① 我国光伏太阳能产业的现状、存在问题及发展前景
太阳能发电,太阳能LED照明节能减排,实现能源替代,效果显著。经过两年多的实践,人们认识到太阳能热利用是投资少、见效快、经济实用、节能减排,实现我国能源替代的一个好产业,国家也正大力扶持和支持,学校、宾馆、饭店、洗浴中心,广场,农村道路,市政要道等等纷纷建设太阳能照明系统,太阳能发电照明系统的市场存在扩大空间。新农村建设与建筑节能也为太阳能照明的应用推广带来机遇。 我国虽号称世界生产第一大国,但中国太阳能发电LED照明市场不容乐观。伴随着中国太阳能LED照明产业的急速发展,行业内竞争者极剧增加,大量小规模生产企业和无品牌小作坊混杂其中。杂牌企业因为规模小、质量差、服务弱,只能依靠价格战生存,给真正高投入进行产品研发、推广和生产的优秀企业带来困难,进而影响了太阳能LED照明的产业形象,阻碍了太阳能发电LED照明系统的推广使用。目前全国太阳能发电LED照明企业已达5000多家,然而,实际年产值过亿元的企业只有20家,前十名品牌市场份额相加起来也不超过20%。散、乱、差已经成为行业健康发展的瓶颈。
目前,照明消耗约占整个电力消耗的20%左右,降低照明用电是节省能源的重要途径。为实现这一目标,业界已研究开发出多种节能照明器具,并取得了一定的成效。但是,距离“绿色照明”的要求还较远,开发和应用更高效、可靠、安全、耐用的新型光源势在必行。
到2006年底,我国可再生能源利用量总计为2亿吨标准煤(不包括传统方式利用生物质能),约占0.5个百分点,为2010年实现可再生能源占全国一次能源消费总量10%的目标迈出了坚实的一步。目前,我国正在从以下几个方面来推动光伏发电的国内市场发展:一、启动送电到村工程;二、在特殊工程上运用光伏发电,如世博会、奥运会等;三、在沙漠地区建光伏电站;四、动员一些城市启动屋顶计划;五、研究制定提高光伏发电竞争力的电价政策(光伏产品90%的出口以及国内市场的缺失,都可能限制中国光伏产业的长远发展。一旦国外光伏产业政策有变或者为保护本国产业采取限制进口的措施,中国近年来大量上马的光伏项目将面临困境)。
a. 太阳能照明的技术创新
LED以低功耗、超常的使用寿命被广泛应用到信号指示、数码显示等弱电领域。然而,由于传统LED光源开光角小,点面积的亮度高,光的散射具有极强的方向性,光源易形成光点,光均匀度不好等因素,束缚了其在照明领域的应用。
通过对传统太阳能照明灯具结构、智能控制器、反光灯角度的更新和技术改进,进行最佳倾斜角设计,使平头和圆头优势互补,从而使其发光更均匀、整体亮度更高、成本更低、更有利于应用推广。
平头LED的柱式和炬式组合光源结构,通过合理控制平头超高亮度白光LED安装倾斜角度,使LED组合光源所发出照明光的均匀度及照度得到大幅提升。该技术不但能使光效加强,而且组合光源耗能仅4W左右,所发出光的亮度可达20W节能灯或40W白炽灯的亮度,可以更有效利用太阳能。只需要12W太阳能电池的容量,12V/24Ah的蓄电池组就能够保证此种LED发光源在5个阴雨天持续有效工作,并且,使用寿命在10万个小时以上,为节能灯的10倍以上。
为路灯领域专门研制的组合发光源——十字型和矩形组合发光源,充分发挥平头LED开光角度大光均匀度好和圆头LED点面积亮度高的优点,使两者取长补短,发挥最大的光效,克服了平头LED点面积亮度不如圆头LED,而圆头LED光均匀度不如平头LED的缺点。
在控制器方面,利用太阳能光电转换技术,实现电能的最大化收集,在电能的储备完成后,蓄电池向发光源提供12V直流电源,使发光源产生6500K的白光。同时,通过精简智能控制器结构,使结构更加简单,故障率更低,为进一步降低成本做好了技术准备。而且,通过检测太阳能电池输出和蓄电池电量,从而确定系统工作状态,实现了整个系统的自动控制和智能管理。
b. 太阳能照明灯具的推广应用
太阳能作为一种新兴的绿色能源,以其无可比拟的优势得到迅速的推广应用。作为第四代新光源,在城市亮化美化、道路照明、庭院照明、室内照明以及其他各领域的照明和应用中得到了有效的利用。尤其是在偏远无电地区,太阳能照明灯具更具有广泛的应用前景。
一般人认为,节能灯可节能4/5是伟大的创举,但LED比节能灯还要节能1/4,这是固体光源伟大的革新。除此之外,LED还具有光线质量高,基本上无辐射,可靠耐用,维护费用极为低廉等优势,属于典型的绿色照明光源。
