光伏未來新能源的龍頭產(chǎn)業(yè)

1、光伏 -未來新能源的龍頭產(chǎn)業(yè)“材料起源、發(fā)展及未來”課程論文 概述 :能源問題已然成為現(xiàn)如今最重大的問題之一 , 如今我們 所經(jīng)常所使用的石油天然氣等能源在一步步走向枯竭 . 新能源的 誕生及發(fā)展已是迫在眉睫 . 而其中最受人注目的當(dāng)屬光伏發(fā)電 , 利 用太陽能確實(shí)是最為綠色最為環(huán)保的理想新能源 . 而光伏發(fā)電中 最重要的就是硅片這一材料 . 現(xiàn)在世界各國(guó)都在積極開發(fā)這項(xiàng)產(chǎn) 業(yè) , 可以預(yù)計(jì) , 在不久的未來 , 硅片的生產(chǎn)將會(huì)有質(zhì)的飛躍 , 從而光 伏發(fā)電也必將成為新能源領(lǐng)域中的龍頭 . 本文將結(jié)合數(shù)據(jù)和表格 論述這一觀點(diǎn) .本學(xué)期我們所上的材料起源課程中有個(gè)很有意思的現(xiàn)象 , 那 就是有有

2、不止一位的教授是以光伏為主題而開的演講 , 可見光伏 這一領(lǐng)域的受關(guān)注度 . 特別是近幾年 , 光伏這一發(fā)展一直是能源領(lǐng) 域里最為活躍的 .要說光伏得先說我國(guó)現(xiàn)如今的基本能源情況 , 我國(guó)是以煤炭 為主的能源消耗大國(guó) . 石油和天然氣較缺乏 . 雖然我國(guó)的煤炭?jī)?chǔ)量 仍足夠我們揮霍一段時(shí)間 , 但它所帶來的巨大環(huán)境影響是不容忽 視的 , 可見我國(guó)現(xiàn)在的能源情況并不樂觀 . 再看發(fā)電 , 水力風(fēng)力太 陽能發(fā)電僅占全國(guó)的發(fā)電量的一小部分 , 火力發(fā)電仍舊是現(xiàn)在的 主要發(fā)電措施 . 但一直用火力發(fā)電切線不談煤炭總有用光的一天 ,其炭排放就已是天文數(shù)字 . 將眼光投向新能源是必須的 . 現(xiàn)在我國(guó) 的新能

3、源主要有風(fēng)力 , 水力 , 核能 , 太陽能等 . 其中風(fēng)力成本較低但 地域較受限制 , 水力和核能發(fā)電成本較高 , 而且也受一定的地域限 制 . 而太陽能成本相較前兩者要底而且不受地域限制 , 應(yīng)該是當(dāng)下 也是未來的最好選擇 .接下來要談?wù)劰夥l(fā)電的一些原理和下游產(chǎn)業(yè)鏈 . 太陽電池 工作原理的基礎(chǔ)是半導(dǎo)體 PN 結(jié)的光生伏打效應(yīng),就是當(dāng)物體受 到光照時(shí), 物體內(nèi)的電荷分布狀態(tài)發(fā)生變化而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)和電流 的一種效應(yīng)。即當(dāng)太陽光或其他光照射半導(dǎo)體的 PN 結(jié)時(shí),就會(huì) 在 PN 結(jié)的兩邊出現(xiàn)電壓,叫做光生電壓,使 PN 結(jié)短路,就會(huì) 產(chǎn)生電流。光伏發(fā)電的主體其實(shí)就是硅片 , 其余的零件并不復(fù)雜

4、業(yè)務(wù)太多技術(shù)難題 . 現(xiàn)如今的太陽能電池分 3種 , 多晶硅 , 單晶硅制 成的太陽能電池板以及非晶硅制成的薄膜電池 , 其中發(fā)電效率單 晶硅最高非晶硅最低 , 成本屬多晶硅最低 , 但非晶硅制成的薄膜電 池最不受地域限制 , 因而三者都有各自的長(zhǎng)處 . 硅系列太陽能電 池中, 單晶硅和多晶硅電池繼續(xù)占據(jù)光伏市場(chǎng)的主導(dǎo)地位, 單晶 硅和多晶硅的比例已超過 80%,而這一發(fā)展趨勢(shì)還在繼續(xù)增長(zhǎng)。 光伏發(fā)電的產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)呛荛L(zhǎng)的且先不說太陽能發(fā)電的那些繼電器 轉(zhuǎn)換器等電路器件 , 光多晶硅著一個(gè)就帶動(dòng)了包括多晶硅的挖掘 , 加工 , 切片 , 大機(jī)器的制造等一系列下游產(chǎn)業(yè) . 可以說發(fā)展光伏它 的好處是很

