光伏发电在能源和可持续发展中的作用和地位.docx

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光伏发电在能源和可持续发展中的作用和地位

国内外光伏家产发显现状及杭州发展的对策研究

一、全世界光伏家产发展概略和趋向

（一）全世界光伏家产发展概略

在能源危机和全世界天气变暖的压力下，太阳能等可重生能源愈来愈受

到关注，全世界光伏家产正以一个旭日家产的相貌高速成长。

依据欧洲光伏

工业协会（EPIA）的研究报告《GlobalMarketOutlookforPhotovoltaicsuntil

2013》，2008年，全世界新增光伏装机容量5.6GW，年增添率132.4%；累计

装机容量凑近15GW，年增添率60%，1998年～2008年10年间年均增添率超出30%。

EPIA展望，到2020年，全世界光伏发电量为274TW，占全世界发电量的1%；到2040年，全世界光伏发电量达7368TW，占全世界发电量的21%。

（二）全世界光伏市场发展展望

EPIA展望：

到2020年，世界太阳能光伏组件年产量将达到40GW，

总装机容量为195GW，发电量为274TW，占全世界发电量的1%；到2040

年光伏发电量达7368TW，占全世界发电量的21%。

（三）技术发展及趋向

1.光伏电池技术不停发展

太阳能光伏发电的最核心器件是光伏电池。

进入21世纪，光伏电池

不论从构造上、资料工艺上都获取了新的发展。

（1）硅太阳能电池

硅太阳能电池可分为单晶硅太阳能电池和多晶硅太阳能电池。

单晶硅太阳能电池开发最早，变换效率最高，技术最为成熟。

其构造

和生产工艺已定型，产品应用宽泛。

但因为受单晶硅资料价钱及繁琐的电

·1·

池工艺影响，成本价钱居高不下，不利于大规模推行应用。

多晶硅太阳电池的制作工艺与单晶硅太阳电池类同，光电变换效率在

12%左右，稍低于单晶硅太阳电池，但其资料制造简易，电耗低，总的生

产成本较低，所以获取宽泛应用。

（2）硅薄膜太阳能电池

硅薄膜太阳能电池分为多晶硅（包含微晶硅）薄膜太阳能电池和非晶

硅薄膜太阳能电池等。

多晶硅（P-Si，包含微晶）薄膜太阳能电池兼具单晶硅和多晶硅太阳能电池的高变换效率和长寿命的长处，同时资料制备工艺简单，可在低价

衬底上堆积多晶硅薄膜。

使用的硅资料远较单晶硅少，又无效率衰败问题，其成本远低于单晶硅电池，而效率高于非晶硅薄膜电池，所以多晶硅薄膜电池不久将会在太阳能电地市场上据有主导地位。

非晶硅（a-Si）薄膜太阳能电池的硅资料耗费极少，生产电耗更低。

它的特色是拥有较高的变换效率和较低的成本及重量轻，发展潜力极大。

但因为非晶硅自己对太阳光波长不敏感，限制了其变换效率，国际先进水平为10%左右。

并且跟着光照时间延伸光电效率衰减。

（3）多元化合物薄膜太阳能电池

多元化合物薄膜太阳能电池资料为无机盐，主要包含砷化镓III-V族

化合物、硫化镉、硫化镉及铜铟硒薄膜电池等。

硫化镉、碲化镉薄膜电池的效率较非晶硅薄膜太阳能电池效率高，成

本较单晶硅电池低，易于大规模生产，但镉有剧毒，对环境有污染，所以，

其实不是晶体硅太阳能电池最理想的代替产品。

砷化镓（GaAs）III-V化合物电池的变换效率可达28%，GaAs化合物

资料拥有十分理想的光学带隙以及较高的汲取效率，抗辐照能力强，对热

不敏感，适合于制造高效单结电池。

可是GaAs资料的价钱不菲，因此限

制了GaAs电池的普及。

·2·

铜铟（镓）硒薄膜电池适合光电变换，不存在光致衰败问题，变换效率和多晶硅同样。

拥有价钱便宜、性能优秀和工艺简单等长处。

但因为铟和硒都是比较罕有的元素，发展遇到限制。

（4）有机太阳能电池

以有机资料取代无机资料是刚开始的一个研究方向。

目前的光电变换效率为5-8%，估计将来4-5年内能够达到10%。

因为具备质轻、可挠曲、制程环保、低成本及应用性佳等长处，有机太阳能电池被以为是最具潜力第三代新兴太阳能电池。

但它可否成为拥有适意图义的产品，有待于进一步的研究。

（5）染料敏化太阳能电池

染料敏化太阳能电池（DSSC）也是第三代太阳能电池。

自1991年Gr?

