光伏产业的新进展及趋势课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,光伏产业的新进展及趋势课件,*,光伏产业的新进展及趋势,中国可再生能源学会光伏专委会,赵玉文 吴达成,半导体材料年会，海南,20081113,1,光伏产业的新进展及趋势课件,提纲,一,.,引言,二.,世界光伏产业及市场发展现状及趋势,三. 中国光伏产业发展状况,四,.,讨论与结语,2,光伏产业的新进展及趋势课件,一,. 引言,2007年我国一跃成为世界太阳电池的第一大生产国，但国内光伏市场发展依然缓慢，截止2007年底，累计装机不足世界累计安装量的1%。产业和市场之间发展极不平衡。国际市场的不确定因素使我国光伏产业面临一定风险。我国亟待实施上网电价法，启动我国光伏市场。,3,光伏产业的新进展及趋势课件,二. 世界光伏产业发展现状及趋势,1。发展现状,1）2007年光伏产业及市场,2007年世界太阳电池产量：,4000.05 MWp,至2007年底累计生产达到,12.64 GWp,累计安装约,12.0,GWp,中国光伏产业发展研究报告08.5,4,光伏产业的新进展及趋势课件,中国光伏产业发展研究报告（20062007）2008.,至200,至2007(GWp),累计生产12.64,累计安装12.0,5,光伏产业的新进展及趋势课件,最近10年平均年增长率为41.3%，,最近5年的年平均增长率为49.5，,2007年比2006年增长率56.2%。,(在自2004年以来硅材料严重短缺情况下),世界光伏产业持续快速、增速发展。,光伏市场仍然是需要政策驱动的市场。,6,光伏产业的新进展及趋势课件,世界2006和2007年安装量,黄色2006,橙色2007,德国2006: 850MWp,德国2007: 1100MWp,世界2006: 1600MWp,世界2007: 2400MWp,From Frank Haugwitz,7,光伏产业的新进展及趋势课件,各国光伏产业扶持计划,日本1994.12 新阳光计划,欧盟1997 百万屋顶计划,德国1999-2003 10万屋顶计划,德国2004 可再生能源法及新补贴计划,西班牙及意大利 2005 类似德国的计划,中国2006 可再生能源法 (上网电价),美国加州 2006.6 11年,30亿美元,100万家庭太阳能系统,3000MWh发电量,8,光伏产业的新进展及趋势课件,（1）光伏电池产量份额 （2）光伏市场份额,2007年主要国家和地区光伏电池和光伏市场份额,9,光伏产业的新进展及趋势课件,2) 并网光伏发电发展迅速,年份,2000,2001,2002,2003,2004,2005,2006,2007,份额(),41.7,50.4,51.4,55.5,65.9,70,75,80,（Renewables 2007 Global status ReportREN21,）,10,光伏产业的新进展及趋势课件,并网光伏发电在可再生能源中发展,速度最快,（Renewables 2007 Global status ReportREN21,）,11,光伏产业的新进展及趋势课件,）成本大幅度降低,光伏组件成本30年来降低了2个多数量级。,2006年光伏发电的成本构成,12,光伏产业的新进展及趋势课件,2001-2007年各类薄膜电池产量的增长情况,）薄膜电池的产业化进程加快,13,光伏产业的新进展及趋势课件,）光伏产业发展障碍和动力分析,发电成本太高但下降空间很大,技术进步的推动力及局限性,政府政策的激励作用及局限性,上网电价法的强大推动力及科学性,14,光伏产业的新进展及趋势课件,德国2007年的PV上网电价法规促进成本降低,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（修正）,上网价格/ kWh,100kWp,建筑物和隔音墙,49.21欧分,46.82欧分,46.30欧分,光伏建筑集成,地面系统,5欧分,地面系统,37.96欧分,15,光伏产业的新进展及趋势课件,上网电价法 的普及与扩大,部分实施上网电价法的国家,国家和地区,上网电价，,欧元/kWh,实施时间,德国,055(平均),20,比利时,045,20,希腊,049,20,意大利,045,20,葡萄牙,044,15,西班牙,042,25,华盛顿州(US）,043（美元）,10,加州（US）,050（美元）,3,韩国,058,15,16,光伏产业的新进展及趋势课件,2. 