大家好!今天让小编来大家介绍下关于2004年世界光伏装机_国外打压中国能源,最后怎么解决的的问题,以下是小编对此问题的归纳整理,让我们一起来看看吧。
文章目录列表:
1.我国太阳能光伏发电装机规模在全世界占比约多少2.国外打压中国能源,最后怎么解决的
3.到哪里能够找到光伏电站每日发电的历史数据,随便哪个发电站都行(最好大量)
4.光伏发电的原理是什么
我国太阳能光伏发电装机规模在全世界占比约多少
我国太阳能光伏发电装机规模在全世界占比约多少26.3%。
2019年全球太阳能光伏发电为114.9GW,中国以30.1GW的规模占据世界第一。在日本,这一比例为53%,印度为46%。在欧盟,到2040年太阳能将占可再生能源新增产能的29%,落后于风电的39%。在中美洲和南美洲,太阳能与风电的比例为18%,落后于水电的26%。
预计到2040年,中国光伏装机量将占可再生能源新增装机量的44%。
太阳能光伏发电优势:
1、太阳能资源取之不尽,用之不竭,照耀到地球上的太阳能要比人类当前耗费的能量大6000倍。并且太阳能在地球上散布普遍,只需有光照的当地就可以运用光伏发电系统,不受地区、海拔等要素的限制。
2、太阳能资源到处可得,可就近供电。不用长间隔保送,防止了长间隔输电线路所形成的电能损掉,还也节流了输电成本。这还也为家用太阳能发电系统在输电不方便的西部大规划运用供应了前提。
3、太阳能光伏发电的能量转换进程简略,是直接从光子到电子的转换,没有中心进程,如热能转换为机械能,机械能转换为电磁能等和机械活动,不存在机械磨损。依据热力学剖析,光伏发电具有很高的理论发电效率,可达80%以上。
4、太阳能光伏发电自身不运用燃料,不排放包括温室气体和其他废气在内的任何物质,不污染空气,不发生噪声,对情况友爱,不会蒙受能源危机或燃料市场不不变而形成的冲击,是真正绿色环保的新型可再生能源。
5、太阳能光伏发电进程无需冷却水,可以装置在没有水的荒凉沙漠上。光伏发电还可以很便利地与修建物连系,组成光伏修建一体化发电系统,不需求独自占地,可节流珍贵的地盘资源。
国外打压中国能源,最后怎么解决的
先来说一下光伏是什么,光伏其实就是太阳能光伏发电系统的简称。也就是说光伏是新能源的一种。
显然,中国的光伏已经发展到世界前列的水平了!中国光伏已成为世界光伏!但是一提起光伏,大家好像对它的影响差了点,以前大家都以为是“传销,不实用,甚至是补贴骗钱”。
其实,包括德国在内的很多欧洲国家,从2004年开始,光伏就已经在大规模商业化的发展了!从2009年左右无锡开始,中国光伏,已然就开始了节节攀升的状态!而到现在,中国在光伏产业链中的所有环节,都在全球遥遥领先,全球前十的多晶硅制造企业,就有七家来自中国 !而华为更是全球最大的逆变器厂商!占据海外将近百分之十七的份额!
所以未来我国的光伏一定是世界顶级产业!发展前景一定会越来越好!
因为光伏行业,既解决环保,又节约能源
一、底层逻辑
光伏这个行业,十年前大家都知道它有前途,段永平也买过它,行业也出了几个首富,但是这个行业相当坎坷,腥风血雨一晃十年了,现在才最终走出来了,标志就是光伏的电可以平价上网了。
行业正在开始极大增长,可能大多数人对这个感受不深,只知道光伏电比传统能源便宜了,所以要大增长了,没有深刻感受到这个厉害。所以我要先讲讲这个,才便于理解一些推论,先讲原理,再推论,这是理工科的思维。
进入19年后,组件1.5元/W的时候,我算了下投资光伏电站的内部收益率在中国已经很容易达到12%了,光伏电站运行20年内,没有补贴的IRR=12%!这是什么意思?意思差不多是你有每年12%的无风险收益,部分项目甚至达到了18%。光伏电站运行起来,风险是很小的,签20年电网合同,也不需要原材料、人工、管理等大波动。你建个房子出租,还不知道会不会没租客,租金会不会降呢对吧?