tzel等将纳米多孔电极应用到染料敏化太阳电池获得了打破性进展以

来，因为该电池拥有成本低、制作工艺简单和环境友善等潜伏优势，成为

太阳电池研究领域一个新的热门。

目前，染料敏化太阳能电池的光电变换

效率已能稳固在10％以上，寿命达15～20年，但其制造成本仅为硅太阳

能电池的1/5～1/10。

2.电池转变效率不停提高

跟着技术进步，电池的光电变换效率不停提高（见图1-1）。

目前单晶

硅电池效率为16%~20%，多晶硅为15%~18%。

而非晶硅薄膜电池效率单

节为5%~7%，双节在6%~8%之间，非晶硅与微晶硅叠层电池效率在

8%~10%之间，且稳固性不停提高。

·3·

资料根源：

美国国家能源部可重生能源实验室

图1-1鉴于晶硅片的光伏发电技术转变效率

3.硅片厚度不停降低

30年来，太阳能电池硅片厚度从450～500μm降低到目前的180～

200μm，硅资料用量的大幅度降低对太阳电池成本降低起到了重要作用

（见表1-1）。

表1-1晶体硅太阳能电池硅片厚度变化趋向

资料根源：

齐鲁证券研究所

4.电池组件成本大幅降低

原资料价钱下行是光伏家产连续高增添的一个重要要素。

2008年多晶

硅价钱出现狂跌行情，成本的降低保持了行业的景心胸。

特别是薄膜电池

技术的发展，使得电池组件的成本大大降低，美国FirstSolar公司2008

·4·

年末声称：

他们成功的把碲化镉薄膜太阳能电池的成本降到1.08美元/Wp。

5.多晶硅将不再是限制瓶颈

最近几年来，限制光伏家产发展的主要瓶颈是多晶硅供给不足。

2007年，

世界多晶硅产量在4万吨左右，而需求在6万吨左右，此中太阳能级多晶

硅的需求约为4万吨。

2008年供给缺口在减小，并且跟着多晶硅公司扩产

计划的实行，以及中小公司的进入，估计到2009年末多晶硅产能将节余。

6.薄膜电池异军崛起

在硅资料欠缺的背景下，2007年和2008年薄膜电池经历了大发展。

齐

鲁证券的研究数据表示，2006年薄膜电池总产量为191MW，占世界电池

产量的7%；2007年薄膜电池产量达到350MW，占比8%。

2008年薄膜电池

产量达到892MW，占比13%。

EPIA展望，至2013年，薄膜电池的市场份

额增添显然，2009年将达到18%，2013年则高达25%，显示出薄膜电池的

发展潜力。

资料根源：

EPIA

图1-2多晶硅技术与薄膜生产能力展望

7.专用设备及检测设备技术提高

30年来光伏家产专用设备制造业的技术提高是光伏工业发展的重要

·5·

标记之一，它对光伏工业发展和光伏发电成本降低起到举足轻重的作用。

比如：

多晶硅锻造炉的发明及改良使多晶硅锻造形成规模化生产，因为材

料成本优势，多晶硅电池产量连续增添，1998年超出单晶硅，成为光伏市

