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太阳能光伏产业技术路线图预研汇报西安交通大学发展与投资研究中心2009年6月汇报提纲1、光伏发电与太阳能光伏产业的发展2、太阳能光伏产业链及其存在问题3、太阳能光伏产业的关键技术问题4、太阳能光伏业技术路线图研究计划1、光伏发电与太阳能光伏产业1.1世界和中国光伏业发展•光伏发电是利用太阳能级半导体电子器件有效地吸收太阳光辐射能，并使之转变成电能的直接发电方式，是当今主流的太阳能发电方式。•最近10年太阳能光伏产业保持了25%～40%的高速年均增长率。•2005年以前，世界光伏发电主要集中在发达国家，特别是日本、德国(占欧盟总量八成)和美国3个经济强国，约占世界光伏发电市场的80%。•2008年，全球三大光伏企业为德国Q-Cell、日本夏普和中国无锡尚德。•日本夏普是全球最早涉足光伏产业的公司，在过去50多年时间内一直是全球最大光伏企业，这与日本一直是全球主要光伏市场相关。2004年起，德国政府加大补贴，使Q-Cell等本土光伏企业快速发展。2007年，Q-Cell超越夏普成为全球最大的光伏企业。2007年6月，Q-Cell在日本东京设立公司，全面进入日本市场。1、光伏发电与太阳能光伏产业1.1世界和中国光伏业发展•目前，中国已成为第一大光伏电池生产国。•自2005年以来，中国的光伏发电市场迅速增长，2006年光伏电池产能达到1200MW，产量达450MW，比2005年增长280%；光伏组件产量达到800MW，产能则达到2000MW。2007年，中国太阳电池产能达到1088MWp，超过欧洲(1062.8MWp)和日本(920MWp)，成为全球最大的太阳电池生产国。•2020年我国光伏的预计装机量只有2GW，只占电力装机容量的千分之二。根据我国目前光伏产业的实际情况，如果有相应政策扶持，完全可以使光伏的装机量达到30GW，达到电力装机容量的3%（发电量接近1%）。•太阳能光伏发电是目前可再生能源中比较成熟的技术，其应用的市场障碍主要是成本过高以及硅材料的短缺，目前光伏发电的成本仍在4-6元/千瓦时左右，与商业化应用有相当的距离。1.2新能源2007市场规模及对2017年的预测2007年部分新能源市场规模及对2017年的预测（单位：10亿美元）资料来源：CleanEnergyTrends2008，太阳能光伏、风能、生物燃油以及燃料电池等产品的收益在2007年较前一年增长40%，从2006年的550亿美元增加到2007年的773亿美元。世界光伏发电与太阳能光伏产业单位：MW全球年装机量及累计装机量单位：MW1.3世界和中国光伏市场•2000年至2008年，全球太阳电池产量年均复合增长率为47％，2008年产量达到6.4GW。•同期，以欧美为主的全球太阳能光伏发电应用市场也以45％的年均复合增长率快速增长。2008年全球累计装机总量已接近15GW。•国际能源署对太阳能光伏发电预测，2010年预计全球光伏发电量为1739MW，占总发电量的0.1%。到2020年世界上光伏发电占总发电量的2%，到2042年光伏发电要占总发电量的20%-28%。•中国光伏产业在世界光伏发展的拉动下，近年来飞速发展。2008年中国光伏电池产量达到2GW，保持全球第一的地位，占全球分额的30％。2008年全球前25家太阳电池生产商中，有8家是中国企业。•按照中国十一五发展计划，中国仅有300MW，占全球平均水平的17%，发展空间非常大，特别是中国的成本优势以及电池片、组件和系统安装的优势非常明显。•中国光伏产业的发展和光伏应用市场的发展存在着极大的不平衡。98％的光伏产品出口。对海外市场的依赖致使中国光伏企业受海外市场的牵制，海外需求、国际汇率、外国政府的补贴政策等等都会给中国光伏企业造成直接影响。1.4光伏产业和地区发展战略•当前，全国相当多地区纷纷将以太阳能光伏产业作为当地国民经济发展的重点扶持领域。