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太阳能光伏发电的趋势如何?
太阳能光伏发电的趋势很好。
太阳能光伏发电在不远的将来会占据世界能源消费的重要席位,不但要替代部分常规能源,而且将成为世界能源供应的主体。
预计到2030年,可再生能源在总能源结构中将占到30%以上,而太阳能光伏发电在世界总电力供应中的占比也将达到10%以上。
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太阳能光伏发电的特点:
太阳能光伏发电是根据光生伏特效应原理,利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能。不论是独立使用还是并网发电,光伏发电系统主要由太阳电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成,它们主要由电子元器件构成,但不涉及机械部件。
太阳能光伏发电系统由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池(组)组成。如输出电源为交流220V或110V,还需要配置逆变器。太阳能光伏发电系统应用非常广泛,光伏系统应用的基本形式可分为两大类:独立发电系统和并网发电系统。
参考资料来源:百度百科-太阳能光伏发电
中国的光伏产业的现状是怎样的?
这些年,我们在全球新能源市场上有怎样的收获呢?
光伏产业在短短十二年,缔造了一个中国工业的传奇: 1.具有全球竞争力,全球市场占有率超过50% 。 2.产能集中在民企。 3.拥有自主品牌。中华民族曾经在电、发动机、计算机等科技革命上一次次落后于西方,可是,就是这一次,中国牢牢掌控了65%的光伏产能和60%的全球市场份额。在2011年TOP10组件制造商中,中国大陆占据7家。
也有舆论诟病光伏为“又一个毫无技术含量的劳动密集型制造业”,“绿色输海外,污染留中国”,也有人称“政府不应该拿纳税人的钱去维持一个依赖补贴生存的行业”。这些言论首先是对光伏这个行业没有深刻的认识,缺乏客观公正的态度。
关于光伏的污染和能耗问题,经计算,多晶硅电池(从硅沙直到光伏电站系统)能量回收期为1.59年, 薄膜电池能量回收期为0.78年。国内生产的太阳能组件的使用寿命25年,以此推算,生产出的太阳能组件在实现生产能耗回收后,几乎不用再消耗电量,即可发电约23年,并且没有任何污染物排放。从光伏最终成品来看,在短时间内就能实现能源的回收,随后输出源源不断的绿色能源。客观的讲,从整个太阳能产业链来看,太阳能是没有污染、低耗能的。只是上游生产环节是有污染和非低碳的但是可控的。随着多晶硅技术进步,低能耗还原、冷氢化、高效提纯等关键技术环节进一步提高,副产物综合利用率进一步增强。 “高能耗高污染”的误导和妖魔化,是一些别有用心的人编造出来的谎言。
关于补贴,从世界范围来看,在没有实现平价上网之前,光伏都是政策市场。补贴是世界各国政府的对待光伏产业的通行做法。德国是世界第一个实行光伏上网电价法(FIT)的国家,据WTO公布的“欧盟产业补贴报告”透露,德国政府通过了太阳能屋顶计划(HDTP)向德国太阳能光伏制造商提供了5.1 亿欧元补助,德国在2010年光伏发电电价上的补贴就超过118亿欧元,这些支持政策的颁布使德国迅速成为太阳能能源利用的全球领先者。美国也不甘落后,暨2009年实行经济刺激法案以来,每年对可再生能源的资金支持额度高达160亿美元。而中国政府至2009年以来,每年对可再生能源的补贴平均不超过150亿元人民币(其中70%用于风电),力度远远低于欧美。那些抨击政府补贴光伏的言论是多么的冠冕堂皇,又是多么的无知和短视啊。
关于技术,光伏产业主要有两大技术路线:晶硅电池和薄膜电池。晶硅太阳能电池是目前发展最成熟、商业化程度最高的产品,市场占有率达90%以上。薄膜电池的技术还在初期发展阶段。
在国际光伏发电市场的带动下,我国光伏电池制造产业快速发展,已经形成了从硅材料、器件、生产设备、应用系统等较为完整的产业链。光伏电池转换效率不断提高,制造能力迅速扩大。无论是装备制造还是配套的辅料制造,国产化进程都在加速。在光伏产业链中,有实际产能的多晶硅生产商20~30家, 60多家硅片企业,电池企业60多家,组件企业330多家。到2010年底,国内已经有海外上市的光伏产品制造公司16家,国内上市的光伏产品制造公司16家,行业年产值超过3 000多亿元,进出口额220亿美元,就业人数近百万人。
