光伏产业发展现状、趋势及思考

1中国可再生能源学会2011年年会论文(光伏)光伏产业发展现状、趋势及思考赵玉文中国可再生能源学会光伏分会Emeil:[e-mail]摘要本文介绍了2004－2010年国内外光伏产业发展概况和趋势，分析了产业发展动力，指出“上网电价法”是推动光伏产业发展最科学最有效的措施。我国是世界光伏电池和组件最大制造国，2010年产量达到10.6GWp（大陆部分），占世界产量的45%。但国内光伏发电市场太小：2010年光伏系统装机容量为500MWp，占国内产量的4.7%，占世界市场的2.86%。建议尽快对光伏发电实施“上网电价法”,科学启动国内光伏市场。关键词：光伏产业，太阳电池及组件，光伏发电市场，上网电价法1.引言光伏发电是最具可持续发展理想特征的可再生能源发电技术，受到全球、全社会的普遍高度重视。本文在介绍2004－2010年世界光伏产业发展概况和趋势的同时，分析了光伏产业高速发展的推动力，指出“上网电价法”是推动光伏产业发展最科学最有效的法规措施。本文介绍了我国光伏产业发展概况，指出我国光伏产业发展的主要问题是市场太小，应当尽快对光伏发电实施“上网电价法”，科学启动我国光伏市场。2.世界光伏产业发展趋势及分析2222．1111光伏产业的发展以太阳电池产量为代表，世界光伏产业最近10年平均年增长率为55.5%（至2010），最近5年平均年增长率为68%（至2010），2010年世界太阳电池产量达到23.9GWp，比上年增长124％。经过金融危机的洗礼，光伏发电战略前景愈显突出和重要。图1为2004—2010年世界各地区和国家太阳电池产量（MWp）。2010年中国大陆太阳电池产量10.673GWp，占世界产量的44.7％，显居世界首位；其次为中国台湾（3520MWp）,欧洲（3127MWp），日本（2182MWp），美国（1116MWp）等，如图1、2所示。表11112010201020102010世界太阳电池产量（MWpMWpMWpMWp）前15151515名排序排序公司名称产量类型1Suntech(CN-ML)1584晶硅2JA(CN-ML)1464晶硅3FirstSolar(US)1400CdTe4Yingli(CN-ML)1117晶硅5Trina(CN-ML)1116晶硅6Q-Cells(DE)939晶硅7Gintech(CN-TW)800晶硅8Sharp(JP)745晶硅9Motech(CN-TW)715晶硅10Kycera(JP)650晶硅11Hanwha(CN-ML)532晶硅12Neo(CN-TW)530晶硅13ATS(CN-ML)523晶硅14SunPower(US)520高效晶硅15REC517晶硅2表1为2010年世界太阳电池产量前15位的电池制造商及其产量。除Firstsolar生产CdTe电池外，其余全部为晶硅电池，而尚德为晶硅电池的第一大生产商。在前15家中，中国9家（大陆6家，台湾3家）。图3为2010年不同光伏电池的产量（MWp）及份额（%）。晶硅电池（包括单晶硅高效电池）至今仍然光伏市场的主导技术，其市场份额86.57%。薄膜电池技术显示出增长趋势，由2009年的1981MWp增加到2010年的3210MWp，增长了62%，如图3所示。图4为光伏组件商排序，与电池排序有些变化。2．2光伏市场持续高速发展世界光伏市场持续高速发展(图5)。2004年欧洲（图中黄色部分），特别是德国，开始超过日本成为世界最大光伏市场。2010年世界完成了17.5GWp的安装容量，同比增长143%,，其中欧洲市场占79.4％，北美6.67％，亚澳12.75%，世界其他1.18%%(图5、6)。截止2010年底，世界并网光伏系统的累计安装容量达到40GWp。之所以如此，完全得益于德国和欧洲“上网电价法”的实施和推动。特别是在世界经济形势相当严峻情况下，光伏市场依然逆势快速增长，充分显示其强大生命力和巨大发展前景。并网光伏发电是世界光伏发电发展最快的部分，目前占总光伏应用市场的90％以上，并逐步发挥着替代能源的作用，截至2010年底，世界并网光伏的累计装机容量达到40GWp，如图7所示。2222．3333发展趋势（1111）近期趋势1）光伏市场增长趋势图8为2006～2014年光伏市场发展概况及预期（SolarSolarSolarSolar&&&&EnergyEnergyEnergyEnergy2011.32011.32011.32011.3），可以看出光伏市场持续增长的势态。2）光伏组件成本下降趋势随着市场增长、产业规模扩大和技术提升，光伏产品的成本价格也随之下降。图9为2007～2013年光伏组件价格降低情况及走势。由图可以看出光伏发电在快速地逼近平价上网的目标。（2222）中期发展趋势本世纪初世界光伏产业发展路线图的目标是：2020年世界光伏系统累计装机容量设置为200GWp，其发电量为当时世界总发电量的1％，届时可实现平价上网。美国、日本和欧洲的累计装机容量分别达到36、30和41GWp。近年来光伏产业超常发展使许多国家重新调整了光伏发电的路线图。如欧洲光伏产业协会（EPIA）把2020年的累计装机容量调整到400GWp（占总发电量的12％）,美国的相应机构也把2020年累计装机容量调整到350GWp，几乎是早前的10倍。就世界而言，2020年世界光伏发电的总装机容量将接近1000GWp，其发电量将占总发电量的5％左右。（3333）远期发展趋势◆2004年欧洲联合研究中心（JRC）给出全球2000～2100年能源发展路线图为：2050年和2100年可再生能源将分别占总能源构成的50％以上和85％以上，其中太阳能发电是其中最大部分。◆2010年欧盟出台2050年的最新能源发展路线图（REThking2050），除明确给出2020年可再生能源替代20％、节能20％、CO2减排20％的目标外，又给出2050年实现100％可再生能源替代目标，届时欧洲减排达到80％以上。