光伏发电的未来战略地位

1光伏发电的未来战略地位赵玉文2提纲

0.引言1.光伏发电的未来战略地位2.快速发展的世界光伏市场和产业3.法规和政策－最强大的推动力4.我国光伏发电的发展及思考5.结语

30.引言：1)基本原理42）光伏产业链及产业范围

太阳级硅材料制造硅锭及硅片制造电池制造组件封装系统工程各环节专用材料制造光伏材料、器件、组件、系统的检测设备制造各环节专用设备的制造业光伏系统及系统平衡部件制造业561.光伏发电的未来战略地位71.1从人类能源演化史看21世纪能源变革

8

前工业化时代－社会财富和能源消耗水平很低，－人力、畜力、风能、薪柴等为主初级绿色能源。工业化时代

－化石燃料+工业革命-以高能源、高资源消耗为代价赢得了物质财富和科学技术高度发展；－同时造成资源极大浪费，生态环境恶化和破坏。后工业化时代－可再生能源为主的能源体系体系；－单位能耗的物质财富极大增加；－可持续发展是一切活动准则；－人和大自然友好相处。

9工业化时代◆

能源结构发生剧烈变化：化石能源达到顶峰并逐步走向枯竭，可再生能源逐步替代成为必然。◆

能源变革必将发人类社会、政治、经济、文化的变革。变革中孕育了下一个更高的文明时代。

◆只有把握这种变革国家和民族，才能争得发展的主动权。10

化石燃料生产(消耗)的峰值存在一个高峰，

高峰在什么时间？离峰离现在还有多远？留给可再生能源技术发展的时间足够吗？！111.2化化石能源源的峰值即即将到来－化石能源峰峰值位置研究－太阳能等等可再生能能源开发的的必要性和紧迫性性12◆化石能源峰峰值位置研究①世界油气气资源峰值值2002,AssociationforStudyofPeakOil(ASPO):峰值位于2015(图)；2001,BP，，WorldEnergyForuminDavos,峰值位于2010,30-40之后将消消耗尽；2000，，WorldResourcesInstituteinWashington:峰值位于2019.13ASPO对世界油气气开采峰值值的最新预预测峰值位于2015年附近14日本的预测测(1860－2060)自天然气起起，以下为为化石燃料料，化石燃料生生产峰值在在2020～2030年之间间②化石燃料料峰值（媒媒＋油气））15Shell的预测(1980－2060)自天然气气起，以以下为化化石燃料料，化石燃料料生产峰峰值在2020-2030之之间。16自天然气气起，以以下为化化石燃料料，化石燃料料生产峰峰值在2030-2040年年之间欧洲JRC的预测(2000－2100)17综合以上上引证的的资料和和研究表表明：化石燃料料的生产产和消耗耗峰值在2020-2040年之间间。18本世纪人人类能源源结构将将发生根根本性变变革化石燃料料开采峰峰值位于于本世纪纪20～～40年年代19总结化石燃料料峰值到到来之前前还有二二、三十十年,加加紧开开发、培培育以太太阳能为为代表的的可再再生能源源非常必必要、十十分紧紧迫。