光伏技术发展趋势十篇

发布时间:2024-04-26 05:11:17

光伏技术发展趋势篇1

[关键词]光伏设备技术;发展现状;趋势

[中图分类号]tm914.4[文献标识码]a[文章编号]1671-0037(2017)4-62-3

ResearchontheStatusandtrendofDevelopmentofphotovoltaicequipmenttechnologyinChina

Zhouliping

(theSecondResearchinstituteofChinaelectronicstechnologyGroup,ZhengzhouHenan450000)

abstract:photovoltaicproductsmanufacturingisanewfieldinthecurrentequipmentmanufacturingindustry.thecurrentphaseofphotovoltaicequipmenttechnologydevelopmentinourcountryisstillintheprimarystageofdevelopment,butduetoitsgreateffectsonindustrialstructureadjustmentandimprovement,ithasvigorouslypromoted,andalsoprovidesgreatprotectionfortheequipmentmanufacturingindustry.thispapermainlyanalyzedthepresentsituationofphotovoltaicequipmenttechnologydevelopmentinourcountry,andfurtherdiscusseditsfuturedevelopmenttrend,hopingtoprovidesomebeneficialreferenceforrelatedpeople.

Keywords:photovoltaicequipmenttechnology;currentsituationofthedevelopment;trend

前言:光伏产业是我国新世纪的朝阳产业之一,近年来随着社会的进步和发展,我国的光伏产业得到了整体上的持续进步和发展。同时,光伏设备技术近年来也得到了明显的提升,少数领域已经达到了国际领先水平。可以说我国的光伏设备技术在当前已经步入到了一个新的发展阶段,在未来也有着十分广阔的发展前景。下面将对我国光伏设备技术发展及现状以、未来的发展趋势进行详细的讨论和分析。

1光伏产业发展概述

近年来我国的经济和社会得到了全面的进步和发展,在能源消耗方面的总量也开始逐渐的上升。国家统计中显示,在2011年我国的能源消费量已经达到了34.8×108t标准煤,与美国相差无几。大量的能源消耗给我国能源供给和环境保护工作的开展都带来了一定的压力。一方面,由于我国内需量过大,自有产量难以满足供需,因此每年都需要大量的从国外进口煤炭和石油等能源。据海关总署统计,在2011年我国的石油和煤炭的进口量分别为2.53×108t和1.82×108t,从整体上看我国的能源供应对于外部有着比较大的依存度[1]。同时由于受到环境和域外的不良因素影响,当前阶段波斯湾地区政局不稳,出现了动荡现象,亚丁湾海盗猖獗,这些都给我国的能源安全进口带来了威胁和不良的影响。另一方面,我国的能源消耗结构当中,有90%以上都是传统化石能源。在进行燃烧的过程中这些化石会释放出大量的温室气体和有毒有害的物质,不仅给环境上造成了不良影响,更是会严重威胁到人们的身体健康。这对于我国的社会稳定和科学发展观的深入都将产生不利影响。因此,当前阶段积极的探索新的能源利用方式,对于我国减少环境污染和资源短缺的问题来说显得格外的重要,也是当前阶段社会各界所关注的重点话题之一。

太阳能光伏设备技术是当前被社会所认为最有发展前景的一种能源新方式。不仅能进行发电生产,同时还能从硅材料成产加工和环保处理等方面产生重要的价值。当前阶段可以说我国的光伏设备已经在行业当中取得了良好的信任和支持,得到了行业认可,越来越多的客户从价格适中和技术进步的国产剧设备当中受益[2]。但同时,我们也需要认识到国内设备厂商的技术水平在当前的整体技术水平上仍然不够高,尤其是高效池工艺设备和信息化先进技术方面仍然无法与国外的一些大厂商比较,还需要不断的创新和改造。

2我国光伏设备技术发展现状

我国在光伏技术的发展过程中,光伏设备企业从硅材料生产经营、硅片加工再到太阳能电池片等方面都已经有了相应的技术,并且已经形成了成套的供应能力。甚至在一些产品上已经开始进行出口,例如扩散炉、管式peCVD、单晶炉、多晶铸锭炉、层压机、检测设备等。

硅材料加工设备主要为多晶铸锭炉、单晶炉、切断机、切方机、多线切割机、硅片检测分选设备。其中,单晶炉得到的效果比较好,同时其性价比也较高,因此在国内市场占据了主要的统治地位。近年来,硅材料加工设备也开始逐渐的批量出口亚洲;多线切割机方面也已经取得了全面的突破;多晶硅铸锭炉已经开始在我国很多企业当中投入了使用,说明了光伏设备技术在当前的发展是十分迅速的。

近年来,由于受到主流工艺上改良的影响,在晶硅电池常生产线上已经逐渐的将工艺过程缩减到了6步,所使用到的设备也仅仅只包括了6种。主要为:单晶槽式制绒/多晶在线式制绒、扩散炉、在线湿法刻蚀机、peCVD、丝网印刷机及测试分选设备。当前阶段,这些设备在国内已经都能实现全面的生产和使用,并且在核心技术上也得到了突破性的发展和应用,自动化水平明显得到了提升,性价比也要比国外进口设备更高,市场前景十分广阔。

从整体上来看,我国的光伏设备在当前已经得到了全面进步,并且在行业当中也建立起了比较好的信誉,得到了行业认可和支持,越来越多的客户开始选择国内的设备的行使用。在技术手段上的水平也越来越高,促使国产设备得到了整体进步。但与此同时我们也应当认识到当前我们还是存在着一定的不足之处,虽然在设备生产上技术水平得到了全面的提升,但与国外的一些先进的生产商相比当中还是存在着一定的差距,在信息化水平上也远远落后,对此还需要积极的借鉴和学习,促使我国的光伏设备能得到更稳定的发展。

2.1硅片生产

从多晶铸锭(单晶拉棒)、开方、切片到硅片检测分选设备,近年来我国对这部分工作的开展十分重视,并且在单晶炉方面已经实现了全面的批量出口。当前阶段的国产多晶硅铸锭炉在温度和工艺等方面的控制都已经得到了明显的提升,并且达到了国际领先水平,性价比较高,在国内占据大部分的市场。我国的多线切割机在当前虽然已经生产样机,但由于受到稳定性和良品率等方面的影响,在生产线上的应用比较受限制。在硅片分选设备中的高产能(>3000pcs/hr)设备还主要依赖进口,但是国内当前很多的厂家已经能够提供硅片多功能分选设备的方案,包括检测硅片厚度和表面划痕等,并且开始在英利等国内大厂进行使用。

2.2电池片生产

在电池片生产当中使用的单晶槽式制绒机,除了光伏起步阶段使用的进口设备外,区域阶段90%以上为国产产品。2012年以前主要使用进口的Rena和SCHmiD,在几年的发展和经验积累当中逐渐的让技术更加的成熟和进步,例如深圳捷佳伟创,2015年国内新增电池产业当中已经开始广泛的使用了国产多晶在线式制绒设备,并且当前已经与很多的下游电池厂商进行了合作研发[3]。

扩散炉方面经历了开管-闭管-全封闭(软着陆)-负压扩散几个阶段,当前很多的电池企业都采用了国产设备。由于能够实现有效的提升扩散均匀性和产能,降低能耗,实现高方阻(目前70Ω/,目标90~100Ω/),2015年,在当前国内几个较大的产线中,已开始大量使用负压扩散炉,主要设备生产厂商包括七星华创、丰盛、捷佳创、中电科技48所等[4]。

2.3丝网印刷机

单印丝网印刷机在当前的国内已经实现了全面的生产,双轨二次印刷仍然主要使用国外进口设备。在2014年我国开始逐渐的对单轨丝网印刷机进行研究,并逐步促使其得到完善,现阶段其稳定性和一致性等方面已经明显得到了改善,与国际领先水平已经比较接近[5]。在产能指标上甚至已经能超越进口设备。从2015年开始我国大范围的进行了印刷设备的更新和技术含量的提升。由于当中的技术含量要求过高,因此并没有得到广泛的应用,在国内市场上主要使用的还是英国或者意大利等进口设备。

3我国光伏设备技术发展趋势

3.1向自动化高效能方向发展

提升产品的使用性能,降低整体的投入成本是未来光伏设备发展的主要方向。因此,当前阶段需要从合适的尺寸和工艺技术等方面入手进行深入化的研究,促使其得到基础性的保障。同时要提升单机自动化的水平,促使单机生产效率和成本维护等方面能得到有效的控制,这也是日后光伏设备的主要发展方向。与手工方式相比,自动化的方式能够有效的提升生产效率,也能减少人工操作上的一些不良污染现象或者操作失误问题的发生,促使生产经营成本能得到有效的控制。就拿当前主流的多晶硅156mm×15mm的方硅片生产来说,通过机械化的自动生产方式能够实现全面的自动传输和在线检测,这对于行业的进步和产能的全面提升将产生重要的价值,更加能提升其产品质量和稳定性能[6]。

3.2设备研制与工艺开发之间关系更加密切

设备研制与工艺开发之间的紧密结合是未来发展中的一项主要趋势。通过建立工艺示范线,结合先进的工艺技术和设备研制等能促使整个设备的研发周期明显的简短,并且也能促使先进的工艺得到有效的应用,更加能降低设备上的谁使用成本,对于国内的光伏企业来说这将促使他们在市场上进一步提升核心竞争力。同时,在设备的研制过程中,相应的配件也将得到提升和改进,对于促使行业的先进化和国际化发展也能产生积极的影响,促使其与国际接轨。此外,当前阶段的光伏行业发展十分的迅速,当中也蕴含着大量的商机,只要抓住这个机会,努力的将设备研制和工艺开发融合到一起,就能有效避免出现恶性竞争现象,并且能促使企业在行业中得到进一步的发展。

结语:光伏产业是新世纪发展当中的朝阳产业,是能促进社会和谐稳定发展,减少资源短缺现象的一项重要措施,也是提升竞技发展效果的重要组成部分。当前阶段,我国的光伏设备在发展过程中仍然有很多的不足之处,同时也面临着社会巨大压力,但只要能不断的进行研究,积极拓展国内市场,就一定能促使光伏产业得到更好的发展。

参考文献:

[1]陈斯琴,赵忠秀,刘旭东.光伏产业政策优化路径分析[J].现代管理科学,2016(6):174-183.

