光伏产业发展前景及政策思考

光伏产业发展前景及政策思考1提纲一、引言二、世界光伏发电发展概况、趋势及分析三、我国光伏产业及市场发展概况四、我国能源、环境形势五、几个认识问题六、国内光伏政策解析（应邀）七、结语23一、引言1.光伏发电及原理什么叫光伏发电？光伏的英文是“photovoltaic”。当光线照射在半导体器件（p-n结器件）上时，在器件的两侧（p和n）产生电压的现象，称光伏效应（PhotovoltaicEffect）。利用半导体器件的光伏效应把太阳的辐射能转变为电能的发电方式叫太阳能光伏发电。(严格意义上，“光伏”不同于“光电”。有人把爱因斯坦的“光电效应”说成是“光伏效应”，是误解。后者是把金属表面的电子激发到真空中。)太阳电池的俯视照片太阳电池（p-n结半导体二极管）侧视图太阳电池发电原理示意图晶硅电池光伏产业链SG-Si硅片电池组件光伏电站2.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3.太阳能发电的应用空间应用通讯应用交通信号应用产品居民生活用电并网发电二、世界光伏发电发展概况、趋势及分析1、光伏产业持续高速发展2002－2009世界太阳电池产量的增加情况8◆最近10年平均年增长率为48.6%（至2009），◆最近5年平均年增长率为55.3%（至2009），◆2009年世界太阳电池产量达到约10.66GWp，比上年增长35％。9排序公司名称电池产量，MWp1Firstsolar10192Suntech7043Sharp5954Q-Cells5375Yingli5256JASolar5097Kycera4008TrinaSolar3999SunPower39810Gintech36811Motech36012ATS32613Sanyo26014NingboSolar26015E-TonSolar2252009年世界太阳电池产量前15名排序2009年世界各大地区太阳电池产量份额大陆4011MWp，台湾1180MWp11#2009年数据，PVNews，2009。Vol.29.no.5。2001－2009年薄膜太阳能电池产量，单位：MWp年份200120022003200420052006200720082009晶硅电池338507704113616862371365070058678薄膜电池363043651071913508951981薄膜％9.65.595.755.415.977.468.7511.318.59总计374537747120117932562400079001065912132009年各种太阳电池的产量1415152、光伏市场持续高速发展◆2004年欧洲市场开始大幅度超过日本，成为世界最大光伏市场；◆2009年世界完成装机容量约7900MWp，同比增长43.6%％。1998－2009世界主要国家和地区光伏市场161616162009年世界光伏市场，7.9GWp，欧洲占市场80.1％，北美7.0％，亚澳9.8%，世界其他3.1%。1717注：资料来源－PVNewsApr.,2008PaulMaycock2009年为补充数据◆2009年世界光伏发电累计装机容量26.8GWp，累计发货量约30.7GWp。年20022003200420052006200720082009产量（安装量）0.5610.7441.201.762.474.007.90(5.5)10.7(7.9)累计发货量(安装)2.3873.1314.3316.098.5612.320.2(17.9)30.9(26.8)◆2000－2009可再生能源的年平均增长率其中并网光伏发电增长最快（Renewables2007GlobalstatusReport[REN21,]）18◆并网光伏发电正在发挥替代能源作用（Renewables2009RENEWABLESGLOBALSTATUSREPORT2009UpdateGlobalstatusReport[REN21,]）2009年数据为补充年份200120022003200420052006200720082009份额(％)50.451.455.565.9～70～75～80～859019BIPV和地面光伏发电均可与电网连接，并可省去蓄电池，减少成本，是光伏发电应用的主要市场。并网BIPV的优点：不占用土地，节约土地资源；PV屋顶或者PV幕墙的成本可以抵消PV系统所在面积的建筑构件的成本；与电网连接，可不用蓄电池，不但可降低成本，而且保证供电的安全性，光伏系统提供了一种分散、安全、分布式的发电方式。比常规发电系统的输电和配电要求小，效率高、击穿破坏少。（solarAnnual2007）3、发展趋势（1）近期发展趋势◆未来5年（2007－2011）太阳电池发展预测22太阳电池组件迅速降价高纯多晶硅材料价格从2008.10的3.55美元/Wp，降到2009.12.的1.78美元/Wp。Source:PacificEpoch,Dec.,23,2009（资料来源：PhotonConsulting）◆2010年光伏发电成本预测24◆德国对光伏发电成本下降预测（2007）2017年光伏发电成本与常规发电成本相交25◆美国对对光伏发电成本下降的预测（2006）2015年前后光伏发电成本与常规发电成本相交26（2）中期发展趋势◆欧洲2020年光伏新发展计划（远超世纪初路线图）PV装机400GWp，发电量得到12.0％◆奥巴马政府2020年的宏伟发展目标实现光伏装机350GWp（远超世纪初路线图）本世纪初世界发展路线图年度2000201020202030美国0.152.136200欧洲0.153.041200日本0.254.830205世界总计1.014.0200185027（3）长期发展趋势（未来战略主导地位）28在能源中比例，%20502100可再生能源52（太阳能28，其它24）86太阳能67发电64其它3其它19其他4814（“EuropeanRoadmapforPVR&D”,EuropeanCommissionJointResearchCenter,2004EUR21087EN◆IEA对光伏发电的未来替代趋势的预测29304.