大家知道投资基本就看十年期国债,认为这个是无风险收益的标杆,债市、股市、理财等等一切都受这个十年期国债的影响,以这个为比较基准,中上风险的投资如果能达到十年期国债收益的2倍就不错,也就是差不多3.25%每年的2倍,6%到8%。投资接触少的人,可以看看理财产品,4%左右就差不多了现在。保险公司或者银行投资个光伏电站,每年挣12%,然后给你4.5%,你还屁颠屁颠的会买,他们会有无穷多的钱建光伏电站。
那些自忖主业水平不高的企业,也搞一大堆光伏电站,以后有持续的现金流吊着。这比某个著名企业靠自己超市吊现金流要牛逼多了。你们自忖投资股票,这20年内年化收益有多少才能匹敌这个无风险的IRR12%?100万等贷款还款期过了,你剩下12年每年可以拿到33万到40多万(看不懂这个的多学习)。有这个养老谁喜欢来股市?
对于企业来讲,光伏电站很容易建,光伏电站的产品基本还看不到市场饱和问题。火电赚钱的时候,一般人还建不了火电,但是光伏容易,建光伏要不了多大资质,3个月就搞定。一算账有钱赚能立马找地开搞(简化了申报、找地、电力接入等描述,但是总之比火电容易百倍)。
资本都是逐利的, 谁能拒绝这个诱惑?18年的时候,石化+核电新增装机量加起来都比不过光伏的新增装机了,今年组件从18年的3元多降到1.4元了,想想是什么情况?以前隆基的钟总说:全球电力25%用光伏的话,十年之内光伏电站每年新增就要达到1000GW,是现在的8倍多。现在看估计6年之内可以达成。
2020年供求极大失衡,先是疫情、现在又是硅料,但是理性的人可以看到更多东西。
二、组件环节
组件这个环节,以前最没技术含量、利润最低、产品同质,以前每年就5%以内的利润率,常常只有2%的利润,传统大厂都在海外上市,估值又低融不到资,负债奇高。
17年以后这个环节变化很快,什么5BB、9BB、叠焊、拼片、高密度封装、双面双波等等小技术浪涌,使得小厂迅速关门,以前传统大厂也不一定跟的住节奏,像晶澳现在还以5BB为主。17年以前的组件产线,很多已经改不了后面的技术了,新的产线投资资金门槛高了80%,传统大厂比如天合、晶科、晶澳等,哪个不是有4/5GW的产线废了武功?但是他们负债本来就很高,很难处理这些老产线,二三线组件厂家想想什么处境?新大厂如隆基乐叶财大气粗,以前没有很大的组件产能,去年把17年以前的老组件产线便宜卖了,做了1个多亿的资产减值。
上面说的什么?产业门槛提高、产业集中。现在基本有共识,组件以后就剩下十来家主要玩家,前五玩家占一大半市场,前三玩家占一半市场。前三玩家必有隆基和晶科,剩下一个会是谁呢,还看不清楚,天合和晶澳的希望最大。
19年底组件还要1.9元到2元,由于疫情,短短四五个月价格就跌倒1.4这个档次了,这是由于供需极度失衡。上面我已经做了原理逻辑分析了,组件供需平衡后,我估计组件价格会在1.5元到1.7元之间会维持很长一段时间,组件环节会逐渐有丰厚的利润,低于1.5元需求会疯,供给跟不上这么疯。上面说了产业集中和利润回升这两个问题,还有一点值得一提,其实组件这个环节比较特殊,还自带一点To C属性,渠道是个重要附属物,大格局已定后,小企业以后想翻身很难了。组件环节集中后,手握终端市场,对上的话语权会提高。
三、电池环节
电池环节传统上会被组件大厂向上延伸,目前纯电池厂家(无组件)主要就是通威和爱旭,但是组件产能最大的却不是他们,而是隆基。
电池效率以前晶澳是王者,可惜它给的待遇不好,成了业界的电池黄埔军校,以前是天合晶澳,现在是隆基和晶科轮流引领效率。
电池的成本,去年是通威是独一档的王者,现在它和第二档的差距缩小了很多,隆基号称和它差不多了。电池环节的成本主要是靠设备的先进、产能的规模,而不是靠制造业的精细管理,尴尬吧。当然通威在饲料行业的精细管理经验极大的帮助了它。
电池有人说这个环节利润低、技术更新快,是个“垃圾环节”,希望技术更新慢点,我不同意,这是不懂商业规律。19年的时候,通威和隆基都表示过,一条电池产线是2年多一点回本,这个环节只是利润率低,利润并不低的,要知道一般制造业是8年回本的。而且所有有电池的公司都在飞快扩产电池产能,这已经说明了一切。
电池一投就是整个产线,所以会偶尔过剩。
电池环节我不认为会很出彩,上有高度集中的硅片环节,下游越来越集中的组件环节,而且下游的组件厂都有自己庞大的电池产能,这个环节能量产的技术大家也差不远,怎么能出彩?
