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光伏发电的未来战略地位

光伏发电的未来战略地位. 赵玉文. 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. 0.引言： 1) 基本原理. 2） 光伏产业链及产业范围. 系统 工程. 太阳级 硅材料 制造. 硅锭及 硅片 制造. 电池 制造. 组件 封装. 各环节专用材料制造. 光伏系统 及系统平 衡部件制 造业. 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. 1.光伏发电的未来战略地位.

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光伏发电的未来战略地位

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  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

  3. 0.引言： • 1) 基本原理

  4. 2） 光伏产业链及产业范围 系统 工程 太阳级 硅材料 制造 硅锭及 硅片 制造 电池 制造 组件 封装 各环节专用材料制造 光伏系统 及系统平 衡部件制 造业 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

  5. 1.光伏发电的未来战略地位

  6. 1.1 从人类能源演化史看21世纪能源变革

  7. 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。

  8. 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。

  9. 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？！

  10. 1.2 化石能源的峰值即将到来 －化石能源峰值位置研究 －太阳能等可再生能源开发的必要 性和紧迫性

  11. ◆化石能源峰值位置研究 ①世界油气资源峰值 2002,Association for Study of Peak Oil (ASPO): 峰值位于2015(图)；  2001, BP， World Energy Forum in Davos, 峰值位于2010, 30-40之后将消耗尽；  2000，World Resources Institute in Washington: 峰值位于 2019.

  12. ASPO对世界油气开采峰值的最新预测 峰值位于 2015年附近

  13. ②化石燃料峰值（媒＋油气） 日本的预测 (1860－2060) 自天然气起，以下为化石燃料， 化石燃料生产峰值在2020～2030年之间

  14. Shell 的预测 (1980－2060) 自天然气起，以下为化石燃料， 化石燃料生产峰值在2020-2030之间。

  15. 欧洲JRC的预测 (2000－2100) 自天然气起，以下为化石燃料， 化石燃料生产峰值在2030-2040年之间

  16. 综合以上引证的资料和研究表明： 化石燃料的生产和消耗峰值 在2020-2040年之间。

  17. 本世纪人类能源结构将发生根本性变革 化石燃料开采峰值位于本世纪20～40年代

  18. 总结 化石燃料峰值到来之前还有二、三十年, 加紧开发、培育以太阳能为代表的可 再生能源非常必要、 十分紧迫。

  19. 1.3 太阳能是人类未来最重要的战略能源 1 )预测案例及路线图 ◆欧洲光伏工业协会(EPIA) 的预测： 2020年：光伏组件年产量：40GW 系统总装机容量：195GW 光伏发电量：274TWh, ＝2020年全球发电量的1％ 光伏组件成本：1美元/Wp 2040年： 光伏发电量：7368TWh, ＝ 2040年全球发电量的21％

  20. ◆世界能源组织（IEA-PVPS）的预测 2020年PV占1％，2040年>20％ 图10 2000－2040年世界电力生产的预测 图10 2000－2040年世界电力生产的预测 图10 2000－2040年世界电力生产的预测

  21. ◆预测案例－最近欧洲JRC的预测 European Roadmap for PV R&D, European Commission Joint Research Center, 2004 EUR 21087 EN）

  22. European Roadmap for PV R&D, European Commission Joint Research Center, 2004 EUR 21087 EN）

  23. Year 2000 2010 2020 2030 USA(GWp) 0.14 2.1 36 200 Europe(GWp) 0.15 3.0 41 200 Japan(GWp) 0.25 4.8 30 205 World-AIP(GWp) 1.0 14.0 200 1850 ◆光伏发电路线图及预测 Sources：Japanese，US，EPIA and EREC 2040 scenarios EREC - European Renewable Energy Council， EPIA - European Photovoltaic Industry Agency， AIP - Advanced International Policy Scenario