[2]胡静,黄碧斌,李琼慧,程艳从.我国分布式光伏发电政策实施效果评价[J].供用电,2016(5):55-69.

[3]郑瑞澄,王敏,李博佳,张昕宇,何涛.中国太阳能热利用技术“十二五”进展与“十三五”展望[J].太阳能,2016(5):245-256.

[4]王斯成,吴达成.我国光伏政策的回顾和展望(上)[J].太阳能,2016(6):21-56.

光伏技术发展趋势篇2

【关键词】光伏组件;封装设备;趋势;本土化

光伏组件封装是组件生产的关键步骤,且在电池片生产流程中占有重要地位。光伏组件封装通过密封处理能够使电池的使用寿命更加持久,而且能增强电池的抗击强度。

1、光伏组件封装设备构成与用途

光伏组件封装设备能够应用于太阳电池组件封装环节中。

其主要产品包括一下几种:装框机、打胶机、敷设机、焊接机、层压机、组件测试仪等。甚至还包括激光划片机、电池片分选仪等设备。

然而不同产品又有不同的用途:

①打胶机:通过对电池片灌注粘合剂进行封装。

②敷设机:按照一定的层次将组件串、玻璃和eVa、背板等进行敷设。

③层压机(单层):通过加热使eVa熔化,使电池、玻璃和背板三部分能够粘接在一起来制成光伏组件。

④装框机:能够给组件安装边框,以此来增加组件的强度和使用寿命。

⑤分选仪:测试电池片参数,以对其进行分类。

⑥焊接机:将电池片焊接,串接成组件串。

2、光伏组件封装设备发展现状

按照目前的背景来看,我国的光伏组件封装设备产业企业的数量有限,要想形成完全竞争态势还需要一定的时间。

下面为我国分布的一些企业和其产品的领域范围做了一些简单的介绍:

焊接机方面:有些厂家因技术积累等原因,所以能够较早地涉足对技术水平要求较高的焊接机领域。其中就有宁夏小牛太阳能、天津必利优科技等厂商。

组件测试仪方面:有些厂商依托高校研发优势,形成了明显的技术优势。其中包括生产商包括上海赫爽太阳能科技、陕西众森电能科技。

装框机方面:在我国的此类生产厂家主要有秦皇岛鑫美源自控设备、廊坊万和包装、营口金辰机械等49家企业。

河北羿珩太阳能科技和上海申科及秦皇岛博硕光电,是目前我国的国内市场内具有较大影响力的几大层压机制造商。

其中,我国第一家专业制造光伏组件封装设备的企业公司就是河北羿珩太阳能科技有限公司。近些年来,市场层压机产一半左右的销量都被该企业占据。

该公司还有许多成就如下:第一台全自动层压机、第一台背开式层压机、陆续研发成功了国内第一台层压机、第一台大型层压机、第一台调压式层压机、第一台全自动多层层压机。

另外,以层压机为主打产品的秦皇岛博硕光电设备有限公司,把精加工和自动化作为该公司未来的的方向发展。

上海申科技术有限公司则是以计算机技术为特色,该公司设备的车间生产和机械加工能力尝试采用电脑控制系统,目前已颇有成效。

3、光伏组件封装设备发展趋势

目前,国内一些主要的电池组件生产企业中,已经开始推广实施了流水线生产模式,并且有将在未来引领行业发展的趋势。封装设备研发生产企业和组件生产企业不仅将常规组件封装设备智能化,生产线自动化,而且还要会坚持不断创新以此来满足不断发展的市场需求。这样一来就有两方面的意义,则是能够使安装型光伏组件单体得到更大面积的发展,再者,市场也会随着光伏建筑一体化应用范围扩大,因此也会增加对建材型或构件型的光伏组件的需求,同时也会需要用到更多的小组件,如:双面组件、曲面组件、无边框组件、透明或半透明组件、异形组件、结构特殊的组件。随着时代的进步,新型电池和新材料的不断涌现,对封装技术也相应地提出了新的要求。因此,封装技术和封装设备的不断创新和发展是持续的课题。比如说,薄膜电池封装的特殊要求就是一个需要封装产业关注和跟进的重要方向。根据市场显示的数据分析,国产封装设备和流水线生产技术在我国大陆已经占有一席之地,然而对于向海外出口的货物要想同时涉及到还是有一定的困难。

封装设备将在未来继续向自动化发展。因为自动化生产能够有效地减少了员工的使用,也就相应的少了员工薪水的支出从而降低了光伏组件生产成本。况且,自动化生产出的产品无论是在质量控制和产品稳定性方面均优于人工操作的产品。

流水线生产模式已经越来越成为国内外光伏组件封装行业的重要趋势。我国内的光伏组件封装设备行业也将在积极向由流水线发展看齐。自动化流水生产线与旧的模式相比而言,没有了人工干预。而设备间的机械手自动传送,更有利于促进生产自动化及整线生产效率的有效提高。因此,尽快促进设备自动化的实现已经成为光伏组件封装设备制造商的共同愿望。

4、总结

在目前,全球的光伏市场格局仍在不断的发生变化,新兴的市场份额正在不断争取中。像东南亚地区、中东地区、非洲、南美洲等这种市场潜力非常巨大的地区,它们在光伏产品的这片区域仍处于空白状态,于是这就为我国的封装工艺技术、封装设备、整装流水线这一系列产品生产的出口创造了有利的条件。我国的组件封装生产技术,可随着这些地区应用工程的增多而向其地区转移,从而实现本土化生产,强化我国封装生产技术的发展。

参考文献

光伏技术发展趋势篇3

【关键词】光伏产业;前景;出路

一、积极开拓国际国内市场

(1)国家支持光伏产业发展的政策措施已经明朗。光伏发电是清洁能源,在发电的过程中不会产生污染,符合国家节能环保的国策。光伏产业是国家重点支持的新兴高科技产业。2012年12月19日,国务院总理主持召开国务院常务会议,研究促进光伏产业健康发展的政策措施,主要包括:一是加快行业兼并重组、淘汰落后产能进程;二是完善中央财政资金补贴光伏发展的机制;三是加大太阳能发电装机容量,扩大国内市场。可见,我国高层是高度重视光伏产业发展的。(2)国内市场的增长潜力。近期出台的《可再生能源“十二五”规划》中,明确提出了太阳能发电的“十二五”装机目标:到2015年太阳能发电装机容量要增大到21Gw以上(最近又调整为40Gw)。而2011年年底全国光伏总装机容量仅为3.6Gw,这意味着在未来的三年中,国内光伏产品的需求有望扩大10倍左右。在欧美“双反”调查、多晶硅产品出口受阻的背景下,现在国内市场的快速增长有望弥补欧美市场需求的下降。中国市场的成长,也将会对欧美以“双反”调查之名,行贸易保护之实的做法起到很好的遏制作用。由于多晶硅价格大跌,光伏发电的成本正大幅下降,光伏组件价格已从2000年每千瓦40元下降到目前的每千瓦2元左右。太阳能发电上网电价从2009年的每千瓦4元降到每千瓦1元左右。光伏组件价格的大幅下降,光伏发电成本的降低,是国内大力发展光伏电站的绝好时机。国内光伏企业应抓住这一发展大好机遇,摆脱经营危机。(3)开拓发展中国家市场。欧美以外的国际市场,如非洲、拉美、亚太等地区的发展中国家市场,对光伏产品均有巨大的需求。据东北证券的研究报告称,今年亚非拉新兴市场对光伏产品的需求增长有望填补欧美发达国家需求的减少。中国的光伏企业要把握这个大势,大胆走出去,开拓发展中国家市场。除了出口产品外,还可以通过投资方式,利用当地资源生产并在当地销售,这样既能有效避免贸易保护主义的危害,又能发展壮大自己。

二、提高国内光伏企业核心竞争力

从管理角度看,光伏企业已经到了须苦练内功,严控成本的时候。前些年,多数光伏企业在行情好时,盲目扩大生产规模,而忽视了成本管理和技术升级,结果导致产品同质化严重,管理效率低下,核心竞争力和原始创新不足。行情不好时,企业产品滞销、经营困难、巨额亏损等问题就暴露出来了。光伏企业的自救,首先可通过内部架构调整来降低管理成本,减少内部人员和职能的重叠,比如可借鉴全球出货量最大的光伏企业英利。该公司为了应对行业不景气,撤销各大区建设指挥部,成立大区管理委员会,改变过去总部引导各大区的模式,变成现在的各大区拉着总部走的模式,使各大区拥有更大的自,更能有效调动各大区工作的积极性。

三、加大下一代光伏电池的研发力度

从光伏产业技术发展的趋势看,薄膜光伏产品极有希望成为下一代商用光伏电池。薄膜技术的最大优势是成本低廉,并且更适用于建筑一体化(BipV)领域。而建筑一体化已被列入《太阳能发电发展“十二五”规划》的重点发展方向。目前,导致薄膜光伏产品一直未能大规模应用的原因有二:薄膜产品的光电转化率(太阳能转化为电能的效率)低于晶硅产品;2012年晶硅产品的上游原料多晶硅暴跌致使晶硅产品的成本骤降,薄膜产品的价格优势不明显。被称为“薄膜太阳能之父”的拉尔斯·斯托特(LarsStolt)认为薄膜的转化率最迟三年就能够赶上多晶硅产品的转化率。目前有一种在薄膜太阳能领域的领先技术(CiGS[铜铟镓硒薄膜]电池的共蒸镀技术),使用该技术的产品量产光电转化率已达14.7%,并且还有很大的提升空间。使用该种技术生产的薄膜光伏产品能节省昂贵材料(与晶硅产品相比,CiGS消耗的昂贵原材料数量只有其1%),成本较低。该产品还有薄膜化、柔性化、温度系数好、弱光发电性强等优点,这是世界太阳能发展的整体趋势。且薄膜的应用范围更广泛,更适用于新能源建筑一体化等领域。因此薄膜电池是发展的方向。欧美发起的针对中国光伏产品的“双反”调查,主要针对的是晶硅组件、硅片、电池等产品,而薄膜产品并未受波及。因此,这被认为是薄膜技术发展的好机会。中国光伏产业应将发展薄膜太阳能电池作为走出危机的突破口。目前在欧美光伏市场上的主流企业中绝大多数将研发力量都集中在薄膜技术上。中国光伏企业也应紧跟潮流,抓住新一代太阳能电池的发展机遇,走出光伏业的严冬。