但是钱还是会赚的。但是电池面临的大风险是最大的,钙钛矿等技术可能会彻底颠覆这个环节。
四、硅片环节
从硅片往上,安全性就越高,因为硅基还不能被覆灭,钙钛矿HIT等都是对硅基的补充,没有大的风险。硅片这个环节,是集中度最高,门槛最高的环节,目前是双寡头:隆基和中环,以后可能会隆基独大。硅片隆基有绝对的优势,可能2年内优势还赶不上。
一是传统工艺参数经验很多,研发力量很强,比如CCZ协鑫是买的,中环是和协鑫合作办厂得到一些的,但是隆基是自己研发的;比如气体回收,今年炒的还没火起来,才知道隆基4年前就气体回收了,19年隆基的非硅成本0.85的时候,中环、晶科一个是1一个是1.05。现在隆基已经不公布具体多少了,它自己说已经接近极限了。
二是掺嫁这个工艺,好像只有晶澳和隆基向越信拿了专利,前者是买后者是互相授信,越信的主要掺嫁专利在大部分地区到期,还有其他掺嫁专利没过期。国内掺嫁一共24个专利,隆基独占18个专利,数字可能不精确,但是大概是这么样子了。
三是隆基的供应线是自己独有的,控制系统也是自己的,它的老炉子折旧完了的,改改还能用,据公布的数字比其他厂家的新炉子差距10%以内,新炉子超过同行的新炉子。
你看今年,疫情的时候,有新玩家进来,隆基的硅片面临竞争,比二线同行贵2毛,成本还低2毛,一直降价降到新玩家不跟降了,据我计算还有26%的毛利;硅料供给出问题的时候,隆基直接刚性涨价,把涨价传导下游(我觉得这个才是合理的,涨到需求缩下来,等新疆的硅料解决),想想多可怕。但是硅片差距以后应该会缩小。
由于整个行业飞速增长,硅片环节只要隆基扩产到适度过剩,其他玩家想过好日子是比较难的。估计隆基的利润率也会降下来,净利润15%已经在制造业很好了,制造业量大周转快。
五、硅料环节
硅料这个环节,自从国内改良西门子法突破后,就没有大的技术门槛了,只是扩产周期比较长,两年多三年吧,所以弹性小。最近硅料紧缺,涨的很高,但是我认为是短期现象,把需求降下来价格就平衡下来了。关于硅料我在驳治雨的一文中说的比较多,这里不多说了。
有人幻想硅料会涨起来一去不复返,我认为不会的。上半年硅片大战,把硅料压的只有2家满产,其余或减产或检修,有的还永久停工,可以看到目前地位差别。硅料200GW的总产能,永久停了一部分,但是陆续开个150GW还是开的起来的,明年虽然行业飞增,但是150/60GW就差不多了,没有什么缺口,2021年底新产能就开出来了,硅料搞不好会进入永久的安静期。硅料属于大化工,利润也一般,其他环节很少会往上延伸到这个环节。
六、辅材和设备
不可否认有些东西会有阶段性机会,比如玻璃(建立在时间差上面),还有些有更安全的增长,比如EVA/POE(建立在过剩、微利上面)。但是光伏的辅材、设备没有比较难的东西,没有什么门槛性强的,而且光伏主线已经是在行业还没有进入平稳期就已经决出来了大玩家,这些支线很难有长期的大机会,很难有超越主线的长期机会。
读一读日本金刚线的故事就知道了,光伏主线厂家很容易扶持一家对手出来。
因为传统能源越来越稀缺
已经爆发过了。即将迎来的是持续爆发,能否持续,要看储能技术的发展,光伏虽然属于新能源,但发电的稳定性相比热电,核电要差。如果储能技术没有突破,持续大爆发可能性要大打折扣。
在哪看出来的?明明还要下跌20%左右才会止跌,等创业板指数在2200左右就可以抄底了。
垃圾电,爆发啥,顶多吃点大基建的红利
光伏行业既解决环保,又节约能源[呲牙][呲牙][呲牙]
卖不出去,只能出口转内销了
因为光伏是最安全的清洁能源。水电建设会对生态和环境造成破坏,丰水期放水导致下游涝灾,枯水期蓄水导致下游旱灾;大坝也可能成为反动势力破坏的目标,一旦被炸,水漫金山。核电技术虽然很好,但核泄漏还是时而有之,核废料处理也难。火电污染大,就不必赘述,光伏没有污染没有泄露风险也不会对周围环境产生不利影响。