  24. 以上的预测案例和路线图充分说明太阳能光伏发电的重要战略地位以及世界对发展光伏发电的重视。

  25. 2. 快速发展的世界光伏产业和技术

  26. 世界光伏市场和产业快速、增速发展 • ◆最近10年(1997-2006)的平均年增长率为40% ; • ◆最近5年(2002-2006)的年平均增长率为45％； • ◆ 2006比2003年太阳电池年产量2.5GW • ◆2007年预计达到3.5－4.0GW

  27. 2004年产量1200MW， 累计装机4.3GWW, 2005年产量1817.7MW，累计装机6. GWW。

  28. 光伏发电是发展最快的可再生能源发电技术

  29. 2）太阳电池效率持续提高 实验室电池：单晶硅24.7%，多晶硅20.3%

  30. 商业化电池效率(%)：

  31. 3）生产规模不断扩大 20世纪80年代: 1－5MW/年 ， 20世纪90年代: 5－30MW/年， 2001～2005年25－500MW/年； 2006～2010 50－1000MW/年

  32. 4）硅片厚度不断降低 70年代：450～500 m， 80年代：400～450m， 90年代：350～400 m， 目前 ： 180～280 m， 2010： 150～220 m， 2020： 100～150 m。

  33. 5）硅材料用量不断减少 20世纪80年代 >20吨／MW 90年代 15～20吨／MW 2000-2005 12～15吨／MW 2010年 ～10吨／MW

  34. 6)世界光伏组件的成本和价格不断降低 光伏组件成本30年来降低2个数量级，2003年世界重要厂商的成本为2 ~2.3美元/Wp，售价2.5~3美元/Wp，最近因材料紧缺有所回升。

  35. 7)自动化程度不断提高，大公司占主导地位

  36. 8) 2004年各种太阳电池的市场份额 晶硅电池持续占占到地位，薄膜电池 开始稳步增长

  37. 年 1996 1997 1998 1999 2000 2001年 份额，％ 7.9 21.3 23.5 29.9 41.7 年 2001 2002 2003 2004 2005 份额，％ 50.4 51.4 55.5 65.9 >70 9）光伏并网应用是最大市场 并网光伏发电市场份额逐年增长情况 2004年

  38. 2005年并网光伏市场份额 >70％

  39. 并网发电的意义 •  标志着光伏发电由边远地区和特殊应用向 • 城市过渡， •  由补充能源向替代能源过渡， •  人类社会向可持续发展的能源体系过渡。

  40. 10）欧洲光伏计划和实施情况

  41. 11)日本光伏计划和实施情况

  42. 3.法规和政策－最强大的推动力

  43. 3.1 强法规政策支撑推动发展 －德国范例 德国2000年实施新可再生能源法， 规定光伏发电上网电价0.99马克/KWh ,零贷款利率，10年偿还； 2004年实施新能源法，大大推动了光伏市场和产业发展，使德国成为继日本之后世界光伏发电发展最快的国家。

  44. 系统类型 不同规模光伏系统的上网电价， 欧元/kWh <30kWp 30-100kWp >100kWp 建筑屋顶 0.574 0.546 0.540 建筑幕帘 0.624 0.596 0.590 地面系统 0.457 德国2004年1月起的光伏发电上网电价（新）

  45. 德国1990年－2004年光伏系统安装情况

  46. 仅仅4年(1999-2003)德国光伏市场增加了10倍，成本下降20％。2004年，新安装的并网发电系统363MW，总销售额超过10亿欧元，就业人数约15000人。 2005年新安装的并网发电系统870MW，累计装机超过1.6GW。GPT和就业人数大幅度增加。

  47. 日本光伏系统的年安装和累计安装MW数

  48. ◆欧盟原所有国家都制定了的可再生能源法。 ◆世界目前已有32个国家和5个省区颁布实施 了上网电价法。

  49. －日本范例 90年代初以来，日本在太阳能光伏发电方面取得了巨大成功，成为世界光伏发电的先导。2004年底，日本总计安装达到1.4GW。政府计划2010年总计安装5GW； 2004年日本光伏组件生产超过世界总产量的50％。世界前10大厂商有4家在日本。

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