中國光伏發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢

中國光伏發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢蘇青峰上海聯(lián)孚新能源科技有限公司太陽能作為一種可永續(xù)利用、可再生的清潔能源，有著巨大的開發(fā)應用潛力。太陽每秒鐘放射的能量大約是1.6×1023kW，其中到達地球的能量高達8×1013kW，相當于6×109t標準煤。太陽30分鐘輻照地球的能量就夠全世界1年的能源消耗。人類賴以生存的自然資源幾乎全部轉(zhuǎn)換自太陽能，人類利用太陽能的歷史更是可以追溯到人類起源時代。太陽能是人類得以生存和發(fā)展所需的最基礎的能源形式，從現(xiàn)代科技的發(fā)展來看，太陽能開發(fā)利用技術的進步有可能決定著人類未來的生活方式。據(jù)IEA發(fā)布預測：2006年至2030年世界一次能源需求從117.3億噸油當量增長了170.1多億噸油當量，平均年增長45%。石油將在50年左右枯竭，天然氣將在57~65年內(nèi)枯竭，煤還可以供應169年。能源消耗遠大于能源的供給，能源天平嚴重失衡，嚴峻的能源形勢已擺在世人面前，人類正面臨前所未有的能源危機。目前，全球二氧化碳的排放量已達到300億噸。如不加控制，將在2030年達到400億噸，人類的生存環(huán)境面臨著前所未有的挑戰(zhàn)和危機。在已知的新能源形式中，太陽能肯定能夠滿足人類發(fā)展的能量需求。太陽能光伏發(fā)電的應用將能夠有效降低環(huán)境污染，改善全球能源緊缺狀況。當今，國家已把“節(jié)能減排、安全環(huán)?！弊鳛椤笆晃濉逼陂g能源利用與發(fā)展的重點方向和目標，并列入了國家發(fā)改委“十六個重大專項”。太陽能光伏發(fā)電技術的開發(fā)始于20世紀50年代。隨著全球能源形勢趨緊，太陽能光伏發(fā)電作為一種可持續(xù)的能源替代方式，于近年得到迅速發(fā)展。隨著全球經(jīng)濟和科學技術的飛速發(fā)展，世界許多國家將光伏發(fā)電作為發(fā)展的重點，光伏產(chǎn)業(yè)的技術進步已經(jīng)使太陽能應用成為可能，并首先在太陽能資源豐富的國家，如德國和日本，得到了大面積的推廣和應用。在國際市場和國內(nèi)政策的拉動下，中國的光伏產(chǎn)業(yè)逐漸興起，并迅速成為后起之秀，涌現(xiàn)出無錫尚德、南京中電、江蘇林洋、常州天合和天威英利等一大批優(yōu)秀的光伏企業(yè)，帶動了上下游企業(yè)的發(fā)展，中國光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈正在形成。隨著傳統(tǒng)能源的日益枯竭和石油價格的不斷上升，以及人們對自身生存環(huán)境要求的不斷提升，積極尋找新的替代能源已刻不容緩，作為無污染的清潔能源，太陽電池必將會得到迅速的發(fā)展。雖然太陽能光伏發(fā)電成本較高，但是從長遠看，隨著技術的進步，以及其他能源利用形式的逐漸飽和，太陽能可以在2015年之后成為主流能源利用形式，有著不可估量的發(fā)展?jié)摿?。國際經(jīng)驗表明，政策扶持是光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最主要驅(qū)動力，政府的政策導向?qū)Q定光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水準和市場需求，太陽能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對我們國家能源的開發(fā)和利用具有極其深遠的意義。光伏產(chǎn)業(yè)市場現(xiàn)狀在全球氣候變暖、人類生態(tài)環(huán)境惡化、常規(guī)能源資源短缺并造成環(huán)境污染的形勢下，太陽能光伏發(fā)電技術普遍得到各國政府的重視和支持。在技術進步的推動和逐步完善的法規(guī)政策的強力驅(qū)動下，光伏產(chǎn)業(yè)自90年代后半期起進入了快速發(fā)展時期。最近10年，太陽能電池產(chǎn)量由1997年的125.8MWp增加到2007年的4000.05MWp，年平均增長率為41.3%；最近5年，由2002年的536.8MWp增加到2008年的6790MWp，年平均增長率達到了53.025%。2008年太陽能電池的生產(chǎn)能力達到13.18GWp，比上年增加83.3%，2009年將達到20.25GWp，比上年增加53.6%。預計2012年全球太陽能電池的生產(chǎn)能力將達到33.75GW。這一規(guī)模相當于2007年生產(chǎn)能力的約4.7倍，亞洲占比60%。表1世界太陽電池/組件的年發(fā)貨量和累計用量（GWp）。