超高亮LED的研制成功,大大地降低了太阳能灯具使用成本,使之达到或接近工频交流电照明系统初装的成本报价,并且具有保护环境、安装简便、操作安全、经济节能等优点。由于LED具有的光效率高,发热量低等优势,已经越来越多地应用在照明领域,并呈现出取代传统照明光源的趋势。
在我国西部,非主干道太阳能路灯、太阳能庭院灯渐成规模。随着太阳能灯具的大力发展,“绿色照明”必将会成为一种必然趋势
节能发电照明下太阳能的机会:
2010年,中国道路照明市场预期达2800多万盏路灯,每年约新增及更换路灯达300-400万盏,呈现出庞大的LED大功率路灯市场。
2011年LED路灯增长约800多万盏,产值达21.5亿美元。随着LED光效的提高与价格的下降而大面积应用,由此LED照明市场需求的潜力将会迸发。
行业背景:LED照明中南市场润含商机无限我国经济建设情况好转,城市化基础建设进程加快,使LED照明产业得到了迅猛发展。中部崛起战略的实施,文明城市创建,将促使湖南经济不断发展,城市基础设施建设不断加快,城市道路照明设施数量大幅剧增
2010年的春季灯饰展共有9个国家和地区的381家商号参展,吸引了22,784名业内买家参观,较2009年增加40%。专区大放光芒大会设置不同专区,以突显灯饰业主要的业务领域,除了LED照明专区及环保照明专区,还有迎合市场对节庆及装饰灯具需求的装饰照明专区,其他专区包括灯饰配件及零件专区,灯饰管理丶设计及技术专区,以及专业照明专区。
太阳能灯展会说明:美国和中国内地是最大的市场,分别占23%及20%份额。春季灯饰展在4月举行,国际买家都在这个采购旺季汇聚亚洲,观摩最新产品,发掘新颖意念。促进资讯交流照明科技持续向前迈进,推动灯饰业蒸蒸日上,业者必须追上业界步伐,留意市场最新动态。加大高效照明产品推广力度,增强居民使用高效照明产品意愿,加快绿色、节能光源产品的开发推广和应用,打造自己的优势品牌已成为我国灯具行业结构调整的重点和灯具行业持续发展的目标。
另外,从技术的角度来说,太阳能充电站既是充电站,也是发电站,也是储能电站,三位一体,看上去很美。但是从商业的角度来说,如果只是经营这三项业务,很可能是长期亏损的。太阳能充电站首先必须是电动自行车、电动摩托车和电动汽车的销售和服务网点,这样才能保证从开始营运就有一定的现金收入。其次,太阳能充电站必须建设咖啡店、杂货店、茶餐厅之类的服务设施,因为充电和维护的时间比加油的时间要长,客户正好利用这段时间休闲购物。因为太阳能充电站既没有汽油和柴油的异味,也没有油库起火的恐惧,来往均是零排放的车辆,如果规划设计和管理得法,它们完全可以成为城市沙漠里的绿洲,成为农村绿洲里的宫殿,成为城乡结合的靓丽风景线。
设想中国的高速公路(甚至非高速的公路)旁建满了太阳能充电站会是一番什么样的景象……,这便是我们梦寐以求的城乡一体化,因为城市延伸到了乡村,而乡村延伸到了城市;这便是我们梦寐以求的低碳经济,因为太阳能充电站完全没有碳排放;这便是我们梦寐以求的拉动内需,因为太阳能充电站的投资与消费都在国内,既不需要出口,也不需要进口;这便是我们梦寐以求的经济结构转型和产业升级,因为太阳能充电站既是高科技,又是服务业,完全没有重复建设和产能过剩的问题;这便是我们梦寐以求的能源安全,因为太阳能不需要进口,不怕索马里海盗,不经过马六甲海峡,也不担心核辐射。
能源供应是制约中国增长和崛起的根本问题,而太阳能是地球的终极能源。与其花几百亿几千亿到塔里木建太阳能电站再花几千亿几万亿许输送到万家亿户,不如花几万亿在全国各地建几百万几千万个太阳能充电站。如果全国能够比较均衡地发展,大家也就不会挤在北京上海深圳几个大城市,把楼价炒到几十万一平米让亿万百姓望楼兴叹毕生戮力为一蜗居而不可得。太阳能充电站是中国人的机会,是中国人投资的机会,就业的机会,改善居住环境和提高消费水平的机会。
2). 风险研究:
1. 硅原料供应紧张
今天这个行业面临的最重要的问题就是硅原料供应。一年前,在第一份太阳能行业报告中,我们预测对硅原料的强劲需求增长伴随着有限的产能扩张,将导致非常高的硅料价格,以及硅料利用率的迅速提高,在过去的一年里,这个故事变成现实。下面是对供应紧张情况的描述以及这个紧张市场带来的正面和负面影响的仔细分析电子和太阳能两个行业使用的高纯度硅从2009 年的31000 吨增长到2010 年的35000吨左右,这个增长是由电子行业5%的年用量增长和太阳能行业20%的年用量增长推动的。许多太阳能公司要使用大量的硅料,如Evergreen Solar,京磁,茂迪,夏普,SolarWorld,Suntech(无锡尚德)等,如果原料充足,太阳能行业可以消耗更多的原料,因为太阳能终端用户的需求增长远超过目前可得到的硅原料。我们预计明年使用的硅料将增长到39000吨,增长速度仅受限于硅料供应。
