BIPV的市场趋向及市场潜力分析 论文 080324

1、PAGE PAGE 27BIPV的市场趋向及市场潜力分析魏启东 王素美 李保庆江苏光伏产业联盟 南京 210096摘要：本文叙述了BIPV在世界、中国和江苏的市场趋向，提出了市场潜力分析，同时提出了发展江苏的BIPV的若干意见。关键词：BIPV（光伏建筑一体化）、光伏组件、光伏并网发电。前言自从2002年以来，江苏光伏产业在无锡尚德的有力拉动下得到迅猛发展，2006年到现在，江苏已有6家光伏产业在海外上市，使得江苏的光伏产业不仅在我国而且在世界上都起着举足轻重的作用。要使得江苏光伏产业健康有序的发展，需要着力解决“多头在外”的问题，这些问题不仅仅依靠企业就能全部解决。需要政府、企业和科研单位协

2、同努力，才能解决问题。本文仅就如何大力发展国内的光伏市场的一些问题谈一点我们粗浅的看法，供大家讨论。大力发展国内和省内的光伏市场，一方面需要政府出台有力的政策支持，另一方面也需要企业和科研单位不断降低成本，提高光伏发电的效益，从而打开国内以及省内的光伏市场。光伏产品的应用面十分广泛，我们在这里主要探讨光伏并网发电的国内和省内市场的开发。利用城市的建筑物的屋顶和墙面来实施光伏并网发电是推进光伏发电的一个行之有效的措施，这就是我们通常所说的光伏建筑一体化（BIPV）技术，BIPV是 Building IntegratedPhotovoltaics 的英文缩写，即通过建筑物，主要是屋顶和墙面与光伏发

3、电集成起来，使建筑物自身利用太阳能生产电力，以满足建筑物本身的用电和用能需要。世界BIPV的走向世界光伏组件产量上世纪末最后10年的平均增长率为20%，从1991年的55兆瓦，增长到2000年的287兆瓦。组件的年均增长率更是高达30%以上，2003年全球的产量达到了744兆瓦。而进入21世纪以来，许多国家，特别是发达国家为光伏发电制定和推出一系列优惠政策，使得光伏产业的发展势头更加迅猛，见表1。表1 太阳电池产量国际情况及预测（2005-2011）2005200620072008200920102011太阳电池产量（GW）1.72.64.06.110.215.120.5年增长率（%）4458

4、5354664836全球组件平均销售价（$/W）3.74.34.13.83.73.53.3全球平均系统安装价（$/W）7.17.87.57.06.66.25.9资料来源：赵玉文教授在2008年3月上海光伏论坛上的报告。图1 1999-2005世界太阳电池和组件产量相比于图1和表1可见，太阳电池的产量以超过30%的速度递增，同时大大超过我们的预期值。光伏产业已成为全球发展最快的新兴行业之一。而进入新千年后，全球光伏成为全球发展最快的新兴行业之一，可预见的高速增长将持续40年以上。太阳电池的产量迅速增长一方面受到市场需求的拉升，另一方面也由于生产成本的逐年下降。表2给出了未来几年世界光伏发电累计安

5、装量。表2 未来几年世界光伏发电累计安装量，GW年2005200620072008200920102011光伏发电累计安装量6.08.012.618.728.944.060.5资料来源：赵玉文教授在2008年3月上海光伏论坛上的报告。光伏发电实现的方法多种多样，但目前采用BIPV来实现的还是占了大头，许多发达国家推广BIPV有一套成功的模式，其中以德国、日本光伏推广模式最为非常成功，值得借鉴。这两个国家发展的基本思路是将晶体硅太阳电池作为主导产品，并采用屋顶计划和并网发电的基本形式，发展的主要推动力是政府的光伏发电补贴政策和银行贷款的激励机制。如德国政府带头利用太阳能，像柏林的议会大厦、柏林火