世界光伏产业发展趋势,1）未来5年（20072011）的发展,（solar Annual 2007）,年,2006,2007,2008,2009,2010,2011,电池产量(GWp),2.6,4.0,6.1,10.2,15.1,20.5,年增长率,%,58,53,54,66,48,36,组件平均销售价($/Wp),4.3,4.1,3.8,3.7,3.5,3.3,平均系统安装价($/Wp),7.8,7.5,7.0,6.6,6.2,5.9,17,光伏产业的新进展及趋势课件,未来5年（20072011）太阳电池产量预测,（solar Annual 2007）,18,光伏产业的新进展及趋势课件,年,2006,2007,2008,2009,2010,2011,太阳电池产量,2.6,4.0,6.1,10.2,15.1,20.5,薄膜电池产量（预测）,（实际）,0.191,0.5,0.35,1.1,1.5,2.0,2.6,薄膜电池，（预测）,%（实际）,7.46,12.5,8.75,18.03,14.7,13.25,12.68,未来5年（20072011）薄膜电池的发展,薄膜电池产量绝对量在增加；,份额08年以前增加，08年以后在减少，是考,虑了硅材料短缺及缓和的影响。,19,光伏产业的新进展及趋势课件,2）多晶硅材料增长趋势消耗量的降低趋势,20,光伏产业的新进展及趋势课件,（1st Workshop Future Direction of PV, Tokyo, 3-4 March 2005）,3）光伏组件价格,降低趋势,21,光伏产业的新进展及趋势课件,（资料来源：Photon Consulting）,4）2010年太阳能光伏发电成本下降趋势,22,光伏产业的新进展及趋势课件,时间,2010,2020,2030,2040,2050,2100,替代比（）,10,20,30,40,50,80,可持续发展所要求的可再生能源替代比例,太阳能光伏发电量（TWh），世界总发电量（TWh）,5）未来太阳能光伏发电的替代趋势,23,光伏产业的新进展及趋势课件,6）,世界,光伏发电路线图,累计,安装量, GWp),年度,2000,2010,2020,2030,美国,0.15,2.1,36,200,欧洲,0.15,3.0,41,200,日本,0.25,4.8,30,205,世界总计（AIP）,1.0,14.0,200,1850,数据来源：Japanese，US，EPIA and EREC 2040 scenarios,（EREC - European Renewable Energy Council，,EPIA - European Photovoltaic Industry Agency，,AIP - Advanced International Policy Scenario）,24,光伏产业的新进展及趋势课件,世界能耗与可再生能源(TW=10,9,kW),2004世界实际能耗,13,TW,2050世界预测能耗,30 TW,2100世界预测能耗,46 TW,未开发水力, 0.5 TW,海洋能（潮汐、海浪等）, 2 TW,地热能,12 TW,可利用风力,2-4 TW,全球总太阳能,120,000 TW,经济可开发 600 TW,美国能源部Office of Science报告，2005年4月。,25,光伏产业的新进展及趋势课件,光伏发电未来的主导地位,26,光伏产业的新进展及趋势课件,太阳级多晶硅,单、多晶硅锭/硅片,单、多晶硅电池,光伏组件制造,光伏系统集成,（光伏电站建设）,专,用,设,备,及,材,料,系统平衡部件,（BOS）,三。中国光伏产业发展状况,光伏产业链,27,光伏产业的新进展及趋势课件,1.中国多晶硅产业的发展概况和形势,1) 20052007年我国多晶硅产量，吨,28,光伏产业的新进展及趋势课件,20052007年中国的多晶硅产量及需求，吨,2005年,2006年,2007,多晶硅产量（吨）,80,290,1130,多晶硅需求量（吨）,1652,4686,10597,多晶硅缺额（吨）,1572,4396,9467,注：（2005、2006、2007年太阳电池的多晶硅用量分别按照12、11、10吨/ MWp计算，2005、2006、2007年晶硅电池产量分别按照137.7、426和1059.7MWp（即扣除薄膜电池产量）计算。