2. 太阳能行业硅料用量
供应跟不上飚升的需求的原因是新的硅料生产线(即使是熟地工厂)需要18 到24 个月的建设期,而5000 吨的产能需要2.5 亿到5 亿美元的投资。短期的措施是消除生产薄弱环节,生产线满负荷运作,降低库存。去年以上情况都发生了,但只起到有限的作用。我们的调查显示,全球产量将从2009 年的61000 吨增长到2010 年的65000 吨和2007 年的52000吨(产量和用量之间的差额是约1000 吨废料),总体而言,这些短期措施仅使年供应量增加了12%,如果全部用于太阳能相当于300 兆瓦,虽然这些增长已相当可观,但是它是远远不能满足快速增长的太阳能行业的需求。由于来自太阳能行业的需求增长超过了产能的增长,导致硅料的价格大幅上升,在过去的两年,太阳能级的硅料价格上涨了67%,从2009 年的每公斤24 美元到2010 年的32 美元及今年的40 美元,而2012 年很可能进一步上涨到每公斤50 美元。电子级硅料的价格也跟随同样的上涨步伐(通常电子级硅的成本比太阳能级的硅高10 美元/公斤)。值得指出的是对太阳能级硅料价格的预估超出了我们在去年报告中的预估,同时值得注意的是我们看到价格还有上涨的潜力,因为太阳能和电子公司双方都在继续争夺硅料的供应。
a. 硅料紧张的正面影响
1、促进了上业的利润增长
紧张的硅料市场对这个行业里的公司具有正面的影响,随着科技泡沫的破灭,硅料生产商经历了数年的损失,而如今Hemloack,Wacker,Tokuyama,Rec 和MEMC 等公司正享受一段非常有利可图的时期。两年中,太阳能级和电子级硅料全球平均价格都上涨了大约15美元/公斤,这个结果导致它们的税前利润率从盈亏平衡上升到30%,我们预期2012 年会进一步上升到40%。面对飚升的需求和高涨的价格,所有原料生产商的一致反应是扩大产能。 从硅料的长期展望来看,到2010 年硅料产量将有非常大的增长。根据已经投资和很可能投资的产能扩张计划,我们回首硅料产量从2005 年的32000 吨增长到2006 年的36000 吨,2007 年的42000 吨,2008 年的52000 吨,2009 年的61000 吨,2010 年的65000 吨。2010年的预测中包括中国、台湾和韩国等东亚地区的约10000 吨。
2、减少了中游的价格竞争压力
与硅料短缺对很多太阳能公司是不利的观点相反,我们认为价格上涨对很多公司是一个好消息。在通常情况下,紧张的硅料市场意味着下游的价格竞争在减弱,因为能获取原料比价格更重要。实际影响是,硅原料价格的上涨已传导到整个供应链,在供应链的每个层面都可以看到价格的上涨。我们预计硅料价格从去年的每公斤32 美元上涨到今年的40 美元和2012 年的50 美元,这意味着太阳能电池每瓦的硅料成本在2009 年上升了0.06 美元,2010年上升了0.07 美元。硅料成本的上升已经被硅片、电池片和组件价格的上涨
所抵消,简而言之,硅料价格的上涨对许多太阳能公司都是一个好消息。
3、硅料利用率的持续提高
随着供应紧张和价格上涨,供应商和下游客户都有非常大的动力来提高硅料的使用效率,在整个生产供应链的各个步骤都取得了一定进步。在上游,硅料生产商减少废品率,大型硅料生产商的废品率占整个产量的比重由一年前的10%下降到2010 年的5%。同样,硅锭制造商在利用更多的可循环原料,硅片制造商在切割更薄的硅片并减少切割的损耗,电池片制造商在生产转换效率更高的电池。例如,夏普生产的部分电池的厚度已低于200 微米,2009年行业平均厚度约为300 微米,Sunpower 公司生产的电池的转换效率达到21%,2009年行业平均转换效率为17%。所有这些努力都对减少硅原料的每瓦用量产生了可观的作用,根据众多调查,硅原料的每瓦用料从2009 的12 克减少到2010 年的11克,2012 年将进一步下降到10 克。这等于在相同的硅料用量下2010 年新增了100MW 的产量,2011 年新增了225MW产量(相当于2009 年全年产量的20%)
4、鼓励成本的节约
