一、中國(guó)光伏發(fā)電的戰(zhàn)略地位
1.1 中國(guó)的能源資源和可再生能源現(xiàn)狀和預(yù)測(cè)；
無(wú)論從世界還是從中國(guó)來(lái)看，常規(guī)能源都是很有限的，中國(guó)的一次能源儲(chǔ)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界的平均水平，大約只有世界總儲(chǔ)量的10％。圖一給出了世界和中國(guó)主要常規(guī)能源儲(chǔ)量預(yù)測(cè)。
 |
從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，可再生能源將是未來(lái)人類(lèi)的主要能源來(lái)源，因此世界上多數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家和部分發(fā)展中國(guó)家都十分重視可再生能源對(duì)未來(lái)能源供應(yīng)的重要作用。在新的可再生能源中，光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電是發(fā)展最快的,世界各國(guó)都把太陽(yáng)能光伏發(fā)電的商業(yè)化開(kāi)發(fā)和利用作為重要的發(fā)展方向。根據(jù)歐洲JRC 的預(yù)測(cè)，到2030年太陽(yáng)能發(fā)電將在世界電力的供應(yīng)中顯現(xiàn)其重要作用，達(dá)到10%以上，可再生能源在總能源結(jié)構(gòu)中占到30％；2050 年太陽(yáng)能發(fā)電將占總能耗的20%，可再生能源占到50％以上，到本世紀(jì)末太陽(yáng)能發(fā)電將在能源結(jié)構(gòu)中起到主導(dǎo)作用。圖二是歐洲JRC 的預(yù)測(cè)。
 |
中國(guó)是一個(gè)能源生產(chǎn)大國(guó)，也是一個(gè)能源消費(fèi)大國(guó)。2003 年能源消費(fèi)總量約為16.8 億噸，比2002 年增長(zhǎng)13%，其中：煤炭占67.1%、石油占22.7%、天然氣占2.8%、水電等占7.3%，石油進(jìn)口達(dá)到9700 萬(wàn)噸。由于能源需求的強(qiáng)勁增長(zhǎng)，煤炭在能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的比例有所提高，比2002 年提高1 個(gè)百分點(diǎn)。圖三給出了我國(guó)2003 年一次能源消費(fèi)構(gòu)成。
 |
我國(guó)政府重視可再生能源技術(shù)的發(fā)展，主要有水能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、太陽(yáng)能、地?zé)崮芎秃Ｑ竽艿?。我?guó)目前可再生能源的發(fā)展現(xiàn)狀如下：
水能：我國(guó)經(jīng)濟(jì)可開(kāi)發(fā)的水能資源量為3.9 億千瓦，年發(fā)電量1.7 萬(wàn)億千瓦時(shí)，其中5 萬(wàn)千瓦及以下的小水電資源量為1.25 億千瓦。到2003 年底，我國(guó)已建成水電發(fā)電裝機(jī)容量9000 萬(wàn)千瓦，其中小水電容量3000 萬(wàn)千瓦。
 |
1.2 中國(guó)電力現(xiàn)狀和未來(lái)電力缺口分析
中國(guó)的電力供應(yīng)在2000 年以前不緊張，2001 年以后，由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛，電力需求以每年超過(guò)20％的速度增長(zhǎng)，2003 年全國(guó)出現(xiàn)電力供應(yīng)嚴(yán)重不足的現(xiàn)象，電力供應(yīng)的緊張情況在今后2－3 年內(nèi)不會(huì)緩解。2002 年全國(guó)電力裝機(jī)35657萬(wàn)千瓦，煤電占74.5％，發(fā)電16542 億千瓦時(shí)，煤電占81.7％。下表給出了2002年我國(guó)電力裝機(jī)和發(fā)電情況：
 |