,29,光伏产业的新进展及趋势课件,2）我国多晶硅产业蓬勃发展形势,据统计，到目前为止，有近50家公司正在建设、扩建和筹建以西门子改良法为技术路线的多晶硅生产线，总建设规模超过10万吨，总投资超过1000亿，其中一期规模超过4万吨，投资超过400亿。一期建设基本上都在20062009年期间开始，在20072010年期间建成投产。,30,光伏产业的新进展及趋势课件,2、我国太阳级硅锭/硅片制造产业,20012007年中国太阳级晶体硅锭产量，吨,31,光伏产业的新进展及趋势课件,3、 我国太阳电池制造业,20002007年中国太阳电池产量的历年变化,2007年中国太阳电池产量1088MWp，超过日本（920MWp）和欧洲（1062.8MWp），成为世界第一大太阳电池生产国。,32,光伏产业的新进展及趋势课件,4、组件封装产业概况,2006 年,721 MWp,2007年,1717 MWp,组件产量是电池产量的约1.5倍，说明大,约50的组件所用电池是从海外进口的。,33,光伏产业的新进展及趋势课件,5。中国光伏发电市场发展概况,2007年安装20MWp,2007年底累计安装100MWp,19762007我国光伏系统的年装机容量和,累计装机容量变化,34,光伏产业的新进展及趋势课件,6。巨大的社会效益和经济效益,我国光伏产业直链就业人数和销售额估计,2005,2006,2007,销售额（亿元）,就业人数,销售额（亿元）,就业人数,销售额（亿元）,就业人数,128,13810,433,39500,882.4,82800,包括相关产业，销售额超过其千亿元，就业人数超过10万人。,35,光伏产业的新进展及趋势课件,7、实施可再生能源法政府行动,1）可再生能源中长期发展规划,2010年太阳能发电达到300MWp，,其中PV：250MWp,2020年太阳能发电达到1,800MWp，,其中PV：1,600MWp,如果保持近两年国内安装量每年翻一番的水平，可以实现2010年规划目标。,但与世界光伏市场发展和中国光伏产业发展速度来讲，仍然只占很小的比例。,2008-2020目标安装量尚不及我国2007年1年的组件生产量。,36,光伏产业的新进展及趋势课件,2）目前的进展,解决边远地区无电人口通电问题一直得到政府资金的支持,各级政府对光伏发电示范和在城市乡村亮化方面的应用态度积极,内蒙古鄂尔多斯205千瓦太阳能聚光光伏电站和上海崇明岛前卫村光伏电站上网电价（每千瓦时4元）7月21日已获国家发改委批准,甘肃敦煌10MWp荒漠光伏电站特许权招标项目已获批准，即将进行。上网电价将低于4元。,下一个10MWp级荒漠电站特许权招标正在酝酿。,这也许是良好的开端,37,光伏产业的新进展及趋势课件,四. 讨论与结语,1、讨论,“金融危机”会对中国太阳电池出口(主要是欧洲)带来多大影响？会对中国光伏产业带来多大影响？,扩大内需能够给国内光伏市场快速发展带来多大机遇?,太阳能级硅材料供需矛盾缓和可以使太阳电池的价格大幅度下降。,产能过剩会从何时开始，2009年是光伏企业的“洗牌年”？,光伏发电存在“高成本、高能耗、高污染”问题吗？技术进步可以使光伏发电能量回收期缩短。,38,光伏产业的新进展及趋势课件,1）,太阳光伏产业将会长期持久性发展,光伏技术、产业、市场目前正处于形成生长期，很快进入发展期，作为电能供应，将在2020年左右具有与化石能源竞争的能力，2020-2030年作为补充能源，2030-2040年作为替代能源，2040年以后作为主导能源。2100年后，光伏发电有望成为人类最主要的电能供应形式。,39,光伏产业的新进展及趋势课件,2)”洗牌”也随时可能发生,在金融危机还没有显现之前德意志银行等作出分析预测：硅材料供应充足、发达国家补贴政策调整、光伏电池产能过剩等因素，会产生竞争激烈，光伏系统价格大幅降低。光伏行业的第一次,洗牌将发生在2009-2010，最严重时发生在2009年下半年。从长远来看，洗牌有利于光伏产业健康发展，但是对许多公司来说也许是毁灭性的。,“金融危机”也许会使“洗牌”提前到来？,大型光伏企业向产业链两端延伸也许是明智之举。