光伏发电项目申请的背景.docx
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光伏发电项目申请的背景
光伏发电项目申请的背景
2.1我国电力供需的现状及未来供需的预测
2007年，全国发电装机容量达到7.13亿千瓦，同比增长14.36％。
其中，水电达到1.45亿千瓦，约占容量20.36％；火电达到5.54亿千瓦，约占容量77.73％；2007年全国发电量达到32559亿千瓦时，同比增长14.44%。
2008年，全国发电装机容量达到7.93亿千瓦，同比增长10.34％。
其中，水电达到1.72亿千瓦，约占总容量21.64％；火电达到6.01亿千瓦，约占总容量74.87％；2008年全国发电量达到34334亿千瓦时，同比增长5.2％。
根据专家预计2010～2020年电力装机容量增速在8％左右，到2020年，中国电力总装机容量将突破12亿千瓦，发电量将超过6万亿千瓦时，在现有基础上翻一番多。
我国的一次能源储量远远低于世界平均水平大约只有世界总储量的10％，必须慎重地控制煤电、核电和天然气发电的发展。
煤电的发展不仅仅受煤炭资源的制约，还受运输能力和水资源条件的制约；核电的发展同样受核原料和安全性的制约，核废料处理的问题更为严重，其成本是十分高昂的。
我国的环境问题日益显现，发展煤电和水电必须要考虑环境的可持续发展，必须计入外部成本。
因此大力发展可再生能源发电是我国解决能源危机和保证可持续发展的重要举措，而太阳能发电在未来中国能源供应中占据重要的地位。
2.2我国国内目前的能源形式
我国是世界上最大的能源消费国之一，同时也是世界能源生产的大国。
随着国民经济的快速增长，2007年能源消费总量增至26.5亿tce（吨标准煤），比2006年增长了7.72％。
2007年各种一次能源比例为：
煤炭占76.6％，石油占11.3％，天然气占3.9％，水电、核电和风电共占8.2％。
预计到2020年，中国一次能源需求量为33亿tce，煤炭供应量为29亿吨，石油为6.1亿吨；然而，到2020年我国煤炭生产的最大可能约为22亿吨，石油的最高产量也只有2.0亿吨，供需缺口分别为7亿吨和4.1亿吨。
显然，要满足未来社会经济发展对于能源的需要，完全依靠煤炭、石油等常规能源是不现实的。
我国能源供应状况为煤炭比重过大，环境压力沉重；人均能耗远低于世界平均水平，能源技术落后，系统效率低，产品能耗高，资料浪费大。
我国能源供应面临严峻挑战：
一是能源决策国际环境复杂化，对国外石油资源依存度快速增大，二是化石能源可持续供应能力遭遇严重挑战。
长远来看，能源资源及其供应能力将对我国能源系统的可持续性构成严重威胁。
从能源资源、环境保护的角度，如此高的能源需求量，如果继续维持目前的能源构架是绝对不可行的。
因此在大力提高高效的同时，积极开发和利用可再生能源，特别是资源量最大、分布最普遍的太阳能将是我国的必由之路。
2.3世界光伏发电发展的现状
近年来，世界范围内太阳能光伏技术和光伏产业迅速发展，最近5
年世界太阳电池产量年平均增长率为56.11％，最近10年年平均增长率为46.62%。
2008年全球光伏年产量达6.845GW,累计用量达19.49GW。
见图2－1。
图2－1
光伏发电已经从解决边远地区的用电和特殊用电转向并网发电和建筑结合供电的方向发展，逐步发挥替代能源的作用，并且发展十分迅速。
在2002年至2008年各种可再生能源中，并网光伏的增长速度最快，年平均增长率达84.35%。
2008年全球并网光伏市场占光伏市场的份额已达96.3%。
见图2－2。
图2－2
2.4世界光伏发展的目标和发展前景
世界上一些主要国家都制定了国家光伏发展路线和发展目标，现对比如下：
表2－1世界主要国家光伏发电成本预测一览表
光伏发电成本预测
年份
2004
2010
2020