场的主导产品；线锯的发明使硅片生产效率大幅度提高、切片损失和硅片

厚度大幅度降低，对晶硅电池成本降低发挥了重要作用。

二、中国光伏家产发展概略

（一）中国光伏市场发展概略

1.光伏发电市场现状

我国光伏市场整体发展速度迟缓。

2007年光伏系统安装量总计为

20MW，仅为当年太阳电池生产量的1.8%，2008年安装量为45MW，累

计安装量达到145MW，占全世界安装量的0.8%，占太阳电池生产量的2.5%。

中国光伏应用仍以独立系统为主（95%），并网光伏发电应用比率仅5%。

而全世界并网光伏发电比率均匀值为83%，欧洲的比率高达99%（2007年

底数据）。

目前为止，政府仅同意了3家太阳能电站示范项目，分别为甘肃敦煌

10兆瓦并网光伏发电项目、1兆瓦的上海市崇明岛项目、255千瓦的内蒙

古鄂尔多斯项目。

崇明岛及鄂尔多斯项目目前已经建成，并已获取政府4

元/度的发电补贴。

·6·

资料根源：

EPIA，齐鲁证券研究所

图2-12004～2008年中国光伏发电装机容量

2.光伏发电市场展望

2009年3月26日，财政部公布了《对于加速推动太阳能光电建筑应用

的实行建议》，并同时下发了《太阳能光电建筑应用财政补贴资本管理暂

行方法》，这标记着中国光伏市场马上大规模启动。

EPIA展望：

在政策驱

动下，到2013年，中国光伏累计装机容量将达4.2GW，成为包含欧洲和美

国在内的全世界3大光伏市场之一。

（二）中国光伏家产发展概略

受国际需求的拉动，中国光伏家产高速发展，2008年中国大陆光伏电

池总量1.78GW，占全世界总量26%，成为全世界第一世产大国。

家产链中各

环节的生产能力逐年提高。

1.硅资料制备

硅资料制备是光伏家产的最先环节，该环节家产拥有高投入、高能耗

和高风险的特色。

目前，国内主要的晶硅资料生产厂商有：

江苏中能硅业

科技发展有限公司、洛阳中硅高科技有限公司、四川新光硅业科技有限责

任公司、东汽峨嵋半导体资料厂、江苏大全公司和四川永祥股份有限公司

等。

依据《2009年光伏家产研究报告》，2008年国内太阳能级多晶硅产量

3000吨，但仅占全世界总产量7%。

多晶硅资料生产基本上掌握在发达国家

生产商手中。

2.太阳级硅锭/硅片制造

太阳级硅锭/硅片制造光阴伏家产链的第二个环节。

目前，中国硅锭/

硅片生产厂家超出70家，截止2007年末，全国单晶硅和多晶硅合计生产

能力为21400吨/年。

太阳级硅锭生产渐渐由早期的以单晶为主向多晶为主

过渡，向世界主流趋向凑近，中国硅锭家产渐渐成熟。

·7·

3.电池制造

我国是太阳能电池生产大国，2006年我国电池产量为438MW，占世界总产量的17%，排名世界第三；2007年我国电池生产量为1.09GW，占全世界总量30%，超出日本和欧洲，排名世界第一；2008年我国光伏电池

