光伏产业现状_目前国内外太阳能光伏发电的现状和趋势

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陕西省光伏产业现状和未来几年的发展前景是什么

陕西省太阳能光伏产业发展论证报告

第一章 太阳能光伏产业是本世纪最具潜力的新能源产业

能源是人类赖以生存的基础，也是经济和社会发展的物质保障。

近年以来，世纪能源消费剧增，化石能源（煤炭、石油、天然气等）消耗迅速。

化石能源的过度开采和使用，使得环境污染问题日益突出，特别是温室气体排放导致日益严峻的全球气候变化，使人类赖以生存的生态环境受到严重威胁。

能源消费的需求是随社会的发展而发展，社会经济发展决定着人们对能源需求的增长，同时能源的供应状况又反过来制约着社会经济的发展。

历史上三次科技革命的发展，正是由于能源提供了高效的动力，才推动了世界经济的新飞跃。

大致来说，人类在能源消费上经历了三个阶段，目前正酝酿走向第四阶段。

在整个前资本主义时期，生产力不发达，木柴等在能源消费中居首位，被称为能源的“木柴时代”。

以蒸汽机为主要标志的18世纪的资本足以产业革命，对煤炭需求量骤增，到20世纪初达95%，取代木柴成为主要能源，进入了能源的“煤炭时代”，完成了世界能源消费结构的第一次重大改革。

一直持续到50年代末、60年代初，煤炭海战消费总量的1/2以上。

是有的开采、运输、成本和特点优势，以及基于内燃机的交通运输业的兴起，只是世界石油消费量快速增加。

60年代初石油（气）的产量与消费量超过煤炭，世界能源进入“石油时代”。

影响世界各国能源消费结构变化的因素：一是取决于经济发展与生产力发展水平；二是能源资源条件。

如50年代中期，美国成为世界第一个以石油为首位能源的国家。

日本能源贫乏，60年代中期实现转换。

而煤炭资源丰富的国家，进展迟缓，到60年代、70年初，（前）联邦德国、法国、英国才相继以石油为主要能源。

至今有些国家仍以煤炭为主，如中国（81.2%）、波兰（80.2%）、印度（67.9%）等。

面对日益枯竭的化石能源和不断恶化的生态环境，人类需要进行第三次能源结构转换，从矿物能源向可再生能源转换，用可再生能源（包括风能、太阳能、地热能、水能、生物智能和海洋能等）替代矿物能源，用无碳能源、低碳能源替代高碳能源。

预计彻底转换需半个到一个世纪。

这期间将是能源的“多极化时代”。

太阳能是来自地球之外的能源，具有无污染、安全、长寿命、维护简单、资源永不枯竭和资源分布范围广泛等特点，被认为是21世纪最重要的新能源。

据预测：按照2007年的世界能源用量及已探明的能源储量计算：石油可再用40年，天然气可再用63年，煤可再用147年，核能可利用70-80年（铀元素的储量）。

光伏产业目前正处于产业成长期，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。

第一节 太阳能光伏产业概述

近五年来，全球光伏产业的发展以每年50%的速度增长，2008年达到6000MW的规模。

据世界能源组织（IEA）、欧洲联合研究中心、欧洲光伏工业协会预测，未来数十年光伏产业的增长率将高达30%以上，到2030年光伏发电将占全球发电量的20%。

中国光伏产业得以与世界光伏发电市场的巨大需求，近4年来以每年平均200%的速度发展，2007年电池片和电池组件产量跃居世界第一，占全球产量的1/4，2008年更是占到全球产量的1/3。

1、太阳能光伏产业的发展历程

1839年19岁的法国贝尔勒尔做物理实验时，发现在导电液中的两种金属电极用光照射时，电流会加强，从而发现了“光生伏打效应”；1904年爱因斯坦发表光电效应论文，为此在1921年获得诺贝尔奖；1954年5月美国贝尔实验室恰宾、富勒和皮尔松开发出效率为6%的硅太阳能电池，这是世界上第一个实用的太阳能电池。