光伏的建设成本低,一家几万块就能建,而且光伏发电转化率也逐年提高 ,成本也在逐渐追平火电。光伏也不挑建设环境,只要光照充足就可以搞,而且光伏对治理环境也有好处。比如在沙漠边缘的光伏板,形成了阴凉,洗光伏板时的水使沙土有一定水分,长出了草,养羊为农民增收。核电和水电很挑环境,离水远了搞不了核电,河流高度差小搞不了水电。
基于上面说的优点,国家后续会大力发展光伏,让它的占比逐渐提高,减少对火电的依赖,让电最终大多数是绿电。因为国家后面肯定要大力发展电动车 ,淘汰燃油车,如果电动车还用煤发的电,其实就是脱裤子放屁,没起什么改善环境的作用。用风光水核发电,用清洁能源驱动 汽车 ,才是有意义的。将来,农村的屋顶,城市高楼的屋顶,沙漠戈壁等地方都可以安装光伏电板,所以只要国家大力搞,市场广阔,行业发展巨大。国外也是一样,有些连水电核电都不太想用,太阳能会是很好的替代 。
到哪里能够找到光伏电站每日发电的历史数据,随便哪个发电站都行(最好大量)
美国曾经是光伏产业领域的霸主,但最后中国光伏企业成功占领了欧美市场,欧洲离不开中国光伏产业链,美国十年来想方设法打压中国光伏,却又一直无法摆脱依赖。
但中国光伏产业早期的发展并不是一帆风顺的,中国第一代和第二代光伏企业经历了很多波折,才一步步完成产业升级,打破欧美的技术封锁和资本围堵,最终在全球光伏市场拥有了话语权,主导全球光伏产业链。
今天我们从中国光伏产业发展史切入,谈谈中国光伏企业是如何在欧美的围追堵截中,生存下来,并且完成产业逆袭,打造出另一张中国产业名片的?
三次石油危机推动全球太阳能产业发展
20世纪70年代,阿拉伯国家禁运石油,油价疯涨,全球爆发石油危机,美国开始扶持新能源产业发展,投入资金研发太阳能光伏技术,并且对光伏产业进行补贴,成为了首批发展光伏产业的国家。
在80年代初美国就拥有了全球85%以上的光伏产业市场份额,但那个时候光伏产业的市场还很小,而且随着油价回落,美国新能源发展计划被搁浅了,传统能源寡头势力崛起。
在电力行业发展的早期,电网还无法覆盖西北和边远地区,而中西部地区拥有丰富的风光资源,中国看到了光伏发电在解决西部和农村地区缺电问题方面的价值,开始大力发展光伏产业。光明工程让电网无法覆盖的西北地区用上了太阳能。
2001年,中国第一家光伏企业无锡尚德在无锡国联发展集团和五家地方国企的支持下诞生了,第一代光伏企业从解决西部农村用电开始,随后赶上了全球光伏产业的第一次发展红利。
2004年全球环保理念爆发,可再生能源兴起,欧美发达经济体开始大力发展太阳能产业,市场需求大幅增长,中国第一代光伏企业崛起,凭借低成本优势,获得了欧美市场大量光伏组件的订单,并且实现海外扩张。
中国光伏企业纷纷出海上市,一度占据欧美光伏上市企业的半壁江山,其中施正荣的无锡尚德,彭小峰的江西赛维,苗连生的英利集团成为了中国第一代光伏企业的三大巨头。三家光伏巨头的创始人也相继成为中国光伏首富,登上福布斯财富榜。
但中国第一代光伏企业的疯狂扩张也埋下了隐患,海外上市的光伏企业属于“三头在外”的发展模式,简单来说就是多晶硅材料定价权,光伏产业技术,光伏需求市场都掌握在欧美手中,而中国光伏企业只参与了中间环节的光伏组件和产品的加工,利润很薄。
华尔街资本和欧洲的多晶硅材料供应商看到了中国第一代光伏企业的弱点,开始围猎中国第一代光伏企业,操控多晶硅材料价格上涨。
欧美多晶硅材料供应商先在期货市场制造光伏材料价格上涨的市场预期,多晶硅材料从每公斤40美元炒作到每公斤500美元,让中国光伏企业产生对光伏原料价格上涨产生担忧,于是国内很多光伏企业提前与欧美光伏材料供应商签订长期订单合同,锁定所谓的低价多晶硅原料。
举个例子无锡尚德在美国上市之后,施正荣成为中国首富,他认为未来10年光伏产业会持续增长,多晶硅材料价格会越来越高,一下子与美国的MEMC签订10年订单合同,并且与美国的HOKU签订6.7亿美金的多晶硅供货合同。
结果多晶硅材料价格出现大涨大跌的过山车走势,加上08年次贷危机发生,欧美光伏需求市场萎缩,多晶硅价格继续大幅下跌,出现了白菜价,提前签订的多晶硅低价合同,变成了天价合同,而第一个顶不住的就是尚德,施正荣只能选择支付2亿多的巨额违约金,终止部分天价多晶硅合同。