6、车站等许多公共设施与场所，都大量采用光伏发电设备。中国BIPV的现状和市场潜力分析中国的太阳电池的崛起是从2002年以无锡尚德为代表的一批光伏企业在海外成功上市开始的。由于我国对可再生能源的高度重视，特别是2006年开始执行的可再生能源法，大大推动了我国光伏产业的发展。我国太阳电池产量增长情况见表3。表3 我国近几年来太阳电池发展情况及预测年份太阳电池产量（MWp）增长率（%）占世界份额（%）2002612003121001.62004503174.162005145.71908.1200643820017.22007108814827.2资料来源：赵玉文教授在2008年3月上海光伏论坛上的报

7、告。但是，由于目前太阳电池及其发电集成系统的成本还较高，我国的BIPV的市场基本没有建立，仅有城市中的一些零星的试点项目，我国的太阳电池及其组件大部分出口国外，这就是我们常说的我国光伏产业“两头在外”，即太阳电池的原材料和市场在外仍然是我国光伏产业目前的主导方向。而在我国实行的无电乡村村通电工程中，独立系统的光伏发电还是起到巨大的作用。中国可再生能源开发项目办公室委托零点公司做的“太阳能户用光伏系统用户调查综合报告”表明“平均每个农牧民购买一台光伏系统的费用为2154.2元，大约占其2002年家庭年收入（11313元）的19.0%”；“58.1%的受访农牧民表示“购买光伏系统时得到过政府补贴。

8、在获得过政府补贴的受访者中，55.3%的人表示曾获得过400元的补贴。”；“农牧民平均一年可以使用光伏系统约2190小时”；“而且使用过程中没有遇到过问题”。工程总投资20亿元，用光伏发电解决西部7省区无电乡的乡政府所在镇的用电问题1。尽管如此，我国的BIVP事业还是随着光伏产业的发展而在不断发展。我国光伏发展预测与日本、欧洲和美国的光伏发展预测对比见表4。表4当前和未来太阳电池的累计安装量（MWp）2004年2010年2020年2030年日本1200480030000205000欧洲1200300041000200000美国900210036000200000中国6550010000世界39

9、9012000125000920000资料来源：参考文献2根据电力部制订的1996-2020年国家太阳能光电（PV）发展计划，我国在2000年和2020年太阳能发电总容量将分别达到66MWp和300MWp，其中家用阳光电源分别为15MWp和50MWp。在并网阳光电站建设方面，计划2000年完成2座500kWp的光伏电站，2020前建成5座MW级太阳光伏电站。到2010年全国历年累计光伏发电安装量预测见图2。图2 到2010年全国历年累计光伏发电安装量预测（MWp）2004年8月，由深圳市政府投资、中科院北京科诺伟业公司承建的1MW太阳能光伏电站在深圳国际园林花卉博览园内建成发电。该电站采用与市

10、电直接并网的运行方式，是目前亚洲最大的并网太阳能光伏电站。该电站总容量1 000.322kWp，光伏组件总面积7 660m 2，年发电能力约为100万kWh，相当于每年可节省标准煤约384t，年减排CO2约170余t，减排SO2约7.68t。与常规能源发电比较，并网光伏发电系统的运行、维护费用很低，节约了运营成本2。我国房屋总建筑面积400亿m2，其中城市房屋131亿m2，其中81.8亿m2为住宅面积!农村住宅面积大约是城镇的2倍，160亿m2。我国城镇住宅按照平均10层楼计算，住宅屋顶可利用面积为8亿m2，农村住宅按照平均5层楼计算，住宅屋顶可利用面积为32亿m2，合计40亿m2。如果20%

11、安装太阳电池，就会有80GWp，约占2002年全国装机的1/4。按照全年满功率发电1 500h计算，总年发电量约120TWh，约占全国7.3%（2002年全国总发电量1654TWh）3。这个估算说明我国BIPV有着巨大的市场潜力，目前的问题在于如何实现并网发电以及如何对上网电价进行补贴。一是目前光伏并网发电的电价补贴，国家采取一事一议的办法，国家发改委已核准西藏某光伏电站给予3.5元/kwh的上网电价。根据我国可再生能源法制定的可再生能源电价补贴的实施细则中已明确规定，可再生能源发电的上网电价采取全网分摊的办法来消化，这为光伏发电上网电价的消化提供了一条良好的解决途径。二是努力降低光伏发电的成