201.3太太阳阳能是人人类未来来最重要要的战略略能源在能源结构中的比例，％20502100可再生能源～52%～86%太阳能～28%～67%太阳能发电(光伏＋热电)～24％～64％◆欧盟JRC预测2004EUR21087EN21世界能耗耗与可再再生能源源(TW)2004世界实际能耗132050世界预测能耗302100世界预测能耗46未开发水力<0.5海洋能（潮汐、海浪、海流）<2地热能12可利用风力2-4全球总太阳能120,000来源：美美国能源源部OfficeofScience报告，2005年4月。1TW=109kWWatt瓦Kilowatt千瓦Megawatt兆瓦Gigawatt吉瓦Terawatt太瓦光伏系统统要考虑虑可利用用系数日均标准准光照：：4小时可利用系系数：1/66kW光伏相当当于表中中1kW（不含系系统效率率）22◆欧洲光伏伏工业协协会(EPIA)的预测：：2020年：光伏组件件年产量量：40GW系统总装装机容量量：195GW光伏发电电量：274TWh,＝2020年全球球发电量量的1％％光伏组件件成本：：1美元元/Wp2040年：光伏发电电量：7368TWh,＝2040年全球球发电量量的21％23图102000－2040年世界界电力生生产的预预测图102000－2040年世界界电力生生产的预预测图102000－2040年世界界电力生生产的预预测◆世界能源源组织（（IEA-PVPS）的预测2020年PV占1％，2040年>20％％24◆光伏发电电路线图图及预测测Year2000201020202030USA(GWp)0.142.136200Europe(GWp)0.153.041200Japan(GWp)0.254.830205World-AIP(GWp)1.014.02001850Sources：Japanese，US，EPIAandEREC2040scenariosEREC-EuropeanRenewableEnergyCouncil，EPIA-EuropeanPhotovoltaicIndustryAgency，AIP-AdvancedInternationalPolicyScenario25欧洲路线线图的最最新修正正欧洲可再再生能源源协会给给出了他他们的最最新光伏伏发电发发展路线线图：他他们预计计2010年光伏装装机达到到8GWp,2020年光伏装装机达到到52GWp,而且他们们认为这这一预计计是保守守的。欧欧洲光电电工业学学会坚定定地认为为，如果果光电工工业类似似于前些些年那样样发展，，这些数数据会更更高。该该协会估估计2010年会达到到11GWp,2020年会达到到134GWp。（2007年5月消息））26以上的预预测案例例和路线线图充分分说明太太阳能光光伏发电电的重要要战略地地位以及及世界对对发展光光伏发电电的重视视。272.快快速发展展的世界界光伏产产业和市市场282.1世界光伏伏技术、产业和市市场快速、增增速发展1）产业发发展◆最近10年(1996-2006)的平均年年增长率率为40%;◆最近5年(2001-2006)的年平均均增长率率为45％；◆2006比2003年太太阳电池池年产量量2.5GW(2.79);◆2007年预计达达到3.5－4.0GW：◆2010年预计产产量10～12GW。