多晶硅产业技术与国际先进水平的差距在缩小。少数企业还实现了四氯化硅闭环工艺,使得综合能耗和生产成本大大降低,并彻底解决了四氯化硅的排放和污染环境的问题。已有2家多晶硅生产商的能耗与成本接近国外同行先进水平,多晶硅能耗水平达到每千克耗电40 kWh,成本下降到每千克20美元以下。2011年,国内多晶硅产能接近16万吨,产量在8万吨左右,自给率虽然还不到50%,但是完全依赖进口的局面有了很大的改观。
光伏设备制造业逐渐形成规模,为产业发展提供了强大的支撑。在晶体硅太阳能电池生产线的十几种主要设备中,8种以上国产设备已在国内生产线中占据主导地位。其中单晶炉、扩散炉、等离子刻蚀机、清洗制绒设备、组件层压机、太阳模拟仪等已达到或接近国际先进水平,性价比优势十分明显。多晶硅铸锭炉、多线切割机等设备制造技术取得重大进步,打破国外产品的垄断,有些设备开始出口,如扩散炉、层压机等。
我国已经掌握了产业链的各个环节中的关键技术,并在不断地创新和发展,如电池技术、多晶硅制造技术等,多晶硅电池的平均出厂效率达到16%。尚德的冥王星技术将单晶硅太阳电池的有效面积转化效率提高到了18.8%,多晶硅达到17.2%。英利、天合、阿特斯、晶澳、韩华、南京中电等国际化公司也都持有自己的专有技术,电池的转换效率均达到世界一流水平,平均每瓦太阳能电池的高纯硅材料的用量从世界平均水平9 g/W下降到6 g/W,大大降低了制造成本,使得我国光伏组件在世界上具有很强的价格竞争力。
中国光伏产业在技术的发展上还有哪些不足?
(1)高效节能多晶硅料制备技术
多晶硅料方面我国已经基本掌握了西门子法,硅烷法还需进一步消化吸收,并在大规模合成、高效提纯、低电耗还原、四氯化硅氢化等关键技术环节取得了突破。所生产的多晶硅原料可以满足国内50%的市场。但是在生产成本、产品质量等方面与国外还有一定差距,尤其是冷氢化工艺,需要进一步完成技术的消化吸收。冷氢化工艺能将多晶硅生产改造成为一条低能耗、高产量的完全闭合循环生产线,将剧毒废气四氯化硅转化为多晶硅原料三氯氢硅,实现闭环生产,做到废气系统内消化。冷氢化改造能把成本降低20%。
(2)原材料方面
在电池用银浆方面,目前国内仍是空白,依赖于进口。银浆的性能是影响电池效率的重要因素,发展方向是满足高方块电阻发射极使用的低扩散速度银浆量,甚至是掺杂磷或硼的银浆料,以在烧结过程中同时实现局部重扩散。
EVA树脂是电池主要的封装材料。目前国内虽然可以生产制造,但是性能质量较国外还有一定差别,多数应用在较低端的市场。背板方面国内空白,依赖进口。EVA及背板是影响组件寿命的关键材料,高透过率、抗紫外辐照的EVA和低水、气扩散的背板是主要发展方向,组件寿命应从目前的25年提至30年或更高。
(3)太阳电池制造工艺方面
具有产业化前景的新结构电池包括选择性发射极电池、异质结电池、背面主栅电池及N型电池等,这些电池结构采用不同的技术途径解决了电池的栅线细化、选择性扩散、表面钝化等问题,可以将电池产业化效率提升1~2个百分点。电池制造新工艺还包括无触印刷、铜电极、表面钝化及离子注入等,为电池制造开拓了更多种技术路径。这以上这些新技术上,我国少数企业已经开始涉足,但和国外先进水平尚保持一段差距需要追赶。
(4)设备制造方面
设备投资是电池生产线建设的初始投资中的主要部分,是制约电池成本下降的主要因素之一。在整个光伏产业链上,中国在几种价值较高的关键设备还和国外存在很大差距。有的虽有国产化,但性能质量达不到要求。有的国内尚属空白。包括:还原炉、CVD、PECVD设备、烧结炉和全自动丝印机、线切割机、自动分选机、自动插片机、自动焊接机等、离子注入机。提高这些高价值的关键设备的国产化程度是进一步降低我国电池制造成本的有效途径。
正是由于中国光伏产业的崛起,全球光伏产品成本在10年里获得了快速的下降,从原先的每瓦6美元,下降到现在每瓦1美元,光伏的平准化能源成本已经与天然气持平,平价上网的目标正在逼近现实。在某些电价较高的地区,比如德国,在其居民光伏应用上已经率先实现了平价上网。中国光伏行业的迅猛发展,让世界光伏发电平价上网提前了至少5年,这就是中国光伏行业对世界新能源的巨大贡献。
中国光伏行业在洗牌整合,在等待政策和贸易环境的改善,在积蓄内力提高效率,等待一个真正辉弘的故事高潮的到来---光伏平价上网:光伏发电以平等的价格和传统能源展开发电市场竞争。
中国光伏产业现状?