参考文献

[1]光伏行业动态跟踪报告[n].东北证券.2012-12-21

[2]光伏“十二五”规划再调整[n].经济观察报.2012-9-10

[3]张志平,姚伟.产业集群背景下的光伏企业融资创新能力[J].企业导报.2009(11)

光伏技术发展趋势篇4

关键词:太阳能;光伏发电;现状和前景

随着人类社会的不断发展,传统能源被不断的消耗,同时也带来了严重的环境问题。为了减少环境的污染,保证能源的可持续利用,就必须改变现有的能源结构,重视新能源的开发和利用。从长远发展的角度看,可再生资源是人类未来的主要能源来源,因此,世界上很多国家都开始重视太阳能等新能源的开发利用。在这些可再生资源中,光伏发电的发展速度最快,而太阳能光伏发电已经成为可再生能源领域中继风力发电之后产业化发展最快、最大的产业。世界各国都非常重视太阳能光伏产业的发展,我国拥有丰富的太阳能资源,对太阳能的开采具有很大的优势,因此,太阳能光伏发电成为我国开发新能源的重要内容。本文介绍了光伏发电系统的组成,并对太阳能光伏发电系统的现状及前景进行分析。

1光伏发电系统的组成

一般的太阳能光伏发电系统主要是由光伏电池组件,交直流逆变器、蓄电池和光伏系统电池控制器组成。首先,通过光伏电池组件将太阳能转换为电能,其次,再利用交直流逆变器将直流电转变成交流电,同时逆变器还可以自动稳定电压,改善光伏发电系统的供电质量。利用蓄电池将电能存储起来,在需要的时候在释放出来。充放电控制器则是可以防止太阳能光伏电源系统的储能蓄电池组过充电和过放电的设备,它是光伏发电系统的核心组成部分。

2太阳能光伏发电系统的现状及发展前景

2.1国外的太阳能光伏发电的现状和发展趋势

作为20世纪80年代世界上增长最快的高新技术产业之一,太阳能光伏发电产业快速发展。截止2004年,世界太阳能光伏发电系统的装机总容量达到了964.9mw。到了2006年底,这个数据达到了4961.69mw。像单晶硅电池、多晶硅电池、非晶硅电池、带状硅电池、聚光电池以及薄膜电池等太阳能光伏电池已经商品化和实用化。在国际市场上,太阳能光伏电池的价格一般在3.15美元左右,并网后的价格为每瓦6美元,发电成本为每千瓦时0.25美元。光伏电池的发电效率在不断的提高,晶体硅光电池的转换率为15%,而单晶硅电池转化率则达到了23.3%,砷化镓光电池更是达到25%的转化率。同时太阳能光伏电池组件的使用寿命也大大的延长,最多可达30年之久。目前,世界上太阳能光伏发电系统应用最多的国家为美国、日本和欧盟,它们的太阳能发电总量占世界光伏发电量的80%。专家预测,日后的世界太阳能光伏发电系统将会朝高效率、高寿命、低成本和美观实用的方向发展,太阳能光伏发电系统的发电总量也将占13-15%,预测到2100年光伏发电总量将占60%以上。

2.2国内太阳能光伏发电系统现状和发展趋势。

我国太阳能光伏发电系统的启用较晚,20世纪90年代以来我国光伏发电快速发展。在这一阶段我国光伏组件的生产能力不断提升,产品生产成本降低,市场不断扩大并出口到国外,装机总容量也逐年增加。截止2006年底,我国光伏发电总量为35mw,占世界总量的3%。到2020年之前,我国太阳能光伏发电技术不断发展和完善,光伏市场也将发生巨大的变化。发电成本也逐渐降低,2010年我国光伏发电的价格约为每千瓦时1.2元人民币,预计到2020年,这个价格将会降低为每千瓦时0.6元人民币。

随着我国光伏企业的不断发展,近年来受到西方国家的反倾销等政策的打击,一些光伏组件的生产厂商面临着巨大的挑战。在这个背景下,太阳能光伏发电系统的开发应用应该转向国内,中国太阳能资源丰富,尤其是西北等内地地区,光照充足,必须加大财政支持,推进太阳能光伏发电系统在中国的应用,促进光伏产业的健康发展。

3结语

随着太阳能的开发和利用,我国光伏发电系统的应用快速成熟起来。太阳能光伏发电系统不但具有环保的特点,而且科技含量高,发电成本低,是对传统发电模式的重大突破。但是,光伏发电系统的使用率还不高,主要原因是光伏发电系统的组成科技含量高,对材料的使用要求严格,因此必须加快研发太阳能光伏电池的新材料,提高光伏发电的效率,降低发电成本。加大对光伏产业的扶持力度,开发国内市场,将光伏发电系统广泛的应用到国内,提高光伏产业竞争了,不断推进光伏产品的更新和升级,为我国的电力供应开辟新的途径。

参考文献

光伏技术发展趋势篇5

关键词:金融危机;光伏产业;技术路线图

中图分类号:F42文献标志码:a文章编号:1673-291X(2010)12-0162-02

一、产业技术路线图的定义与应用

产业技术路线图(technologyroadmappingofindustry)是指“以产业知识和洞见为基础的、关于产业前景的共识(consensus)”。它不仅包括路线图结果本身,还包括路线图的构建和调整过程;不仅考虑技术变量,还要综合考虑政治、经济、文化等变量,综合考察产业发展规律和达致愿景的条件和最优路径。

与以往产业规划方法相比,产业技术路线图有三个显著特点:一是分析理念不同,技术路线图不是以现有资源推动为动因,而是以未来市场拉动为动因,产业资源创新必须满足未来市场对产业的需求。二是驱动力不同,以往产业规划以目标驱动为动因,采取非竞争性资源利用战略;而产业技术路线图是以市场拉动为动因,采取竞争性能力和机会发展规划。三是产业技术路线图的制定过程集聚了来自不同领域的人员和信息,提供了全景创意思维情景和方法。四是清晰的时间维度,以确保政策、技术、产品等产业要素协调演进。

技术路线图理论在西方发达国家得到广泛应用。20世纪70年代末,摩托罗拉、通用等一些国际知名企业制定了企业技术发展路线图,随后,技术路线图理论在产业布局及国家或地区中长期科技战略规划中得到高度重视,美国、日本、韩国等先后制定了国家层面的产业发展技术路线图。2008年,中国广东省科技厅最先在国内研究制定了基于地区的产业发展技术路线图。

二、制定河北省光伏产业技术路线图的重要意义

光伏产业是低能耗、微污染、高产出的朝阳产业,符合国际和中国经济结构调整方向。光伏产业还是新兴的高科技新能源产业,光伏产业的发展有利于缓解全球能源紧张局势、减少温室气体排放。随着石油、煤炭等传统能源日趋紧缺,各国都特别重视光伏产业发展,并制定了相应的国家发展战略和扶持计划。2004年西班牙实施《购电补偿法》,采用政府补贴的方式鼓励光伏发电产业发展;2008年,德国下议院通过《上网电价法修正案》,刺激光伏发电企业的发展;美国自2005年起施行光伏投资税减免政策。中国也把光伏产业作为重点扶持的新能源产业之一。总理在2009年的《政府工作报告》中指出:支持和推进新能源等技术研发和产业化。大力发展清洁能源,积极发展核电、风电、太阳能发电等清洁能源。2009年8月,财政部、科技部和国家能源局联合印发了《关于实施金太阳示范工程的通知》,正式启动“金太阳工程”,这标志着中国大规模补贴光伏发电的开始。

光伏产业在河北省经济社会发展中具有重要地位。河北省拥有天威英利和河北晶龙集团两大光伏龙头企业,其在全国光伏产业具有举足轻重的地位。天威英利目前是中国最大的多晶硅生产基地,拥有从硅料生产到太阳能多晶硅电池的完整产业链;河北晶龙集团是世界最大的单晶硅生产基地,其产品质量和性能都达到同行业最高水平。但是,两企业都面临着“原料依赖进口、产品依赖外销”的发展困境。由于未能掌握高纯硅料生产技术,两企业95%的太阳能硅料依赖进口;另一方面,由于缺乏相应的产业政策支持,企业生产的光伏电池95%依赖外销。受国际金融危机的影响,国际市场对太阳能电池的需求大幅缩减,多晶硅价格暴跌近70%,但由于国内光伏企业的恶性竞争,进口硅料的价格却不断攀高,光伏产品利润锐减。金融危机将河北省光伏产业“缺乏核心技术、两头在外”的结构弊端暴露无遗,如何改变这种困境,实现河北省光伏产业的持续健康发展,是一个需要高度重视的战略课题。

在此情形下,我们认为,应用技术路线图理论研究和制定河北省光伏产业技术路线图是必要而重要的。这是因为:其一,技术路线图理论在指导新兴产业发展上,具有其他产业规划理论不可比拟的优势,摩托罗拉、通用等知名企业以及美国、日本等发达国家的实践都已证明了这一点。光伏产业作为新兴的高技术、新能源产业,发展前景广阔,但在发展初期,难免出现盲目发展的弊病。研究制定符合光伏产业发展规律的技术路线图,对于保持河北省光伏产业健康发展、提高国际竞争力具有指导意义。其二,能源市场的多元竞争格局要求必须密切结合市场需求,谋求产业未来发展。随着石油、煤炭等资源的日益枯竭,太阳能、风能、氢能等新兴能源产业得到更多支持和发展,谁能在新兴能源产业中占据主流尚未可知。在此情形下,河北省光伏产业必须抓住能源产业结构调整的良好契机,结合国内外市场需求及自己实际情况,精确定位未来发展愿景和产业技术路线图,理性应对各种挑战和机遇。其三,河北省虽然拥有保威英利和晶龙集团两大光伏龙头企业,但由于未能掌握硅料制备技术,在光伏产业链上仍处于劣势地位,因此,整合各种社会资源,尽快实现在硅料制备、光伏发电等关键技术上的突破,是提高河北省光伏产业竞争力的关键环节。而技术路线图理论作为一种技术创新管理工具,对于寻找关键技术创新突破口以及实现技术创新目标的最优路径具有指导作用。其四,正如广东省率先在国内制定区域性产业技术路线图那样,研究制定河北省光伏产业技术路线图,对于其他省以至全国光伏产业发展规划具有借鉴价值,有利于提高中国光伏产业的整体发展水平和国际竞争力。