•上海、深圳、锦州等城市已将太阳能光伏产业作为发展重点之一，并以《深圳经济特区循环经济促进条例》、《锦州市人民政府加快发展光伏产业基地的若干规定》、《打造我市百亿光伏产业基地的实施意见》等法规形式明确了支持太阳能光伏产业发展的指导思想、优惠政策等，为太阳能光伏产业的发展营造了良好的环境。1.4光伏产业和地区发展战略•四川省则把太阳能光伏产业作为今后重点发展的新兴产业。四川省乐山市提出，将把现有的太阳能光伏产业的原材料多晶硅的年生产能力，从2008年的4560吨，提升到今年的近1万吨，打造一个世界知名的“硅谷”。2、太阳能光伏产业链2、太阳能光伏产业链2、太阳能光伏产业链——产品角度•太阳能光伏产业的产业链从其产品特点来看可分为三个层次：•上游产业是以对硅矿石和高纯度硅料的开采、提炼和生产为代表的原材料行业，包括硅矿石开采与冶金硅提纯、多晶硅提纯、单晶/多晶硅片加工与切割等环节；以及各类专用设备的研发制造等•中游产业，也是最关键的环节包括单晶/多晶硅电池片、电池组件生产与组装；太阳能电池的生产•下游产业是包括太阳能并网发电工程、太阳能电池组件的生产及安装、光伏集成建筑等在内的光伏产品系统集成与安装。•全球仅有REC、BPSolar、Q-Cells、Sharp等公司有能力进行完整产业链上的运作。2、太阳能光伏产业链——制造流程的角度•太阳能光伏产业链从制造流程角度来看包括四大部分：•材料制造(将硅料通过提纯和精炼加工成晶体硅)•硅片制造(将晶体硅熔铸锭再切成片)•电池制造(硅片通过半导体加工工艺变成电池)•组件制造(将电池连接并封装形成组件)•制作流程呈明显的金字塔结构2、太阳能光伏产业链——企业分布•太阳能光伏产业具有比较复杂的产业链条，包括多晶硅原料生产、硅棒、硅锭生产、太阳能电池制造、组件封装、光伏产品生产和光伏发电系统等环节。其他与产业链相关联的产业，如专用设备制造等，•多晶硅原材料制造、•硅锭和硅片加工制造•太阳能电池、太阳能电池组件、•光伏系统（太阳能电站）等系列环节。•2007年，中国已有500多家光伏企业和研发单位。但产业链各个生产环节差别较大，行业主要集中在产业链中下游。•据不完全统计，近年多晶硅投资超过10万吨。主要厂商包括：星光硅业、洛阳中硅、峨眉半导体材料所、江苏中能、江苏中彩、江苏大全、宁夏阳光、亚洲硅业、深南玻等等。2.3陕西省太阳能光伏产业链——企业分布•陕西硅材料储量丰富，另外又有着丰富的科技资源，人才供给充裕，加上眼下国家已出台了一系列政策扶持太阳能光伏产业的发展，这一切必将使陕西的太阳能光伏产业快速发展，产业链也会健康延伸，最终为我省营造新的经济增长点。陕西省目前已有数十家企业参与太阳能光伏产业的单晶硅生产、硅片加工、单晶炉生产、太阳能电池组件封装等环节，2008年产业规模达30亿元以上。•目前，陕西省内已有10余家企业在从事太阳能光伏产业各环节的生产制造，在硅材料制造、拉晶、切片、抛光、单晶炉制造到材料回收、太阳能硅电池生产、组装、太阳能应用等多个环节都有相关企业参与，已经初步形成了太阳能光伏产业链的雏形，产业规模达12亿元以上，具备了良好的战略发展条件。•随着近期一大批实力雄厚的大企业在我省投资兴建太阳能光伏产业新项目，我省原先存在的太阳能光伏产业难以形成产业链的问题，已经得到了缓解。2.3陕西省太阳能光伏产业链——企业分布•目前，陕西在光伏行业有总收入1亿元以上的企业有6家，包括西安矽美单晶硅有限公司、西安华晶电子技术有限公司、西安理工晶体科技有限公司，年收入在5000万元和1亿元之间的企业有5家，包括陕西华山半导体材料厂、西安骊晶电子技术有限公司、西安隆基硅技术有限公司、西安希朗材料科技有限公司等。•随着黄河上游水电公司1000MW太阳能电池项目、隆基硅材料1500吨硅片项目等重大生产性项目，空气化工、梅塞尔等支撑配套企业的逐步落户，规模企业聚集速度明显加快，产业格局正在形成。2.3陕西省太阳能光伏产业链——企业分布在这些新项目中，许多本身就拥有完整的产业链。