29世界太阳阳电池的的历年增增长情况况，MW30◆生产规模模不断扩扩大20世纪纪80年年代:1－5MW/年年，20世纪纪90年年代:5－30MW/年，2001～2005年年25－500MW/年年；2006～201050－1000MW/年312)技术发展展◆太阳电池池效率持持续提高高实验室电电池：单晶硅硅24.7%，，多晶硅20.3%硅基薄膜膜电池：：>13%CdTe：16.5%;CIGS:19.5%32时段1980’,%1990’,%目前,%单晶硅10－1313－1616－20多晶硅8－1110－1413－16薄膜电池3－55－86－12商业化电电池效率率33◆硅片厚度度不断降降低70年代代：450～500m，80年代代：400～450m，90年代代：350～400m，目前：：200～220m，2010：150～200m，2020：100～150m。34◆硅材料用用量不断断减少20世纪纪80年年代～～20吨／／MW90年代15～17吨／MW2000-200512～～15吨吨／MW2010年～～10吨／／MW35◆各种太阳阳电池技技术不断断发展1998年多晶硅硅电池市市场份额额开始超超过单晶晶硅电池池晶硅电电池，各各种薄膜膜电池技技术持续续发展362）市场发发展◆2006年累计装机机>8GWW。2007年预计累累计安装装11～12GW注：资料料来源－－PVNewsPaul37◆光伏发电电是发展展最快的的可再生生能源发发电技术术382001年2004年◆光伏并网网应用是是最大市市场并网光伏伏发电市市场份额额逐年增增长情况况年19961997199819992000份额，％7.921.323.529.941.7年20012002200320042005份额，％50.451.455.565.9>70392005年并网网光伏市市场份额额>70％2006年欧洲95％以上是是并网光光伏发电电市场40并网发电电的意义义标志着光光伏发电电由边远远地区和和特殊应应用向城市过渡渡，由补充能能源向替替代能源源过渡，，人类社会会向可持持续发展展的能源源体系过过渡。413）世界光伏伏组件的的成本和和价格不不断降低低光伏组件件成本30年来来降低2个数量量级，2003年世界重重要厂商商的成本本为2~2.3美元/Wp，售价2.5~3美元/Wp，最近因材材料紧缺缺有所回回升。42累积安装装量，GWp晶体硅光光伏组件件价格经经验曲线线（GerhardP.Willeke，1stWorkshopFutureDirectionofPV,Tokyo,3-4March2005.成本和价价格按照照生产和和产业规规模持续续降低4310）欧洲光伏伏计划和和实施情情况4411)日日本光伏伏计划和和实施情情况453.法规和政政策－最最强大的的推动力力463.1强强法规规政策支支撑推动动发展－德国范范例德国2000年实施新可再生生能源法法，规规定光伏伏发电上上网电价价0.99马克克/KWh,零贷款款利率，，10年年偿还；；2004年实施新能能源法，，大大推推动了光光伏市场场和产业业发展，，使德国国成为继继日本之之后世界界光伏发发电发展展最快的的国家。。47德国2004年年1月起起的光伏伏发电上上网电价价（新））系统类型不同光伏系统的上网电价，欧元/kWh<30kWp30-100kWp>100kWp建筑屋顶0.5740.5460.540建筑幕帘0.6240.5960.590地面系统