因为价格竞争有限,任何成本的节约直接增加了利润空间,这产生了减少成本的强大动力。减少成本通常集中在提高硅料的使用效率上,例如减少切割损耗,切出更薄的硅片和提高太阳能电池的转换效率。利润增加的一个事例是,REC 的子公司ScanWafer 生产的硅片约占全球的13%(2009 年为300MW),尽管硅料价格在上涨(ScanWafer 是按市场价从REC 子公司SGS 内部获取硅料的),ScanWafer 的EBIT 利润率从4%提高到13%,增长了3 倍,同样的事例也发生在电池和组件身上(注:中国的企业在组件生产具有巨大的人工成本优势)。在所有中游制造商都在努力大幅降低成本的情况下,我们预期那些没有受到硅料供应紧张影响的公司的利润率,在未来的18 到24 个月将进一步提高。
5、促使市场集中度的提高
可能有一打的中游的优势公司将会从紧张的市场中获益,这包括那些与原料供应商有很强战略关系的大型硅片、电池片和组件公司,如Sharp,SolarWorld,REC,Q-cells,以及那些在硅料使用效率处于行业领先因而能支付较高的硅料价格的公司,如EvergreenSolar,Sunpower,RWE Schott,另外投资扩张于非硅技术的公司如ECD,First Solar,Wurth
也有可能扩大市场份额。总之,我们预期领先的太阳能电池制造商的市场份额在2010 和2011年将继续扩大。
6、促进非晶硅技术的发展
硅料供应紧张和价格上涨促使非晶硅技术的产出在上升,我们预计基于非晶硅技术的太阳能电池的产量将从2009 年的90MW 提高到2010 年的140MW 和2011 年的240MW,这些增长主要来自于CSG-Solar,Fisrt Solar,ECD,Kaneka,Mitsubishi Heavy,Fuji Electric,Antec Solar,Shell,Wurth,Daystar 以及其它公司。
总结:我们对硅料供应自下而上的估算表明,尽管存在原料供应紧张的问题,整个太阳能电池行业在2010 和2011 年产量将持续快速增长,我们预期2012 年产量至少增加0.35GW,从2009 年的1.15GW 增加到1.5GW 以上。这种增长是由硅料产量的增加,硅料库存的减少,硅利用率的提高以及非硅技术的新增部分等几个因素共同促成的。在2010 年,以上因素会促使太阳能电池产量增加到2.0GW。这意味2005 年产量至少增长30%,2006 年至少增长35%。
b. 硅料紧张的负面影响
紧张的硅料市场当然具有负面的作用,尤其是它增加了所有公司的波动和风险。甚至是有可靠原料供应和产能利用率高的公司也可能出现盈利的波动。硅料供应紧张可能造成更高波动和风险的几个原因如下:
1、原料库存水平降低
许多公司的硅原料库存(指多晶硅和硅片)已经降至极低,一家大型电池和组件公司的原料库存从2004 初的50 天下降到只有不到5 天的原料库存。许多小公司根本没有硅料和硅片库存,这些小公司面临缺少原料而被市场挤出的风险,硅料供应商倾向于供给那些他们认为有很大机会生存以及履行长期合约的大客户。很低的原料库存增加了产量和盈利波动的风险,例如台湾茂迪2005 年第一季由于硅片短缺,销售收入月环比出现了9%的负增长(同比则增长了164%)。
2、发生工厂事故的可能
硅料市场的另一个风险来自于硅料工厂可能发生事故,表面看,这种风险是真实存在的,因为为了满足需求,这些工厂都在超负荷运转,几乎没有维护。经管如此,对大型硅料生产商的调查说明,根据历史纪录判断发生大的事故的可能性很小。但是现在,这种风险值得牢记在心,因为它会对中游生产商的产量和利润带来波动。例如,一座年产5000 吨的工厂由于事故关闭了一周,将减少100 吨的硅料供应,相当于8MW 的光伏产量。虽然8MW 只是全球年产量的0.5%,它是夏普月产量的25%,占小公司产量的比例就更高,而小公司可能会因事故而被完全中断原料供应。
3、电子需求的复苏
还有一个风险来自于电子工业需求增长速度的大幅提高。我们预计在2010 和2011 年电子工业硅料用量的年增长率为5%,在目前的订单和电子工业下游增长速率的情况下,大部分被调查者认为这样的用量增长是现实的。但是如果电子产品的需求超过了这个水平,它将会对太阳能行业的硅料供应造成挤压,从而产生更大的波动。
4、传统硅料供应链关系的混乱
