我國能源發(fā)展形勢

1、1,提綱 0. 引言 1. 光伏發(fā)電的未來戰(zhàn)略地位 2. 快速發(fā)展的世界光伏市場和產(chǎn)業(yè) 3.法規(guī)和政策－最強(qiáng)大的推動力 4. 我國光伏發(fā)電的發(fā)展及思考 5. 結(jié)語,2,0.引言：1) 基本原理,,3,2） 光伏產(chǎn)業(yè)鏈及產(chǎn)業(yè)范圍,太陽級硅材料制造,硅錠及硅片制造,電池制造,組件封裝,系統(tǒng)工程,,,,,各環(huán)節(jié)專用材料制造,光伏材料、器件、組件、系統(tǒng)的檢測設(shè)備制造,各環(huán)節(jié)專用設(shè)備的制造業(yè),光伏系統(tǒng)及系統(tǒng)平

2、衡部件制造業(yè),4,5,1.光伏發(fā)電的未來戰(zhàn)略地位,6,1.1 從人類能源演化史看21世紀(jì)能源變革,7,,,,前工業(yè)化時代 －社會財(cái)富和能源消耗水平很低， －人力、畜力、風(fēng)能、薪柴等為主初級綠色能源。工業(yè)化時代 －化石燃料+工業(yè)革命-以高能源、高資源消耗為代 價贏得了物質(zhì)財(cái)富和科學(xué)技術(shù)高度發(fā)展； －同時造成資源極大浪費(fèi)，生態(tài) 環(huán)境惡化和破壞。后工業(yè)化時代 － 可再生能源為主的能源體系體系； －

3、 單位能耗的物質(zhì)財(cái)富極大增加； － 可持續(xù)發(fā)展是一切活動準(zhǔn)則； － 人和大自然友 好相處。,8,工業(yè)化時代◆ 能源結(jié)構(gòu)發(fā)生劇烈變化：化石能源達(dá)到頂 峰并逐步走向枯竭，可再生能源逐步替代成 為必然?！?能源變革必將發(fā)人類社會、政治、經(jīng)濟(jì)、 文化的變革。變革中孕育了下一個更高的文 明時代。 ◆只有把握這種變革國家和民族，才能爭得 發(fā)展的主動權(quán)。,9,化石燃料生產(chǎn)(消耗)的峰值存在一個高峰， 高

4、峰在什么時間？ 離峰離現(xiàn)在還有多遠(yuǎn)？ 留給可再生能源技術(shù)發(fā)展的時間足夠嗎？！,10,1.2 化石能源的峰值即將到來 －化石能源峰值位置研究 －太陽能等可再生能源開發(fā)的必要 性和緊迫性,11,◆化石能源峰值位置研究 ①世界油氣資源峰值 ? 2002, Association for Study of P

5、eak Oil (ASPO): 峰值位于 2015(圖)； ? 2001, BP， World Energy Forum in Davos, 峰值位于2010, 30-40之后將消耗盡； ? 2000，World Resources Institute in Washington: 峰值位于 2019.,12,ASPO對世界油氣開采峰值的最新預(yù)測

6、 峰值位于 2015年附近,13,?日本的預(yù)測 (1860－2060),,自天然氣起，以下為化石燃料，化石燃料生產(chǎn)峰值在2020～2030年之間,②化石燃料峰值（媒＋油氣）,,14,? Shell 的預(yù)測 (1980－2060),自天然氣起，以下為化石燃料， 化石燃料生產(chǎn)峰值在2020-2030之間。,,15,自天然氣起，以下為化石燃料，化石燃料生產(chǎn)峰值在2030-2040年之間,?歐洲JR

7、C的預(yù)測 (2000－2100),16,綜合以上引證的資料和研究表明： 化石燃料的生產(chǎn)和消耗峰值 在2020-2040年之間。,17,本世紀(jì)人類能源結(jié)構(gòu)將發(fā)生根本性變革,化石燃料開采峰值位于本世紀(jì)20～40年代,18,總結(jié) 化石燃料峰值到來之前還有二、三十年, 加緊開發(fā)、培育以太陽能為代表的可 再生能源非常必要、 十分緊迫。,19,,1.3 太陽能是人類未來最重要的戰(zhàn)略能源,◆歐盟JRC預(yù)測