欧盟2050路线图出台前，欧洲的主流观点是：①在电力中的高比例可再生能源会造成电力系统的不稳定、不安全和不经济，②要实现欧洲零碳或低碳电力，未来必须有技术上的重大突破，否则不可实现。经历8个月的研究，最终得出了令人震惊的结论：①上述主流观点是不正确的。就利用现有技术，在各种低/零碳技术路线中(即40％RE，60％RE，80％RE和100%RE），未来低碳电力成本均比现有富碳电力成本更具竞争力。②低碳路线所带来的经济利益远超过低碳路线经济负担所带来的挑战。③低碳路线将使欧洲最终赢得低碳财富和经济竞争力，在经济上赢得战略性的胜利。最新2050路线图对传统主流观点的否定以及2050年实现100％可再生能源替代，3对全球来说都具有十分重要的意义。◆联合国最新报告－2050205020502050年可再生能源替代80%80%80%80%。由194个国家组成的政府间气候变化专门委员会(IPCC)，5月9日在阿布扎比发布《可再生能源特别报告》。在长达1000页的研究报告中评估了164种开发方案，用压倒性的科学证据证明，可再生能源可以帮助发展中国家满足不断增加的能源需求。报告结论称：若得到政策支持，“本世纪中期，可再生资源可供应全球能源的80%（现为12.9%）。”并强调可再生能源在减少温室气体排放及改善全球人类生活方面的趋势是不可替代的。（2011-05-11）欧盟2050路线图及联合国IPCC研究报告给出的目标均比2004年欧洲JRC路线图提前了半个世纪以上。2.42.42.42.4世界光伏产业发展动力分析推动世界光伏产业发展的动力有三：①能源和环境可持续发展的压力，②技术进步，③政策法规。后者是10年来光伏产业发展的最大推动力，特别是“上网电价法”。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发展,例配额法，财政补贴，贴息贷款，租赁和“上网电价法”（feedintariffLaw－FIT）等。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。“上网电价法”通过法律形式把光伏发电建设推上市场，引入市场经济机制，具有可持续发展活力，因而形成蓬勃发展局面。而其他几乎所有政策都不具有市场机制和可持续发展机制。FIT是21世纪人类为解决环境、能源及社会可持续发展重大课题所找到的一种最科学的措施。3.中国光伏产业发展趋势及思考3333．1111太阳电池产量高速增长我国光伏制造产业自本世纪开始进入大发展时期，真正崛起从2004年开始。从图8看出，我国太阳电池与世界发展趋势一致，但大大超过世界平均发展速度。2004年前我国太阳电池产量还处在2%％的份额，2007年我国已经成为世界最大的太阳电池生产国。2010年我国太阳电池总产量14.193GWp（其中大陆10.67GWp，台湾3.52GWp），占世界总产量的59.4%，显居世界首位。我国薄膜电池产量较小，主要是非晶硅电池，2010年产量200MWp，占电池总产量的1.9％。我国CdTe电池及CIGS电池还未实现产业化，高端硅基薄膜电池产业化技术尚处在成长期。表2为2010年我国（包括台湾）前15位太阳电池生产商的电池产量。前15位中超过1GWp的有4家：依次为尚德（1.584），晶澳(1.464)，英利(1.117)，天合(1.116)。产量在0.5～1GWp的4家：Gentech(TW)（0.8），茂迪（TW）（0.715）,韩华（0.532），NEOSolar(TW)(0.53)。其余在0.25～0.421之间。前15位生产商的产量占我国电池总产量的73%。表22222010201020102010年我国（包括台湾）前15151515位电池生产商得的产量（MWpMWpMWpMWp）公司产量排序Suntech(ML)15841584158415841111JASolar(ML)14641464146414642222Yingli(ML)11171117111711173333TrinaSolar(ML)11161116111611164444Gentech(TW)8008008008005555Motech(TW)7157157157156HanwhaHanwhaHanwhaHanwha（林洋）5325325325327NeoNeoNeoNeoSolarSolarSolarSolar（TWTWTWTW）5305305305308888ATSATSATSATS5235235235239999宁波太阳能42142142142110101010E-Ton(TW)E-Ton(TW)E-Ton(TW)E-Ton(TW)42042042042011111111南京中电33633633633612121212常州亿晶31231231231213131313宁波太阳能27027027027014141414金科25025025025015151515小计10390103901039010390（约73%73%73%73%）其他3803(3803(3803(3803(薄膜～200200200200，约1.4%)1.4%)1.4%)1.4%)总计14193141931419314193（其中大陆10673106731067310673，台湾3520352035203520）3333．2222光伏制造业产业链谐调、快速发展在市场拉动下，光伏制造业产业链整体呈现协调、快速发展；设备制造及原辅材料4制造国产化进程加速，有些设备开始出口，如扩散炉，层压机等；掌握了各环节的关键技术，并有所创新和发展，如电池技术，多晶硅制造技术等；我国光伏制造业的企业综合竞争能力不断提高，成为世界光伏产品最具竞争力的国家之一。多晶硅产业在市场拉动下，短短几年里已经由原本几乎是空白的弱势状态形成了几万吨能力的产业群，跻身于世界大国之林(2010年世界多晶硅产量约16万吨，我国约4万吨，占世界产量的25%％)。2010年我国多晶硅制造技术水平显著提高，包括还原技表3333201020102010201