三、制定河北省光伏产业技术路线图的基本原则

第一,弹性原则。产业技术路线图不是封闭的“黑箱系统”和僵化的教条,制定产业技术路线图既要遵循路线图制定的一般方法,又要根据实际情况做出灵活调整,以适应特定的研究对象。制定河北省光伏产业技术路线图,既要充分考虑光伏产业在河北发展的实际,又要考虑河北省产业结构的整体布局和发展目标,还要充分考察国际金融危机影响河北光伏产业发展的传导机制和应对策略。第二,整合原则。如上文所述,产业技术路线图的优势源于路线图的制定过程,而不仅仅是路线图本身。在这个过程中,聚集了不同领域的人,为信息和观点的共享创造了机会,并且提供了一个整体考虑问题和创意思维的方法。要充分实现路线图的好处,可能需要若干次反复过程,正是在路线图的不断整合优化过程中,它有力地推动了产业战略规划。第三,时间原则。产业技术路线图不仅要标明实现产业发展愿景的关键路径,而且要清楚地表明实现路径的时间维度,从而确保政策、资金、技术、产品、服务等要素的协同发展,并及时反映产业发展环境的动态变化等。第四,协调原则。产业技术路线图的制定需要政府、企业、研发机构等多个部门或组织的共同参与,因此,需要统筹协调各参与主体的利益诉求与意愿,在技术路线图制定过程中,尽量利用一切可以利用的资源,促进知识共享,达成并实现共同愿景,推进技术路线图工作健康发展。第五,保密原则。产业技术路线图是对特定范围特定产业未来发展的总体规划,其中可能涉及到相关参与者的核心利益,因此,对于涉及国家安全和企业核心竞争力的信息应事先明确并签订保密协议,产业技术路线图的制定过程及结果应根据事先协议在特定范围内公开和共享[4]。

四、制定河北省光伏产业技术路线图的主要步骤

组织制定技术路线图的主体和领域不同,绘制技术路线图的步骤也不尽相同,制定河北省光伏产业技术路线图可遵循如下步骤:

1.深入研究河北光伏产业技术路线图的编制内容和方法

在制定河北省光伏产业技术路线图时,不仅要充分把握国内外光伏产业的现状和发展趋势,还要认真研究河北省光伏产业的现状。河北省的光伏产业起步较早,但河北省的光伏产业仍属后发区域,产业结构、技术水平、政策环境等与发达国家和地区相比有很大差异和差距,需要针对特定案例进行深入分析。

2.正确选择河北光伏产业技术路线图的分析路径

根据产业技术路线图原理,我们认为,制定河北省光伏产业技术路线图应遵循以下分析路径:产业现状分析产业市场需求分析产业发展目标分析产业关键要素项目研发需求分析。

根据以上分析路径,河北省光伏产业技术路线图的分析路径可包括以下内容:(1)光伏产业现状分析,包括国内外省内外光伏产业发展现状、影响河北省光伏产业发展的环境因素等;(2)光伏产业市场需求分析,包括光伏产业在河北省经济发展中的地位、发展趋势和发展动力、产业关联度、产业资源现状、未来产品市场等;(3)光伏产业发展目标分析,包括未来市场对光伏产品的需求、相关产业目标要素、国家及河北省光伏产业发展目标等;(4)光伏产业关键要素分析,包括影响产业发展目标实现的关键技术、政策、管理等以及需要优先解决的关键要素等;(5)项目研发需求分析,包括突破关键要素瓶颈需要培育和提升的能力、技术、政策和管理创新模式。

3.设计河北光伏产业技术路线图的编制流程

产业技术路线图的制定大致包括准备、开发和修正三个阶段。准备阶段的主要工作有:选择制定产业技术路线图的产业,界定产业技术路线图的范围和边界,选择制定技术路线图的参与者,成立课题组和组建工作团队,确定工作流程以及查阅搜集相关文献资料等。开发阶段的主要工作有:设计德尔菲调查问卷,召开头脑风暴系列研讨会,分析判断市场需求、产业发展目标、阻碍产业目标实现的关键要素,绘制产业技术路线图等。修正阶段的主要工作有:研发项目凝练,制定研发投资决策和行动计划,对产业技术路线图进行定期评估与更新等。

参考文献:

光伏技术发展趋势篇6

“十三五”时期我国新能源产业的发展趋势

我国仍处于工业化、城镇化快速发展期,电力需求长期平稳增长的总体态势和能源大范围优化配置的基本格局没有改变。根据国家相关规划,到2020年我国风电装机超过2.1亿千瓦,太阳能发电装机达到1.1亿千瓦以上,核电装机达到5800万千瓦。由于新能源产业各个子行业的资源禀赋、电能质量、空间格局存在较大差异,“十三五”期间各子行业将呈现出差异分化的发展趋势。

弃风限电形式加剧,风电发展将由规模扩张向高效利用转变。“十三五”期间,我国将统一协调风电开发建设与市场消纳,着力推进风电的就地开发和高效利用,加快开发中东部和南方地区分布式风电,稳步发展海上风电,有序推进酒泉、内蒙古西部、内蒙古东部、冀北、吉林、黑龙江、山东、哈密、江苏等大型现代风电基地,风电行业将由规模扩张向高效利用转变,弃风限电问题有望逐步得到缓解。

太阳能发电装机迅猛增加,新商业模式助推产业化、协调化发展。“十三五”期间,我国将促进光伏发电规模化应用及成本降低,有序推进光伏基地建设,加快太阳能发电的产业化、协调化发展。这其中,“光伏+”模式和“领跑者”计划等新的商业模式将是主要亮点。一是“光伏+”模式将促进光伏产业的多元化融合发展,如光伏与扶贫、农业、环境、气候结合等;二是区域光伏规划可以与区域经济发展规划形成较强的协同效应,进而实现区域经济和环境保护的协调发展;三是“领跑者”计划有望引领国内光伏市场发展,“领跑者”基地建设将会得到加快推进。

核电重启带来新机遇,核电装备自主化和“走出去”将成亮点。我国是世界核电在建规模最大的国家,在建核电站分布于辽宁、山东、浙江、江苏、福建、广东、海南和广西等多个省区。推动核电关键技术水平提升和装备自主化,是保障我国核电的长远发展是核电产业全面协调发展的重中之重。核电技术已经成为我国最具备国际竞争力的技术之一,在国家力推“核电出海”的背景下,我国核电企业“走出去”的步伐也将进一步加快。

“十三五”新能源产业发展面临的风险

银行是经营风险的部门。商业银行的经营根本是在做好风险防控的基础上,追求信贷收益最大化。从这个意义上来说,商业银行在对新能源产业进行信贷投放时,首要关注产业和项目的风险。总体来看,我国新能源产业主要面临以下五类风险:

一是政策风险。我国风电、光伏的产业政策体系正在逐步完善,但各项政策文件之间缺乏连贯性和系统性,风电、光伏的电价政策和补贴机制尚不健全,审批难、补贴难等因素都将影响到行业的发展。

二是产能风险。新能源装备制造业的低端化和无序化,尤其是风电和光伏,导致较为严重的同质化竞争和低端产能过剩。风电、光伏行业产能都已达到或超过产能上限,平均产能利用率都在70%左右。

三是技术风险。从风电和光伏来看,资源监测不准、机位点微观选址不同、x择机型差异,都会对项目发电量造成影响。从核电来看,我国尚未全面掌握部分关键设备的设计,核电技术标准规范体系较不完善,技术和核安全技术的研究开发投入较为不足。

四是出口风险。在海外市场拓展的过程中,新能源产业会面临当地法律政策约束、贸易摩擦加剧、市场不稳定等风险。我国多数新能源出口企业的结构存在过度集中的现象,特别是向欧美日市场倾斜,过度依赖单一市场的风险较为严重。

五是财务风险。新能源产业属于资金密集型行业,企业电站装机容量的快速增加可能引起资金周转不灵,而诸多经济因素也会引起融资利率水平的变化,从而引发资金风险,影响项目收益。

“十三五”新能源产业的商业银行机遇分析

随着我国能源效率的不断提高和能源结构的持续优化,做强做优风电、光伏产业,加快核电走出去,发展新能源核心技术将成为新能源政策的导向。同时为实现碳减排目标,能源结构将迎来大幅度调整,新能源发电需求将进一步扩大,步入提质增效、科学发展阶段的新能源产业有望成为商业银行积极关注和重点扶持的机会领域。

但为避免前一轮投资的覆辙,商业银行对新能源产业的总体扶持原则应为“风险可控,分类进入,择优支持”,在做好政策研判和风险防控的基础上,有选择性有针对性地扶持新能源产业的机会领域。

首先,要重点支持中东部地区和低风速地区新增风电项目的信贷需求。

从开发区域来看,中东部省份受弃风限电影响较小,将成为新增风电项目的主战场。中东部地区将重点发展分布式风电和海上风电项目:分布式风电可以直接并网发电,而且对电网的冲击性较小;由于海上风电具有资源优质、不占用土地、不消耗水资源和适宜大规模开发的特点。同时,根据近期风电建设规划,河南、山东、陕西、湖南、江西、广东、贵州、安徽、湖北等省份的规划装机大幅增加,而新疆、内蒙、宁夏、甘肃、山西、吉林、黑龙江等省份的规划装机急剧减少,风电装机向低风速区转移的趋势日益凸显。