8、2004 EUR 21087 EN,20,世界能耗與可再生能源(TW),來源：美國能源部Office of Science報(bào)告，2005年4月。,1TW=109kW Watt 瓦Kilowatt 千瓦M(jìn)egawatt 兆瓦Gigawatt 吉瓦Terawatt 太瓦光伏系統(tǒng)要考慮可利用系數(shù)日均標(biāo)準(zhǔn)光照： 4小時可利用系數(shù)：1/66kW光伏相當(dāng)于表中1kW （不含系統(tǒng)效率）,

9、21,◆歐洲光伏工業(yè)協(xié)會(EPIA) 的預(yù)測： 2020年：光伏組件年產(chǎn)量：40GW 系統(tǒng)總裝機(jī)容量：195GW 光伏發(fā)電量：274TWh, ＝2020年全球發(fā)電

10、量的1％ 光伏組件成本：1美元/Wp 2040年： 光伏發(fā)電量：7368TWh, ＝ 2040年全球發(fā)電量的21％,22,,圖10 2000－2040年世界電力生產(chǎn)的預(yù)測,圖10 2000－2040年世界電力生產(chǎn)的預(yù)測,圖10 2000－2040年

11、世界電力生產(chǎn)的預(yù)測,◆世界能源組織（IEA-PVPS）的預(yù)測2020年P(guān)V占1％，2040年>20％,23,◆光伏發(fā)電路線圖及預(yù)測,Sources：Japanese，US，EPIA and EREC 2040 scenarios EREC - European Renewable Energy Council， EPIA - European Photovoltaic Industry Agency， A

12、IP - Advanced International Policy Scenario,24,歐洲路線圖的最新修正 歐洲可再生能源協(xié)會給出了他們的最新光伏發(fā)電發(fā)展路線圖：他們預(yù)計(jì)2010年光伏裝機(jī)達(dá)到8GWp, 2020年光伏裝機(jī)達(dá)到52GWp, 而且他們認(rèn)為這一預(yù)計(jì)是保守的。歐洲光電工業(yè)學(xué)會堅(jiān)定地認(rèn)為，如果光電工業(yè)類似于前些年那樣發(fā)展，這些數(shù)據(jù)會更高。該協(xié)會估計(jì)2010年會達(dá)到11GWp,2020年會達(dá)到134GWp。（20

13、07年5月消息）,25,以上的預(yù)測案例和路線圖充分說明太陽能光伏發(fā)電的重要戰(zhàn)略地位以及世界對發(fā)展光伏發(fā)電的重視。,26,2. 快速發(fā)展的世界光伏產(chǎn)業(yè)和市場,27,2.1 世界光伏技術(shù)、產(chǎn)業(yè)和市場快速、增速發(fā)展 1）產(chǎn)業(yè)發(fā)展 ◆最近10年(1996-2006)的平均年增長率為40% ; ◆最近5年(2001-2006)的年平均增長率為45％ ； ◆ 2006比2003年太陽電池年產(chǎn)量2.5GW(2.79);

14、 ◆2007年預(yù)計(jì)達(dá)到3.5－4.0GW： ◆ 2010年預(yù)計(jì)產(chǎn)量10～12GW。,28,世界太陽電池的歷年增長情況，MW,29,◆生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大 20世紀(jì)80年代: 1－5MW/年 ， 20世紀(jì)90年代: 5－30MW/年， 2001～2005年 25－500MW/年； 2006～2010 50－1000M

15、W/年,30,2 )技術(shù)發(fā)展 ◆太陽電池效率持續(xù)提高 實(shí)驗(yàn)室電池：單晶硅24.7%，多晶硅20.3% 硅基薄膜電池：>13% CdTe：16.5%; CIGS:19.5%,31,商業(yè)化電池效率,32,◆ 硅片厚度不斷降低 70年代：450～500 ?m，