总量1.78GW，占全世界总量26%，稳居世界第一。

国内太阳能电池生产公司50多家，在2008年全世界太阳能电池厂商排

名中，无锡尚德，河北天威英利、晶澳以及台湾的茂迪等多家公司榜上有

名。

截止2009年初，中国光伏家产总计有11家公司实现外国上市，IPO

融资总数超出20亿美元。

表2-1为我国太阳能电池上市公司列表。

表2-1

公司名称

上市时间

兴业太阳能

2009-01-13

东营太阳能

2008-08-14

阳光能源

2008-03-31

拓日新能源

2008-02-28

昱辉能源

2008-01-30

英利太阳能

2007-06-08

赛维太阳能

2007-05-31

中电光伏

2007-05-17

晶澳太阳能

2007-02-06

林洋新能源

2006-12-20

天合光能

2006-12-19

阿特斯

2006-11-09

昱辉能源

2006-08-08

尚德电力

2005-12-15

天威保变

2001-02-28

力诺太阳能

1992-05-10

资料根源：

光电新闻网

中国生产太阳能电池上市公司

上市地址

所属行业

波及金额

中国香港（HKMB）

太阳能

6300万港元

欧洲（Euronext）

太阳能

512.15万欧元

中国香港（HKMB）

太阳能

9.87亿港元

中国大陆（SZSE）

太阳能

4.32亿元

美国（NYSE）

太阳能

1.3亿美元

美国（NYSE）

太阳能

3.19亿美元

美国（NYSE）

太阳能

4.69亿美元

美国（NASDAQ）

太阳能

9350元美元

美国（NASDAQ）

太阳能

2.25亿美元

美国（NASDAQ）

太阳能

1.5亿美元

美国（NYSE）

太阳能

9805元美元

美国（NASDAQ）

太阳能

1.16亿美元

英国（AIM）

太阳能

2633万英镑

美国（NYSE）

太阳能

3.96亿美元

中国大陆（SSE）

太阳能

5.46亿元

中国大陆（SSE）

太阳能

7200万元

4.组件封装

组件封装是光伏家产链的重要环节。

太阳电池一定经过封装形成组件

才能应用。

我国公司的组件封装能力远大于电池生产能力，拥有较大的竞

·8·

争力。

据不完好统计，我国有组件封装生产线公司200余家，2007年封装能力约为3800MWp。

天威保变是目前全世界仅有的四家具备完好家产链的光伏公司之一。

5.系统均衡零件-逆变器/控制器制造

控制器/逆变器是光伏系统均衡零件（BOS）中最核心的零件。

控制器/逆变器的国产化程度较高，绝大多半独立光伏系统以及100～150kW级的并网系统控制器/逆变器基本上是国内自行研发和制造的。

部分大型并网光伏发电系统（大于100kW）采纳了入口设备。

国内制造商有合肥阳光、北京日佳、北京自动化研究院、北京恒电、北京科诺伟业、志诚冠军、南京冠亚、北京计科和南自通华新能源等公司。

6.有关制造设备及有关专用资料制造

目前为止，我国已经基本实现了SiHCl3合成设备、复原炉和分馏塔等

多晶硅资料制造设备，单晶硅锭生长炉、多晶硅锻造设备和线锯切片设备

等晶硅锭、硅片生产设备制造，包含硅片冲洗机、扩散炉、等离子刻蚀机、

烧结炉、PECVD-SiN炉、丝印机、分选机等太阳电池制造设备，光伏组

件封装设备，以及拉单晶所用的石英坩埚、电池制造中所用的POCl3扩散

剂、背电极资料铝浆、组件封装专用的超白低铁玻璃等专用资料的国产化。

三、国内外光伏家产政策概略

光伏家产“高成本”的天生缺点决定了其启动的先期市场是一个“政策

市”。

目前全世界的光伏市场主要依靠政府补贴而产生。

现阶段，光伏行业

发展密码的真实掌控者还是政府，国家连续稳固的政策支持是光伏家产向

前发展最有力的保障。