第二,要积极关注光伏发电扶贫项目、区域光伏规划以及光伏领跑者计划等亮点领域。

在光伏发电扶贫方面,2016年4月,国家发改委、国务院扶贫开发领导小组办公室、国家开发银行等部门联合下发《关于光伏发电扶贫工作意见》。预计“十三五”时期我国光伏扶贫工程总规模将达到15Gw,光伏扶贫工程总投资将超过1200亿元。

在区域光伏规划方面,2015年7月,国务院批复河北省张家口可在生能源示范区发展规划,未来五年将在张家口建立国际领先的低碳奥运专区,并辐射到京津冀及其他的周边地区,预计光伏装机将新增5.6Gw。这种区域光伏规划的模式有望逐步推广到全国其他地区。

在光伏领跑者计划方面,2015年6月,山西省大同市采煤沉陷区国家先进技术光伏示范基地成为国家能源局“光伏领跑者”计划首个被批准的项目。由于入选计划项目的技术产品有望优先被国家和地方政府用电项目采用,而且政府将在关键设备、技术上给予计划项目市场支持,因此多个地区的项目正在积极申报中。

第三,要重点满足核电新建、待建项目的资金需求。

2015年,我国正式重启核电项目,核电项目进入密集批复开工期,一批沿海新建核电项目将陆续开工建设,待建项目将加快推进,核电装机和发电量保持快速增长。按照2020年5800万千瓦的在运核电装机容量计算,2016-2020年每年大约有6台左右百万千瓦级机组投建,年投资规模将达到660亿元以上。

由于核电企业大都是国有企业,加上核电项目前期投入大、回收期长,商业银行可与核电企业以“总对总”模式开展全面战略合作,对其海外拓展、工程建设、资金结算等业务给予全面支持。或是开展供应链金融服务,对核电供应链上的不同企业提供个性化的金融服务,通过核心企业信用支持、企业存货盘活、应收账款贴现等方式减少信息不对称风险。

第四,积极关注新能源产业兼并重组的业务机会。

随着政策不断完善,风电、光伏的市场环境将不断优化,大规模的兼并重组序幕将开启,进而形成一批资产规模较大、核心竞争力较强、具备区域整合能力的行业龙头企业。一是产业链横向整合。具有资金、技术、品牌等优势的优势企业将吞并运营状况欠佳但有一定技术实力的企业,产业集中度将有所提升。二是产业链纵向整合。一些生产多晶硅、电池组件的上游企业将兼并下游光伏电站企业,部分电力国企等传统企业也将收购上游设备生产企业。针对新能源企业并购重组的金融需求,商业银行可提供借壳上市、定向增发、并购等投资银行服务。

第五,要择优支持海外建厂和布局“一带一路”的新能源制造企业。

前些年我国风电、光伏制造企业出口主要面向欧美等国市场,也造成了与美欧等国日趋严重的贸易摩擦。在面临欧美“双反”压力以及新能源产能过剩的双重约束下,我国新能源企业“走出去”亟需进行战略转型。在海外建厂,实现生产和销售的当地化,有利于规避欧美等国的贸易壁荆拓展海外市场空间;同时,要加快布局“一带一路”沿线国家和地区。“一带一路”沿线国家将成为我国风电、光伏产业的发展承接地和利润增长点。我国已实现在巴基斯坦、哈萨克斯坦、伊朗等中亚和非洲地区的技术出口和产品外包,随着第三代核电“华龙一号”的完善和第四代核电技术的研发,我国核电在“一带一路”沿线也将占据更大的市场份额。

在当前的地缘政治背景下,新能源企业“走出去”仍将面临较大风险,尤其是中亚、南亚、东南亚等“一带一路”沿线地区。商业银行应对项目进行全面风险评估,实施差异化、精细化风险定价,进而在跨境贸易、境外贸易平台建立及运用、境外实体投资与平台搭建、全球资金管理以及全球资产配置等方面为企业“走出去”提供助力。

第六,择优关注新能源技术企业的信贷需求。

光伏技术发展趋势篇7

“十一五”电力投资使得整个设备行业普遍受益,而由于行业产品结构的变化,行业机会并不相同,我们认为在结构调整的大环境下,符合行业发展趋势的投资方向应该能够获得更多的机会。我们认为,08年新能源和输配电高端化应该是趋势所向,而电站设备则由于成本压力较大,盈利能力可能会受到一定的影响。这里主要分析光伏产业、风能设备前景作些探讨。

光伏产业:短期内上游多晶硅最先规模化产出者受益

光伏产业完全具备大规模开发的条件。

政策推动发展迅速。可再生能源包括水能、生物质能、风能、太阳能、地热能和海洋能等,资源潜力大,环境污染低,可永续利用,是有利于人与自然和谐发展的重要能源。而从目前的发展状况来看,全球可再生能源在02-06年基本以年均15-30%的速度增长,其中增长最快的能源技术就是光伏并网发电,在5年期间年平均增长率达到60%。过去几年并网光伏装机主要集中于3个国家:日本、德国和美国,主要是上述国家对于光伏发电支持性政策较多,而近几年其他诸如西班牙、韩国、葡萄牙等国家也相继出台了一系列政策鼓励太阳能光伏应用的发展。

规划巨大空间广阔。我国有十分丰富的太阳能资源,1971-2000年的近30年,太阳年总辐照量平均1050―2450kw.h/m2之间;大于1050kw.h/m2的地区占国土面积的96%以上。与同纬度的其他国家相比,和美国类似,比欧洲、日本优越得多。年太阳辐射总量高于5000mJ/m2,年日照时数大于2000h,具有利用太阳能的良好条件。按照我国《可再生能源中长期发展规划》,到2010年中国光伏发电的累计装机将达到350mw,到2020年将达到1.8Gw,到2050年将达600Gw。按照中国电力科学院的预测,到2050年,中国可再生能源的电力装机将占全国电力装机的25%,其中光伏发电装机将占到5%,增长空间巨大。

比较于其他发电能源,优势明显。近几年光伏产业得以高速发展的原因在哪里?我们认为,比较于其他发电能源,光伏产业具有明显的优势,而正是这些优势使得即便在成本高企的现状下,世界各国政府依然会在政策上给予大量的支持,推动光伏产业的高速发展。

比较于传统设备,光伏作为可再生能源在能源有限性与环境保护方面优势明显。世界经济的现代化得益于化石能源,石油、天然气、煤炭得到广泛应用,相对而言,常规能源价格低廉,因此在过去的年代成为主要发电能源。然而由于化石能源的有限性和过度开发,近年来,能源危机已迫在眉睫。而从化石能源价格走势来看,原油、煤炭价格飞涨,基础能源成本不断提升。

比较于风电等其他可再生能源,优势体现在应用广泛性、免维护性等方面。作为可再生能源中的两大最具潜力的发电方式,光伏和风电各具优势。相对于风电,光伏发电的优势主要在应用的广泛性以及免维护性等方面。从适用场合方面,光伏发电适合阳光照射充足的地区,可用于大型电站、光伏建筑一体化、家庭等各种场合,应用相对广泛。而风力发电适合常年风速较大的地区,且规模较大,一般是采取大规模风场发电模式。

从设备维护方面,光伏发电设备基本免维护,而且使用寿命相对较长,一般在20年左右。而风力发电设备则在维护方面有较高要求,至少一年维护一次,而且维护成本相对较高,设备使用寿命则在15年左右。

我们对行业的判断:光伏发电完全具备大规模开发的条件结合以上我们对行业的分析,我们认为,在过去的几年里,光伏发电已经逐渐被世界各国作为重要的可再生能源加以大力扶持,行业增速已经在近几年得以明显体现。根据各个国家的光伏产业发展规划,未来光伏产业还有相当大的增长空间。随着国家支持政策不断落实,光伏发电相对于其他能源发电的优势逐渐明显,光伏发电完全具备大规模高速发展的条件。

多晶硅价格的下降是光伏产业大规模发展的前提。成本问题依然是制约光伏发电高速发展的主要问题。相对于其他能源发电成本,光伏发电成本明显偏高。未来只有光伏发电成本下降到和其它能源发电成本相当的时候,大规模开发才可能成为现实。

上游多晶硅技术壁垒较高,其价格决定整个产业成本。根据06年并网光伏发电系统成本构成来看,太阳能光伏电池占总成本的66%。而根据06年太阳能光伏电池各个生产环节成本的比例构成来看,多晶硅材料占总成本的56%。因此我们得出结论:多晶硅材料是整个光伏发电中成本最高的部分,约占并网光伏发电系统成本的37%。

近几年由于各国政府推进政策的支持,下游光伏产业增长迅速,而上游由于扩产的大规模投入及时间问题,多晶硅供应量明显不足,因此供需不平衡导致多晶硅价格持续上涨。太阳能多晶硅现货价格自05年始从55美元/公斤开始不断攀升,在06年到达200美元以上,至2007年底市场现货价格一度升至至400美元/公斤,至今市场价格维持在300美元左右。多晶硅的价格高位不下使得光伏发电系统成本也难以下降。

上游产能扩张使成本下降成为可能,最先规模化产出的厂商受益。巨大的供需缺口以及多晶硅价格持续上涨所带来的行业暴利使得全球多晶硅厂商纷纷设定扩产计划,而我国在这几年也有大批多晶硅新上项目投产。日前的《中国新能源产业年度报告2007》显示,目前中国已建和在建的多晶硅计划产能高达63560吨,2008年大约可以形成1.8万吨多晶硅年生产能力。产能的不断扩张将能够有效缓解多晶硅供需不平衡的现状,进而使得多晶硅价格下降成为可能。但是我们认为,短期内产能过剩的可能性基本不存在。主要原因在于:一般而言,多晶硅的生产线建设期在两年左右,经过后期的不断调试,完全达产则需要4-5年时间。那么就国内目前新建的大批多晶硅生产线而言,短期内产能根本不可能大规模释放。