传统上,太阳能行业使用的大部分硅都是由硅锭和硅片制造商购买的,这些硅料来自于硅料生产商、再循环的硅料以及电子工业的晶片生产商手中。随着硅料市场变得越来越紧张,下游的公司如电池片公司、组件制造商,甚至零售商和系统安装公司也在与硅料公司联系,期望为他们的上游公司获取硅料。紧张的市场和传统销售渠道的混乱造成快速膨胀的大量客户涌向所有可能的供应商那儿寻找硅料,这个结果产生了人为需求和甚至蜂抢的短缺心理。
5、产能利用率下降
表面上看,太阳能电池产量的增长似乎是强劲的,但是它远远不能满足终端客户的需求以及太阳能生产商的需求,根据调查,全球硅锭、硅片、电池片和组件公司的产能利用率只有70-80%。许多公司的产能利用率更低,例如在中国,硅锭和硅片公司的产能利用率通常低于50%。随着下半年新增产能的释放,这个数值可能会继续下降。显然,低的产能利用率对利润率有很大的冲击。
以上对整个行业是个坏消息,但这只是故事的一部分,因为紧张的硅料市场会给优势企业带来暴利。对硅料产能制约的总结。我们认为在未来两年硅料供应紧张是太阳能行业最主要的风险,如果其中某些公司无法获取足够的原料供应,将会造成盈利增长波动的风险。但是,紧张的硅料市场也有积极的一面,尤其对那些能够成功获取硅料的公司,例如上游企业高额的利润率,减少了中下游企业的竞争,成本节约带来的利润增长,市场集中度的提高等,总体而言,硅料紧张提高了盈利空间但也带来了很大的波动,为了平衡原料供应给公司带来的风险,我们建议投资者对太阳能采取组合投资的方式。
② 光伏行业的现状和将来
先说我周围的实例吧:去年有两个同学进入这个行业,据他们说是打版了一年的酱油。 另外两权个同学读研就是这个方向,马上可以拿到小专利了。
但是。。。再看看现在的行业大背景:
1、产能过剩;前期的光伏产业发展蓬勃,利润优厚,大家看来算作国内的高端产业,于是商家蜂拥而至,大量生产导致利润陡降,更甚的是生产过剩,竞争加剧,扛不住的就要牺牲。
2、太依赖出口;难以想象的是,如此庞大的产业竟然90%依赖出口,人家不买了,提高关税了,你理所当然就死了!
3、政府制度;政府投入大量资金扶持光伏生产,有甜头啊,这必将吸引一众人入行,由此也导致了1中所说的状况;你想当初的国企为什么那么柔弱?俗话说“孩子还是自己的亲”!不是自己的企业,我管你生死呢!我拿到好处就行!现在的光伏也有这倾向,由最初的利润丰厚到薄利多销再到产能过剩!而国内对光伏应用稀少! 难道中国的太阳不够大?生产了那么多,自己又不用。。。
现在的状况是,买家提高关税,你就充当了别人的廉价劳动力!又陷入了中国制造的圈子!
如果你想从事这行业,请关注如何开发国内市场。那将钱途无量! 否则只是劳工,与工业革命时代的纺织工人无异!
③ 太阳能光伏的发展前景
近年来各国都将太阳能光伏发电摆在利用可再生能源的首位。特别是从 20 世纪末,在一些国家实施“太阳能屋顶计划”的推动下,1997 年以后全球太阳电 池产量每年以 30%以上的速度上升,自 2004 年以来,产品始终处于供不应求的状 态。2004 年世界产量达到 1256MW, 2005 年 1817.7MW,预计 2010 年 4GW,2020 年 15GW 以上;欧洲光伏工业协会预测 2020 年可达到 40GW,系统总装机容量将达到 195 GW,届时太阳能光伏发电量将达到 274Twh,占当时全球发电量的 1%[12-13]。 在太阳能光伏发电领域,德国、日本、美国一直保持着世界领先的位置。与发达 国家相比,我国的光伏产业还处于初级阶段,2006 年我国太阳能电池仅占世界总 产量的 6%左右。依照目前的经济发展趋势和中国的资源情况,到 2020 年的电力 供应单靠传统的煤、水是不够的,电力供给在 2020 年的缺口将达到 l0.70%,这部 分缺口将通过可再生能源来补充。因此,光伏发电将在中国未来的电力供应中扮 演重要的角色,预计到 2020 年累计装机将达到 30GWp;2050 年将达到 100GWp。随 着光伏电池技术的进步,其发电成本将会进一步降低,并能够和常规的化石能源 发电技术相竞争。
④ 中国的太阳能光伏行业前景怎么样
前景不错。在全球气候变暖、生态环境恶化及常规能源日渐短缺的背景下,光伏产业利用太阳能发电的可再生能源行业的发展纷纷获得各国政府的重视和支持,在技术的驱动和各国政府利好政策的推动下,2015年以来全球光伏新增装机容量不断提升。
从总体来看,全球光伏产业装机容量不断提升。全球光伏产业装机容量由2010年的50GW上升至2016年的305GW。2016年全球光伏新增装机容量为70GW,以美国、中国、日本、印度、英国和德国为代表的几个国家2010-2016年光伏新增装机容量不断提升。