12、本，以降低光伏发电的上网电价。随着多晶硅原料价格的不断下降和太阳电池生产技术的不断提高即太阳电池转换效率的提高，光伏发电成本的降低是指日可待的。江苏的现状和市场潜力2004年以来，江苏的光伏产业如雨后春笋般地发展，2007年江苏已有光伏企业80余家，其中有6家企业在海外成功上市，上市的六家江苏光伏企业分别是：无锡尚德太阳能电力有限公司、阿特斯光伏电子(苏州)有限公司、常州天合光能有限公司、江苏林洋新能源有限公司、中电电气（南京）光伏有限公司和江阴浚鑫科技有限公司。江苏光伏产业的发展势头之猛烈几乎超出了我们的想象，大大高于全省国民经济的发展速度，成为拉动全省经济增长的一个生力军。初步统计表明，2

13、006年江苏光伏电池及组件的产量分别达到了93.5MW及251.23MW，产业的产值已超过130亿元，是2005年的产值的2.4倍，而2007年江苏10个主要企业的电池片产量已达到630.14MW、组件的产量为697.36MW，预计总产值将突破300亿元，这个增长速度远远高于江苏省GDP的增长速度，江苏已成为名副其实的光伏产业大省。江苏光伏市场正在启动，早在2004年常州天合的10kw并网发电机组就投入了试运行，并取得了向电网安全输送几万千瓦时电的宝贵经验。到目前为止，江苏已投入和在建的光伏发电并网项目已达10项以上，新的光伏并网发电项目正在积极筹划之中。 表明我省的光伏并网发电示范工程事实上

14、已经开始，这有利于促进我省光伏产业的市场化发展。江苏的光伏产品以及与LED结合的产品也在迅速增加。表5列出了江苏省2007年主要光伏企业的产量和产能统计数据。表6给出了江苏已建和在建的光伏发电并网项目。表5江苏主要光伏企业调查数据汇总序号项目名称单位数值1多晶硅铸锭产量（t）843.92多晶硅铸锭产能（t）3单晶硅拉棒产量（t）1343.64单晶硅拉棒产能（t） 31395切片 产量（万片）9637.46切片 产能（万片）150467电池片 产量（MW）630.148电池片 产能（MW）13229组件 产量（MW）697.3610组件 产能（MW）128011电池片在建规模（MW）81812组

15、件在建规模（MW）84013电池片计划规模（MW）232014组件计划规模（MW）247015多晶硅铸锭在建规模（t）1004816多晶硅铸锭计划规模（t）625017单晶硅拉棒在建规模（t）464518单晶硅拉棒计划规模（t）1304519切片在建规模（万片）2507520切片计划规模（万片）77266注：上表是江苏十个主要光伏企业调查的汇总 表6江苏省已建、在建和拟建光伏并网电站一览表 序号12345678910项目名称慈溪天和家园光伏电网工程常州市防震减灾指挥中心光伏工程300KW屋顶太阳能光伏并网发电应用技术及示范工程项目林洋集团综合办公大楼20KWp光伏并网发电站江苏林洋新能源3#厂

16、房110KWp光伏并网发电站江苏苏源集团70kWp光伏并网系统上海崇明光伏并网电站示范工程无锡硕放机场800kw光伏并网电站示范工程其中75kw一期工程江苏沙河光伏并网电站示范工程300kw并网电站完成时间2006年12月2006年10月电站已经建成，预计8月底实现并网。2007.06.262007.07.28在建2007年8月在建其中75kw一期工程已建成拟建装机规模43kWp13kWp300KW20KWp110KWp70kWp1000kw800kw1000kw投资总额300万元100万元1290万元101.9万元584.44万元6700万元40001900万元项目所在地浙江慈溪常州无锡工业