（一）外国光伏家产政策

1.日本

·9·

日本是全世界最早开始实行太阳能光伏扶助政策的国家，在日本现行

的能源政策中波及太阳能有关的扶助政策，主要有：

1.1太阳能光伏补贴政策

（1）住所光伏补贴政策

日本政府自1994年起开始实行太阳能光伏补贴政策，此中针对住所光伏的补贴于2005年关止。

但在2009年1月，日本政府又启动了一项新的，对切合要求的住户，按每千瓦装机容量7万日元的额度赐予补贴。

（2）非住所光伏补贴政策

针对非住所光伏的补贴政策，自1994年实行以来从未中断。

对于商业公司，依据光伏系统安装成本的1/3赐予补贴；对于公共基础设备单位，则依据成本的1/2进行补贴。

（3）光伏新技术试验区补贴政策

日本政府对于光伏新技术实地试验区内公共设备或公司光伏发电单

位能够享受力度更大的财政补贴，补贴额度能够达到光伏系统安装成本的

50％。

1.2可重生能源比率标准制度

日本政府2003年4月全面实行了《电业系统利用新能源的特别措施

法》（简称RPS法），以法例形式确立新能源的国家标准，并规定各电力公

司有义务促使风力和太阳能等可重生资源的发电。

1.3绿色电力证书制度

日本经济家产省从2008年9月起试行向引进太阳能发电系统的住户

颁发绿色电力证书制度，经政府认定某住户在用电方面减少了二氧化碳排

放，可使其获取相应的补贴。

1.4太阳能节余电力回收政策

日本政府规定使用太阳能光伏发电住所的太阳能发电节余电力能够

·10·

由电力公司进行回收，回收价钱高于日本居民电价。

但也规定电力公司应当是在自发的基础上回收住所太阳能节余电力。

电力公司因进行该项电力回收所产生的成本增添，则可转嫁于电费上。

2009年2月，政府公布了一项新的电力回收政策，将“自发性”改为“强迫性”，并依据原价的2倍进行回收。

这项措施于2010年贯彻落实，并将实行10年。

1.5太阳能发电计划

2008年11月，日本经济家产资源能源厅共同领土交通讯息家产厅共

同推出了一个太阳能发电计划。

第一是对供给商方面，增强技术开发，制

定施工技术方面的指导标准，促使能源园区的建设项目；对于需求方，继

续扩大住所光伏发电的利用，同时扩大一些公共设备如中小公司的光伏利

用，而后推动电力公司的百万瓦光伏电站建设，在一些高速公路和中小学

校的公共设备中推动光伏发电。

2.德国

德国政府最惹人注视的行为是于1997年开始实行的“十万太阳屋顶计

划”。

但德国光伏市场的有效启动主要归功于2004年实行的上网电价法，

即有名的EEG法案。

该法案被称为是迄今为止全世界所采纳的启动光伏市场

最有效、最科学的措施。

德国光伏市场也一跃成为超出日本的全世界最大光

伏市场。

2.1强迫光伏上网电价（FeedInTariff，简称FIT）政策

德国《重生能源法》提出FIT政策，亦称“重生能源电力强迫收买电

价政策”，即电力公司有义务以较高的价钱，对其营业地区内全部由重生

能源业产出的电力进行收买，让重生能源的电力能被充分运用。

德国FIT

政策已受权20年，现已被世界上很多国家采纳。

在FIT政策中，推行收

购电价逐年下调政策。

2.2税收减免政策

·11·

（1）商用光伏系统的固定成本可折旧20年，其余成本可看作营运

花费。

（2）公司商用光伏系统增值税可享受17％的减免。

（3）从事光伏系统生产或设备制造的公司，投资额的12.5～27.5％可作为税收抵免。

2.3信贷优惠政策

（1）德国开发银行“太阳能发电”计划

对个人投资者，贷款额度最大为5万欧元，贷款利率为4.15～4.45％。

（2）德国开发银行“ERP系统环境和节能项目”

中小型公司贷款额度最高为投资总数的50％；其余公司最高为投资总数的35％，原联邦州最高投资额为50万欧元，新联邦州最高投资额为100万欧元；贷款利率在4～7％之间。

（3）德国开发银行“环境规划”