5、多的 .再來談?wù)劰夥l(fā)電的可行性近況及前景 . 中國(guó)有廣闊的高地 和平原 , 西部有足夠多的地方可以鋪設(shè)太陽能電池板 , 而城市的高 樓大廈上可用非晶硅為材料制成的薄膜電池 , 可以說只要技術(shù)不 斷進(jìn)步 , 硅片的成本不斷降低 , 光伏發(fā)電的普及只是時(shí)間問題 . 我 國(guó)多晶硅發(fā)展這幾年來起起伏伏 ,07年時(shí)達(dá)到頂峰 ,08年由于金 融危機(jī)迅速下滑 , 許多擴(kuò)張產(chǎn)能的計(jì)劃紛紛下馬 , 而這幾年又有了 上升的趨勢(shì) . 我國(guó)現(xiàn)在的光伏發(fā)電還存在以下問題 :生產(chǎn)規(guī)模小。 我國(guó)太陽電池制造廠的生產(chǎn)能力約為 0.51兆瓦 /年,比國(guó)外生 產(chǎn)規(guī)模低一個(gè)多數(shù)量級(jí) ; 技術(shù)水平較低。電池效率、封裝水平同 國(guó)外存

6、在一定差距 ; 專用原材料國(guó)產(chǎn)化經(jīng)過“八五”攻關(guān)取得一 定成果,但性能有待進(jìn)一步改進(jìn),部分材料仍采用進(jìn)口品 ; 成本 高。目前我國(guó)電池組件成本約 30元 /瓦,平均售價(jià) 42元 /瓦,成 本和售價(jià)都高于國(guó)外產(chǎn)品 ; 市場(chǎng)培育和發(fā)展遲緩,缺乏市場(chǎng)培育 和開拓的支持政策、措施。正因如此 , 政府才新出臺(tái)了金太陽補(bǔ) 助計(jì)劃 , 并起到了一定的推動(dòng)作用 . 在今后的十幾年中, 太陽電池 的市場(chǎng)走向?qū)l(fā)生很大的改變,到 2010年以前中國(guó)太陽電池多 數(shù)是用于獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng), 從 2011年到 2020年, 中國(guó)光伏發(fā) 電的市場(chǎng)主流將會(huì)由獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)轉(zhuǎn)向并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng), 包括沙漠 電站和城市屋頂發(fā)電系統(tǒng)。

7、 中國(guó)作為新的世界經(jīng)濟(jì)發(fā)動(dòng)機(jī), 光伏 業(yè)也呈現(xiàn)出前所未有的活力,大量系統(tǒng)集成公司伴隨者國(guó)家的 “光明工程” 、 “奧運(yùn)工程” 、 “世博會(huì)工程”等項(xiàng)目的啟動(dòng)應(yīng)運(yùn)而生, 世界一些大財(cái)團(tuán)也瞄準(zhǔn)了中國(guó)巨大的光伏市場(chǎng)潛力, 開始投 資中國(guó)光伏行業(yè)。下表是近幾年世界 7大硅片企業(yè)的擴(kuò)張計(jì)劃 . 可見硅片的生產(chǎn)正越來越被世界各地重視 .七大集團(tuán)的擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃2008E 2009E 2010 工藝日本 Mitsubishi 3300 3750 4300 西門子Tokuyama 5400 9200 9200 西門子美國(guó) Sumitomo 1400 1400 1400 西門子MEMC 7700 8650 15000

8、 流化床Hemlock 19000 19000 31750 西門子REC 6670 13000 19500 流化床德國(guó) Wacker 10650 18000 22150 西門子產(chǎn)能總計(jì) 54120 73000 103300預(yù)計(jì)產(chǎn)量 49862 64060 79074產(chǎn)量增速 34.80% 28.50% 23.40%最后小結(jié) , 在跨入 21世紀(jì)之際,人類將面臨實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持 續(xù)發(fā)展的重大挑戰(zhàn), 在有限資源和環(huán)保嚴(yán)格要求的雙重制約下發(fā)展經(jīng) 濟(jì)已成為全球熱點(diǎn)問題。 而能源問題將更為突出, 不僅表現(xiàn)在常規(guī)能 源的匱乏不足,更重要的是化石能源的開發(fā)利用帶來了一系列問題, 如環(huán)境污染,溫室效應(yīng)都與化石燃料的燃燒有關(guān)。目前的環(huán)境問題, 很大程度上是由于能源特別是化石能源的開