16、 80年代：400～450?m， 90年代：350～400 ?m， 目前 ： 200～220 ?m， 2010： 150～200 ?m， 2020： 100～150 ?m。,33,◆硅材料用量不斷減少 20世紀(jì)80年代 ～20噸／MW 90年代 15～17噸／MW 2000

17、-2005 12～15噸／MW 2010年 ～10噸／MW,34,◆ 各種太陽電池技術(shù)不斷發(fā)展 1998年多晶硅電池市場份額開始超過單晶硅電池晶硅電池，各種薄膜電池技術(shù)持續(xù)發(fā)展,35,2）市場發(fā)展 ◆ 2006年累計(jì)裝機(jī)>8 GWW。 2007年預(yù)計(jì)累計(jì)安裝11～12GW,注：資料來源－PV News Paul,36,◆光伏發(fā)電是

18、發(fā)展最快的可再生能源發(fā)電技術(shù),37,2001年,2004年,◆ 光伏并網(wǎng)應(yīng)用是最大市場并網(wǎng)光伏發(fā)電市場份額逐年增長情況,38,2005年并網(wǎng)光伏市場份額 >70％,2006年歐洲95％以上是并網(wǎng)光伏發(fā)電市場,39,并網(wǎng)發(fā)電的意義 ? 標(biāo)志著光伏發(fā)電由邊遠(yuǎn)地區(qū)和特殊應(yīng)用向 城市過渡， ? 由補(bǔ)充能源向替代能源過渡， ? 人類社會向可持續(xù)發(fā)展的能源體系過渡。,40,3） 世界光伏組件的成本和價格不斷降低 光伏

19、組件成本30年來降低2個數(shù)量級，2003年世界重要廠商的成本為2 ~2.3美元/Wp，售價2.5~3美元/Wp，最近因材料緊缺有所回升。,41,累積安裝量，GWp晶體硅光伏組件價格經(jīng)驗(yàn)曲線（Gerhard P. Willeke，1st Workshop Future Direction of PV, Tokyo, 3-4 March 2005.,成本和價格按照生產(chǎn)和產(chǎn)業(yè)規(guī)模持續(xù)降低,42,10）歐洲光伏計(jì)劃和實(shí)施情況,43,11)日本

20、光伏計(jì)劃和實(shí)施情況,44,3.法規(guī)和政策－最強(qiáng)大的推動力,45,,3.1 強(qiáng)法規(guī)政策支撐推動發(fā)展 －德國范例 德國2000年實(shí)施新可再生能源法， 規(guī)定光伏發(fā)電上網(wǎng)電價0.99馬克/KWh ,零貸款利率，10年償還； 2004年實(shí)施新能源法，大大推動了光伏市場和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，使德國成為繼日本之后世界光伏發(fā)電發(fā)展最快的國家。,46,德國2004年1月起的光伏發(fā)電上網(wǎng)電價（新）,德國2007年的光伏發(fā)電上網(wǎng)電價,47,德國光伏發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)

21、展 BSW (der Bundesverband Solarwirschaft)統(tǒng)計(jì)：2005年安裝750 MWp2006年安裝750 MWp德國總共安裝并網(wǎng)光伏2550 MWp Photon 統(tǒng)計(jì)：2005年安裝912 MWp2006年安裝1150 MWp德國總共安裝并網(wǎng)光伏3300 MWp,48,部分實(shí)施上網(wǎng)電價的國家和地區(qū)（目前已有40多個國家和地區(qū)實(shí)施了上網(wǎng)電價法）,49,在促進(jìn)光伏發(fā)電市場和