你好,2020年我国的光伏产业发展态势整体非常好,户用光伏补贴在11月底也会全部用完。而在临近年末,各地区都在下发有关于新能源的政策,可以说是为明年的发展带来了非常好的市场信心。
在最近召开的十四五计划会议中,明确提出要:“推进能源革命”、“构建生态文明体系,促进经济社会发展全面绿色转型”和“加快推动绿色低碳发展”、“全面提高资源利用效率”等要求,为能源产业的持续健康发展指明了方向。
而光伏发电光技术降本空间大、技术进步快、产业化确定性强,是未来主要发展的低成本节能发电方式之一。
未来,我国很多城市农村家庭房屋、建筑的屋顶都会安装光伏电站,来推动清洁能源产业的发展。
按照我国2050年近零排放,深度脱碳的愿景目标,“十四五”能源转型的步伐还需要进一步的加快。大家可以看到,煤电基本要关门了,煤炭提前达峰是大概率的事件。另外,我们要力保非化石能源占比不低于20%的比例,是非常关键的一个指标,风电和光伏就要担当主力了。光伏发电在“十四五”期间,至少要新增2.5亿千瓦,要达到累计装机5亿千瓦。这样我们才能为2030年光伏累计不少于8亿千瓦,实现25%的非化石能源打下基础,进而再一步实现到2030年和2050年非化石能源占到35%和70%的高比例目标。所以我们要坚信并且看见光伏发电将成为未来最重要的发电电源。
所谓,新能源光伏发电的发展前景非常好!
光伏发电特点的现状如何?
明年光伏组件企业将迎来潮水般的订单,光鲜背后存风险
中国光伏企业天合光能和ReneSola年底前发布公告,预示明年光伏组件企业将在国内巨大新增需求支持下迎来潮水般的订单。预计明年类似的企业公告将接踵而来,为光伏类股告别三年来的低迷状态、步入反弹通道源源不断地提供弹药。不过,在光鲜的消息背后,也存在下档风险,即这些巨额订单的支付可能来得迟缓,因很多光伏电站运营者是大型国有实体,后者可能缺乏资金支持雄心勃勃的新项目,也没有技术来运作这些电站。
我当然也不愿意给中国光伏组件行业的复苏泼太多冷水。受产能过剩影响,中外光伏企业自2011年上半年以来都经历了长期痛苦的下滑。工厂关闭和破产令很多老旧和效率低下的产能被淘汰,多数生存下来的企业明年都可能恢复盈利。中国政府规划到2015年国内累计光伏发电装机容量达到35吉瓦(GW),而两年前这一数字还几乎为零。这项极其激进的规划目标为光伏行业的复苏提供了强力支撑。
要实现这一目标并非易事,但是大型国有企业显示他们将掀起光伏建设热潮,帮助政府实现规划目标。天合光能宣布刚刚签署新的框架协议,与新疆当地合作建设1吉瓦光伏发电项目。投资者为这一消息欣喜异常,天合光能股价在公告发布后的纽约早盘交易中大涨逾7%。
天合光能将与吐鲁番当地政府在从明年开始的四年时间里合作建设一系列项目。头两期工程设计光伏发电能力300兆瓦(MW),并于2014年底实现与国家电网并网。在免责公告中,天合光能表示每个新一期项目在动工前都将需要获得地方政府和中国国家电网运营企业的批准。
ReneSola也发布了类似公告,称将在中国西部地区建设三个光伏电站,总装机容量为60兆瓦。根据合作协议,ReneSola将负责建设电站,并在竣工后转售给江苏一家长期持有者。ReneSola股价也获得提振,在纽约早盘交易中上涨了近5%。
这种“建设+转让”模式正逐步流行起来,阿斯特阳光电力(CSIQ.O:行情)就精于这种商业模式。该公司在之前两个月曾宣布了涉及中国市场的三个独立协议,合计将供应232兆瓦光伏组件。
这些看上去无疑都是好消息,但这些项目的结算可能是个大问题。大型国有企业通常都会急于响应政府号召,即使自身可能缺乏项目建设所需的资金和技术。一位消息人士告诉我,一些组件厂商即使还未收到任何资金,就已经开始为这类客户启动光伏电站项目。我预计,多数组件企业最终会收到支付款项。但是,随着这轮建设高潮大面积铺开,我怀疑其中会出现很多问题,工程延期甚至半途而废都有可能。
一句话:天合光能和ReneSola公布的新协议标志着中国将掀起新一轮光伏电站建设热潮,不过一些新项目可能会碰到延期和融资难题。
尽管近期一些观点声称2014年的光伏装机量将达到55GW,但市场调研机构IHS对这种观点持否定态度,该机构最新的太阳能需求季度报告显示,2014年全球光伏系统装机量将呈两位数百分比增长,安装量将介于40-42GW之间。
