1、國內單晶硅太陽能電池現(xiàn)狀
中國太陽能光伏發(fā)電地面應用的研究起始于上世紀70年代,到80年代全國陸續(xù)建立了云南半導體廠(現(xiàn)名天達光伏)、寧波太陽能、開封太陽能、秦皇島華美和哈爾濱克羅拉等五家電池(同時也做組件)生產企業(yè),但是由于技術、設備的瓶頸,在競爭力上還是不足。
2000 年以后,中國光伏產業(yè)又一次進入快速發(fā)展期。太陽能技術在中國經歷了飛速發(fā)展的歷程。2005年年底,尚德太陽能電力有限公司(SuntechPower)在紐約證券交易所上市,首日開盤股價即迅速上揚,公司創(chuàng)始人施正榮跨入中國首富行列,從那以后,一批中國的太陽能制造行業(yè)進入人們的視線。天威英利(YingliGreenEnergy)、天合光能(TrinaSolar)、加拿大太陽能公司(CanadianSolar)等其他中國光伏企業(yè)也步尚德后塵,紛紛在海外上市。
2007年我國太陽能電池產量1088MW,超過日本(920MW)和歐洲(1062.8MW),成為世界第一大太陽能電池生產國。2009年,我國太陽能電池產量已經超過4000MW,占據世界一半以上的份額,成為名副其實的太陽能光伏行業(yè)第一制造大國。
2、市場需求分析
從上個世紀末到本世紀初,光伏發(fā)電已逐漸從解決特殊領域供電,如通信、邊遠地區(qū)民用生活用電轉向作為常規(guī)能源的一種重要補充,并以分散的形式進入電力市場。根據世界各國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和環(huán)境保護的需要,預計將來光伏發(fā)電必將部分取代常規(guī)能源,這一發(fā)展趨勢,極大地刺激了世界光伏市場。
我國從1987年到1997年,光伏發(fā)電產業(yè)的年增長速度達到15~20%。1998年達到30-40%的較高年增長速度,但應用市場發(fā)展的速度已超過了產品的增速。1998年我國太陽能電池的產量達到2.1MW相當于世界總產量的1.3%,同年,光伏發(fā)電總裝機容量達到12MW,相當于世界的1.5%。不及世界其它地區(qū)(發(fā)展中國家)20多MW/年平均產量的1/10。2001年國內太陽能電池產量僅為3.8~4MW左右,占世界產量的1%左右,組件封裝總量近10MW。而當年臺灣產量達6.5MW,是大陸產量的1.5倍以上,香港也達到2.3MW,其中單晶硅產品占80%,非單晶硅產品占20%。2002 年,送電到鄉(xiāng)項目使市場年銷售量猛增到20MW,光伏系統(tǒng)保有量達到40MW 左右。從市場份額上看,光伏發(fā)電在2000 年前的主要應用領域是:通訊行業(yè)占40%-50%,農村電氣化行業(yè)(主要包括戶用光伏系統(tǒng)和鄉(xiāng)村級光伏電站)占40%左右,其它領域占10%左右。在2002 年,農村電氣化領域的市場份額占到85%以上。
(1)戶用光伏系統(tǒng):戶用光伏系統(tǒng)和獨立光伏電站是解決中國邊遠無電地區(qū)居民和社會用電問題的重要方式。到2002 年,全國累計推廣10-100W 的戶用光伏發(fā)電系統(tǒng)近30 萬臺,光伏電池組件總功率6MW 左右,其中10-20W 的小系統(tǒng)應用較多。隨著邊遠地區(qū)經濟發(fā)展和農牧民收入水平的提高,戶用光伏系統(tǒng)存在一定的市場潛力。
(2)獨立/村級光伏電站:幾個千瓦到兆瓦級的獨立光伏電站具有質量穩(wěn)定、維護方便、安全可靠、故障率低等優(yōu)點,適用于人口相對集中的無電縣、鄉(xiāng)、村,到2003年底,小型獨立光伏電站的總容量達到20MW。
(3)并網光伏發(fā)電系統(tǒng):對于聯(lián)網的光伏發(fā)電系統(tǒng),由于在電網覆蓋的地區(qū),光電應用成本太高,目前沒有競爭力,因此中國只在1997 年有少許示范性的并網光伏發(fā)電系統(tǒng)。但作為光伏發(fā)電未來應用的重要領域之一,預計并網光伏發(fā)電系統(tǒng)在未來10-20 年內將迅速發(fā)展。