根据我国目前新上马的多晶硅项目建设情况来看,除了已经有产出的新光硅业、洛阳中硅、江苏中能和乐山硅材料(峨半厂原有生产线)外,其余生产线基本都计划在08年开始有产出,相对较快的有通威永祥多晶硅、大全集团。从量产角度来看,我们认为新光硅业优势明显。新光硅业07年产出多晶硅220吨,08年预计产出800吨左右。而其他有产出的生产商目前都还是小规模生产,07年基本都不超过100吨,08年大规模产出的可能性较小。从生产规模来看,几乎各厂都可以分为一期建设规模和最终计划建设规模。我们认为一期建设规模的比较相对于最终规划建设规模的比较更有现实意义。

而从目前全球的经验来看,单厂建设规模要在1000吨以上才有规模效应。目前我国目前的一期建设单厂规模在1500吨以上的企业有深圳南玻、乐山硅材料、特变电工、江苏阳光、江苏中能。

从后续厂商产出的可能性角度而言,因为国内厂商的技术实力差距性不大,基本都为改良西门子法和全球采购的设备,我们认为基于此判断产出的可能性意义不大。但是基于我们对国际各大多晶硅厂商的生产线建设情况来看,基本建设期在两年左右,新光硅业则在1年半的时间完成。目前由于多晶硅暴利的驱使下,国内厂商的生产线建设纷纷提前至1年内完成,我们有理由怀疑在较短的时间内建成的生产线存在质量、工艺控制不达标的可能。所以从稳健角度而言,我们倾向于选择规划较早,计划充分的企业。选择深圳南玻。

基于行业的判断,2010年以前多晶硅的供应依然不足。因此短期内最先产出并能够尽快达到规模化的生产厂商必将获取超额收益。综合前面分析,我们认为短期内多晶硅行业优势最明确的生产厂商是新光硅业,最受益的上市公司是天威保变。

风电设备:设备制造逐步国产化,高速增长趋势确定

行业高速增长必将持续,2010年之前是高峰。根据规划,全球及中国风电行业的未来增速依然延续近几年的高增长趋势在过去的20多年里,风电一直是世界增长最快的能源。尤其是近十年,全球风电累计装机容量的年均增长率接近30%。据全球风能委员会(GweC)2008年1月底的统计数据,2007年全球新增风能发电能力20Gw。这一数字比2006年同比高出30%。而到2007年底世界总的风能发电能力增长27%达到94Gw。

据《风力十二》的规划和预测,到2020年全世界风能装机容量将达到12.31亿千瓦,这一水平是2005年的21倍,年平均增速高达20%,届时风电将占世界电力供应的12%。

我国自1986年开始探索并网风电项目的研究,经过十多年的研究与推广,1996年后开始扩大建设规模。截至2007年底,我国新增装机340万千瓦,排在世界第3位。总装机达到600万千瓦,2007年的增速更高达156%。尤其是近几年,中国的风电发展速度已经远远超过世界其他风电发展大国,2001-2007年中国风电装机容量年复合增长率已经达到57%。

根据中国综合资源综合资源利用协会可再生能源专业委员会与美国国家可再生能源实验室(nReL)对我国部分地区的风力资源的测算结果推测,我国陆地可以安装14亿千瓦的风力发电装备,如果考虑海上,总资源量将达到20亿千瓦以上。这一储量是印度的30倍,德国的5倍,但目前的装机仅为印度的1/2.5,德国的1/8,未来有较大的发展空间。

截止2007底,按公开数据测算,我国风电装机容量600万千瓦,仅占陆地可利用风能的的0.44%左右,发展潜力巨大。

国家政策支持力度相当大。在国家大力推行节能减排的政策趋势下,可再生能源尤其是风能的发展前景十分广阔。近年来政府扶持风电行业发展的力度明显增强,出台了一系列相关政策加以鼓励,尤其是关于落实可再生能源发电配额义务的措施,为行业快速发展创造有利条件。

国家在《可再生能源中长期发展规划》中提到,“对非水电可再生能源发电规定强制性市场份额目标:到2010年和2020年,大电网覆盖地区非水电可再生能源发电在电网总发电量中的比例分别达到1%和3%以上;权益发电装机总容量超过500万千瓦的投资者,所拥有的非水电可再生能源发电权益装机总容量应分别达到其权益装机总容量的3%和8%以上;在经济发达的沿海地区,发挥其经济优势,在“三北”(西北、华北北部和东北)地区发挥其资源优势,建设大型和特大型风电场,在其他地区,因地制宜地发展中小型风电场,充分利用各地的风能资源。

另外,风电特许权招标政策也不断朝着鼓励国产化以及稳定电价方向发展。一方面,对风电机组本地化率的要求提高到70%;另一方面,电价不再是对投标人排序的唯一依据,而是综合考察投标人的综合实力、技术方案、上网电价和经济效益等,按照不同的权重评分。其中,上网电价的比例在第三期占40%,在第四期占25%。

风电的成本优势明显。相对于太阳能、核能、生物质能,风电是最具优势的清洁能源。风电产品的资源比较丰富、技术相对成熟、成本较低,在大规模商业化开发方面具备较强的优势。尤其是成本方面,随着市场的不断扩大和技术的进步,在过去的5年中,我国风力发电的成本下降了约20%,其中风电机组销售价格的下降是是风力发电成本下降的主要原因。根据《风力12在中国》的预测,2020年前后,我国的风力发电成本将与煤电相当。

我们的观点:行业高速增长必将持续,2010年之前是高峰结合以上我们对行业的分析,我们认为,在行业增长空间巨大、国家支持政策不断落实、风电大规模开发利用优势明显的条件下,风电大规模高速度发展是必然。

我们对行业的判断是:2010年之前是国内风电行业的高速发展阶段,新装机容量年均增速在50%以上,风机市场需求大于供给;而2010年后行业步入平稳增长阶段,增速显著放缓,竞争趋于激烈。

国内风电制造商的技术不断提升是国内风电发展的条件。根据《国家发展改革委员会关于风电建设管理有关要求的通知》:风电国产化率要达到70%以上,不满足设备国产化率要求的风电场不允许建设,进口设备海关要照章纳税,同时强调,要高度重视风电设备制造的国产化。政策优势给国外风电设备商进入我国风电设备市场设置了一个较高的壁垒,未来随着我国风电装机容量的不断增长,国内企业风电设备生产能力不断提升,将会逐步取代外国企业在国内的市场份额。

国内绝大部分风力发电机组制造厂商均处于发展初期,集中度较高。06年由于国内风机主要以600kw、750kw机型为主,而金风科技在兆瓦级以下风机制造领域技术已经相当成熟,优势明显。根据国家发改委规划,我国未来的风电新增装机将以1.5mw、2mw机型为主,1mw以下机型所占比重将逐渐降低,因此具备1.5mw以上机型生产能力的企业将具有更强的市场竞争力。

目前国内企业中只有新疆金风、东方汽轮和大连华锐具备1.5mw风电机组的生产能力,并都在研制2mw以上机型。我们预测,08年东方汽轮、大连华锐可能会与金风科技的市场份额较为接近,市场竞争逐渐激烈。

光伏技术发展趋势篇8

关键词:光伏产业

独特的中国发展模式

中国太阳能光伏产业拥有“十大优势”,首先是战略优势、机遇优势—我们已经将薄膜化、柔性化定为战略发展方向,并且已经拥有世界领先的技术和企业;我们已经把握住了新能源革命、第三次工业革命的良机。

而“中国模式”独特的相对高效的体制和积极政策成为紧随其后的重要优势——2012年以来,中国光伏产业“山重水复疑无路”,中国政府迅速出台了一系列扶持政策,光伏产业得以“柳暗花明”,这就是最好的例证。

战略、机遇与“中国模式”

作为一个在新能源领域摸爬滚打了20多年的从业者,作为一个越来越坚信太阳能光伏产业光明前景的企业管理者,有时候,我觉得自己更像是一个演说家:向政府官员、专家学者介绍太阳能光伏产业的战略发展,说服同行跟我一起走薄膜路线而不是晶硅路线,向公司的员工宣讲汉能的使命和从事该行业的重要意义……

在不同场合,我曾反复地向听众宣讲中国发展太阳能光伏产业的“十大优势”:战略优势、机遇优势;制度优势、政策优势;市场优势、产业优势;技术优势、人才优势;资金优势、成本优势。

发展光伏产业,中国拥有十大优势:

战略优势:薄膜化、柔性化是光伏发展的方向和总趋势,而中国已经拥有了领先的技术和企业;

技术优势:汉能通过全球技术整合,使中国薄膜光伏产业实现了跨越式发展,取得了世界领先地位;

市场优势:中国光伏市场已经启动,将成为世界最大的光伏市场;

资金优势:中国民间资金充足,居民储蓄即将突破100万亿;

人才优势:除技术人才外,中国还拥有一批具备企业家精神的优秀企业家;

产业优势:中国制造业实力雄厚;

成本优势:全球整合的技术优势与中国制造的有机结合;

制度优势:中国独特、相对高效的体制、体系;

政策优势:中国鼓励并扶持实体经济的发展,支持太阳能产业;

机遇优势:大规模替代时代已经来临,技术等关键条件均已具备,环境压力转变为动力。

中国赶上了第三次工业革命的历史机遇,新能源革命正在用新能源替代日益枯竭的化石能源,而中国经济的转型升级、可持续发展又决定了其他新能源方式不可能成为主流,只有太阳能光伏才能担负这一重任。这就是“机遇优势”。

关于战略优势,前文也有所论述:欧盟忙于应对经济危机,美国正在开发页岩气,它们或多或少都迷失了战略方向,日本、韩国等光伏新秀又各有各的局限,只有世界第一的光伏制造大国中国才具备战略上的领先优势。通过对多晶硅模式的整合升级,我们现在已经确定,薄膜化、柔性化是世界光伏发展的正确方向和总趋势,而在这方面,中国已经拥有了领先的技术和企业。

关于市场和产业、技术与人才、资金与成本这三组中国光伏发展的优势条件,我在本章的后面几个部分将会详细阐述。这里要重点讨论的是中国发展光伏产业的制度优势和政策优势。

制度优势是指中国独特、相对高效的体制、体系,政策优势是指中国政府鼓励实体经济发展的积极有效的政策。两者的背景都是促进经济快速增长的“中国模式”。

改革开放以来,中国经济快速增长,经济发展所取得的巨大成就归功于一种“前所未有”的经济增长方式——“中国模式”,即以国家干预市场的手段保证经济增长以及宏观调控的发展模式。