日本（日元/kw.h）
30
23
14
欧洲（欧元/kw.h）
0.25
0.18
0.10
美国（美元/kw.h）
0.182
0.136
0.10
中国（元/kw.h）
5.0
3.0
1.4
表2－2世界主要国家光伏发电装机预测一览表
光伏发电装机预测/GWp
年份
2004
2010
2020
日本
1.2
4.8
30
欧洲
1.2
3.0
41
美国
0.36
0.3
36
中国
0.065
3.0
1.8
其他
1.195
3.8
91.2
世界
4.0
14
200
表2－3世界光伏市场主要国家的政策
国家
德国
日本
西班牙
意大利
美国
电价政策形式
固定
静电表
固定/溢价
配额制
静电表
电价水平
42.73－53.67欧分/kw.h
30－35日元/kw.h
46.78－25.22欧分/kw.h
11－13欧分/kw.h
10－15美分/kw.h
优惠电价年限
20-21
无限制
25以上
20
无限制
其他财税政策
无
投资补贴10%-15%
无
投资补贴
投资补贴、税收、贷款
太阳能资源（系统年有效满发小时浸透）
900-1000
900-1000
1200-1500
南部为主1200-1500
南部为主1100-1500
从长远看，太阳能光伏发电在不远的将来占据世界消费的重要位
置，不但要替代常规部分能源，而且将成为世界能源供应的主体。
2.5中国光伏发电市场的现状
中国的光伏发电市场目前主要用于边远地区农村电气化、通信和工业应用以及太阳能光伏产品，包括太阳能路灯、草坪灯、太阳能交通信号灯以及太阳能景观照明等。
由于成本高，并网光伏发电目前还处于示范阶段。
2007年中国成为全球最大光伏电池生产国，产量达1088MW，占全球光伏电池产量的27.2%，2008年产量超过2000MW。
中国在整个光伏产业链上，以及在光伏相关和支持性产业也取得了快速发展，已形成较大的产业集群。
与此同时，中国在短短的时间内也诞生了一批较具国际竞争力的光伏企业，截止2007年底中国已成功在境外上市融资的光伏企业达10家，2008年电池产量排名全球前20名以内大陆企业有5家。
2.6中国光伏发电市场的发展
中国的光伏发电市场目前由于成本高，并网发电目前还处在示范阶段。
在所有的应用领域中，大约有53.8％属于商业化的市场（通信工业和太阳能光伏产品），而另外的46.2％则属于需要政府和政策支持的市场，包括农村电气化和并网光伏发电。
2002年，国家计委启动“西部省区无电乡通电计划”，通过光伏和小型风力发电解决西部七省区（西藏、新疆、青海、甘肃、内蒙古、陕西和四川）700多个无电乡的用电问题，光伏用量达到15.5MWp。
该项目大大刺激了国内光伏工业，国内建起了几条太阳能电池的封装线，使太阳能电池的年生产量迅速达到100MWp（2002年当年产量20MWp）。
截止到2003年底，中国太阳能电池的累计装机容量已经达到55MWp。
2003～2005年，由于欧洲光伏市场的拉动，中国的光伏生产能力迅速增长，截止到2007年底，中国太阳能电池的生产能力已经达到1088MWp，绝大部分太阳能电池组件出口欧洲，2006年国内安装容量只有10MWp，2007年为20MWp。
2.7中国光伏产业发展现状
2.7.1多晶体硅原材料产业状况
2007年，中国多晶体硅的年生产量突破1,000t，预计到2008年，我国硅材料的生产能力将达到15,000吨，能满足1,100MW太阳电池的生产。
实际生产量与需求存在巨大差距，多晶体硅原材料基本依赖进口。
2.7.2晶体硅太阳能光伏电池制造业状况
中国2004年太阳能光伏电池的年产量超过50MWp，是前一年的4倍；2005年产量达到140MWp，2006年为369.5MWp，如果不是受到原材料短缺的制约，发展速度还将更快。
到2006年底，中国太阳能电池的生产企业已有39家，总的年生产能力已经达到1.6GWp。