而彼时中国第一代光伏企业借助资本市场产能增长了10多倍,面临产能过剩和次贷危机的双重压力,天价多晶硅材料合同更是让国内光伏企业雪上加霜,负债累累,陷入破产边缘。
2008年金融危机之前,中国有超过400家光伏企业,成为全球规模最大的光伏制造商,而金融危机之后,只剩下不到50家,损失惨重。
中国第一代光伏企业在短暂的辉煌之后,折戟海外市场,成为了欧美资本的猎物,最终不得不退回国内市场。
无锡尚德在2013年破产重整,次年从纽交所退市,这也是第一代光伏产业发展的缩影,但中国光伏产业并没有从此一蹶不振。
中国光伏企业再次崛起,实现国产化替代
中国第一代光伏企业折戟海外市场之后,中国光伏产业迎来了新的发展契机,以隆基股份和保利协鑫为代表的中国第二代光伏企业崛起,完成了中国光伏产业的国产化替代。
次贷危机和欧债危机让欧美经济衰退,欧美光伏产业也受到巨大冲击,产业市场大幅萎缩,而美国和欧盟的光伏巨头也失去了补贴和产业扶持,开始走下坡路,甚至破产倒闭。
而这个时候中国光伏企业回到了中西部光伏产业的基地,在西藏和新疆等地区继续发展光伏产业,不仅解决了西部地区缺电问题,而且光伏发电成本不断降低,开启了西电东送模式,用西部新能源支持东部城市和产业经济区发展,也为西部地区带来了新能源产业的回报。
在第一代民营光伏企业败走海外市场之后,扎根西部新能源基地的国企比如中电投和中国华陆公司等并没有放弃,10年磨一剑,以西部地区为光伏产业基地,东部沿海城市实现产业技术迭代,着手解决中国光伏产业“三头在外”的产业问题,打开了光伏产业在国内的市场需求,开启了内循环模式,不在依托海外市场。
这个过程中,金太阳工程和江苏计划为中国光伏产业在国内发展提供了市场支撑,在中国西部推动光伏风电产业发展的中电投,转战东部沿海地区,与中国硅王之称的保利协鑫达成合作,开辟了中国光伏产业的第二战线,完成了市场和产业技术的迭代升级,解决了市场和技术两头在外的问题。
而在多晶硅材料领域,第一代光伏企业尚德借着欧美太阳能产业扩张的风口,一度成为全球最大的多晶硅制造商,但实际上欧美掌握了多晶硅材料的定价权,我们在光伏原材料领域进口依赖超过90%。
中国华陆公司的一个工程师陈维平带领团队,不到一年时间突破了多晶硅领域的冷氢化核心技术,并且创造了多个世界第一,打破了欧美多晶硅技术的垄断,最终这项技术被广泛应用到民营光伏企业和市场,光伏产业成本进一步降低,同时解决了多晶硅材料对外依赖的问题。
在单晶硅领域,一直低调的隆基股份,没有盲目扩张,躲过了海外资本围猎,成为中国早期光伏企业的幸存者,并且选择了不被看好的单晶硅材料市场,最终在单晶硅原料和技术领域取得了新突破,进一步降低了中国光伏发电的度电成本。
至此,中国用3年时间完成了光伏产业的国产替代,中国掌握了市场,技术,原料的主动权,2011年也成为了中美光伏产业的一个分界点,中国光伏产业的市场份额和技术优势,开始主导全球光伏产业链。
而经历了08年金融危机和欧债危机之后,欧美光伏企业一直没有缓过来,错过了全球光伏产业的第二次扩张红利,并且开始深度依赖中国光伏企业提供技术和产品,欧洲一半以上的光伏产品和组件需要从中国进口。
另外在光伏电池板领域,逆变器这一关键产品,中国也逐步占据主导地位,华为的光伏逆变器占了全球市场份额的23%,连续多年稳居市场第一位置。
当中国第二代光伏企业再次席卷欧美市场的时候,欧美产业资本不愿失去光伏市场的主动权和利润,再次围猎中国二代光伏企业,但他们发现行不通了,无论是产业技术,还是多晶硅原料,中国都领先欧美了。
最后在自由竞争比不过中国光伏企业的时候,欧盟和美国商务部联合起来,对中国光伏发起了双反调查,认为中国光伏低价冲击了欧美市场,通过贸易保护的形式,再次把中国企业赶出欧美市场。
美国和欧盟制造贸易壁垒的方式,来打压第二代光伏企业,成功了吗?
