中国光伏发电的发展现状及趋势

中国光伏发电的发展现状及趋势苏青峰上海联孚新能源科技有限公司太阳能作为一种可永续利用、可再生的清洁能源，有着巨大的开发应用潜力。太阳每秒钟放射的能量大约是1.6×1023kW，其中到达地球的能量高达8×1013kW，相当于6×109t标准煤。太阳30分钟辐照地球的能量就够全世界1年的能源消耗。人类赖以生存的自然资源几乎全部转换自太阳能，人类利用太阳能的历史更是可以追溯到人类起源时代。太阳能是人类得以生存和发展所需的最基础的能源形式，从现代科技的发展来看，太阳能开发利用技术的进步有可能决定着人类未来的生活方式。据IEA发布预测：2006年至2030年世界一次能源需求从117.3亿吨油当量增长了170.1多亿吨油当量，平均年增长45%。石油将在50年左右枯竭，天然气将在57~65年内枯竭，煤还可以供应169年。能源消耗远大于能源的供给，能源天平严重失衡，严峻的能源形势已摆在世人面前，人类正面临前所未有的能源危机。目前，全球二氧化碳的排放量已达到300亿吨。如不加控制，将在2030年达到400亿吨，人类的生存环境面临着前所未有的挑战和危机。在已知的新能源形式中，太阳能肯定能够满足人类发展的能量需求。太阳能光伏发电的应用将能够有效降低环境污染，改善全球能源紧缺状况。当今，国家已把“节能减排、安全环保”作为“十一五”期间能源利用与发展的重点方向和目标，并列入了国家发改委“十六个重大专项”。太阳能光伏发电技术的开发始于20世纪50年代。随着全球能源形势趋紧，太阳能光伏发电作为一种可持续的能源替代方式，于近年得到迅速发展。随着全球经济和科学技术的飞速发展，世界许多国家将光伏发电作为发展的重点，光伏产业的技术进步已经使太阳能应用成为可能，并首先在太阳能资源丰富的国家，如德国和日本，得到了大面积的推广和应用。在国际市场和国内政策的拉动下，中国的光伏产业逐渐兴起，并迅速成为后起之秀，涌现出无锡尚德、南京中电、江苏林洋、常州天合和天威英利等一大批优秀的光伏企业，带动了上下游企业的发展，中国光伏发电产业链正在形成。随着传统能源的日益枯竭和石油价格的不断上升，以及人们对自身生存环境要求的不断提升，积极寻找新的替代能源已刻不容缓，作为无污染的清洁能源，太阳电池必将会得到迅速的发展。虽然太阳能光伏发电成本较高，但是从长远看，随着技术的进步，以及其他能源利用形式的逐渐饱和，太阳能可以在2015年之后成为主流能源利用形式，有着不可估量的发展潜力。国际经验表明，政策扶持是光伏产业发展的最主要驱动力，政府的政策导向将决定光伏产业的发展水准和市场需求，太阳能产业的发展对我们国家能源的开发和利用具有极其深远的意义。光伏产业市场现状在全球气候变暖、人类生态环境恶化、常规能源资源短缺并造成环境污染的形势下，太阳能光伏发电技术普遍得到各国政府的重视和支持。在技术进步的推动和逐步完善的法规政策的强力驱动下，光伏产业自90年代后半期起进入了快速发展时期。最近10年，太阳能电池产量由1997年的125.8MWp增加到2007年的4000.05MWp，年平均增长率为41.3%；最近5年，由2002年的536.8MWp增加到2008年的6790MWp，年平均增长率达到了53.025%。2008年太阳能电池的生产能力达到13.18GWp，比上年增加83.3%，2009年将达到20.25GWp，比上年增加53.6%。预计2012年全球太阳能电池的生产能力将达到33.75GW。这一规模相当于2007年生产能力的约4.7倍，亚洲占比60%。表1世界太阳电池/组件的年发货量和累计用量（GWp）。表1世界太阳电池/组件的年发货量和累计用量（GWp）年份200020012002200320042005200620072008累计用量1.4341.8252.3863.1304.3306.098.6512.6419.43年发货量0.2880.3740.5370.7471.21.972.564.006.79年增长率(%)43.330.143.539.260.849.342.956.269.75世界光伏发展目标世界光伏发电市场的增长主要得益于德国、日本和美国的鼓励政策。