2007年，中国多晶体硅的年生产量突破1000t。
2008年，我国硅材料的生产能力达到15000吨，能满足1100MW太阳能电池的生产。
2.7.3非晶硅太阳能光伏电池制造业状况
截止到2006年中国非晶硅太阳能电池生产能力约为45.5MWp。
同时还有一些企业正在投资建设新的生产线，产业发展势头良好。
2.7.4组件封装产业状况
目前，光伏电池组件封装产业，是整个光伏产业链中生产工艺发展最为成熟的环节，也是产业量最大的一个环节。
但由于技术和资金门槛低，属于劳动密集型产业，造成目前国内封装能力过剩，企业利润微薄，发展空间不足。
2.7.5太阳跟踪装置产业状况
根据目前一些跟踪装置生产场的经验，采用自动跟踪装置可提高发电量20-40%左右，从而相对降低投资20%。
因国内的配套政策支持力度不足，大型高压并网光伏电站项目较少，因此国内跟踪装置生产商的研发投入较少，目前还未实现产业化生产，造成跟踪装置价格相对较贵，反过来又制约了跟踪装置的大型高压交网光伏电站上的使用。
2.7.6并网逆变器产业状况
我国从上世纪80年代起开始对太阳能发电设备用逆变器进行研究开发，现在已有专门的单位研究开发和生产。
目前我国并网逆变器的生产技术与国外有一定的差距，主要表现在产业规模、产品的可靠性和功能上。
目前国内比较成熟的并网型逆变器规格分别为：
10kW、20kW、30kW、50kW、100kW、250kW、500kW。
目前太阳能发电用逆变器分为以下几种形式：
工频变压器绝缘方式：
用于独立型太阳能发电设备，可靠性高，维护量小，开关频率低，电磁干扰小。
高频变压器绝缘方式：
用于并网型太阳能发电设备，体积小，重量轻，成本低。
要经两级变换，效率问题比较突出，采取措施后，仍可达到90%以上，高频电磁干扰严重，要采用滤波和屏蔽措施。
无变压顺非绝缘方式：
为提高效率和降低成本，将逆变器的两级变换为单击变换。
实际使用中出现一系列问题。
无变压器非绝缘方式逆变器不能是输入的太阳能电池与输出电网绝缘隔离，输入的太阳能电池矩阵正、负极都不能直接接地。
太阳能电池矩阵面积大，对地有很大的等效电容存在，将在工作中产生等效电容充放电电流。
其中低频部分，有可能使供电电路的漏电保护开关误动作。
其中高频部分，将通过配电线对其他用电设备造成电磁干扰，而影响其他用电设备工作。
这样，必须加滤波和保护，达不到降低成本的预期效果。
正激变压器绝缘方式：
是在无变压器非绝缘方式使用效果不佳之后发出的，既保留了无变压器非绝缘方式单级变换的主要优点，又消除无绝缘隔离的主要缺点，是到目前为止并网型太阳能发电设备比较理想的逆变器。
2.8世界光伏技术发展趋势
2.8.1电池片效率的不断提高
单晶硅电池片的实验室最高效率已经从50年代的65提高到目前的24.7%，多晶硅电池片的实验室最高效率也达到20.3%。
薄膜电池的研究工作也获得了极大成功，非晶硅薄膜电池、化镉、铜的实验室效率也分别在到了13%、16.4%、和19.5%。
随着实验室效率的不断提高，商品化电池的效率也得以不断提升。
目前单晶硅电池片的效率可达到16%-20%，多晶硅电池片可达到14%-16%。
2.8.2商业化电池厚度持续降低
30多年来，太阳能硅片厚度从20世纪70年氏的450-500微米降低到目前的180-280微米，硅材料用量大大减少，对太阳电池成本降低起到了重要作用，是技术进步促进降低成本的重要范例之一。
预计2010年硅片厚度将降至150-200微米，2020年降低到80-100微米。
2.8.3产规模不断扩大
生产规模不断扩大和自动化程度持续提高是太阳电池生产成本降低的另一个重要方面，太阳电池单场生产规模已经从20世纪80年代的1-5MWp/a发展到90年代
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