按照目前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢(shì)和中國(guó)的資源情況，2010 年和2020 年的電力供應(yīng)單靠傳統(tǒng)的煤、水、核是不夠的，尚存在一定的缺口，需要由可再生能源發(fā)電來(lái)填補(bǔ)。
 |
 |
二、世界光伏產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和發(fā)展預(yù)測(cè)
太陽(yáng)電池是利用材料的光生伏打效應(yīng)直接將太陽(yáng)能變成電能的半導(dǎo)體器件，也稱光伏電池。1954 年，第一塊實(shí)用的硅太陽(yáng)電池（η＝6％）與第一座原子能發(fā)電站同時(shí)在美國(guó)誕生，1959 年太陽(yáng)電池進(jìn)入空間應(yīng)用，1973 年能源危機(jī)后逐步轉(zhuǎn)到地面應(yīng)用。
光伏發(fā)電分為獨(dú)立光伏系統(tǒng)和并網(wǎng)光伏系統(tǒng)。獨(dú)立光伏電站包括邊遠(yuǎn)地區(qū)的村莊供電系統(tǒng)，太陽(yáng)能戶用電源系統(tǒng)，通信信號(hào)電源，陰極保護(hù)，太陽(yáng)能路燈等各種帶有蓄電池的可以獨(dú)立運(yùn)行的光伏發(fā)電系統(tǒng)。
并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)是與電網(wǎng)相連并向電網(wǎng)饋送電力的光伏發(fā)電系統(tǒng)。目前從技術(shù)上可以實(shí)現(xiàn)的光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)的方式有：屋定并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)和沙漠電站系統(tǒng)。屋頂系統(tǒng)是利用現(xiàn)有建筑的屋頂有效面積，安裝并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)，其規(guī)模一般在幾個(gè)kWp 到幾個(gè) MWp 不等。沙漠電站則是在無(wú)人居住的沙漠地區(qū)開(kāi)發(fā)建設(shè)大規(guī)模的并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)，其規(guī)模從10MWp 到幾個(gè)GWp 的規(guī)模不等。
近年來(lái)，世界太陽(yáng)電池年產(chǎn)量迅速增加，連續(xù)8 年增速在30%左右，2004 年的年增長(zhǎng)率甚至超過(guò)60%，達(dá)到1200MW。圖二給出世界歷年太陽(yáng)電池產(chǎn)量：
 |
三、中國(guó)光伏發(fā)電市場(chǎng)和產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀
3.1 中國(guó)太陽(yáng)電池的市場(chǎng)發(fā)展
我國(guó)于1958 年開(kāi)始研究太陽(yáng)電池，于1971 年成功地首次應(yīng)用于我國(guó)發(fā)射的東方紅二號(hào)衛(wèi)星上。于1973 年開(kāi)始將太陽(yáng)電池用于地面。我國(guó)的光伏工業(yè)在80年代以前尚處于雛形，太陽(yáng)電池的年產(chǎn)量一直徘徊在10KW 以下，價(jià)格也很昂貴。
由于受到價(jià)格和產(chǎn)量的限制，市場(chǎng)的發(fā)展很緩慢，除了作為衛(wèi)星電源，在地面上太陽(yáng)電池僅用于小功率電源系統(tǒng)，如航標(biāo)燈、鐵路信號(hào)系統(tǒng)、高山氣象站的儀器用電、電圍欄、黑光燈、直流日光燈等，功率一般在幾瓦到幾十瓦之間。在“六五”(1981－1985)和“七五”(1986－1990)期間，國(guó)家開(kāi)始對(duì)光伏工業(yè)和光伏市場(chǎng)的發(fā)展給以支持，中央和地方政府在光伏領(lǐng)域投入了一定資金，使得我國(guó)十分弱小的太陽(yáng)電池工業(yè)得到了鞏固并在許多應(yīng)用領(lǐng)域建立了示范，如微波中繼站、