例如，最近刚落户西安的中国电力投资集团公司的控股子公司中电投西安太阳能有限公司，其建设重点是1000MW太阳能光伏电池项目和5MW并网型薄膜光伏示范电站。同时还将建成为国内首家具有从多晶硅制造――拉晶切片――电池及组件生产――光伏电站建设的完整光伏上下游产业链的企业，同时也将是西北地区首家具有世界领先水平的集太阳能电池及组件生产、研发为一体的高科技公司。•还有像商洛比亚迪实业有限公司也拥有完整的产业链，该公司成立于2008年12月17日，注册资金1.5亿元人民币。主要从事太阳能电站建设以及太阳能电池、电池材料的研发、生产、销售。建设1GW光伏产业链，预计2010年10月份达产，年产值200亿，可提供13000个就业岗位。2.3陕西省太阳能光伏产业链——企业分布•另外还有许多有实力的企业，纷纷在我省太阳能光伏产业链的不同阶段兴建项目，如中天宏、隆基硅等，这些项目一旦投产，对我省太阳能光伏整体产业发展会起到巨大的拉动作用。•近期一些国外实力雄厚的企业也落户西安发展太阳能光伏产业。2008年11月，美国应用材料公司西安全球研发中心在西安高新区奠基，将建设一条完整的薄膜太阳能面板实验生产线，同时，该中心还将开展晶体硅太阳能生产技术和设备的研发。该中心预计2009年6月建成并投运，建成后将成为全球第一个集薄膜和晶体硅太阳能技术的大规模研发中心。•2009年2月11日，日本InterAction公司首期投资在西安高新区成立以太阳能发电设备为主业的研发及制造基地。该公司还将与我省的多家太阳能光伏产业内的企业合作，共同发展。2.3陕西省太阳能光伏产业链----企业分布•《陕西太阳能光伏和半导体照明产业发展振兴规划》明确提出，陕西省到２０１２年要建设西安、咸阳、渭南、商洛和榆林五个光伏产业聚集区，建设西安高新技术产业开发区和西安国家民用航天产业基地两个半导体照明产业聚集区。•届时，陕西省光伏产业要实现产值２２８０亿元，进入全国光伏产业第一梯队，•半导体照明产业规模达到５５７亿元，培育过百亿企业５－６家，过５０亿企业４－５家。•到２０１５年，太阳能光伏和半导体照明两大产业总规模预计将达到４２００亿元以上。太阳能光伏产业链太阳能光伏产业发展的供给需求条件•自然条件•我国领土辽阔，日照充足，全国2/3地区日照在2000小时以上。特别是青藏高原、内蒙古、宁夏、陕西等广大西部地区，大气比较稀薄，能见度高，日照在3000小时以上，太阳能发电潜力尤为巨大。•社会需求•截至2007年，中国有2.8万个乡村或700万个家庭和3000万农村人口还无电力供应，同时，中国60％的地区还存在很大的电力短缺。而这些缺电地区的大多数富有太阳能资源，具有光伏能源生产的巨大市场潜力。•国家计划•中国政府已计划在2010年前在偏远地区开发丰富的光伏能源，提供电力。•企业行动•2005年起，中国已开始大规模建设荒芜地区发电设施和与电网相连的屋顶光伏系统。光电建筑一体化（BIPV）•光电建筑一体化（BIPV，BuildingIntegratedPhotovoltaic）是利用建筑物上空置的屋顶及外墙空间安装光伏组件，将光伏组件与建筑材料集成化，用光伏组件代替屋顶、窗户和外墙（幕墙玻璃和大理石等）。•光电建筑一体化是“新能源建筑”的典型代表，在欧美等发达国家已有广泛应用。此次财政部和住房与城乡建设部发布的文件中明确表示的补贴对象即为光电建筑一体化。•光电建筑一体化具体分类有八种之多，但从技术实现的角度看，所有光电建筑一体化的具体实现形式无外乎光电幕墙或光电屋顶两种方式，•研究机构NanoMarket预测，2010年全球BIPV市场销售额将达到8亿美元，2013年将超过40亿美元，而到2015年将超过80亿美元。太阳能光伏产业链发展不均衡•当前，我国太阳能光伏产业在国外市场刺激下，产能迅速膨胀。但整个太阳能光伏产业链发展不均衡：•上游的多晶硅材料产量较低;在整个产业链中，晶体硅生产是整个产业链的瓶颈，关键技术基本被日、美、德的7家企业所控制。•中游的太阳能光伏电池制造和下游的组件封装、太阳能应用等由于资金门槛和