國內外光伏發(fā)電系統(tǒng)的市場主要是政府政策營造的,例如發(fā)達國家的屋頂計劃和對外援助行動,主要以政府資金拉動光伏發(fā)電系統(tǒng)市場。中國的光伏發(fā)電系統(tǒng)市場主要是特殊需要和無電邊遠的農牧業(yè)地區(qū)需要。據有關部門統(tǒng)計,到2001年底,我國邊遠地區(qū)實際上還有4000多萬無電人口,數(shù)百個住人無電海島、沙漠,還有邊防哨所,微波、光纜通訊站以及電力調度、郵電通訊、公路交通(含道班)、森林防火、氣象及地震預測、輸油管道保護等也無電供應。60%的有電縣處于缺電甚至嚴重缺電狀態(tài),主要分布在西北和西南地區(qū),這些地區(qū)的特點是,具有非常好的太陽輻射條件,年平均輻射強度均在150kcal/cm2以上;人口密度低,游牧人口比重大,地形崎嶇,鄉(xiāng)鎮(zhèn)之間的距離遠且交通不發(fā)達,這部分人口用電水平很低,人均年用電量僅為120kWh,如果有50%的無電戶利用光伏發(fā)電系統(tǒng)來解決用電問題,每戶平均使用20W,則光伏發(fā)電系統(tǒng)的總需求量即可達240MW。如果達到初級電氣化的水平,則每戶需要100W,總需要量將為1200MW。他們的能源需求形成了一個巨大的潛在市場,而光伏發(fā)電系統(tǒng)是解決這些地區(qū)用電成本最低、最合理的電力資源。而且發(fā)展趨勢是光伏發(fā)電將與建筑相結合,并網發(fā)電的步伐將迅速提高,這都為光伏市場的發(fā)展提供了巨大的潛在空間。
我國政府大力支持新能源光伏發(fā)電,2009年,財政部聯(lián)合住房和城鄉(xiāng)建設部、科技部以及國家發(fā)改委能源局新出臺優(yōu)惠政策,對利用光伏發(fā)電每瓦補貼20元人民幣。在生產成本上,上游多硅片價格下降,也給晶硅太陽能電池生產降低成本帶來很大優(yōu)勢。
隨著光伏市場的發(fā)展,隨著國民經濟的快速增長和全面實現(xiàn)小康社會步伐的加快,以及國家對能源與環(huán)保的日益重視,在經濟條件成熟后,中國的光伏屋頂計劃對太陽能電池的需求量將以幾何級數(shù)增長。
當電力、煤炭、石油等不可再生能源頻頻告急,能源問題日益成為制約國際社會經濟發(fā)展的瓶頸時,越來越多的國家開始實行“陽光計劃”,開發(fā)太陽能資源,尋求經濟發(fā)展的新動力。歐洲一些高水平的核研究機構也開始轉向可再生能源。在國際光伏市場巨大潛力的推動下,各國的太陽能電池制造業(yè)爭相投入巨資,擴大生產,以爭一席之地。
全球太陽能電池產業(yè)1994-2004年10年里增長了17倍,太陽能電池生產主要分布在日本、歐洲和美國。2006年全球太陽能電池安裝規(guī)模已達1744MW,較2005年成長19%,整個市場產值已正式突破100億美元大關。2007年全球太陽能電池產量達到3436MW,較2006年增長了56%。
中國對太陽能電池的研究起步于1958年,20世紀80年代末期,國內先后引進了多條太陽能電池生產線,使中國太陽能電池生產能力由原來的3個小廠的幾百kW一下子提升到4個廠的4.5MW,這種產能一直持續(xù)到2002年,產量則只有2MW左右。2002年后,歐洲市場特別是德國市場的急劇放大和無錫尚德太陽能電力有限公司的橫空出世及超常規(guī)發(fā)展給中國光伏產業(yè)帶來了前所未有的發(fā)展機遇和示范效應。
目前,我國已成為全球主要的太陽能電池生產國。2007年全國太陽能電池產量達到1188MW,同比增長293%。中國已經成功超越歐洲、日本為世界太陽能電池生產第一大國。在產業(yè)布局上,我國太陽能電池產業(yè)已經形成了一定的集聚態(tài)勢。在長三角、環(huán)渤海、珠三角、中西部地區(qū),已經形成了各具特色的太陽能產業(yè)集群。
中國的太陽能電池研究比國外晚了20年,盡管最近10年國家在這方面逐年加大了投入,但投入仍然不夠,與國外差距還是很大。政府應加強政策引導和政策激勵,盡快解決太陽能發(fā)電上網與合理定價等問題。同時可借鑒國外的成功經驗,在公共設施、政府辦公樓等領域強制推廣使用太陽能,充分發(fā)揮政府的示范作用,推動國內市場盡快起步和良性發(fā)展。
太陽能光伏發(fā)電在不遠的將來會占據世界能源消費的重要席位,不但要替代部分常規(guī)能源,而且將成為世界能源供應的主體。預計到2030年,可再生能源在總能源結構中將占到30%以上,而太陽能光伏發(fā)電在世界總電力供應中的占比也將達到10%以上;到2040年,可再生能源將占總能耗的50%以上,太陽能光伏發(fā)電將占總電力的20%以上;到21世紀末,可再生能源在能源結構中將占到80%以上,太陽能發(fā)電將占到60%以上。這些數(shù)字足以顯示出太陽能光伏產業(yè)的發(fā)展前景及其在能源領域重要的戰(zhàn)略地位。由此可以看出,太陽能電池市場前景廣闊。
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