表1世界太陽電池/組件的年發(fā)貨量和累計用量（GWp）年份200020012002200320042005200620072008累計用量1.4341.8252.3863.1304.3306.098.6512.6419.43年發(fā)貨量0.2880.3740.5370.7471.21.972.564.006.79年增長率(%)43.330.143.539.260.849.342.956.269.75世界光伏發(fā)展目標世界光伏發(fā)電市場的增長主要得益于德國、日本和美國的鼓勵政策。目前70％以上的太陽電池用于并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。美國、日本和歐洲都制定了各自的光伏發(fā)展路線，表2列出了一些國家的光伏發(fā)展路線和發(fā)展目標的比較。從長遠看，太陽能光伏發(fā)電在不遠的將來會占據(jù)世界能源消費的重要席位，不但要替代部分常規(guī)能源，而且將成為世界能源供應的主體。根據(jù)歐洲JRC的預測，到2030年可再生能源在總能源結(jié)構(gòu)中占到30%以上，太陽能光伏發(fā)電在世界總電力的供應中達到10%以上；2040年可再生能源占總能耗50%以上，太陽能光伏發(fā)電將占總電力的20%以上；到21世紀末可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中占到80%以上，太陽能發(fā)電占到60%以上，顯示出其重要戰(zhàn)略地位。表2光伏發(fā)電裝機預測GW年份200420102020日本1.24.830歐洲1.23.041美國0.342.136中國0.0650.31.8其他1.1953.891.2世界4.014200中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀中國的光伏發(fā)電市場目前主要用于邊遠地區(qū)農(nóng)村電氣化、通信和工業(yè)應用以及太陽能光伏商品，包括太陽能路燈、草坪燈、太陽能交通信號燈以及太陽能景觀照明等。由于成本很高，并網(wǎng)光伏發(fā)電目前還處于示范階段。光伏產(chǎn)業(yè)包括多晶體硅原材料制造、硅錠/硅片生產(chǎn)、太陽電池制造、組件封裝和光伏系統(tǒng)應用等，還有一些與整個產(chǎn)業(yè)鏈相關聯(lián)的產(chǎn)業(yè)，如各環(huán)節(jié)的專用材料制造、專用設備制造，專用檢測設備制造以及光伏系統(tǒng)平衡部件制造等。2002年，國家計委啟動“西部省區(qū)無電鄉(xiāng)通電計劃”，通過光伏發(fā)電和小型風力發(fā)電解決西部七省區(qū)（西藏、新疆、青海、甘肅、內(nèi)蒙古、陜西和四川）700多個無電鄉(xiāng)的用電問題，光伏用量達到15.5MWp。該項目大大刺激了光伏工業(yè)，國內(nèi)建起了幾條太陽電池的封裝線，使太陽電池的年生產(chǎn)量迅速達到100MWp（2002年當年產(chǎn)量20MWp）。為了促進我國太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，實現(xiàn)可再生能源中長期規(guī)劃提出的發(fā)展目標，2007年國家發(fā)改委啟動了“大型并網(wǎng)光伏示范電站建設計劃”，加快解決日照資源豐富的西部八?。▋?nèi)蒙古、云南、西藏、新疆、甘肅、青海、寧夏、陜西）無電鄉(xiāng)用電問題，明確要求并網(wǎng)光伏示范電站建設規(guī)模應不小于5兆瓦，同時明確了大型并網(wǎng)光伏電站的上網(wǎng)電價通過招標確定。圖1中國太陽電池年產(chǎn)量和年裝機自2002至2008年，中國大陸的太陽能電池組件的產(chǎn)能以每年3位數(shù)(即年增長率超過100%)的速度不斷增長。值得注意的是，中國2007年太陽能電池/組件生產(chǎn)能力達到2900MWp，太陽能電池年產(chǎn)量達到1088MWp，超過日本和德國，已躍居世界第一大光伏電池生產(chǎn)國。2008年中國太陽能電池生產(chǎn)能力已達到5GWp，太陽能電池年產(chǎn)量達到2000MWp。但是生產(chǎn)的太陽電池98%以上用于出口。圖1和表3給出自1990年以來中國光伏市場的發(fā)展進程。表3中國太陽電池年產(chǎn)量和年裝機比較（MWp）年度199019952000200220042005200620072008年產(chǎn)量0.51.553.3105020037010882000年裝機0.51.553.320.3105102040截止到2008年底，2008年中國太陽能電池生產(chǎn)能力已達到5000MWp，中國太陽電池的累計裝機已經(jīng)達到140MWp。2008年全國電力裝機800GW，而光伏累計裝機只有0.14GW(140MW)，僅占全國全年裝機量的0.0175%。圖2和表4給出了自1990年以來中國光伏年裝機和累計裝機的現(xiàn)狀。