22、產(chǎn)業(yè)發(fā)展的各種措施中，法規(guī)政策是各國最具影響力的因素??！,50,4. 我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展思考,51,4.1 我國能源和環(huán)境形勢形勢1 ) 我國能源形勢－比世界平均水平嚴(yán)峻◆各種一次能源資源量均低于世界平均水平 除太陽能外我國各種能源儲采比與世界比較,52,◆能源結(jié)構(gòu)性矛盾特別突出－煤炭比例過高 2001年一次商品能源消耗結(jié)構(gòu),53,◆電力缺口大

23、 2010年 2020年,,,電力科學(xué)院,54,2） 我國環(huán)境形勢比世界平均水平嚴(yán)峻 ◆煤的大量直接燃燒是造成我國大氣污染的主 要原因： 我國煤炭排放的 SO2 占全國的 87%, CO2………… …71%,

24、 NOx ……………67% 煙塵……… ……60% 據(jù)估計(jì)，我國由于環(huán)境造成的損失已經(jīng)超過 總GDP的10％。,55,◆2007年我國成為世界排放最嚴(yán)重的國家 2007年我國不但SO2排放持續(xù)占世界第一；而且CO2排放將超過美國，成為世界第一(2007年

25、美國CO2排放59.1億噸，我國為60.2億噸－世界能源組織首席經(jīng)濟(jì)學(xué)家比羅爾(Fatih.Birol)－環(huán)球時報(bào)2007.4.27)。 雖然我國人均排放、歷史排放還遠(yuǎn)低于美國等其它國家，但單位GDP能耗和排放居世界高位，采取更加有效的減排節(jié)能措施和大力發(fā)展可再生能源也是我國可持續(xù)發(fā)展之必須和造福于國家和民族的千秋大計(jì)。,56,以上的所有論述都清楚表明，我國更迫切地需要早日實(shí)現(xiàn)太陽能光伏發(fā)電在能源中的戰(zhàn)略地位。

26、 在實(shí)現(xiàn)太陽能光伏發(fā)電的戰(zhàn)略地位的道路上存在著各種障礙和阻力，其中最主要的是成本過高。 克服障礙、驅(qū)動太陽能光伏發(fā)電最重要的動力是法規(guī)政策。,57,4.2. 我國光伏產(chǎn)業(yè)和市場發(fā)展思考 1) 我國光伏產(chǎn)業(yè)及市場發(fā)展概況 ①我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況－快速健康發(fā)展 ? 近20年來我國光伏產(chǎn)業(yè)穩(wěn)步發(fā)展，長期 維 持在世界1％左右的份額。

27、 ? 近幾年我國光伏產(chǎn)業(yè)鏈得到了全面、平 衡、協(xié)調(diào)、快速發(fā)展：包括產(chǎn)業(yè)主鏈和設(shè) 備制造，配套材料等相關(guān)產(chǎn)業(yè) 。 ? 我國太陽極硅材料技術(shù)和產(chǎn)業(yè)相對薄弱和 落后，但近兩年情況有很大變化。,58,,1）多晶硅材料 近兩年發(fā)展迅速，2007年我國多晶硅材料 產(chǎn)業(yè)將實(shí)現(xiàn)三個重大突破：

28、 ◆產(chǎn)量突破：產(chǎn)量將突破千噸大關(guān)： 2005年80噸，2006年－290噸， 2007年＞1000噸，2010年產(chǎn)量有望過萬噸。 ◆規(guī)模突破：將建成3～4個千噸級以上的多 晶硅生產(chǎn)線(四川新光、洛陽中硅、徐州中 能等)；2010年我國多晶硅產(chǎn)量將達(dá)到 05～1萬噸。 ◆技術(shù)突破：我國可以自行設(shè)計(jì)和建造千噸

29、 級以上的多晶硅生產(chǎn)線。,59,2）硅錠/硅片產(chǎn)業(yè) 太陽級硅錠產(chǎn)量： 2005年：2386噸(sc-Si:2086，mc-Si-300) 2006年: 約3700噸， (sc-Si: 3100，mc-Si～600) 2007年預(yù)計(jì)6000噸 硅錠/硅片產(chǎn)量總體上與太陽電池需求 接近，進(jìn)出口大體相當(dāng)。,60,3）太陽電池