当前我国光伏产业发展迅速,已呈现区域化、集群化,临近企业之间形成产业链互补和经济合作,产业竞争力实现了整体提高。据前瞻产业研究院数据显示,2011-2016年,我国光伏产业销售收入逐年递增。由2011年的1519.47亿元,增长至2016年的5483.27亿元,年均复合增长率高达29.26%。随着国家政策对光伏产业支持力度的不断加大,产业市场规模仍将保持高幅度增长趋势。前瞻研究院估算,2017年行业销售收入将超过6000亿元。
⑤ 太阳能发展趋势及其前景
我国太阳能发展的前景
国际能源组织对太阳能产业的发展前景进行预测,认为2010-2020年间太阳能光伏发电发展速度复合增长率达到35%,预计2020年太阳能光伏发电量将达到280TWh以上,占当年总发电量的1%,2040年占总发电量的20%,未来太阳能产业的发展前景光明. 2009年我国推出了太阳能屋顶计划和金太阳示范工程,对国内光伏电站投资提供补贴。太阳能屋顶计划是对太阳能建筑进行补贴,标准为20元/Wp。据测算,该补贴标准大约可以覆盖相关企业生产成本的30%-50%,大大降低了太阳能光伏发电成本。金太阳示范工程提出对并网光伏发电项目原则上按光伏发电系统及其配套输配电工程总投资的50%给予补助,偏远无电地区的独立光伏发电系统按总投资的70%给予补助。
太阳能发展现状及其发展前景
摘要:能源是现代社会存在和发展的基石。随着全球经济社会的不断发展,能源消费也相应的持续增长,但是化石能源是不可再生的,所以,在化石能源供应日趋紧张的背景下,大规模的开发和利用可再生能源已成为未来各国能源战略中的重要组成部分。本文旨在介绍我国太阳能发展的现状及其发展方向。
关键词:太阳能;清洁能源;化石能源;光伏发电;光热转换
0 引言
化石能源是千百万年前埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的,所以。随着时间的推移,化石能源的稀缺性越来越突显,且这种稀缺性也逐渐在能源商品的价格上反应出来。而且,化石能源在利用的过程中还会带来一系列的诸如温室效应,粉尘,酸雨等环境问题。而在全球的能源消费结构中化石能源的比例达到87%,在我国,化石能源的比例竟然达到了92%![1]所以,在化石能源供应日趋紧张的背景下,大规模的开发和利用可再生能源已成为未来各国能源战略中的重要组成部分。
1. 太阳能的优点
在诸如风能,水利能,潮汐能,太阳能等各种新型清洁能源中,有很多专家学者都对太阳能青眼有加。
首先太阳能具有普遍性:太阳光普照大地,没有地域的限制无论陆地或海洋,无论高山或岛屿,都处处皆有,可直接开发和利用,且勿须开采和运输。其次太阳能有无害害性,开发利用太阳能不会污染环境,它是最清洁的能源之一,在环境污染越来越严重的今天,这一点是极其宝贵的。
其次太阳能总量十分巨大:每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨煤,而据世界能源会议统计,世界已探明可采煤炭储量共计15980亿吨,预计还可开采200年,全世界可开采的化石能源总量相当于33730亿吨原煤,所以可以说太阳能其总量属现今世界上可以开发的最大能源。
还有最重要的长久性:根据目前太阳产生的核能速率估算,氢的贮量足够维持上百亿年,而地球的寿命也约为几十亿年,从这个意义上讲,可以说太阳的能量是用之不竭的。因此,太阳能的大规模开发利用是面向未来,实现可持续发展的必然选择。
2 我国太阳能资源的现状
我国土地辽阔,幅员广大,在中国广阔富饶的土地上,有着十分丰富的太阳能资源。全国各地太阳年辐射为3340MJ/m2~8400MJ/m2,中值为5852MJ/m2。从中国太阳能总量的分布来看,西部地区由于地理位置较好,太阳辐射总量很大。我国各省的太阳能资源分布如下表一所示。[2]
3 我国太阳能的发展现状
目前,我国利用太阳能的方式大多都是太阳能光热转换和光电转换两大种类,例如,太阳热水器、太阳灶、太阳房、太阳能干燥、太阳能温室、太阳能制冷与空调、太阳能发电及光伏发电系统等。
太阳能光热转换
太阳能光热转换是指将太阳光直接或通过聚光照射于集热器上,使光能直接转化为热能。目前主要用于太阳能热水器和太阳热能发电。