但造价太高（357美元/瓦），缺乏商业上的价值。

就在此时，开创人类历史的第一项计划——太空计划也正如火如荼地进行着，因为太阳能电池具有不可取代的重要性，使得太阳能电池找到了另一片发展的天空。

从1957年苏联发射第一颗人造卫星开始，太阳能电池就肩负着太空飞行任务中一项重要的任务。

20世纪70年代初，由于中东战争，石油禁运，工业国家的石油供应中断造成能源危机，迫使人们不得不再度重视太阳能电池由于电力系统的可行性。

在20世纪70年代中期，研制出了超薄单晶硅光伏电池。

1990年以后，人们开始将太阳能电池发电与民生用电结合，于是“并联型太阳能电池发电系统”开始推广。

如今，太阳能电池已经发展到第三代。

第一代太阳能电池主要是基于硅晶片，采用单晶硅和多晶硅及GaAs材料制作。

其技术已发展成熟，但高昂的材料成本在全部生产成本中占据主导地位。

要真正达到大规模利用太阳能电池的目标，降低材料的成本就成为降低光伏电池成本的主要手段。

以至于使得人们不惜以牺牲电池的转换效率为代价来开发薄膜电池。

第二代太阳能电池是基于薄膜技术的一种太阳能电池。

构成薄膜太阳能电池的材料有很多种，主要包括多晶硅、非晶硅、碲化镉以及铜铟硒，其中一多晶硅薄膜太阳能电池性能最优。

第三代太阳能电池是21世纪以来的主要发展方向，主要本着以提高光电转换效率和降低生产成本为根本目标进行研发。

目前投入应用的主要有叠层太阳能电池、纳米太阳能电池、玻璃窗式太阳能电池等。

在技术进步的推动和各国 *** 的激励政策驱动下，太阳能光伏发电产业和事成得以迅速发展。

2000年至2008年，全球太阳电池产量年均复合增长率为47%，2008年产量达到6.4GW。

同期，以欧美为主的全球太阳能光伏发电应用市场也以45%的年均复合增长率块数增长。

2008年全球累计装机总量已接近15GW。

图1

图2

中国光伏产业在世界光伏发展的拉动下，近年来飞速发展。

2008年中国光伏电池产量达到2GW，保持全球第一的地位，占全球份额的30%。

2008年全球前25家太阳电池生产商中（见图3）,有8家是中国企业。

然而，中国光伏产业的发展和光伏应用市场的发展却存在着极大的不平衡。

98%的光伏产品靠出口。

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目前国内外太阳能光伏发电的现状和趋势

目前我国太阳能光伏产业已经形成比较完整的产业链，特别是在太阳能电池制造方面已经达到了国际先进水平。光伏产业主要分为晶体硅与薄膜电池两大类，其产业链分别为：

晶体硅产业链：

薄膜电池产业链：

2006—2007年，陆续共有10家中国光伏企业在海外上市。见表1。其中8家在美国上市公司的市值已达到200亿美元。2007年，我国已有500多家光伏企业和研发单位。但产业链各个生产环节差别较大，行业主要集中在产业链中下游。

1、国内多晶硅原材料生产技术落后，且产量供应不足，多依赖国外进口

多晶硅制造业是光伏产业链的首端，是影响整个产业发展规模的重要环节，也是目前限制我国光伏产业发展的瓶颈。

我国多晶硅生产技术主要基于改良的西门子法，由于工艺落后，能耗比高于世界先进水平。国内多晶硅原材料生产产量严重不足，如2006年全国需求量5000吨，实际产量不足300吨，远不能满足国内需求。同时，多晶硅原材料生产是典型的规模化产业，产能超过1000t/a才能显示规模效益。但我国已投产的多晶硅企业产能不足，规模效益不明显。

由于供需巨大缺口的出现，近期我国部门企业开始进入多晶硅生产，预计今后几年我国多晶硅过度依赖国外的局面有所改观。

2、硅棒、硅锭制造技术成熟，但对原材料依存度高

根据爱尔兰商业通讯2007年5月份的报道，中国现有硅锭生产企业58家(含单晶体硅和多晶体硅)，硅片生产企业38家，且国内主要生产企业技术比较成熟，但由于该产业对上游多晶硅的依赖，导致部分企业开工率不足。

3、太阳能电池生产增长强劲，产品主要出口

自2003年起我国太阳电池制造业以超常速度发展，年增长率达到100%－300%，2007年我国光伏电池年产量700MW，仅次于日本和欧洲，位居全球第三。但目前产品也因价格高而95%以上只能出口。虽然国内太阳能电池生产取得巨大成绩，技术水平与国际相当，但仍停留在引进、消化、吸收层面，自主研发能力较弱，不利于产业长期发展。

4、组件制造进入门槛低，产品附加值低，竞争力弱

在整个太阳能光伏电池产业链中，组件制造由于投资少、建设周期短、技术和资金门槛低、最接近市场等特点吸引了大批生产企业，是光伏产业链中发展最快的环节之一。据估计我国有180家以上的太阳电池组件生产企业。而且主要厂家的产品都通过了TǘV、UL等国际认证。

由于中国光伏产业链末端光伏发电市场尚未启动，98%的国产光伏组件出口国外。行业易进入和上游多晶硅原料不足造成国内封装产能过剩，产品质量参差不齐，且产品附加值较低，组件企业利润微薄，竞争力能力弱。

5、光伏产品生产量大，但应用水平低

光伏产品生产属于劳动密集型行业，在国外市场需求拉动下，光伏产品生产集中在珠三角、福建、浙江等沿海城市，出口产品包括太阳能灯、太阳能计算器、太阳能电池和组件。中国成为世界上最大的光伏产品生产国。受产品价格和市场空间的限制，国内太阳能光伏产品应用化程度不高。

1、国外现状：由于前5年发达国家光伏补助相当多，国外光伏发电迅猛，为了调节（降低）光伏发电装机，德国、英国、美国等发达国家正在降低光伏发电的补助，因此这些国家的光伏装机明显下降。

国外趋势：光伏发电补助会继续下降，使市场自动调节，当光伏组件价格降低到一定阶段时，达到商业发电的经济指标，光伏发电规模会增加。

2、国内现状：国家光伏补助电价为1元/KWH，在少部分地区（西藏、川西、新疆等）能达到商业发电经济要求（年收益8%），在这些地区光伏发电发展比较迅猛。其他地区由于受资源影响（太阳能辐射值低）很难发展大型并网光伏电站。

国内趋势：在光伏组件价格逐渐降低的情况下，国家正在考虑降低光伏发电的补助，但是在未来5~10年国家仍将大力扶持光伏发电，光伏发电会在国内遍地开花。

应用领域

一、用户太阳能电源：

（1）小型电源10-100W不等，用于边远无电地区如高原、海岛、牧区、边防哨所等军民生活用电，如照明、电视、收录机等；

（2）3-5KW家庭屋顶并网发电系统；

（3）光伏水泵：解决无电地区的深水井饮用、灌溉。

二、交通领域如航标灯、交通/铁路信号灯、交通警示/标志灯、宇翔路灯、高空障碍灯、高速公路/铁路无线电话亭、无人值守道班供电等。

三、通讯/通信领域：太阳能无人值守微波中继站、光缆维护站、广播/通讯/寻呼电源系统；农村载波电话光伏系统、小型通信机、士兵GPS供电等。