部隊(duì)通信系統(tǒng)、水閘和石油管道的陰極保護(hù)系統(tǒng)、農(nóng)村載波電話系統(tǒng)、小型戶用系統(tǒng)和村莊供電系統(tǒng)等。同時(shí)，在“七五”期間，國(guó)內(nèi)先后從國(guó)外引進(jìn)了多條太陽(yáng)電池生產(chǎn)線，除了一條1MW 的非晶硅電池生產(chǎn)線外，其它全是單晶硅電池生產(chǎn)線，使得我國(guó)太陽(yáng)電池的生產(chǎn)能力猛增到4.5MWp/年，售價(jià)也由“七五”初期的80 元/Wp 下降到40 元/Wp 左右。
九十年代以后，隨著我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)初步形成和成本降低，應(yīng)用領(lǐng)域開(kāi)始向工業(yè)領(lǐng)域和農(nóng)村電氣化應(yīng)用發(fā)展，市場(chǎng)穩(wěn)步擴(kuò)大，并被列入國(guó)家和地方政府計(jì)劃，如西藏“陽(yáng)光計(jì)劃”、“光明工程”、“西藏阿里光伏工程”、光纖通訊電源、石油管道陰極保護(hù)、村村通廣播電視、大規(guī)模推廣農(nóng)村戶用光伏電源系統(tǒng)等。進(jìn)入21 世紀(jì)，特別是近3 年的“送電到鄉(xiāng)”工程，國(guó)家投資20 億，安裝20MW，解決了我國(guó)800 個(gè)無(wú)電鄉(xiāng)鎮(zhèn)的用電問(wèn)題，推動(dòng)了我國(guó)光伏市場(chǎng)快速、大幅度增長(zhǎng)。
與此同時(shí)，并網(wǎng)發(fā)電示范工程開(kāi)始有較快發(fā)展，從5kW、10kW 發(fā)展到100kW 以上，2004 年深圳世博園1MW 并網(wǎng)發(fā)電工程成為我國(guó)光伏應(yīng)用領(lǐng)域的亮點(diǎn)。截止2004 年底，我國(guó)光伏系統(tǒng)的總裝機(jī)容量約達(dá)到65MW。
深圳、汕頭、廣州和浙江等地，大量出口太陽(yáng)能庭院燈，年銷(xiāo)售額達(dá)5 億之多。庭院燈用的電池片通常進(jìn)口，然后用膠封裝，工藝簡(jiǎn)單。所用電池片每年達(dá)6MW 之多，是太陽(yáng)電池應(yīng)用的一個(gè)大戶(這部分未入統(tǒng)計(jì))。
3.2 中國(guó)太陽(yáng)電池的產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀
上世紀(jì)七十年代末到八十年代中，我國(guó)一些半導(dǎo)體器件廠開(kāi)始利用半導(dǎo)體工業(yè)廢次單晶和半導(dǎo)體器件工藝生產(chǎn)單晶硅太陽(yáng)電池，我國(guó)光伏工業(yè)進(jìn)入萌發(fā)時(shí)期。八十年代中后期，我國(guó)一些企業(yè)引進(jìn)成套單晶硅電池和組件生產(chǎn)設(shè)備，以及非晶硅電池生產(chǎn)線，使我國(guó)光伏電池∕組件總生產(chǎn)能力達(dá)到4.5MW，我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)初步形成。九十年代初中期，我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)處于穩(wěn)定發(fā)展時(shí)期，生產(chǎn)量逐年穩(wěn)步增加。九十年代末我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展較快，設(shè)備不斷更新。2003 年、2004 年在我國(guó)《送電到鄉(xiāng)》工程及國(guó)際市場(chǎng)推動(dòng)下，一批電池生產(chǎn)線、組件封裝線、晶硅錠∕硅片生產(chǎn)線相繼投產(chǎn)和擴(kuò)產(chǎn)，使我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)的能力有大幅度上升，我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)進(jìn)入全面快速發(fā)展時(shí)期。截止2004 年底，我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)總的年生產(chǎn)能力為：組件150MW，電池生產(chǎn)67MW，硅錠∕硅片生產(chǎn)54MW；生產(chǎn)量約為組件100MW，電池42MW(其中非晶硅4MW)，硅錠∕硅片46MW。