由欧盟2050年路线图看远期发展前景◆欧盟2050年路线图项目:2009年8月启动，历经8个月，于2010年3月完成。◆项目启动时的主流观点：电力中高RE比例是不稳定的、不安全的、不经济的；要实现欧洲零碳电力，未来必须有技术上的重大突破，否则不可实现。◆结论：研究表明：证明上述这些主流观点是不正确的。利用现有技术，在各种低/零碳技术路线中(即40％，60％，80％，100%RE），未来电力成本均可与现有富碳能源电力成本相竞争。研究指出，低碳路线所带来的利益远超过经济负担带来挑战。研究指出，低碳能源路线将使欧洲最终赢得低碳财富和经济竞争力，赢得经济上的战略胜利。2020目标－RE替代20%、减排20%、节能20%、2050目标－RE替代80%～100%，在零碳电力基础上，实现CO2减排80%。◆光伏发电的优势－最具可持续发展理想特征资源优势：(TW=109kW)2004世界实际能耗13TW2050世界预测能耗30TW2100世界预测能耗46TW未开发水力0.5TW海洋能（潮汐、海浪等）2TW地热能12TW可利用风力2-4TW全球总太阳能120,000TW经济可开发600TW美国能源部OfficeofScience报告，2005年4月。32种类我国资源可开发量折合标准煤（亿tce）太阳能17000亿tce17000风能10亿kW8水能经济可开发4.0亿kW4.8～6.4生物质能发电秸秆+林业废弃物3.5燃料5000万吨0.5沼气800亿m30.6总计4.6地热能33亿tce33（热利用）《可再生能源中长期发展规划》，国家发改委，2007年8月.太阳能：中国能源可持续发展的战略选择技术优势★光伏发电是光子一电子的直接转换，纯物理过程；不排放任何有害物质，环境友好；★可与建筑结合，节省土地资源；★在地面建设不影响生态；★光伏发电性能稳定可靠，维护成本低，使用寿命长(25年以上)。材料资源优势：硅元素在地球中的含量丰富（在地球中的丰度为25.8％，排第二），无毒，性能稳定；。34能量回报率高目前晶硅电池光伏发电的能量回收期平均1.6年，薄膜电池更短。未来可以降低到1年左右，寿命25年以上，属于高能量回报率发电方式。太阳能光伏发电的缺点:1.地面上太阳辐射功率密度低：2.能量输入不连续：昼夜、阴晴、季节等。这些缺点是光伏发电成本高的原因之一。354、光伏产业发展的动力分析（1）能源和环境可持续发展的压力-动力本世纪中叶前能源结构将发生根本性变革36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。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。2002年ASPO对世界油气开采峰值的预测石油是对当今世界政治、经济、社会甚至文化影响最大的一种化石燃料能源。它正在快速枯竭，并已经接近顶峰。39国外多个主流预测：整个化石燃料能源峰值将在本世纪中叶前到来，人类能源结构在本世纪前半期将发生根本性变革，化石燃料开采峰值距今只有二、三十年，对于能源的替代来说，留给技术和产业发展的时间太短了。人类能源面临着非常紧迫的替代形势。40可持续发展所必须的可再生能源的替代速度年201020202030204020502100可再生能源替代速度≥10％20％30％40％50％80％上述的替代速度只是一种理性认识，如果不采取特殊强力措施，是不能变成现实的。41人类所面临的环境压力－地球变暖及环境恶化全球生态环境的恶化（地球暖化）－主要是人类活动造成的，其中化石燃料的使用贡献最大，如全球不一致采取非常行动，形势将急剧恶化。全球温度平均上升6℃,人类就可能毁灭42（2）技术进步的推动力1954年第一个有使用价值(6％)的单晶硅太阳电池的诞生－“导致使无限阳光为人类文明服务的新时代的开始”。上世纪60年代末开始在地面应用，光伏组件售价从最初的300美元/Wp降低至现在的1.5－1.7美元/Wp，降低了两个多数量级，技术进步发挥了巨大作用。尽管如此，只依靠技术进步，包括光伏发电的所有可再生能源，不可能实现可持续发展要求的替代速度。43（3）法规、政策的推动力自上世紀80’年代以來，各國相继出台了几十种法规和政策鼓励可再生能源的发展,例如;配额法(美国德州，英国等，但并不成功)政府财政补贴(日本等)贴息贷款(中美洲个别家)租赁(巴西等)上网电价法(购电法)-“feedintariffLaw”（2000年德国），。。。。。。。，实践证明,“上网电价法”是最有效、最具可操作性、最科学的举措。44（4）《上网电价法》的强大推动力及科学性◆德国《上网电价法》诞生依据30年来光伏组件成本随累计安装量呈指数下降趋势，安装量每扩大一倍，成本下降20％（含技术步）。显燃，安装量愈多，成本下降愈快。光伏产业的LearningCurve曲线（不谈“上网电价法”，发表宣言，xx年使发电成本降低到1元/kWh，不用市场作前提，容易引起误导。）45上世纪90’中后期德国对几种光伏技术(晶硅电池、CdTe和CIGS等)分析表明，只要通过开拓市场，带