该报告预测,2013年全球光伏系统装机量将达到35GW,而2014年的安装量将有15%的增幅,达到40GW左右。
虽然该机构看好光伏产业的潜力以及安装量的增长,但仍警告产业可能将遭遇到一些风险。
中国:IHS预测2014年中国市场的光伏系统安装量将在9.5GW左右,远低于发改委规划的12GW目标。这主要是由于缺乏对分布式光伏发电的政策细则支持。在发改委的12GW规划目标中,分布式光伏的规模占8GW,而IHS认为这一目标是不可能实现的。相对高昂的成本、并网的不确定性以及缺乏足够的屋顶空间将对中国2014年的光伏扩张规划造成阻碍。该机构期望发改委能够在年底前公布分布式光伏发电的实施细则。
日本:该机构认为日本光伏市场可能会变得“喜忧参半”。最近日本市场接连出现了一些负面消息:首先,日本经济、贸易与产业部(METI)正就为何只有十分之一的批准光伏项目建成一事展开调查。针对这一延误事件,METI很可能将采取严厉的制裁措施,其中包含取消对未建光伏项目的上网电价补贴补贴。IHS预计这些项目将不会被批准建设。其次,日本颇具吸引力的上网电价补贴政策即将到期,由于缺乏政府支持,该政策在下一财年是否会重新开放还存在不确定性。同时,明年针对非住宅项目的FIT补贴费率降幅将达到20%。最后,日本政府近期对温室气体排放的态度转变很可能会减弱其对可再生能源的支持。但日本市场仍可能保持增长势头,该机构认为2014年该国的光伏市场将是风险与机遇并存。
新兴市场:新兴市场的发展则可能会让许多人失望。IHS预测新兴市场的光伏系统装机量将从今年的5.4GW增长至2014年的7.7GW。各个新兴市场之间发展并不平衡,每个地区的增长速率不尽相同。一些市场不依赖于直接补贴,而是招标机制或私人的购电协议,而从项目公布到实际安装可能会花费几年的时间。智利和南非的案例表明,高达几个GW的安装规划在2013年的实际安装分别只有100MW及200MW。
尽管存在着上述风险,该机构仍看好2014年太阳能产业的发展,并预测2014年整个市场将呈两位数百分比增长,且许多企业重返盈利轨道。该机构表示,40GW的安装量是肯定可以实现的(即使存在着上述风险),但需求是绝对不可能达到55GW的。
通过对100多个国家与地区的分析,该机构并不认为明年将出现光伏元件短缺现象,价格亦不会大幅增长。不过,可以预见,市场对光伏组件、逆变器以及BOS的需求将适度下跌。
据NPDSolarbuzz最新研究报告UnitedStatesDealTracker显示,2013年12月30日---在过去的一年中,美国等待安装的太阳能光伏项目储备增长了7%,现已超过43GW,这将足以供六百万户以上住宅的电力使用。
Solarbuzz认为,美国太阳能光伏项目储备过去以100MW以上的大项目为主,但如今的增长主要由30MW以下的中小项目驱动。不断增长的太阳能光伏项目储备表明美国光伏产业发展良好,NPDSolarbuzz预测2014年美国将成为继中国和日本之后的第三大太阳能光伏市场。
NPDSolarbuzz高级分析师MichaelBarker表示:“这些计划新建或在建的太阳能光伏电站的增长,预计将带动美国光伏应用保持每年双位数的增长率。以装机容量来看,在各州的可再生能源配额制强制要求的刺激下,20MW以上的大型电站仍将继续主导美国光伏产业。不过受益于去年太阳能光伏系统价格的下滑,如今各种规模的电站项目都变得越来越可行。”
为了能在政策到期之前获得30%的美国投资税收抵免(ITC),如今美国太阳能光伏项目开发商将不得不迅速从“初步计划”和“计划”阶段转向“建设”或“完工”阶段。
NPDSolarbuzz分析师ChristineBeadle表示:“美国的全额投资税收抵免优惠税率将于2017年下调。在仅剩的三年时间里,美国太阳能光伏电站开发商计划在截止日期之前完成电站建设,或完成大部分的施工。也正因如此,美国电站开发焦点将转向规模相对较小的项目,以求能在较短的时间内完工。”