目前70％以上的太阳电池用于并网发电系统。美国、日本和欧洲都制定了各自的光伏发展路线，表2列出了一些国家的光伏发展路线和发展目标的比较。从长远看，太阳能光伏发电在不远的将来会占据世界能源消费的重要席位，不但要替代部分常规能源，而且将成为世界能源供应的主体。根据欧洲JRC的预测，到2030年可再生能源在总能源结构中占到30%以上，太阳能光伏发电在世界总电力的供应中达到10%以上；2040年可再生能源占总能耗50%以上，太阳能光伏发电将占总电力的20%以上；到21世纪末可再生能源在能源结构中占到80%以上，太阳能发电占到60%以上，显示出其重要战略地位。表2光伏发电装机预测GW年份200420102020日本1.24.830欧洲1.23.041美国0.342.136中国0.0650.31.8其他1.1953.891.2世界4.014200中国光伏产业发展现状中国的光伏发电市场目前主要用于边远地区农村电气化、通信和工业应用以及太阳能光伏商品，包括太阳能路灯、草坪灯、太阳能交通信号灯以及太阳能景观照明等。由于成本很高，并网光伏发电目前还处于示范阶段。光伏产业包括多晶体硅原材料制造、硅锭/硅片生产、太阳电池制造、组件封装和光伏系统应用等，还有一些与整个产业链相关联的产业，如各环节的专用材料制造、专用设备制造，专用检测设备制造以及光伏系统平衡部件制造等。2002年，国家计委启动“西部省区无电乡通电计划”，通过光伏发电和小型风力发电解决西部七省区（西藏、新疆、青海、甘肃、内蒙古、陕西和四川）700多个无电乡的用电问题，光伏用量达到15.5MWp。该项目大大刺激了光伏工业，国内建起了几条太阳电池的封装线，使太阳电池的年生产量迅速达到100MWp（2002年当年产量20MWp）。为了促进我国太阳能光伏发电产业的发展，实现可再生能源中长期规划提出的发展目标，2007年国家发改委启动了“大型并网光伏示范电站建设计划”，加快解决日照资源丰富的西部八省（内蒙古、云南、西藏、新疆、甘肃、青海、宁夏、陕西）无电乡用电问题，明确要求并网光伏示范电站建设规模应不小于5兆瓦，同时明确了大型并网光伏电站的上网电价通过招标确定。图1中国太阳电池年产量和年装机自2002至2008年，中国大陆的太阳能电池组件的产能以每年3位数(即年增长率超过100%)的速度不断增长。值得注意的是，中国2007年太阳能电池/组件生产能力达到2900MWp，太阳能电池年产量达到1088MWp，超过日本和德国，已跃居世界第一大光伏电池生产国。2008年中国太阳能电池生产能力已达到5GWp，太阳能电池年产量达到2000MWp。但是生产的太阳电池98%以上用于出口。图1和表3给出自1990年以来中国光伏市场的发展进程。表3中国太阳电池年产量和年装机比较（MWp）年度199019952000200220042005200620072008年产量0.51.553.3105020037010882000年装机0.51.553.320.3105102040截止到2008年底，2008年中国太阳能电池生产能力已达到5000MWp，中国太阳电池的累计装机已经达到140MWp。2008年全国电力装机800GW，而光伏累计装机只有0.14GW(140MW)，仅占全国全年装机量的0.0175%。图2和表4给出了自1990年以来中国光伏年装机和累计装机的现状。中国2008年当年光伏发电装机量仅占全球当年装机容量的0.7％，与光伏电池生产大国的身份极不相符。图2中国的光伏年装机和累计装机表4中国光伏年装机和累计装机统计（MWp）年度199019952000200220042005200620072008年装机0.51.553.320.3105102040累计安装1.786.631945657080100140中国光伏年装机和累计装机统计（MWp）020406080100120140160199019952000200220042005200620072008公历年光伏装机（MWp）年装机累计安装中国光伏发电的发展规划2008年3月3日，国家发改委颁布了可再生能源发展“十一五”规划，在太阳能资源较好的地区积极发展太阳能光伏发电。