30、產(chǎn)業(yè) 2002年－6MWp， 占世界分額～1％ 2003年－12MWp，增長率 100％， 1.6％ 2004年－50MWp，增長率 317％, 4.16% 2005年－145.7MWp，增長率190％, 8.1% 2006年－370MWp，增長率 154％, 14.8% (未包括臺灣，臺灣2006年約200MW

31、p) 2006年我國太陽電池產(chǎn)量已超過美國 (202MWp)成為繼日本、歐洲之后的 第三大太陽電池生產(chǎn)國。 2007年預(yù)計(jì)達(dá)到800MW。,61,2003-2005太陽電池產(chǎn)量地區(qū)分布（MW, %）,62,,,,,,,,,,,,,,,,,107.8%,Growth Rate,[MW],World　Cell　Production　Ranking?。–Y2006）,ＰＶNews－Mar

32、ch　2007,63,我國太陽電池的生產(chǎn)發(fā)展情況,64,4）光伏組件 2006年～600MWp。2007年預(yù)計(jì)1GW。 5）相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展 設(shè)備制造和專用材料正處在快速國產(chǎn) 化過程 中，一些設(shè)備甚至開始出口，如單晶爐、擴(kuò) 散爐和組件制造設(shè)備等；技術(shù)難度較大的設(shè) 備如線鋸等已經(jīng)有樣機(jī)。 6）形成一個國際化的光伏產(chǎn)業(yè)群 到目前為止，我國已經(jīng)有10家光伏

33、公司在 國外上市， 而且大都表現(xiàn)良好。這在國內(nèi) 各種行業(yè)中是極為罕見的。,65,1.2 光伏市場發(fā)展概況－市場發(fā)展緩慢 1）我國光伏市場基本維持在世界市場1％的 份額。截至2006年底累計(jì)安裝約80MW (世界 2006年底累計(jì)安裝?8000MWp)； 2）2002～2003年國家起動《送電到鄉(xiāng)》工 程，市

34、場有所突增； 3）2004 、2005年又回落到低水平； 4）2006年約10MW。,66,我國光伏系統(tǒng)累計(jì)安裝和年安裝量,67,1.3 我國光伏市場嚴(yán)重落后于光伏產(chǎn)業(yè)的思考 1）中國光伏產(chǎn)業(yè)目前的快速發(fā)展是靠國外快速發(fā)展的光伏市場所拉動的； 2）國外光伏市場快速發(fā)展是靠這些國家強(qiáng)有力的政策法規(guī)所驅(qū)動的，如歐洲、日本、 美國等； 3）中國可

35、再生能源法雖已公布，但實(shí)質(zhì)上對光伏并未到位，所以市場發(fā)展緩慢。,68,4）我國光伏產(chǎn)業(yè)未來可能面臨的問題 ?快速健康發(fā)展的光伏產(chǎn)業(yè)和遲緩發(fā)展的光 伏市場之間的嚴(yán)重失衡和不協(xié)調(diào)(95%以上 產(chǎn)品出口)，不但對我國能源的可持續(xù)發(fā)展 不利，而且對光伏產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展不 利。沒有必要內(nèi)需市場支持的產(chǎn)業(yè)是脆弱 的，抗風(fēng)險能力較差，這是十分值得關(guān)注 的問題。

36、 ? 對策：盡快實(shí)施”上網(wǎng)電價法“，啟動國內(nèi) 光伏市場?！?69,實(shí)施上網(wǎng)電價法，光伏發(fā)電成本下降趨勢,70,4）國家光伏發(fā)電的規(guī)劃 2010年，累計(jì)裝機(jī)容量300MW， 2020年，累計(jì)裝機(jī)容量1.8 GW5）路線圖建議 國家能源辦和中國工程院最近在“我國可再生能源發(fā)展戰(zhàn)略研究”中提出的路線圖為： 2010年 300·～500MW？ 2020年