中西部新能源经济崛起,中国光伏主导全球光伏产业链
中国二代光伏企业再次退出欧美市场,但已经完成国产化替代的二代光伏企业并没有退缩,而是以国内市场为依托,提高国内光伏产业集中度,并且继续中国光伏产业的全球扩张,打开了亚洲和非洲市场,光伏产业的市场份额再次增长,夯实中国光伏在全球光伏产业的主导地位。
在一带一路战略下,中西部新能源经济崛起,以光伏风电为代表的新能源产业,为西部未来发展奠定了基础,这也意味着中国西部地区未来有望成为中国的新能源中心,甚至是亚洲的新能源中心,对全球新能源经济产业产业重大影响。
在全球能源碳中和趋势下,太阳能产业再次迎来高增长,光伏风电等清洁能源产业可以优化我们的能源结构,减少对煤电的依赖,而在水电发展空间有限的情况下,未来中国要提升新能源发电量,提升可再生能源发电比例,光伏风电将是关键。
中东有石油,中国有沙漠,如果能够充分利用西部地区风光资源,提高沙漠戈壁地区的光伏发电装机量,我们的能源安全和可持续发展问题将会得到解决,甚至可以完全摆脱煤电。
比亚迪的王传福认为中国1%的沙漠铺满光伏太阳能电池板,就可以解决全国人民用电问题。
当然我们也不能忽略光伏发电的不稳定性问题,还需要配套的新型电力系统,解决绿色电力并网发电问题,发展储能产业,形成源网负荷一体化的现代能源体系。
今年中国非化石能源发电装机量突破11亿千瓦,超过了煤电装机容量,光伏发电比例进一步提升,在全球光伏发电装机量中,中国连续多年保持第一,美国次之,而光伏发电成本也远远低于欧美经济体。
在全球光伏供应链体系中,硅片几乎都来自中国市场,中国新疆已经成为全球多晶硅材料的供应基地,目前全球太阳能电池工厂销售和使用的硅片97%来自中国。
第二代光伏企业打开了东南亚市场,如今东南亚乃至全球的光伏制造商都离不开中国生产的晶圆和多晶硅,全球太阳能行业需要的多晶硅74%都是中国生产的。
美国太阳能一直高度依赖进口,国内光伏制造商产能无法满足需求,其中85%以上的进口太阳能电池板都来自东南亚地区,而这个地区的光伏供应链体系也是中国光伏企业占据主导地位。
这也是为何今年美国商务部启动对东南亚光伏产业调查,结果不到一个月取消调查,给予关税豁免的原因,无论是制裁中国新疆,还是对东南亚光伏产业双反调查,都会冲击全球光伏产业链,最终冲击美国自身的光伏产业,欧美已经无法摆脱对中国光伏产业的依赖了。
中国已经是欧洲最大贸易伙伴,欧洲深陷能源危机,开始了激进的清洁能源产业转型计划,提高可再生能源发电比例,这意味着中欧未来的光伏产品贸易比重会大幅提升,欧洲需要中国的光伏产品和技术体系,来完成欧洲的能源转型计划。
在双碳经济时代,全球能源经济的增量市场在新能源领域,而光伏太阳能产业将是新能源产业的支柱,中国光伏将成为新的世界名片,帮助中国赢得未来新能源经济的话语权,主导全球新能源经济的发展。
光伏发电的原理是什么
太阳能光伏发电是目前发展最为迅速、并且前景最为看好的可再生能源产业之一。自1990年以来,全球光伏组件年度产量从46兆瓦增加至2010年的23.5GW,20年期间增加了500倍以上,年均复合增长率[1]超过36.5%。截至2010年全球光伏发电累积装机容量达到了40GW,近5年的增长率超过了49%。这一增速使得光伏产业成为到目前为止增长最快的产业之一。展望未来,国际能源署预计到2020年光伏发电在许多地区能够实现电网平价,到2050年能够提供全球发电量的11%。
一、发展现状
2011年9月5日,欧盟联合研究中心能源与交通研究所发布了其年度统计分析报告《光伏现状报告2011》,对全球超过300家相关企业的调查结果进行总结和评估。根据报告,从光伏组件生产情况来看,过去数年经历了重大变化,中国大陆已成为全球主要的太阳能电池和组件制造中心,其后是中国台湾、德国和日本。全球前20位太阳能电池制造商中,有8家中国大陆企业、5家欧美企业、4家台湾企业、3家日本企业,中国大陆有6家企业进入前十位。而从光伏装机情况来看,欧盟凭借其累计装机容量超过29 GW,领先于其他国家和地区。截至2010年底,欧洲光伏装机占到全球光伏装机总量的70%以上。
