大幅降低。光伏行业的第一次洗牌将发生在2009-2010，最严重时发生在2009年下半年。从长远来看，洗牌有利于光伏产业健康发展，但是对许多公司来说也许是毁灭性的。“金融危机”也许会使“洗牌”提前到来？大型光伏企业向产业链两
13、端延伸也许是明智之举。出售光伏电力看起来具有更好的和更长远地利益回报。,41,3）关于“高耗能”问题,以下引用可再生能源学会副理事长、国家发改委能源所王斯成先生在第十届光伏大会发言的三张幻灯片：结论是：同其它高耗能产业横向相比，单位能耗的确是高的总能耗所占比例是不高的能量回收期2年，耗能指标还有可能下降,42,TP=EP/ES式中：TP（年）为光伏发电系统能量回收期 EP 为制造光伏系统所消耗的能量（kWh/Wp）ES 为光伏发电系统的年发电量（kWh/Wp.年）EP=EP1+EP2+EP3+EP4+EP4+EP5+EP6其中：EP1为硅砂 冶金硅的能耗：13kwh/kg EP2 为冶金硅 多
14、晶硅的能耗 200kwh/kg（改良西门子法国内一般水平，国外先进水平为150 kwh/kg）EP3为多晶硅 多晶硅锭、硅片的能耗 18kwh/kg多晶硅铸锭重量270kg，并使用多线切割机切片能耗水平 EP4为多晶硅片 多晶硅光伏电池的能耗 0.2kwh/Wp EP5为光伏电池 光伏组件的能耗 0.15kwh/Wp含封装材料（钢化玻璃，EVA，TPT等）的生产能耗 EP6为光伏组件 光伏系统的能耗 0.15kwh/Wp 含并网控制逆变器、电缆、开关、支架、仪表等的生产能耗,光伏发电（晶体硅太阳电池）的能量回收期计算,43,多晶硅产率多晶硅料/冶金硅料1kg/1.3kg=0.77即每生产1kg
15、高纯多晶硅需要1.3kg冶金硅1kg高纯多晶硅拉制1kg硅棒，或浇铸1kg硅锭的产率为0.8，即1kg硅锭/硅棒需要1.25kg高纯多晶硅；1kg硅棒或硅锭可以切50-60片125125mm的硅片，按照56片计算，每片平均制造2.4Wp太阳电池，合计为：134.4Wp/kg;则：134.4Wp太阳电池需要的高纯多晶硅为1/0.8=1.25kg 1250g/134.4Wp=9.3g/Wp 134.4Wp太阳电池需要的冶金硅为1/0.81.3=1.625kg 1625g/134.4Wp=12.1g/Wp太阳电池组件产率98(即封装成品率)根据上述参数，得到：EP1=13kwh/kg0.0121kg
16、/Wp=0.157kwh/WpEP2=200kwh/kg0.0093kg/Wp=1.86kwh/WpEP3=18kwh/kg134.4Wp/kg=0.134 kwh/Wp,相关参数,44,EP=EP1+EP2+EP3+EP4+EP4+EP5+EP6=2.651 kwh/WpEs=1.3kwh/Wp年（按照全国平均太阳能有效峰值时数1300小时计算）TP=EP/ES 2.0年,关于光伏发电能量回收期的结论,太阳电池的使用寿命超过30年，电力回报率高达15倍，随着太阳级硅材料能耗下降（200kwh/kg 100kwh/kg），光伏电池效率继续提高（15%20%），基片继续减薄，能量回收期还会更短。
17、,45,4）保持我国光伏产业可持续健康发展需共同努力,光伏发电系统从太阳电池制作环节开始的能耗只占整个产业链的19%左右，硅材料及其硅片制备节能降耗将对进一步缩短能量回收期、降低光伏系统成本、推动光伏产业发展起到重要作用。主要在多晶硅生产过程中有废液和废气产生（SiCl4，HCl），无论从回收利用还是无公害处理都应不存在技术问题。从已经开工生产的多晶硅厂看，通过尾气回收、无公害处理、物料循环使用和综合利用，完全可以做到零排放和清洁生产。产业链上下游共同努力使光伏电力真正成为绿色能源、清洁能源、未来的替代能源、主力能源,46,2、结语 全球光伏发电持续快速、健康发展，太阳级硅材料仍然是目前发展的制约因素，但供求关系渐趋缓和。全球光伏发电前景愈来愈好。中国已成为世界太阳电池的最大生产国，除硅材料供应紧张外，光伏产业链渐趋平衡、协调、健康发展；中国当前亟待认真落实可再生能源法，特别是上网电价法，启动我国光伏市场，促进光伏产业持续健康发展，为我国能源、环境和社会的可持续发展做出贡献。,47,