对商业投资者，贷款额度为投资总数的75％，贷款最高值为1000万

欧元，贷款利率在4～7.72％之间。

3.美国

美国太阳能扶助政策主要分为公共政策、税收补贴政策、融资和研发

支持政策等。

3.1《2005年能源政策法案》

联邦政府出台的与可重生能源有关的法律、法例主要有：

《1978年公用事业管束政策法案》、《1978年能源税法案》、《1990年大气干净法案》、《1992年能源政策法案》、《2005年能源政策法案》。

2005年布什政府签订的《2005年能源政策法案》（TheEnergyPolicyActof2005），是美国最近几年来最重要的能源法案，沿用到现在。

此中波及到太阳能领域的主要政策以下。

·12·

（1）税收抵免政策

法案推出一个13亿美元的个人节能花费优惠方案，鼓舞人们使用零污染的太阳能等可重生能源。

主要包含太阳能光伏发电投资税减免政策和家庭能源效率改良抵税政策。

（2）津补助贴政策

商业建筑物假如安装燃料电池与太阳能发电设备，将赐予30％购置价钱的补贴。

公司新建建筑物，假如切合节能建筑标准，即一定达到50％的节能标准，将可获取每平方英尺1.8美元的补贴。

（3）可重生能源组合标准（RenewablePortfolioStandard，RPS）在市场运转体制方面，成立了可重生能源组合标准，保证可重生能源

发电在不一样地域均衡发展。

该标准是指在地域电力建设中，以法律形式强迫性地规定可生能源发电保持或据有必定的比率，以保证与配额比率相当的可重生能源电量可在各地域（各电网）间交易，解决地域间可重生能源的差别。

即要求到2010年7.5％的电力由太阳能等可重生能源资源供给。

（4）强迫光伏上网电价政策（FeedInTariff，FIT）

强迫光伏上网电价政策同意花费者将自己家中或公司内制造的太阳能电力卖给电力公司，进而抵消从电力公司购置同样度数的电力。

（5）政府机构使用可重生能源达到必定比率

联邦政府规定了各部门每年耗费可重生能源的最小百分比。

法案要求联邦政府各部门在保证经济可行性和技术可操作性的基础上，每年耗费可重生能源占总电力能源的最小百分比为：

2007年～2009年，3％；2010年～2012年，5％；2013年此后，7.5％。

3.22008年新能源激励计划

2008年9月，美国参议院投票经过了一项合计约180亿美元的新能源

激励计划。

2008年10月3日，布什总统签订紧迫经济稳固法案，即救市

·13·

方案，法案包含若干税收鼓舞措施，旨在鼓舞个人和公司投资太阳能。

（1）光伏家产的减税政策（ITC）获取续延

在《2005国家能源政策法案》中提出的光伏投资税减免政策，自2005

年起实行将于2008年末到期。

法案规定该项政策将获取连续，并改正细

则，详细条款包含：

①对于商用光伏项目的投资税减免延伸8年；②对于

住所光伏项目的投资税减免政策延伸2年；③撤消每户居民光伏项目2000

美元的减税上限。

（2）津补助贴政策延伸

在《2005国家能源政策法案》中提出的商业节能建筑物补贴政策，自

2005年起实行将于2008年末到期。

法案规定该项政策延伸5年，有效期直至2013年12月31日。

（3）政府供给信贷担保

联邦政府将供给60亿美元信贷担保，支持银行对太阳能家产项目投放大概600亿美元的贷款。

太阳能项目在2010年年末以前动工，政府直接供给补贴。

同时，假如项目融资遭受困难，政府为公司供给贷款担保。

（4）刊行节能型债券

该法案创立一个新的类其余税收抵免债券“节能型债券”，主要用于：

①降低能源耗费起码20％

②实行绿色社区项目

③乡村发展生产的电力来自太阳能等可重生资源

（5）启动联邦建筑屋顶计划

政府将投资55亿美元，启动联邦大楼太阳能屋顶安装太阳能设备计划，实现2010年在20000个联邦大楼太阳能屋顶安装太阳能设备的目标。

3.32009年奥巴马政府新能源政策

美国奥巴马政府太阳能有关政策的主要内容，归纳起来主要有以下5

·14·

点：

①在财政刺激方案中有600-700亿美元直接用于新能源领域；②将划

拨1.176亿美元的奖赏津贴用于太阳能项目的开发；③太阳能部署将获取

4050万美元的资本，重视