中國2008年當年光伏發(fā)電裝機量僅占全球當年裝機容量的0.7％，與光伏電池生產(chǎn)大國的身份極不相符。圖2中國的光伏年裝機和累計裝機表4中國光伏年裝機和累計裝機統(tǒng)計（MWp）年度199019952000200220042005200620072008年裝機0.51.553.320.3105102040累計安裝1.786.631945657080100140中國光伏發(fā)電的發(fā)展規(guī)劃2008年3月3日，國家發(fā)改委頒布了可再生能源發(fā)展“十一五”規(guī)劃，在太陽能資源較好的地區(qū)積極發(fā)展太陽能光伏發(fā)電。到2010年，太陽能發(fā)電裝機容量達到300MW，進行兆瓦級并網(wǎng)太陽能光伏發(fā)電示范工程和萬千瓦級太陽能熱發(fā)電試驗和試點工作。鑒于中國光伏發(fā)電應用嚴重滯后的局面，2009年3月23日財政部會同住房與城鄉(xiāng)建設部共同出臺的《關于加快推進太陽能光電建筑應用的實施意見》和《太陽能光電建筑應用財政補助資金管理暫行辦法》具有現(xiàn)實緊迫性，從政府的角度出臺了具體的財政補貼政策。該財政補助辦法大大刺激“開展無電地區(qū)電力建設”。因地制宜，利用戶用光伏發(fā)電系統(tǒng)和小型光伏電站，積極解決西藏、青海、內(nèi)蒙古、新疆等邊遠地區(qū)無電戶的基本生活用電問題，建設光伏發(fā)電系統(tǒng)100MW。表5太陽能發(fā)電重點領域和區(qū)域技術類別規(guī)劃目標（MW）重點地區(qū)1、并網(wǎng)光伏發(fā)電100西藏、甘肅、內(nèi)蒙古、寧夏、新疆、甘肅等城市屋頂系統(tǒng)和大型標志性建筑50北京、上海、廣東、江蘇、山東等光伏電站50拉薩、敦煌和鄂爾多斯等2、邊遠地區(qū)供電150西藏、青海、甘肅、新疆、云南、四川等地3、太陽能熱發(fā)電50內(nèi)蒙古等合計300“啟動光伏發(fā)電城市應用工程”。在太陽能資源較好的大中城市開展光伏屋頂、陽光照明等光伏發(fā)電應用，在新建別墅等高檔住宅區(qū)和城市標志性建筑上安裝光伏發(fā)電系統(tǒng)，在封閉管理的住宅區(qū)、旅游景區(qū)以及城市交通照明和景觀亮化工程，提倡應用光伏發(fā)電照明。在“北京奧運會”、“上海世博會”、“廣州亞運會”的主要標志性建筑區(qū)和建筑物上成規(guī)模地安裝光伏系統(tǒng)。到2010年，城市太陽能光伏系統(tǒng)應用達到50MW。鳥巢國家體育館100kWp并網(wǎng)光伏電站、深圳國際園林花卉博覽園1MWp并網(wǎng)光伏電站已建成投入使用。上海世博園區(qū)中國館和主題館的3MWp光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)、京滬高速鐵路上海虹橋鐵路客站6.5MWp太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電工程、山東省博物館新館太陽能屋頂450kWp并網(wǎng)發(fā)電項目、廣東省立中山圖書館181kWp太陽能并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)已在建設之中?！伴_展光伏電站試點”。在西藏、甘肅、內(nèi)蒙古、寧夏、新疆、甘肅等太陽能資源豐富、利用條件好的地區(qū)，建設大型并網(wǎng)光伏電站，總?cè)萘窟_到50MW。在世界光伏迅速發(fā)展的情況下，中國制定了光伏發(fā)展的近期規(guī)劃和中長期規(guī)劃。2006年表6至2010年中國光伏規(guī)劃及份額市場累計安裝(MWp)市場份額(%)農(nóng)村電氣化8032.0通信和工業(yè)4016.0光伏應用產(chǎn)品3012.0光伏建筑并網(wǎng)5020.0大型光伏(荒漠)電站5020.0累計安裝總量250100中國到2010年的光伏發(fā)展規(guī)劃如表6和圖3所示，主要集中在農(nóng)村電氣化、光伏建筑并網(wǎng)、大型光伏電站、通信和工業(yè)、光伏應用產(chǎn)品。其中農(nóng)村電氣化占32%、光伏建筑并網(wǎng)占20%、大型光伏電站占20%。圖3至2010年中國光伏規(guī)劃及份額中國到2020年的光伏發(fā)展規(guī)劃如表7和圖4所示，同樣主要集中在農(nóng)村電氣化、光伏建筑并網(wǎng)、大型光伏電站、通信和工業(yè)、光伏應用產(chǎn)品。但是與2010年以前相比有何大的變化，其中光伏建筑并網(wǎng)（BIPV）的份額占一半以上，達到了62.5%、農(nóng)村電氣化占12.5%、大型光伏電站占12.5%。表7至2020年中國光伏規(guī)劃及份額市場累計安裝(MWp)市場份額(%)農(nóng)村電氣化20012.5通信和工業(yè)1006.25光伏應用產(chǎn)品1006.25光伏建筑并網(wǎng)100062.5大型光伏(荒漠)電站20012.5累計安裝總量1600100圖4至20