到2010年，太阳能发电装机容量达到300MW，进行兆瓦级并网太阳能光伏发电示范工程和万千瓦级太阳能热发电试验和试点工作。要想实现2010年总装机容量300MW的目标，在不出台光伏补贴政策的情况下，实现预期目标的可能性也微乎其微。鉴于中国光伏发电应用严重滞后的局面，2009年3月23日财政部会同住房与城乡建设部共同出台的《关于加快推进太阳能光电建筑应用的实施意见》和《太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法》具有现实紧迫性，从政府的角度出台了具体的财政补贴政策。该财政补助办法大大刺激了光伏企业的积极性，为推动我国的光伏建筑一体化应用具有深远的现实意义。太阳能发电重点领域和区域如表5所示。“开展无电地区电力建设”。因地制宜，利用户用光伏发电系统和小型光伏电站，积极解决西藏、青海、内蒙古、新疆等边远地区无电户的基本生活用电问题，建设光伏发电系统100MW。表5太阳能发电重点领域和区域技术类别规划目标（MW）重点地区1、并网光伏发电100西藏、甘肃、内蒙古、宁夏、新疆、甘肃等城市屋顶系统和大型标志性建筑50北京、上海、广东、江苏、山东等光伏电站50拉萨、敦煌和鄂尔多斯等2、边远地区供电150西藏、青海、甘肃、新疆、云南、四川等地3、太阳能热发电50内蒙古等合计300“启动光伏发电城市应用工程”。在太阳能资源较好的大中城市开展光伏屋顶、阳光照明等光伏发电应用，在新建别墅等高档住宅区和城市标志性建筑上安装光伏发电系统，在封闭管理的住宅区、旅游景区以及城市交通照明和景观亮化工程，提倡应用光伏发电照明。在“北京奥运会”、“上海世博会”、“广州亚运会”的主要标志性建筑区和建筑物上成规模地安装光伏系统。到2010年，城市太阳能光伏系统应用达到50MW。鸟巢国家体育馆100kWp并网光伏电站、深圳国际园林花卉博览园1MWp并网光伏电站已建成投入使用。上海世博园区中国馆和主题馆的3MWp光伏并网发电系统、京沪高速铁路上海虹桥铁路客站6.5MWp太阳能光伏并网发电工程、山东省博物馆新馆太阳能屋顶450kWp并网发电项目、广东省立中山图书馆181kWp太阳能并网光伏发电系统已在建设之中。“开展光伏电站试点”。在西藏、甘肃、内蒙古、宁夏、新疆、甘肃等太阳能资源丰富、利用条件好的地区，建设大型并网光伏电站，总容量达到50MW。在世界光伏迅速发展的情况下，中国制定了光伏发展的近期规划和中长期规划。2006年1月1日实施的《中和人民共和国可再生能源法》规定了并网发电和离网发电的条款。电网企业应当与依法取得行政许可或者报送备案的可再生能源发电企业签订并网协议，全额收购其电网覆盖范围内可再生能源并网发电项目的上网电量，并为可再生能源发电提供上网服务。可再生能源发电项目的上网电价，由国务院价格主管部门根据不同类型可再生能源发电的特点和不同地区的情况，按照有利于促进可再生能源开发利用和经济合理的原则确定，并根据可再生能源开发利用技术的发展适时调整。上网电价应当公布。电网企业依照上网电价收购可再生能源电量所发生的费用，高于按照常规能源发电平均上网电价计算所发生费用之间的差额，附加在销售电价中分摊。表6至2010年中国光伏规划及份额市场累计安装(MWp)市场份额(%)农村电气化8032.0通信和工业4016.0光伏应用产品3012.0光伏建筑并网5020.0大型光伏(荒漠)电站5020.0累计安装总量250100中国到2010年的光伏发展规划如表6和图3所示，主要集中在农村电气化、光伏建筑并网、大型光伏电站、通信和工业、光伏应用产品。其中农村电气化占32%、光伏建筑并网占20%、大型光伏电站占20%。图3至2010年中国光伏规划及份额