17、设计园江苏启东江苏启东江苏南京上海崇明江苏无锡江苏溧阳投资单位慈溪市住房发展投资有限公司政府 常州市地震局无锡尚德太阳能电力有限公司江苏林洋新能源有限公司江苏林洋新能源有限公司苏源集团上海市电力公司无锡尚德太阳能电力有限公司江苏国信集团建设单位常州天合光能有限公司常州天合光能有限公司无锡尚德太阳能电力有限公司江苏林洋光伏应用工程公司江苏林洋光伏应用工程公司上海林洋太阳能科技有限公司上海林洋太阳能科技有限公司无锡尚德太阳能电力有限公司阿特斯光伏科技（苏州）有限公司并网方式低压并网低压并网还未并网低压并网低压并网低压并网1万伏高压并网低压并网设计年发电量3.5万kwh1.2万kwh474万千瓦时1

18、7780KWh106524KWh75261kWh约110万kwh约80万kwh累计发电量1.8万kwh0.8万kwh/473.6KWh约30万kwh连续运行时间189天243天/10天约100天与全国一样，BIPV在江苏的发展虽然也处于起步阶段，但仍然有相当的市场潜力。根据2005年江苏省的统计数据表明，江苏省估计可用的屋顶面积（城市建筑面积按楼层为十层计算，农村建筑面积按五层计算）总计约49264.3万平方米，如果其中的20%屋顶面积安装太阳能光伏发电系统，则可安装光伏系统的屋顶面积为9852.86万平方米。按照现有的光伏发电效率，每平方米采光面积可获得140瓦的电力，如此计算可获得的总的太

19、阳能发电功率为1379.4万千瓦。按照江苏平均太阳能光伏发电每年可发电为1200小时计算，江苏每年从太阳能可获得的电量为165.5亿千瓦时，这约占2006年全省用电量2193亿千瓦时的7.5%。 江苏的光伏企业中有众多的、雄厚的技术力量，江苏的科研资源也十分丰富，江苏的政府各级有关部门对发展江苏光伏产业高度重视，江苏省发改委、经贸委和科技厅已于2008年1月正式发布了“江苏省光伏产业发展规划”，规划中明确提出了“十一五”期间江苏实施“万个屋顶计划”的示范项目。江苏有关部门正在制定光伏并网发电上网实施细则。江苏国信集团拟投资建设1000kw的光伏电站也进入可研阶段。这都为我省的BIPV发展提供了

20、无限光明的发展前景。开发薄膜电池是降低BIPV的一条行之有效的途径，可喜的是，江苏已有多家光伏企业在参与薄膜电池的生产线的建设。南通强生、江苏林洋和无锡尚德等著名光伏企业都已起步。发展江苏BIPV的几点建议尽快成立江苏光伏产业发展领导小组江苏省各级政府高度重视可再生能源的发展，原江苏省李源朝书记和梁保华省长多次视察江苏省光伏企业，李全林副省长在2006年6月5日举行的关于我省光伏产业发展的小型座谈会上指出：一是要组织保证，不能无序竞争，省里要成立以经贸委牵头的太阳能产业发展领导小组；二是要技术攻关，要建立技术中心，确保上马的项目有充分的技术保障；三是要搞好规划，抓紧国内市场的开发；四是要政策扶

21、持，电费如何补贴等，要有一个积极的态度鼓励光伏发电上网。 经过一年多的发展，江苏的光伏产业已初具规模，我们建议江苏尽快成立光伏产业发展领导小组，以使江苏的光伏产业形成一个整体作战的态势，从而使江苏光伏产业更好的做大做强，在国际上立稳脚跟。 从体制入手，建立跨部门、跨行业的领导机构，协调、管理与光伏产业有关的部门和行业的职能部门，建立推动全省光伏产业发展的协调机制。光伏产业为新兴产业，没有专门的政府机构统一管理，而其起步发展、市场培育没有现成的政策可以套用，在实施过程中涉及到政府许多职能部门，需针对性制定出一系列的政策措施，有时得依靠几个职能部门共同完成，完全按照常规程序办理，很难有效解决。所以