西方有各种经济理论,但归纳起来就是两大派:一派不主张政府干预经济,而是完全靠市场解决问题;一派不反对靠市场解决问题,但认为政府可以而且必须进行适当的干预,比如凯恩斯主义。抛开学术争论,我们在实践中发现,政府对经济的干预总是不可少的,只是如何干预的问题。美国摆脱1929年经济危机的阴影,被公认是罗斯福总统运用凯恩斯主义进行政府干预的结果。2008年美国发生金融危机以来,奥巴马总统一直采取强有力的政府干预。新能源革命需要政府加强引导,这一点毋庸置疑。

因为与西方自由市场经济理论并不完全吻合,“中国模式”也受到一些质疑,原因就在于中国政府往往被视作强势政府。然而,强势只要发挥得当就是优势,况且“中国模式”首先也是市场的,然后才是政府的。

20世纪90年代以来,中国依靠宏观调控安然度过了1993年的经济过热、1997年的内需不足和亚洲金融危机、2008年的全球金融危机,一直保持着快速、持续发展的势头。2012年,中国光伏产业从“山重水复疑无路”到“柳暗花明又一村”,局势得以如此迅速地扭转,关键也是政府发挥了恰当的主导作用。

新能源革命的特点决定了它的推进和一般的经济活动不同。最大的不同就是,在遵循市场经济规律的同时,必须加强政府的主导作用。如果没有国家和政府恰当的引导,只是顺其自然地发展,要想实现突破将是很困难的。世界各国都是如此。

体制优势与政策优势

中国的经济体制决定了“中国模式”较易和新能源革命衔接。

2012年中国光伏产业“群体性危机”爆发时,许多人都将目光集中在了政府角色与市场机制的相互作用上。有人认为,光伏产业产能过剩与一些地方政府“越位”有关,是一些地方政府的深度介入和过度扶持造成了一哄而上;也有人认为这个问题与政府“缺位”有关,政府对于整个产业的发展缺乏相应的规划和引导,对中国光伏产业“两头在外”的隐患没有及早给予控制和指导。

这些看法都有一定的道理,但似乎都没说到位,都没能真正理解中国独特的相对高效的体制优势。

在中国的能源领域,无论是一次能源还是二次能源,无论是独资企业、股份制企业还是上市企业,大多是由国有资本控制的。有人认为这是能源革命的消极条件,事实上也是一个积极条件。国有制的实质是全民所有制,股东是全体人民。虽然它也应该争取更多的利润,但其根本宗旨应该是主导整个国民经济的持续健康发展,保证国计民生。这样的能源经济实体,就其基本性质来说,不应该因为自身的既得利益而阻碍有利于整个国民经济长远发展的新能源革命,而应该成为新能源革命的积极参与者和主力军。

从实际运作来看,国有企业的最终决策者是政府,它必须遵守并执行政府的政策和指令。为了响应国家号召,在电力输配、销售方面居垄断地位的国家电网在2012年10月26日了《关于做好分布式光伏发电并网服务工作的意见》,其动作之迅速和态度之积极就是一个证明。

所以说,政府“集中力量办大事”这一特性为中国的新能源革命提供了一个良好的制度环境,这就是中国的体制优势。

接下来,我们再来探讨一下中国发展光伏产业的政策优势。政策是光伏革命的重要推动力。2011年11月,汉能邀请了各方面的专家进行座谈,讨论如何在中国推进新能源革命。会议即将结束时,一位资深专家总结说:“现在是万事俱备,只欠东风。这个东风就是政策。”

一切项目在启动时都需要比运行正常后更多的动力,新能源革命也是如此。我们在概括欧洲光伏产业的发展时曾说,那里的光伏产业已经顺利度过了需要政策补贴的“出生期”,进入了市场运行的“成长期”。中国的光伏产业正在由“出生期”向“成长期”过渡,国家政策的推动力仍然十分重要。

目前,中国的光伏产业犹如一辆正在爬坡的汽车,由于坡度很大,仅凭汽车自身的马力一时很难开上去。这时就需要坐车的人帮助推一把。把汽车推上平坦的大道,推车的人也可以享受坐车的好处了。政府利用政策为光伏这辆正在爬坡的“汽车”提供动力,最终也可以享受它带来的直接经济效益和战略效益。

所谓政策到位,并不是简单地制定某一项政策,而是解决一系列问题,建立一个有内在联系的政策系统。譬如,如何充分发挥财政杠杆、税收杠杆、价格杠杆的作用,保障产业的良性发展?如何确定政策导向的重点内容,使生产环节、建设环节、使用环节都有序开展?如何深化电力系统改革、推动发电和上网的关系,使新旧能源企业实现无缝衔接?

可喜的是,在推进太阳能等新能源发电大规模上网,特别是分布式电站建设的过程中,中国电力系统的改革已经迈出了不小的步伐,许多业内人士已经开始重视“智能电网”的发展趋势,许多试点区域的光伏发电企业也已经开始尝试与国家电网合并,这都是中国光伏产业发展不可或缺的政策优势。

“发展出题目,改革做文章。”通过政策,以改革促发展。从一定意义上说,这是政府在领导新能源革命的过程中,最见功力、最不可替代、最见领导艺术的领域。

中国鼓励实体经济发展的整体国策也是光伏产业发展的有力支撑。2012年不仅是光伏产业的受挫之年,也是中国实体经济整体发展面临较大困难的一年。中等规模以上工业企业利润持续负增长,直到9月才因国家稳增长政策效应显现而扭亏为盈。因此,政府在此时出台各种促进实体经济发展的政策,意义非同一般。

光伏技术发展趋势篇9

一、太阳能光伏产业发展现状

1.在各国政府对再生资源的重视和大力支持下太阳能光伏产业得到了快速的发展,2011年,全球光伏新增装机容量约为27.5Gw,较上年的18.1Gw相比,涨幅高达52%,全球累计安装量超过67Gw。全球近28Gw的总装机量中,有将近20Gw的系统安装于欧洲,但增速相对放缓,其中意大利和德国市场占全球装机增长量的55%,分别为7.6Gw和7.5Gw。2011年以中日印为代表的亚太地区光伏产业市场需求同比增长129%,其装机量分别为2.2Gw,1.1Gw和350mw。此外,在日趋成熟的北美市场,去年新增安装量约2.1Gw,增幅高达84%。

其中中国是全球光伏发电安装量增长最快的国家,2011年的光伏发电安装量比2010年增长了约5倍,2011年电池产量达到20Gw,约占全球的65%。截至2011年底,中国共有电池企业约115家,总产能为36.5Gw左右。其中产能1Gw以上的企业共14家,占总产能的53%;在100mw和1Gw之间的企业共63家,占总产能的43%;剩余的38家产能皆在100mw以内,仅占全国总产能的4%。规模、技术、成本的差异化竞争格局逐渐明晰。国内前十家组件生产商的出货量占到电池总产量的60%。

2.太阳能光伏电池材料主要有晶体硅材料,主要分为单晶硅电池、多晶硅电池和薄膜电池三种。单晶硅电池技术成熟,光电转换效率高,单晶硅电池的光电总转换效率可以达到20%~24%,是目前普遍使用的光伏发电材料。但其生产成本较高,技术要求高;多晶硅电池成本相对较低,技术也成熟,但光电转换效率相对较低,多晶硅光电池的转换效率最高才达18.6%,与单晶硅相比多晶硅的转换效率少多了;而薄膜电池是一种可粘接的薄膜,有以下优势:(1)生产成本低,所以可以大批量生产;(2)发光效率更好地利用太阳能,但目前其在技术稳定性和规模生产上均存在一定的困难。随着技术的进步,目前Cdte、CiS等薄膜光伏电池已逐步进入市场,但现在只占市场的9.3%,随着薄膜光伏电池技术不断进步,薄膜光伏电池的市场份额将快速增长相对而言有更大的发展空间,未来薄膜电池会有更好的发展前景。

在2000年以前中国的电力供应不是很紧张,2001年以后,在中国经济高速发展下,电力需求以每年超过20%的速度在增长,2003年在全国出现电力供远远少于求的严重现象,电力供应的紧张情况在以后的一段时间内很难缓解。可再生能源得到了中国政府的重视,在中国政府大力支持下已形成了完整的太阳能光伏产业链。截至2010年底,我国光伏发电装机规模达到60万千瓦,光伏新增并网容量为21.16万千瓦,累计并网容量为24万千瓦,较上年的2.5万千瓦,增长了960%。从产业布局上来看,国内的长三角、环渤海、珠三角及中西部地区业已形成各具特色的区域产业集群,并涌现出了无锡尚德、江西赛维、天威英利等一批知名企业。2011年中国多晶硅产量达到7.8万吨,占全球比重约33%;国内产能结构中,成本低于35美元/千克的企业不足十家,约9.5万吨,其他40余家中小企业总产能近5万吨。据弘亚世代的统计,当前停产整顿的企业产能超过4万吨。

二、太阳能发展趋势

(一)提高光电转换效率,降低电池材料成本

1.提高光电转换效率的材料。在电池制作中,一般都采用表面织构化、发射区钝化、分区掺杂等技术,开发的电池主要有平面单晶硅电池和刻槽埋栅电极单晶硅电池,从理论研究看,在阳光集中辐照时,利用希泽光电效应可能达到的光电转换效率的极限值为63.2%,但只有使用理想的材料才能达到。若使晶体结构中形成的缺陷能准确无误地出现在所需要的地方,实际上也很难做到。德国科学家正在进行这方面的实验,他们在单晶硅中掺入稀土金属元素铒(er)来制造太阳电池,以测试它对转换效率可能产生的影响,德国夫朗霍费费莱堡太阳能系统研究所保持着世界领先水平。该研究所采用光刻照相技术将电池表面织构化,制成倒金字塔结构。并在表面把一个13nm厚的氧化物钝化层与两层减反射涂层相结合。通过改进了的电镀过程增加栅极的宽度和高度的比率:通过以上制得的电池转化效率超过23%,是大值可达23.3%。Kyocera公司制备的大面积(225cm2)单电晶太阳能电池转换效率为19.44%。

