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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. 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. 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（ Photovoltaic Effect ） 。

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光伏产业发展前景及政策思考

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Presentation Transcript

  1. 光伏产业发展前景及政策思考

  2. 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

  3. 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（Photovoltaic Effect）。 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。)

  4. 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

  5. 晶硅电池光伏产业链 SG-Si 硅片 电池 组件 光伏电站

  6. 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

  7. 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

  8. 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

  9. ◆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％。

  10. 2009年世界太阳电池产量前15名排序

  11. 2009年世界各大地区太阳电池产量份额 大陆4011MWp，台湾1180MWp

  12. 2001－2009年薄膜太阳能电池产量，单位：MWp #2009年数据，PV News，2009。Vol.29.no.5。

  13. 2009年各种太阳电池的产量

  14. 2、光伏市场持续高速发展 1998－2009世界主要国家和地区光伏市场 ◆ 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7900 MWp， 同比增长43.6%％。 15

  15. 2009年世界光伏市场，7.9 GWp， 欧洲占市场80.1％，北美 7.0％，亚澳 9.8%， 世界其他 3.1%。 16 16 16

  16. ◆ 2009年世界光伏发电累计装机容量26.8GWp， 累计发货量约30.7GWp。 注：资料来源－PV News Apr., 2008 Paul Maycock  2009年为补充数据 17

  17. ◆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 （Renewables 2007 Global status Report[REN21,WWW.ren21st.net]）

  18. ◆并网光伏发电正在发挥替代能源作用 （Renewables 2009 RENEWABLESGLOBAL STATUS REPORT2009 Update Global status Report [REN21,WWW. ren21st.net]）  2009年数据为补充

  19. BIPV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。

  20. 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。

  21. 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 （solar Annual 2007） 22

  22. 太阳电池组件迅速降价 Source: Pacific Epoch, Dec., 23, 2009 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。

  23. ◆ 2010年光伏发电成本预测 （资料来源：Photon Consulting）

  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400 GWp，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

  27. （3）长期发展趋势（未来战略主导地位） （“ European Roadmap for PV R&D”, European Commission Joint Research Center, 2004 EUR 21087 EN

  28. ◆ IEA 对光伏发电的未来替代趋势的预测

  29. 4. 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。

  30. ◆ 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%。

  31. ◆光伏发电的优势－最具可持续发展理想特征 资源优势：(TW=109kW) 美国能源部Office of Science报告，2005年4月。

  32. 太阳能：中国能源可持续发展的战略选择 《可再生能源中长期发展规划》，国家发改委，2007年8月.

  33. 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。

  35. 4、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。

  37. 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。

  38. 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 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人类所面临的环境压力－地球变暖及环境恶化 全球温度平均上升6℃,人类就可能毁灭 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。

  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)-“feed in tariff Law” （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Learning Curve 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，带动光伏产业发展，就可以使组件成本下降到1美元/Wp左右。 市场开拓速度愈快，成本下降愈快。上述的分析成为《上网电价法》出台的理论依据。 ◆ 德国上网电价法的基本原则： －必须上网， －电力部门必须收购， －上网电价法实施超过20 年（2000年开始）， －上网电价每年降低5%(预测或设计值)。

  46. ◆《上网电价法》 的强大推动力 自2004年起，德国一跃成为成为世界最大的光伏市场，并拉动了欧洲和整个世界光伏产业发展。 德国光伏市场的发展

  47. ◆德国实施《上网电价法》的巨大成果：  光伏发电成本快速降低 自2004年以来光伏系统成本降低了32％： ”上网电价法“对降低成本的作用比预测的更好。

  48. 产生了巨大的经济、社会和环境效益。 《上网电价法》使光伏发电建设成为极具吸 引力的投资项目；建立了具有巨大需求的PV市场， 光伏电站快速发展：2000－2009，PV电站建设 投资超过200亿欧元， 市场拉动产业、从而创建了极具活力和快速 发展光伏工业：2000－2009，光伏生产线建设投 资超过50亿欧元， 显著的环境效益使德国和欧洲成为世界先进 的减排国家。

  49. ◆ 《上网电价法 》的普及与扩大 《上网电价法 》的科学性、有效性和可操作性，很快被世界许多国家认同、接受和效法，目前已经有40 多个国家和地区实施了《上网电价法 》，光伏市场由德国很快扩张到整个欧洲、美国部分州、南韩、印度等国家，而且还正在向更大范围扩大。 中国是实施《上网电价法》的国家之一，但对光伏发电没有实施。

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