在价格方面,受光伏市场从供应受限向需求驱动转变,以及光伏组件产能过剩的影响,过去3年内光伏组件价格大幅降低,降幅接近50%。未来光伏系统成本的降低将不仅取决于太阳能电池和组件的技术改进和规模扩大效益,还取决于系统组件成本以及整体安装、规划、运行、许可与融资成本的降低。预计,光伏技术领域的投资将从2010年的350~400亿欧元翻倍增长至2015年的700亿欧元,组件终端价格还将持续下降。
在技术发展方面,结晶硅太阳能电池仍是主流技术,2010年其市场份额约占85%,目前,该技术主要优势是能够在相对较短的时间内提供、组装和开工生产。但由于硅原料的阶段性短缺和为新进企业直接提供交钥匙生产线的出现,使得2005~2009年,薄膜太阳能电池的投资有大幅度的增加,目前该行业已有超过200家企业。此外,聚光光伏(CPV)是一个新兴市场,包括两种技术途径:一种是高聚光倍数,超过300个日照强度;另一种是中低聚光倍数,聚光系数在2~300之间。目前CPV的市场份额还很低,但有越来越多的企业开始关注该领域。2008年CPV产量约为10兆瓦,2010年预计在10~20兆瓦之间,到2011年有望达到100~200兆瓦。此外,受到光伏市场整体增长驱动,染料敏化太阳能电池也已准备进入市场,此种电池主要由纳米多孔半导体薄膜、染料敏化剂、氧化还原电解质、对电极和导电基底等几部分组成,欧、美、日等发达国家已投入大量资金对其进行研发。
二、竞争力
2011年9月6日,欧洲光伏产业协会(EPIA)发布了最新光伏竞争力分析报告《太阳能光伏在能源部门的竞争在竞争的道路上》,全面分析了5个太阳能光伏产业主要市场,包括法国、德国、意大利、西班牙和英国。分析结果表明,一些国家最早于2013年可实现光伏产业竞争力,到2020年可在更广泛的市场实现竞争力。近年来已证明在合适的监管框架下,太阳能光伏发电技术可以成为达到欧盟2020年能源目标的一个主要贡献力量。
报告主要结论包括:在未来10年内,所有国家和各细分市场的光伏发电系统价格将下降36%~51%;考虑到光伏发电效率的提高、规模经济和光伏市场的发展成熟,以及所有电力来源发电成本的增长趋势,2020年前光伏可在欧盟5个最大的电力市场中具有竞争力;鉴于多数欧盟大国从南到北的太阳能辐射水平不同,以及不同的细分市场,欧洲各地不会在同一时间实现光伏技术的竞争力;整个欧洲范围光伏竞争力的实现将需要监管框架的政治承诺,支持技术发展,并消除市场畸变。
三、制约因素
如同其他任何新兴产业一样,光伏产业也存在着若干不容忽视的问题,将会制约其进一步发展。国际社会对光伏产业发展的制约因素也有着不同声音:
1.光伏发电蓬勃发展或造成铅污染
美国田纳西大学Knoxville分校土木与环境工程助理教授ChrIS Cherry领导的一项研究发现,由于太阳能光伏发电严重依赖铅酸蓄电池进行储能,到2022年,中国和印度太阳能光伏产业直接造成的铅污染可能相当于2009年全球铅产量的三分之一;这两个发展中国家由于在铅采选、冶炼、制造和重复使用生命周期环节的低效率,可能会产生超过240万吨的铅污染物;其他发展中国家也可能会出现类似的问题。研究指出,铅金属采选和冶炼业应进行技术改造以提高转化效率,太阳能光伏产业界应该开展铅回收和循环利用计划;而政府在国家太阳能发电计划中需要考虑到向铅蓄电池行业环境保护方面进行投资、制定电池回收政策等措施。如果情况得不到改善,铅电池的使用将导致环境的污染以及工人和儿童的铅中毒,如神经损伤、肾功能衰竭、心血管系统及生殖系统问题。
2.材料短缺将阻碍薄膜光伏发展
2011年7月,英国能源研究中心(UKERC)发布了题为《材料的可用性:未来低碳经济的潜在制约因素》的报告,基于太阳能电池厚度、转换效率和其他材料使用的主要驱动因素等不同假设,对全球铟和碲的需求与供应情况进行了评估。报告指出,铟和碲是目前主流薄膜太阳能电池(CIGS、CdTe)的关键材料,尽管目前薄膜光伏市场增长迅速,但短期内光伏设备的材料需求能够得到满足;而从长期来看,如果未来20年的市场增长速度与一些高增长预测情景相一致甚至超出,薄膜光伏设备的材料需求将大大超过当今全球的生产量,如碲需求的增长可能会高达1800%,铟(也用于平板显示器的制造)产量可能需要增加12%~170%。而且有关这两种稀有金属未来供应的信息不够充分(如不同来源的产量、储量或资源量预测值相差甚远),现有研究工作无法确定产量的扩大能否满足需求,还需要开展更多的工作及收集更加全面的数据来深入探讨这一问题。