0.457

上网价格/kWh<30kWh30-100kW>100kW建筑物和隔音墙49.21欧分46.82欧分46.30欧分光伏建筑集成＋5欧分地面光伏系统37.96欧分德国2007年的光伏伏发电上上网电价价48德国光伏伏发展现现状与发发展BSW(derBundesverbandSolarwirschaft)统计：2005年安装750MWp2006年安装750MWp德国总共共安装并并网光伏伏2550MWpPhoton统计：2005年安装912MWp2006年安装1150MWp德国总共共安装并并网光伏伏3300MWp49国家和地区上网电价，欧元/kWh实施时间德国0．55(平均)20比利时0．4520希腊0．4920意大利0．4520葡萄牙0．4415西班牙0．4225华盛顿州（美国）0．43（美元）10加州（美国）0．50（美元）3韩国0．5815部分实施施上网电电价的国国家和地地区（目前已已有40多个国家家和地区区实施了了上网电电价法））50在促进光光伏发电电市场和和产业发发展的各各种措施施中，法法规政策策是各国国最具影影响力的的因素！！！514.我我国光伏伏产业发发展思考考524.1我我国能能源和环环境形势势形势1)我我国能能源形势势－比世世界平均均水平严严峻◆各种一次次能源资资源量均均低于世世界平均均水平除太阳能能外我国各种种能源储储采比与与世界比比较53◆能源结构构性矛盾盾特别突突出－煤煤炭比例例过高2001年一次商品品能源消消耗结构构世界中国煤炭24.71％67.0%石油38.47％23.6%天然气23.72%2.5%核能6.59％0.4%水电6.51%6.5%54◆电力缺口口大2010年2020年电力科学学院552）我国国环境形形势比世世界平均均水平严严峻◆煤的大量量直接燃燃烧是造造成我国国大气污污染的主主要原因：：我国煤炭炭排放的的SO2占全国的的87%,CO2………………71%,NOx…………………67%烟尘………………60%据估计，，我国由由于环境境造成的的损失已已经超过过总总GDP的10％。56◆2007年我国成成为世界界排放最最严重的的国家2007年我国不但但SO2排放持续占世界第第一；而且CO2排放将超过美美国，成成为世界第一(2007年美国CO2排放59.1亿吨，我我国为60.2亿吨－世界能源源组织首首席经济济学家比比罗尔(Fatih.Birol)－环球时时报2007.4.27)。虽然我国国人均排排放、历史排排放还远低于于美国等等其它国国家，但但单位GDP能耗和排排放居世世界高位位，采取取更加有有效的减减排节能能措施和和大力发发展可再再生能源源也是我我国可持持续发展展之必须须和造福福于国家家和民族族的千秋秋大计。。57以上的所所有论述述都清楚楚表明，，我国更更迫切地地需要早早日实现现太阳能能光伏发发电在能能源中的的战略地地位。在实现太太阳能光光伏发电电的战略略地位的的道路上上存在着着各种障障碍和阻阻力，其其中最主主要的是是成本过过高。克服障碍碍、驱动动太阳能能光伏发发电最重重要的动动力是法法规政策策。584.2.我国国光伏产产业和市市场发展展思考1)我我国光伏伏产业及及市场发发展概况况①我国光伏伏产业发发展概况况－快速健康康发展近20年年来我国国光伏产产业稳步步发展，，长期维维持在世界界1％左左右的份份额。近几年我我国光伏伏产业链链得到了了全面、、平衡、协调调、快速速发展：：包括产产业主链链和设备制造，，配套材材料等相相关产业业。我国太阳阳极硅材材料技术和产产业相对对薄弱和和落后，但但近两年年情况有有很大变变化。591）多晶硅材材料近两年发发展迅速速，2007年我国多多晶硅材材料产业将实实现三个个重大突突破：◆产量突破破：产量量将突破破千吨大大关：2005年80吨，2006年－290吨，2007年＞1000吨，2010年产量有有望过万万吨。◆规模突破破：将建成成3～4个千吨级以以上的多晶硅生产产线(四川新光光、洛阳中硅硅、徐州中能等)；2010年我国多多晶硅产产量将达达到05～1万吨。◆技术突破破：我国可可以自行行设计和和建造千千吨级以上的多晶晶硅生产线。。602）硅锭/硅片产业太阳级硅锭产产量：2005年：2386吨(sc-Si:2086，mc-Si-300)2006年:约3700吨，(sc-Si:3100，mc-Si～600)2007年预计6000吨硅锭/硅片产量总体体上与太阳电电池需求接近，进出口口大体相当。。613）太阳电池产业业2002年－－6MWp，占世界分额～～1％2003年－12MWp，增长率100％，1.6％2004年－－50MWp，增长率317％,4.16%2005年－－145.7MWp，增长率190％,8.1%2006年－370MWp，增长率154％,14.8%(未包括台湾，，台湾2006年约200MWp)2006年我国太阳电电池产量已超超过美国(202MWp)成为继日本、、欧洲之后的的第三大太阳电电池生产国。。2007年预计达到800MW。62国家或地区200320042005日本365.448.7%594.147.3%824.345.3%欧洲202.327.0%344.127.4%515.328.3%美国96.312.8%141.711.3%154.88.5%中国141.9%51.84.1%150.78.3%印度26.13.5%36.32.9%26.61.5%澳大利亚26.23.5%33.12.6%35.31.9%中东