在光热转换方面,截至2007年底,中国太阳能热水器产量达2300万平方米,总保有量达亿平方米,占世界的55%,成为全球太阳能热水器生产和使用第一大国,且拥有完全自主知识产权,技术居国际领先水平。这种迹象表明,我国正在向太阳能时代迈进!为了促进太阳能热水系统的推广应用,国家制定的可再生能源发展规划明确提出了太阳能热水系统发展目标,2010年太阳能热水系统运行保有量要达到1.5亿平方米,2020年要达到3亿平方米。[3]
表1 中国太阳能辐射量分布
分 类
辐射量
分布
一类地区
6 680 - 8 400MJ / m2
宁夏北部、甘肃北部、新疆东部、青海西部和西藏西部等
二类地区
5 850 - 6 680MJ / m2
河北西北部、山西北部、内蒙古南部、宁夏南部、甘肃中部、青海东部、西藏东南部和新疆南部等
三类地区
5 000 - 5 850MJ / m2
山东、河南、河北东南部、山西南部、新疆北部、吉林、辽宁、云南、陕西北部、甘肃东南部、广东南部、福建南部、苏北、皖北、台湾西南部等
四类地区
4 200 - 5 000MJ / m2
湖南、湖北、广西、江西、浙江、福建北部、广东北部、陕南、苏北、皖南以及黑龙江、台湾东北部等
五类地区
3 350 - 4 200MJ / m2
四川、贵州两省
但是,太阳能热水器的发展也存在诸多问题。大部分的使用为用户自发行为,其系统的安装基本上没有经过设计,完全由产品供应商负责处理,结果是各自为阵,杂乱无章,在影响建筑外观的同时存在各种不安全隐患。由于上述原因,大面积推广受到严重阻碍,有些城市甚至由政府出面禁止在建筑物上安装。我国太阳能利用长期处于较低水平,制约了发展,不规范安装破坏了建筑结构和功能,对防水和承重等问题留下隐患,屋顶所有权存在争议,后期物业管理,维护也很不方便,自行安装的不规范,造成防风与避雷等安全隐患很多。
太阳能光电转换
太阳能的光电转换是指太阳的辐射能光子通过半导体的光伏效应原理进行光电转换,通常叫做“光生伏打效应”,太阳电池就是利用这种效应制成的。在光电转换方面,我们人类大多采用
1.改善环境
通过使用新能源来替代化石能源,可以减少因燃烧化石能源而造成的二氧化碳和烟尘排放量,给环境造成的损失。光复发电不产生传统发电技术带来的污染物排放和安全问题,没有废弃或噪音污染。
2.节省空间
光复发电是一种简单的低风险技术,集合可以安装在任何有光的地方。这意味着在公共、私人和工业建筑的屋顶和墙面上都有广泛的安装潜力。在运行中,这个系统还可以降低建筑的受热,增加通风。光复还可以作为隔声板装在公路两侧。光复在提供大量电力供应的同时,避免占用更多的土地。
3.增加就业
光伏发电能够提供重要的就业机会。安装阶段创造大量的就业产生在(安装工人、零售商和服务工程师),租金地方经济发展。根据欧洲光伏发电行业信息显示,生产每兆瓦光伏产品大约产生10 个就业机会,安装每兆瓦光伏系统创造大约33 个就业机会。批发和间接供应可提供3-4 个就业岗位,研究领域提供1-2 个就业机会。所以在整个产业链中可提供50 个就业机会。在未来几十年,随着规模的扩大,自动设备的使用,这些数据会有所降低。但是,光伏发电产业不仅仅是一个资金密集型产业,同时也是一个劳动密集型产业。目前我过光伏技术及产业的就业总人数近万。到2020 年将达到10 万人左右。按照中或电力专家的研究,2050 年,光伏发电行业将达到装机容量10 亿KWp,年生产和安装1 亿KWp,就业人口将超过500 万人。[4]
4提供农村电力
光伏发电系统结实耐用,易于安装和具有灵活性等特征,使其可满足世界任何地方的农村电力需求。
我国太阳能光电转换方面的成就
光伏产业出现了较快发展,太阳能电池组件的生产 能力和实际产量有了较快增加,性能也不断提高。近几年,随着科研能力的提升和政府对光伏发电的深 入认识,在国际光伏市场巨大潜力的推动下,我国光伏产业正以每年30%的速度增长,2005年底国内光伏电池生 产能力已达200MW以上,实验室光伏电池的效率已达21%,可商业化光伏组件效率达14—15%,电池效率10—13%。太阳能光伏电池生产成本随之逐年大 幅下降,这对国内太阳能市场走向壮大与成熟起到了决定作用。到2005年,国内光伏发电的总装机达到了7万千瓦。 建成商业化的兆瓦级太阳能电站作好准备。2007年5月,国家先进能源技术领域“十一五”863重点项目“太阳能热发电技术及系统示范”课题在河海大学宣告启动。该项目由中科院电工所、河海大学等单位联合承担,分“太阳能塔式热发电系统总体设计技术及系统集成”等五个研究课题。中科院电工所、河海大学等单位将在5年内突破一系列关键技术,建成拥有自主知识产权的l兆瓦太阳能热发电示范工程。[5]