最近3 年由于《送電到鄉(xiāng)》工程和國(guó)際市場(chǎng)的推動(dòng)，我國(guó)太陽(yáng)電池∕組件生產(chǎn)迅速增長(zhǎng)，2004 年的產(chǎn)量是2002 年的6 倍。電池和組件性能不斷提高，商業(yè)化電池效率由八十年代的10－12％提高到12－14％。太陽(yáng)電池∕組件成本20 年來(lái)不斷降低，售價(jià)由八十年代初的65－70 元∕Wp 降到2003 年的24－28 元∕Wp，2004 年由于太陽(yáng)級(jí)硅國(guó)際性緊缺，售價(jià)又回升到28－32 元∕Wp。2004 年我國(guó)太陽(yáng)電池的實(shí)際產(chǎn)量達(dá)到50MWp，國(guó)內(nèi)光伏市場(chǎng)消化掉不到10MWp 的光伏組件，產(chǎn)品絕大部分出口到國(guó)外。
雖然我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，產(chǎn)業(yè)規(guī)模和技術(shù)水平都有相應(yīng)提高。但同發(fā)達(dá)國(guó)家相比，仍存在很大差距，如：專(zhuān)用原材料國(guó)產(chǎn)化程度不高，品種不全，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化的材料和部件，其性能比國(guó)外偏低，如銀、鋁漿、EVA 等。組件封裝低鐵絨面玻璃、TPT 尚未投放市場(chǎng)。
光伏產(chǎn)業(yè)鏈上游小、下游大的不平衡狀態(tài)，其中最嚴(yán)重的是太陽(yáng)級(jí)多晶硅生產(chǎn)是空白，完全依賴進(jìn)口。其它環(huán)節(jié)的差額部分需要進(jìn)口，如電池片、硅錠∕硅片，配套材料等，如圖5 所示。
 |
產(chǎn)業(yè)設(shè)備設(shè)計(jì)水平和制造能力落后。多晶硅鑄造爐、線鋸、破錠機(jī)完全需要進(jìn)口；PECVD 氮化硅沉積設(shè)備、絲網(wǎng)印刷機(jī)、電池片分選機(jī)、串聯(lián)焊接機(jī)等性能均不能滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)需要。這些設(shè)備都需要全套引進(jìn)，等等。
這些差距同研發(fā)基礎(chǔ)和工業(yè)基礎(chǔ)薄弱有關(guān)。企業(yè)通過(guò)引進(jìn)消化吸收能夠在短時(shí)間內(nèi)建立起現(xiàn)代光伏產(chǎn)業(yè)，但配套的專(zhuān)用材料和設(shè)備一時(shí)還跟不上，其中太陽(yáng)級(jí)多晶硅材料尤其突出。國(guó)家應(yīng)組織光伏產(chǎn)業(yè)同化工、機(jī)電設(shè)備制造產(chǎn)業(yè)聯(lián)合攻關(guān)，同時(shí)積極尋求國(guó)際合作，以太陽(yáng)能級(jí)硅為切入點(diǎn)，避開(kāi)半導(dǎo)體級(jí)硅的技術(shù)封鎖。
四、中國(guó)光伏發(fā)電的市場(chǎng)預(yù)測(cè)和規(guī)劃建議
4.1 總體分年度發(fā)展目標(biāo)
“十一、五”以及到2020 年光伏發(fā)展年度規(guī)劃目標(biāo)預(yù)測(cè)如下：
 |
 |
4.2 “十一、五”建設(shè)重點(diǎn)布局
“十一、五”期間，應(yīng)把實(shí)施農(nóng)村離網(wǎng)光伏發(fā)電計(jì)劃，落實(shí)開(kāi)闊地（荒漠）大型并網(wǎng)光伏電站先導(dǎo)項(xiàng)目以及“中心城市建筑光伏并網(wǎng)”計(jì)劃作為重點(diǎn)。對(duì)于光伏商業(yè)化發(fā)展也給予政策方面的積極扶持和支持。