目前,一些100MW以上的超大规模光伏电站正主导着美国短期太阳能光伏部署。这些电站包括MountSignalSolar,CopperMountain,Calexico,DesertSunlight和Topaz项目,这些项目目前正处于开发阶段或稳步建设阶段。美国前十大太阳能光伏电站在未来三年内将占到5GW以上的太阳能光伏装机容量。
然而,由于小型光伏电站的规划及完工周期较短,太阳能光伏电站开发商现已将焦点转移到开发30MW以下的电站项目上。在过去的一年中,美国光伏项目储备中这种规模的项目已增加到2,100个以上,同比增长33%。
北方邦与总部驻孟买的Essel InfraProjects Ltd就其中规模最大(50兆瓦)的一座光伏电站签署PPA。值得指出的是,这些合同均基于南方邦2013年光伏发电政策下的招标,该政策旨在2017年光伏装机量达500兆瓦。
其他胜出的投标者还包含Moser Baer公司(新德里,20兆瓦)、AzureSurya Pvt. Ltd.(新德里、10兆瓦)以及JacksonPower(诺伊达、10兆瓦)。
短期PPAs,更高价格
总部驻金奈(Chennai)的RESolve EnergyConsultants指出,在印度任何邦的招标流程中,10年的PPA为期最短,受到开发商的青睐。PPAs将以每千瓦时8.01-9.33印度卢比(0.130-0.15美元)的价格支付,是印度全国招标流程中的最高价格。
RESolve还表示,几乎所有的项目都位于本德尔坎德(Bundelkhand)地区,临近拉贾斯坦邦,该邦具有出众的太阳能条件。
台湾经济部为太阳能产业再添动能,决定调高今(2014)年装置目标量至210百万瓦(MW),较去年成长2成。能源局内部估算,若以1千瓦KW设置成本8万到10万元间,今年210MW等同于有210亿元(新台币)产值产出。今年收购价格降幅趋缓至12.5%,能源局最快在本月中、下旬,展开年度招标作业。
由于太阳能成本下降速度相当快,为了避免业者抢申设赚取高额成本利差,经济部每年会管制申设总额,因此自2010年起总量管制在64MW、2011年为70MW、2012年100MW、2013年暴增到175MW。
能源局安排的210MW当中,分为免竞标与开放竞标两个额度,据了解,今年免竞标量为60MW,较去年增加15MW量;需要竞标量为150MW,较去年多了20MW。至于需要竞标的目标量,能源局每月会按比例释出,预期1月中、下旬就可以立即对外招标12.5MW量。
全球调用机构Energytrend最新报告称,受到太阳能系统安装成本持续下降,以及电价不断攀升,再加上趸购电价持续下滑,导致欧美地区的屋顶型市场持续成长。据EnergyTrend观察显示,部分地区自发自用省下电费所带来的投资报酬率已经超过大型太阳能电站的投资报酬率,自发自用市场的渗透率持续扩大。
由于欧美地区对于大型太阳能电站的补贴持续缩水,造成投资报酬率明显下滑,使得大型电站的发展受到考验,根据EnergyTrend的调查显示,德国市场大型太阳能电的投资报酬目前约在8%~12%之间,大型电站的投资热度持续下滑。另一方面,由于趸购电价明显调降,投资者为求维持基本的投资报酬率,持续要求供应商调降价格,目前组件价格已跌破US$0.7/watt,再加上BOS(Balanceof System)的成本也开始下滑,使得系统成本来到US$3.0/watt附近。虽然大型电站的市场发展出现疑虑,但受惠于系统成本的下降,以及持续高涨的电价,屋顶市场反而逆势上扬,例如2013年美国加州屋顶市场成长约在85%~90%。
另一方面,屋顶型市场的成长有可能挤压到传统电力公司的营收。就过去的商业模式来看,传统电力公司收购再生能源电厂的电力,再转售给消费者,达成三方互惠的局面。然而随着电价的攀升与趸购电下滑,再加上发电成本的下降,部分地区自发自用(Self-Consumption)所省下的电费支出已经优于趸购电价的收入,消费者更倾向采用自发自用的屋顶型太阳能发电系统。以目前的发展趋势来看,传统电力业者的收入将会受到影响,例如近期西澳地区的电力业者就表示电力需求出现下滑。然而对于仍使用传统电力的用户们有可能面临更大的经济压力,由于并网附加费用(surcharge)持续走扬,连带影响电价走势,而仍使用传统电力的用户们等于要花费更多的电费支出,并负担更多的并网成本,间接造成不公平的情况。