1.多晶硅瓶颈
在太阳能发电设备生产量高速增长的拉动下,太阳能发电设备的主要原料多晶硅需求也快速增长。由于太阳能产业目前每年超过30%的增长效应对多晶硅的强劲需求,加上技术门槛较高,限制多晶硅产量,多晶砖供需缺口较大。我国电子行业和光伏行业每年需要的多晶硅在3000~5000吨之间,然而我国自己生产的多晶硅只能满足其中的l0%左右,另外的90%要依靠进口来解决。由于各厂家在国际市场上抢购多晶硅,使得多晶硅的价格几倍于正常价格,造成国际市场多晶硅价格飞涨,其价格已完全背离了它的实际价值,这是一个极不正常的现象,极大地制约了我国太阳能光伏产业和电子产业的相应发展。供应紧张带来的是多品种价格高企,这种情况在2010年前都难以改变。[6]
2.政策扶持瓶颈
尽管我国的《可再生能源法》早已在2006年1月1日正式生效。法令明确提出,“国家鼓励单位和个人安装和使用太阳能光伏发电系统等太阳能利用系统”,也已原则性地规定了“国家财政设立可再生能源发展专项资金”、“金融机构可以提供有财政贴息的优惠贷款”等鼓励政策,但相应的具有可操作性的措施,如《上网电价法》迟迟不能出台,以至于各地提出的太阳能光伏发电计划大多为示范项目,离市场化的大规模推广还很遥远。目前电网公司只接受风电和生物质发电。《上网电价法》可以法规形式把可再生能源的“潜在市场”变成“现实市场”,使可再生能源发、电因成本过高而不具市场竞争力的技术,变成一种具有市场竞争能力的产业,引进市场机制,起到促进快速发展、快速降低成本,形成良性循环,最终实现能源的可持续发展。
3.成本仍然太高
限制国内应用的主要问题还是太阳能发电的成本太高.目前太阳能发电每度成本约3.5元,与生物质发电(沼气发电)、风电、水电以及传统煤电相比确实昂贵,制约了中国太阳能发电市场增长。目前天威英利的产品90%以上出口到国外,只有不到l0%在国内,主要应用于通信基站、西北地区的户用系统及高速公路交通警示灯等。太阳能光伏电池以及原材料多晶硅的生产,都属于高污染、高能耗行业。污染、能耗在国内,清洁、低能耗在国外,这难免让不少人感觉中国光伏产业有些尴尬。可在国内真正要使用清洁能源,又觉得太贵,太阳能发电至今不能并入电网。如果国内市场能做起来,无论对硅材料、新型高效太阳能电池的研发企业还是生产企业都是一个好消息。毕竟单单依靠国外市场的风险很大。
4 促进我国太阳能产业更好发展的措施
虽然,上文提到我国太阳能产业发展迅猛,取得了可喜的成绩,但是我们仍然要高度重视阻碍我国太阳能事业发展的障碍,并努力去解决它。具体的,针对上述提到的问题,我提出以下方案:
太阳能目前仅仅只能应用于通信、信号电源和偏远地区的电力供应,如果技术瓶颈进一步突破,则很可能使光伏能源被更大规模推广,这样对太阳能电量需求将很难用常规增长去估量。作为太阳能光伏电池的主要原料,我国95%的高纯多晶硅材料依赖进口,而且其技术基本上被国外垄断,这一问题已经成为我国发展太阳能光伏产业的最大瓶颈。这是因为我们没有重视多晶硅技术的自主研发,科技投入的机制不合理,造成了现在的被动局面。
太阳能发展与这种技术瓶颈很不相称的是,我国却是石英砂矿的出产大国,在海南岛等地拥有大量的矿产资源,在世界冶金级硅的产量中我国就占了三分之一,而这些原始的硅材料却大部分出口到了国外。目前,我国多晶硅材料的年产量仅60吨左右,硅材料的短缺就造成了太阳电池生产成本居高不下,成了制约我国光伏产业发展的“拦路虎”。
目前国内太阳能市场之所以难以得到政策和民众的支持,其根本原因还在于太阳能发电的高昂成本,而这则与我国多晶硅技术的落后有着直接的因果关系。根据这种认识,技术瓶颈已经成为制约中国整个太阳能行业的根本因素。
太阳能发展在我国长期以来对科技自主创新的支持力度不够,科研投入太少,政府往往认为这个产业已经出现了产品,走向了市场,就不需要国家再继续投入科研经费了。其实,由于硅材料严重短缺的制约,缺乏国家的相关政策支持,光伏发电产业并没有真正与市场接轨,而企业看不到利润空间也不会积极支持这个产业。因此,国家要加大对光伏发电的科研投入,出台相关的政策来支持其发展。
⑥ 中国的太阳能产业未来的发展趋势是什么呢
电网就受不了,大量的不可控电源并网提高对电网的软硬件要求。短时间内分布式能源处于研究试验阶段。