2.降低目前主流光伏电池材料的成本。降低硅材料用量是降低价格的主要途径。目前,太阳电池材料主要以硅材料为主,但是硅材料还面临着许多问题,多晶硅产业上游环节技术壁垒高、投入大、量产时间长、市场风险高,因此不仅要寻找更为方便易行的硅材料提纯技术以扩大生产,而且要采用新技术,在获得同样电能的基础上减少硅材料用量。而与晶体硅电池相比,薄膜电池在效率与成本方面改善的空间更大,多晶硅价格的上涨会增加薄膜电池的成本优势。

(二)提高光伏发电的面积

1.提高建筑光伏发电面积,大量的建筑屋顶都是没有充分的利用,应建立建筑相结合的并网光伏系统,主要形式是城市并网发电的屋顶并网光伏系统。在我国东部沿海经济发达地区,用电量大,对光伏发电能力需求强;同时目前我国光伏产业主要集中在东部省份,光伏产业对当地经济的发展起着重要作用,在城市建设屋顶并网发电系统(BapV)及光伏建筑一体化集成光伏系统(BipV),对于城市的供电与节能起到很好的作用。《可再生能源中长期发展规划》提出,到2020年安装建筑光伏2万套,累计安装100万千瓦。

2.提高地面光伏发电。在世界各地的沙漠、戈壁、荒漠都可以大面积的利用,比如在我国有约264万平方公里的荒漠资源,其中干旱区荒漠化土地面积为250多万平方公里;主要分布在光照资源丰富的西北地区,其年总辐射在1600~2300千瓦时平方米。在内蒙古的鄂尔多斯、甘肃的河西走廊绿洲边缘、新疆的塔克拉玛干沙漠边缘、晋西北及陕北等靠近电力线路和负荷中心,还有很好的旅游资源,可以作为大型并网光伏项目的起步区域。随着电力输送技术和储能技术的发展,大规模沙漠、戈壁、荒漠光伏电站将必然成为未来的电力基地。

光伏技术发展趋势篇10

【关键词】光伏发电;太阳能资源;绿色环保;可持续发展;循环经济;综合效益

0引言

太阳能作为一种巨量可再生能源,每天到达地球表面的辐射能大约等于2.5亿桶石油。近三十年来,太阳能利用技术在研究开发、商业化生产、市场开拓方面都获得了长足发展,成为世界快速、稳定发展的新兴产业之一。目前,对这一洁净能源的利用正在进入商业化成长期,国际上称之为“阳光产业”。

1我国发展光伏发电的资源优势

我国太阳能资源十分丰富,据统计理论储量达每年17000亿吨标准煤。我国大多数地区平均日辐射量达每平方米4千瓦时以上,辐射量每平方米高达7千瓦时以上。通过利用太阳能发电我国已为内蒙古、甘肃、新疆、、青海和四川等地共14万无电用户解决了用电问题。

2太阳能光伏产业发展现状

2.1发展势头迅猛

在各国政府对再生资源的重视和大力支持下,太阳能光伏产业得到了快速的发展。有数据显示,2013年,全球光伏新增装机容量约为27.5Gw,较上年的18.1Gw相比,涨幅高达52%,全球累计安装量超过67Gw。全球近28Gw的总装机量中,有将近20Gw的系统安装于欧洲,但增速相对放缓,其中意大利和德国市场占全球装机增长量的55%,分别为7.6Gw和7.5Gw。2013年以中日印为代表的亚太地区光伏产业市场需求同比增长129%,其装机量分别为2.2Gw,1.1Gw和350mw。此外,在日趋成熟的北美市场,去年新增安装量约2.1Gw,增幅高达84%。

2.2有晶体硅依然为电池材料主体

太阳能光伏电池材料主要有晶体硅材料,主要分为单晶硅电池、多晶硅电池和薄膜电池三种。单晶硅电池技术成熟,光电转换效率高,单晶硅电池的光电总转换效率可以达到20%-24%,是目前普遍使用的光伏发电材料。但其生产成本较高,技术要求高;多晶硅电池成本相对较低,技术也成熟,但光电转换效率相对较低,多晶硅光电池的转换效率最高才达18.6%,与单晶硅相比多晶硅的转换效率少多了;而薄膜电池是一种可粘接的薄膜,有以下优势:(1)生产成本低,所以可以大批量生产;(2)发光效率更好地利用太阳能,但目前其在技术稳定性和规模生产上均存在一定的困难。

随着技术的进步,目前Cdte、CiS等薄膜光伏电池已逐步进入市场,但现在只占市场的9.3%,随着薄膜光伏电池技术不断进步,薄膜光伏电池的市场份额将快速增长相对而言有更大的发展空间,未来薄膜电池会有更好的发展前景。

3太阳能光伏发展的趋势

3.1提高光电转换效率,降低电池材料成本

3.1.1提高光电转换效率的材料

在电池制作中,一般都采用表面织构化、发射区钝化、分区掺杂等技术,开发的电池主要有平面单晶硅电池和刻槽埋栅电极单晶硅电池,从理论研究看,在阳光集中辐照时,利用希泽光电效应可能达到的光电转换效率的极限值为63.2%,但只有使用理想的材料才能达到。若使晶体结构中形成的缺陷能准确无误地出现在所需要的地方,实际上也很难做到。

德国科学家正在进行这方面的实验,他们在单晶硅中掺入稀土金属元素铒(er)来制造太阳电池,以测试它对转换效率可能产生的影响,德国夫朗霍费费莱堡太阳能系统研究所保持着世界领先水平。该研究所采用光刻照相技术将电池表面织构化,制成倒金字塔结构。并在表面把一个13nm厚的氧化物钝化层与两层减反射涂层相结合。通过改进了的电镀过程增加栅极的宽度和高度的比率:通过以上制得的电池转化效率超过23%,是大值可达23.3%。Kyocera公司制备的大面积(225cm2)单电晶太阳能电池转换效率为19.44%。

3.1.2降低目前主流光伏电池材料的成本

降低硅材料用量是降低价格的主要途径。目前,太阳电池材料主要以硅材料为主,但是硅材料还面临着许多问题,多晶硅产业上游环节技术壁垒高、投入大、量产时间长、市场风险高,因此不仅要寻找更为方便易行的硅材料提纯技术以扩大生产,而且要采用新技术,在获得同样电能的基础上减少硅材料用量。而与晶体硅电池相比,薄膜电池在效率与成本方面改善的空间更大,多晶硅价格的上涨会增加薄膜电池的成本优势。

3.2提高光伏发电的面积

3.2.1提高建筑光伏发电面积

大量的建筑屋顶都是没有充分的利用,应建立建筑相结合的并网光伏系统,主要形式是城市并网发电的屋顶并网光伏系统。在我国东部沿海经济发达地区,用电量大,对光伏发电能力需求强;同时目前我国光伏产业主要集中在东部省份,光伏产业对当地经济的发展起着重要作用,在城市建设屋顶并网发电系统(BapV)及光伏建筑一体化集成光伏系统(BipV),对于城市的供电与节能起到很好的作用。《可再生能源中长期发展规划》提出,到2020年安装建筑光伏2万套,累计安装100万千瓦。

3.2.2提高地面光伏发电

在世界各地的沙漠、戈壁、荒漠都可以大面积的利用,比如在我国有约264万平方公里的荒漠资源,其中干旱区荒漠化土地面积为250多万平方公里;主要分布在光照资源丰富的西北地区,其年总辐射在1600-2300千瓦时/平方米。在内蒙古的鄂尔多斯、甘肃的河西走廊绿洲边缘、新疆的塔克拉玛干沙漠边缘、晋西北及陕北等靠近电力线路和负荷中心,还有很好的旅游资源,可以作为大型并网光伏项目的起步区域。随着电力输送技术和储能技术的发展,大规模沙漠、戈壁、荒漠光伏电站将必然成为未来的电力基地。

3.2.3光热发电

太阳能光热发电是指利用大规模阵列抛物或碟形镜面收集太阳热能,通过换热装置提供蒸汽,结合传统汽轮发电机的工艺,从而达到发电的目的。采用太阳能光热发电技术,避免了昂贵的硅晶光电转换工艺,可以大大降低太阳能发电的成本。而且,这种形式的太阳能利用还有一个其他形式的太阳能转换所无法比拟的优势,即太阳能所烧热的水可以储存在巨大的容器中,在太阳落山后几个小时仍然能够带动汽轮发电。光热发电产业布局应当注重资源优势、优势的合理利用,有条件的可综合利用多种可再生能源,互补发电,甚至也可考虑与热电站联合运行。

4我国光伏发电发展中需要解决的突出问题

4.1经济性问题(下转第293页)

(上接第265页)目前,太阳能电池的成本为整个系统成本的主要部分。降低硅材料的生产费用,是降低太阳电池成本的关键。多晶硅电池的材料成本比单晶硅电池的材料成本低,应作为研究的重点。主要研发的问题有:多晶硅材料制备的新技术、快速掺杂表面处理技术、提高硅片质量的新技术新工艺等。最大功率点跟踪控制技术的日益完善,也会为光伏发电提供更强的竞争实力。

4.2污染问题

多晶硅行业是个重污染的行业,国内尾气回收工艺不完善,面临愈来愈大的环保压力。主要表现为生产多晶硅的副产品――四化硅却是高毒物质。用于倾倒或掩埋四氯化硅的土地将变成不毛之地,草和树都不会在这里生长。它具有潜在的极大危险,不仅有毒,还污染环境。

5结束语

总之,我国的太阳能光伏产业机遇和挑战共存。为使我国的光伏产品在世界舞台上有竞争性,首先要发挥市场对资源的优化配置作用,同时政府要制定强有力的法规和产业政策。我们坚信在市场和政策的联动作用下,我国的光伏技术必将走在世界的前列。

【参考文献】

[1]王文静.中国光伏产业发展研究报告[R].北京:中国可再生能源发展项目办公室,2004.