22、有必要从体制入手，建立一个跨部门、跨行业的领导机构，能够协调、管理与光伏产业有关的部门和行业的职能部门，或赋予政府某一部门相应的职权。如由省政府牵头，包括电力、物价、税务、科技、国土、建设、发改、经贸、外贸、环保等部门参加，明确具体操作处室，建立推动全省光伏产业发展的协调机制，解决光伏运用、并网技术、上网电价、分摊方式、技术创新政策、产业扶持及税收优惠等一系列问题。将江苏光伏产业发展规划推进到实施阶段 2006年已由江苏省发改委高新处牵头，提出了“江苏省“十一五”太阳能光伏产业发展规划”的报批稿，这是由政府部门牵头为一个新型产业第一次制定产业发展规划，这也充分说明江苏省政府对加快发展江苏光伏产

23、业的高度重视。 2007年底政府相关部门已批准规划，2008年1月已正式发布规划。建议在光伏产业发展领导小组的领导下，组织江苏的光伏企业和相关应用单位，着手实施规划，使江苏光伏产业稳定健康地可持续的发展。推进技术进步，尽快降低光伏发电成本，站稳海外市场的脚跟 目前阻止光伏产业发展的最大障碍是发电系统的成本，上海交大的崔荣强教授指出：“大部分生产厂家都承认，硅原料的价格对硅片价格成本的影响占据30%，硅片的价格对太阳电池价格成本的影响占据50%，电池的价格对光伏组件的价格成本影响达到一半，而光伏组件的价格会影响光伏系统价格的6070%。硅材料的价格对于最终光伏市场的影响不可忽视。” 许多专家都预

24、测今后2-3年内硅原料的价格将呈现明显的下降态势，如表7所示。 表7 太阳能级硅料单价变化时间（年）200620072008200920102015硅料单价(USD/kg)12015080100507030401520表7的预测表明，到2010年硅料的单价降低到目前的30%，从而届时组件成本降低到目前的50%左右是完全有可能的。 尽管如此，我们还是认为光伏产业的技术进步是推进产业发展的根本。研究和开发更高效率的单晶硅和多晶硅太阳能电池、在保证碎片率的情况下采用更薄的硅片以减少硅原料的消耗、改进组件封装技术以及开发光伏与建筑一体化（BIPV）技术（注：江苏林洋已建成一条15MW的BIPV生产线）

25、等等，这也是江苏光伏产业广大企业努力追求的目标，南京中电赵建华博士开发的SE高效电池，在材料质量不是很好的情况下，电池效率仍然能够达到17.5%，表明我们的努力正在取得成果。积极研制和开发晶硅和非晶硅薄膜电池、推进聚光光伏电池及其他新型太阳能光伏发电技术等是我省光伏产业持续发展的生命线。加大对太阳能光伏发电生产设备国产化的扶持力度是推进光伏产业技术进步的一个不可忽视的方面。政府牵头、企业参加尽快制定统一的产业相关产品的标准是提升我省光伏产品质量，从而加强我省光伏产品的国际竞争力的关键。由无锡尚德牵头的 “太阳能电池分技术委员会”已批准成立，这将推进太阳能电池标准化的进程。同时，由无锡市产品质量

26、监督检验所牵头的“国家太阳能光伏产品质量监督检验中心”已批准筹建，为江苏乃至全国的光伏产品的高质量的发展加了一把力。立即着手组织实施万个屋顶计划 江苏省政府和各级机构对江苏光伏产业的发展都给于高度的重视，科技厅提出在“十一五”期间打造千亿元的江苏光伏产业链，发改委高新处和经贸委都提出尽快制定“万个太阳能屋顶计划”，建立示范项目，通过在公共建筑和高档住宅小区安装太阳能光伏发电系统，力争到“十一五”末，太阳能发电容量达到30MW。我们应尽快采取措施实施这个计划，对此提出如下的具体建议。按照五个上市公司所在的市，即南京市、无锡市、常州市、苏州市、启东市确定第一批每个市实现3MW的“千个太阳能屋顶计划