1.40.1%6.80.4%其他亚洲国家19.42.6%53.54.3%103.95.7%合计750125618182003-2005太阳电池产量量地区分布（（MW,%）631.4%52.5%26.8%92.1%24.0%11.0%83.3%1.1%-11.3%-2.6%172.6%15.1%200%757.1%100%0%107.8%GrowthRate[MW]SharpQ-CellsKyoceraSuntechSanyoMitsubishiMotechSchottSolarWorldBPSunPowerIsofotonFirstSolarNanjingErsolrPhotowattOthers1st2nd3rd4th5th6th7th8th9th10th11th12th13th14th15th16thCY061st2nd3rd9th4th5th10th7th6th8thNR11thNRNRNR12thCY05WorldCellProductionRanking（CY2006）ＰＶNews－March200764我国太阳电池池的生产发展展情况654）光伏组件2006年～600MWp。2007年预计1GW。5）相关产业发发展设备制造和专专用材料正处处在快速国产产化过程中，一些设备备甚至开始出出口，如单晶晶炉、扩散炉和组件制制造设备等；；技术难度较较大的设备如线锯等已已经有样机。。6）形成一个国际际化的光伏产产业群到目前为止，，我国已经有有10家光伏公司在在国外上市，而且大都表现现良好。这在国内各种行业中是是极为罕见的的。661.2光伏市场发展展概况－市场发展缓慢慢1）我国光伏市场场基本维持在在世界市场1％的份额。截至2006年底累计安装装约80MW(世界2006年底累计安装装8000MWp)；2）2002～2003年年国家起动《《送电到乡》》工程，市场有所所突增；3）2004、2005年又回落到低低水平；4）2006年约10MW。67我国光伏系统统累计安装和和年安装量681.3我国光伏市场场严重落后于于光伏产业的的思考1）中国光伏产业业目前的快速速发展是靠国国外快速发展展的光伏市场场所拉动的；；2）国外光伏市场场快速发展是是靠这些国家家强有力的政政策法规所驱驱动的，如欧欧洲、日本、美国等；3）中国可再生生能源法虽已已公布，但实实质上对光伏伏并未到位，，所以市场发发展缓慢。694）我国光伏产产业未来可能能面临的问题题快速健康发展展的光伏产业业和迟缓发展展的光伏市场之间的的严重失衡和和不协调(95%以上产品出口)，不但对我国国能源的可持持续发展不利，而且对对光伏产业持持续健康发展展不利。没有必要要内需市场支支持的产业是是脆弱的，抗风险能能力较差，这这是十分值得得关注的问题。对策：尽快实实施”上网电价法““，启动国内内光伏市场。”70实施上网电价价法，光伏发发电成本下降降趋势714）国家光伏伏发电的规划划2010年，累计装机机容量300MW，2020年，累计装机机容量1.8GW5）路线图建议议国家能源办和和中国工程院院最近在“我我国可再生能能源发展战略略研究”中提提出的路线图图为：2010年300·～500MW？2020年高高方案:10GW中方案：5GW低方案：2GW但该建议能否否倍国家接受受尚不确定。。72谢谢！9、静静夜夜四四无无邻邻，，荒荒居居旧旧业业贫贫。。。。1月月-231月月-23Saturday,January7,202310、雨中中黄叶叶树，，灯下下白头头人。。。21:18:5521:18:5521:181/7/20239:18:55PM11、以我独沈沈久，愧君君相见频。。。1月-2321:18:5521:18Jan-2307-Jan-2312、故人江江海别，，几度隔隔山川。。。21:18:5521:18:5521:18Saturday,January7,202313、乍见见翻疑疑梦，，相悲悲各问问年。。。1月-231月-2321:18:5521:18:55January7,202314、他他乡乡生生白白发发，，旧旧国国见见青青山山。。。。07一一月月20239:18:55下下午午21:18:551月月-2315、比不不了得得就不不比，，得不不到的的就不不要。。。。。一月239:18下下午午1月-2321:18January7,202316、行动出出成果，，工作出出财富。。。2023/1/721:18:5521:18:5507January202317、做前，能够够环视四周；；做时，你只只能或者最好好沿着以脚为为起点的射线线向前。。9:18:55下午9:18下下午21:18:551月-239、没有失败败，只有暂暂时停止成成功！。1月-231月-23Saturday,January7,202310、很很多多事事情情努努力力了了未未必必有有结结果果，，但但是是不不努努力力却却什什么么改改变变也也没没有有。。。。21:18:5521:18:5521:181/7/20239:18:55PM11、成功功就是是日复复一日日那一一点点点小小小努力力的积积累。。。1月-2321:18:5521:18Jan-2307-Jan-2312、世间间成事事，不不求其其绝对对圆满满，留留一份份不足足，可可得无无限完完美。。。21:18:5521:18:5521:18Saturday,January7,202313、不知香积积寺，数里里入云峰。。。1月-231月-2321:18:5521:18:55January7,202314、意志坚坚强的人人能把世世界放在在手中像像泥块一一样任意意揉捏。。07一一月20239:18:55下午午21:18:551月-2315、楚塞三湘接接，荆门九派派通。。。一月