,出售光伏电力,看起来具有更好的和更长远地利益回报。,40,光伏产业的新进展及趋势课件,3）关于“高耗能”问题,以下引用可再生能源学会副理事长、国家发改委能源所王斯成先生在第十届光伏大会发言的三张幻灯片：结论是：,同其它高耗能产业横向相比，单位能耗的确是高的,总能耗所占比例是不高的,能量回收期,2年，耗能指标还有可能下降,41,光伏产业的新进展及趋势课件,TP = EP / ES,式中：TP（年）为光伏发电系统能量回收期 EP 为制造光伏系统所消耗的能量（kWh/Wp）,ES 为光伏发电系统的年发电量（kWh/Wp.年）,EP = EP1 + EP2 + EP3 + EP4 + EP4 + EP5 + EP6,其中,：,EP1,为硅砂 冶金硅的能耗：,13kwh/kg,EP2,为冶金硅 多晶硅的能耗,200kwh/kg,（改良西门子法国内一般水平，国外先进水平为,150 kwh/kg,）,EP3为多晶硅 多晶硅锭、硅片的能耗,18kwh/kg,多晶硅铸锭重量270kg，并使用多线切割机切片能耗水平,EP4为多晶硅片 多晶硅光伏电池的能耗,0.2kwh/Wp,EP5为光伏电池 光伏组件的能耗,0.15kwh/Wp,含封装材料（钢化玻璃，EVA，TPT等）的生产能耗,EP6为光伏组件 光伏系统的能耗,0.15kwh/Wp,含并网控制逆变器、电缆、开关、支架、仪表等的生产能耗,光伏发电（晶体硅太阳电池）的能量回收期计算,42,光伏产业的新进展及趋势课件,多晶硅产率多晶硅料/冶金硅料1kg/1.3kg=0.77,即每生产1kg高纯多晶硅需要1.3kg冶金硅,1kg高纯多晶硅拉制1kg硅棒，或浇铸1kg硅锭的产率为0.8，即1kg硅锭/硅棒需要1.25kg高纯多晶硅；,1kg硅棒或硅锭可以切50-60片125125mm的硅片，按照56片计算，每片平均制造2.4Wp太阳电池，合计为：134.4Wp/kg;,则：134.4Wp太阳电池需要的高纯多晶硅为1/0.8=1.25kg,1250g/134.4Wp = 9.3g/Wp,134.4Wp太阳电池需要的冶金硅为1/0.81.3=1.625kg,1625g/134.4Wp = 12.1g/Wp,太阳电池组件产率98(即封装成品率),根据上述参数，得到：,EP1 =13kwh/kg0.0121kg/Wp=0.157kwh/Wp,EP2 = 200kwh/kg0.0093kg/Wp=1.86kwh/Wp,EP3 =18kwh/kg134.4Wp/kg=0.134 kwh/Wp,相关参数,43,光伏产业的新进展及趋势课件,EP = EP1+EP2+EP3+EP4+EP4+EP5+EP6 =2.651 kwh/Wp,Es = 1.3kwh/Wp,年（按照全国平均太阳能有效峰值时数,1300,小时计算）,TP=EP/ES 2.0,年,关于光伏发电能量回收期的结论,太阳电池的使用寿命超过30年，电力回报率高达15倍，随着太阳级硅材料能耗下降（200kwh/kg 100kwh/kg），光伏电池效率继续提高（15% 20%），基片继续减薄，能量回收期还会更短。,44,光伏产业的新进展及趋势课件,4）保持我国光伏产业可持续健康发展需共同努力,光伏发电系统从太阳电池制作环节开始的能耗只占整个产业链的19%左右，硅材料及其硅片制备节能降耗将对进一步缩短能量回收期、降低光伏系统成本、推动光伏产业发展起到重要作用。,主要在多晶硅生产过程中有废液和废气产生（SiCl4 ，HCl ），无论从回收利用还是无公害处理都应不存在技术问题。从已经开工生产的多晶硅厂看，通过尾气回收、无公害处理、物料循环使用和综合利用，完全可以做到零排放和清洁生产。,产业链上下游共同努力使光伏电力真正成为绿色能源、清洁能源、未来的替代能源、主力能源,45,光伏产业的新进展及趋势课件,2、结语,全球光伏发电持续快速、健康发展，太阳级硅材料仍然是目前发展的制约因素，但供求关系渐趋缓和。全球光伏发电前景愈来愈好。,中国已成为世界太阳电池的最大生产国，除硅材料供应紧张外，光伏产业链渐趋平衡、协调、健康发展；,中国当前亟待认真落实可再生能源法，特别是上网电价法，启动我国光伏市场，促进光伏产业持续健康发展，为我国能源、环境和社会的可持续发展做出贡献。,46,光伏产业的新进展及趋势课件,47,光伏产业的新进展及趋势课件,