27、”。这可作为万个太阳能屋顶计划的试点。为便于管理，每个试点项目的装机容量应不低于100kw。由发改委牵头，立即组织制定试点项目的申请、审核和批准的标准程序，为今后太阳能发电系统的建设做好铺垫。所有试点项目应统一由发改委核准。明确全额收购示范项目的上网电量，并由电网公司实行双向计量。在全国率先制定对示范项目收购的上网电价及其增量补贴办法，并在今后逐步完善。抓住时机，按照胡锦涛主席指出的“引领未来，就是着眼长远，超前部署前沿技术和基础研究，创造新的市场需求，培育新兴产业，引领未来经济社会发展。”正是推进我省光伏产业及其市场发展的大好时机，也是我们开拓创新的一个具体体现。作为试点，建议对已核准的我省

28、第一个无锡300kw的上网电价在2007年执行5元/千瓦时，以后每年递减一个百分数，具体办法由发改委牵头组织相关部门尽快制定。江苏省光伏企业应联合电网公司努力开拓我国西部地区的光伏市场 在江苏省开展示范工程的同时，我们应当看到我国西部地区光伏发电的潜在市场。江苏省利用中西部地区的丰富的煤炭资源，在外省投资建设煤炭坑口电厂如阳泉电站，然后采取西电东送已取得积极的成果。我们可以借鉴这一成功的经验，来利用西部地区广大的沙漠资源（对太阳能光伏发电而言，沙漠成为一种不可多得的资源优势）着手开发建设大规模的光伏并网发电系统，将西部的太阳能利用起来。加强光伏产品在其他领域利用的开发 太阳能光伏电池不仅可用于

29、并网发电，还在其他许多方面有着广泛的用途，如路灯照明、手机的充电等等，苏州阿特斯已在这方面做了许多前期的工作，但宣传和推广的力度都还有待加强。保定市已全面启动“太阳能之城工程”，在城市交通信号灯系统、交通信息系统、城市草坪、绿地、公园、广场、居民小区等使用的霓虹灯、广告灯、草坪灯、装饰灯、照明灯、以及支路路灯、旅游景区照明系统等全面采用太阳能光伏LED。 常州亿晶光电科技有限公司在厂前区建设了一条十公里长的光伏路灯，不仅美化了景观，而且对太阳能光伏发电的应用起到了良好的示范作用。 大力支持开发研制太阳能、蓄电池和燃料电池组合型的混合动力汽车，可以大大改善汽车排放引起的环境污染。 但是，在开发光

30、伏产品的同时，要十分注意光伏产品中使用的光伏电池以外的零部件的安全与可靠，以免出现由于这些零部件的损坏而使光伏产品出现质量问题被误认为是光伏电池的问题。加强科普宣传，推进光伏并网发电很多人认为，为取得太阳能光伏发电的发电量而制造太阳能电池，而该过程中要消耗巨大的能源，而所消耗的能源在太阳能电池的有效工作期间难以回收。但是，实际情况是：制造太阳能电池所消耗的能源在江苏地区最多4年就可以收回，详见表8、表9和表10所示。表8 太阳能电池能源消耗能耗多晶硅太阳能电池单晶硅太阳能电池工业硅生产13kwh/kg13kwh/kg多晶硅生产改良西门子法230kwh/kg230kwh/kg冶金法50kwh/k

31、g多晶硅铸锭、切片18kwh/kg单晶硅生产、切片80kwh/kg合计改良西门子法316kwh/kg378kwh/kg冶金法100kwh/kg表9 实际制造太阳能电池的耗电量多晶硅太阳能电池单晶硅太阳能电池改良西门子法冶金纯硅电耗（kwh/w）3.421.154.07按照表8提供的数据计算，按江苏的平均有效太阳能发电的日照时间为1100-1300小时计算，每瓦的太阳能电池每年在江苏地区获得的电量为1.1kwh。则制造太阳能电池耗电的回收年限如表10所示。表10 江苏地区太阳能电池制造耗能回收年限多晶硅太阳能电池单晶硅太阳能电池改良西门子法冶金纯硅电耗（kwh/w）3.421.154.07回收年限3.3年1年3.7年可见制造太阳能电池所消耗的能量在江苏地区在不到4年内即