4.2.1. 農(nóng)村離網(wǎng)光伏發(fā)電計(jì)劃
我國(guó)還有大約28,000 個(gè)村莊，7 百萬(wàn)戶，3,000 萬(wàn)人口無(wú)電。這些無(wú)電人口大都分布在我國(guó)西部地區(qū)和一些海島，其中一些無(wú)電村莊使用柴油發(fā)電機(jī)發(fā)電，每日供電2－3 小時(shí)；有些連柴油發(fā)電機(jī)也沒(méi)有，只能點(diǎn)酥油燈、煤油燈和蠟燭照明。這些無(wú)電地區(qū)有很豐富的太陽(yáng)能資源，光伏發(fā)電在這樣的地區(qū)有廣闊的市場(chǎng)前景。下表列出了中國(guó)當(dāng)前無(wú)電村和無(wú)電戶的分布情況：
 |
無(wú)電鄉(xiāng)的供電問(wèn)題已經(jīng)通過(guò)“送電到鄉(xiāng)”工程基本解決。還有無(wú)電村和無(wú)電戶需要解決供電問(wèn)題。如果每個(gè)無(wú)電村按照10KWp,每個(gè)無(wú)電戶按照400Wp 規(guī)劃，再考慮到已建電站的擴(kuò)容，則潛在市場(chǎng)大約是3,000 MWp。
從目前的國(guó)力和政策看，2010 年以前，爭(zhēng)取全部解決西部50 戶以上的無(wú)電村和15%的散居無(wú)電戶的用電問(wèn)題，2006-2010 年間，爭(zhēng)取解決10000 個(gè)無(wú)電村和100 萬(wàn)無(wú)電戶的用電問(wèn)題,新增光伏用量265MWp，累計(jì)用于農(nóng)村電氣化的太陽(yáng)電池達(dá)到300 MWp，分年度計(jì)劃如下：
 |
4.2.2. 開(kāi)闊地大型并網(wǎng)光伏電站建設(shè)
從目前的國(guó)力和政策看，2010 年以前，應(yīng)先開(kāi)展開(kāi)闊地大型光伏電站試驗(yàn)，所選擇的試驗(yàn)地點(diǎn)應(yīng)當(dāng)具備如下條件：靠近主干電網(wǎng)（最好在50 公里以內(nèi)），以減少新增輸電線路的投資；主干電網(wǎng)具有足夠的承載能力，在不改造的情況下有能力輸送光伏電站的電力；距離用電負(fù)荷中心在100 公里以內(nèi)，以減少輸電損失；如果附近沒(méi)有用電負(fù)荷中心，則最好有大型水電站，可以將光伏電站的電力通過(guò)抽水蓄能轉(zhuǎn)換。規(guī)劃在2010 年以前建立2－3 座10－20MWp 左右的開(kāi)闊地(荒漠)
先導(dǎo)示范電站，總裝機(jī)達(dá)到30MWp，以實(shí)驗(yàn)其技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的可行性。
2010－2020 年正式啟動(dòng)中國(guó)開(kāi)闊地（荒漠）光伏電站計(jì)劃，爭(zhēng)取2010-2020年新增光伏電站裝機(jī)11,970MWp，到2020 年底累計(jì)開(kāi)闊地(荒漠)光伏電站裝機(jī)12GWp。
 |
五、結(jié)論
1、中國(guó)有很好的太陽(yáng)能資源，有足夠的建筑屋頂和沙漠／荒漠資源，具有大規(guī)模發(fā)展光伏發(fā)電的條件；
2、光伏將在中國(guó)未來(lái)的電力供應(yīng)中扮演重要角色，預(yù)計(jì)中國(guó)光伏工業(yè)將以每年不低于40％ 的速度增長(zhǎng)；
3、當(dāng)前中國(guó)光伏工業(yè)和光伏市場(chǎng)發(fā)展很快，但存在“頭小尾大”不平衡的問(wèn)題，不解決高純多晶硅原材料和硅片生產(chǎn)的問(wèn)題，中國(guó)光伏工業(yè)的發(fā)展就會(huì)受到限制；
4、中國(guó)光伏工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵在于政策。如果中國(guó)的“可再生能源促進(jìn)法”得以實(shí)施，仿效德國(guó)的成功經(jīng)驗(yàn)，中國(guó)光伏事業(yè)發(fā)展的資金障礙是可以消除的。
提交關(guān)閉