3.利用光伏发电需要因地制宜
2011年7月6日,美国电气和电子工程师协会(IEEE)终身会士Prabhu Deodhar指出,目前,世界上一些国家正计划建设或已建设了大量兆瓦级太阳能光伏电站,但基于以下原因,许多专家都认为建设如此多的大型集中式太阳能发电站是浪费投资和滥用技术。
①一般常规电厂(水电或火电)需要在临近能源资源处建造,这就要求付出巨大的成本将电力输送到负荷中心。而由于太阳能是无所不在的,可在需要能源的地方就地收集利用,是理想的分布式电源,避免了高压输电造成的线损。
②光伏发电具有真正的模块化优势。它可以通过从数千瓦到20兆瓦甚至200兆瓦的不同规模实现成本效益。一座10千瓦电站或150兆瓦电站的每瓦太阳能发电成本相同,但土地成本和其他“软成本”使得大型电站更加昂贵。因此,大型太阳能光伏电站没有“规模优势”。事实上,由于逆变器的功率有限,所有兆瓦级太阳能电站基本上是若干500千瓦电站的集群,用一百座500千瓦电站来代替单个50兆瓦电站更切实际。
③兆瓦级太阳能光伏电站最大的问题在于,当电能通过一系列电力变压器后,损耗率达到12%~15%。太阳能光伏用400伏三相逆变器产生电力。在大型电站中,首先通过几个电力变压器将电压提高到66千伏或是更高,然后再通过变压器组降至400伏以满足消费者的需求。此外,在电网传输中还有5%~7%的损耗。而与此形成鲜明对比的是,规模较小的太阳能发电站靠近用户,在输送过程中几乎没有能量损失。
④太阳能光伏发电的一个主要限制是每千瓦占用空间较大,土地可以采用更有价值的使用方式,而不是被太阳能电池组件所覆盖。大型太阳能电站往往建在偏远地区,会导致环境问题或与农业用地产生冲突。大型集中式电站相关的安全和维护问题也日益突出。
⑤电力在电网中的流动方式和其电网结构的分析。大量的电力在电网中始终循环在66千瓦或132千瓦的水平。即使并入200兆瓦电力也只是极小的一部分。所以这样的容量提升并没有解决类似停电和电网终端“高阻抗”大幅波动的问题。相比于大型电站,400伏馈电通常能够切实减轻电网阻塞。电压波动的发生是由于电网的高阻抗,就地回馈400伏太阳能电力将立即降低电网的阻抗,并提供稳定、清洁的能源。
总之,光伏产业作为代表性清洁能源新兴产业,对应对能源问题,缓解气候变暖起着重要作用。但在蓬勃发展的光环下仍存在着如环境污染、材料短缺、规模问题等诸多负面因素。如果对此没有充分认识,并综合包括政府、学界、产业界、公众等各利益相关方的意见进行统筹规划、进行技术的升级改造和因地制宜的应用,将不可避免地对光伏产业未来发展造成严重影响。
不知道可不可以?
光伏发电的原理如下:
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。
如果光线照射在太阳能电池上并且光在界面层被吸收,具有足够能量的光子能够在P型硅和N型硅中将电子从共价键中激发,以致产生电子-空穴对。界面层附近的电子和空穴在复合之前,将通过空间电荷的电场作用被相互分离。电子向带正电的N区和空穴向带负电的P区运动。
我国光伏发电技术的发展
2005年全国新增光伏发电装机只有5兆瓦,仅占全球当年新增总量的0.36%;2005年全国累计光伏装机量70兆瓦,仅为当时全球总量的1.35%。而2017年全国新增装机达到53G瓦,占全国电源新增装机的39%,连续5年增量世界第一,占据全球增量的半壁江山。
2017年,全国光伏发电累计装机达到130G瓦,连续三年装机总量世界第一,占全球总量的32.4%。截至2017年底,光伏累计发电约2565亿千瓦时,节约标煤超过8000万吨,累计减排二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物分别为2.1亿吨、68万吨和59.2万吨。