太阳能行业分析报告—光伏发电行业分析萨尼威投资管理顾问公司2004年10月【摘要】太阳光伏发电是世界上节约能源、倡导"绿色电力"的一种主要的高新技术产业。
我国政府在"十五"期间将拨款100亿元促进以光伏发电、风力发电为代表的新能源行动计划。
光伏发电产业在中国及世界各国正以前所未有的速度迅猛发展,其中尤以中国举世瞩目。
光伏市场虽然逐年发展和扩大,但在市场培育和开拓方面还缺乏相应的支持政策、法规、措施,投入少,市场发展迟缓。
对比之下,国外各大公司和世界银行对开拓中国光伏市场表现出极大兴趣和热心。
八十年代以来,即使是在世界经济从总体上处于衰退和低谷的时期,光伏发电技术的发展也一直保持着10%-15%的速度。
九十年代后期发展更为迅速,成为全球增长最快的高新技术产业之一。
截止至2001年底,全世界光伏电池的总保有量已达到1000兆瓦以上。
世界银行通过GEF(全球环境基金)项目向中国赠款2500万美元用于光伏市场开拓,总计10MW户用光伏发电系统;荷兰政府向新疆赠送近10万套户用光伏电源系统,价值1500万美元;日本、美国、欧洲的一些公司也都有过类似的赠送和示范项目,这对我国光伏事业的发展无疑是起着推动和催化作用。
报告以详实的数据分析了光伏发电在中国的巨大市场前景及发展方向。
本报告由萨尼威管理顾问撰写。
【主要结论】优势:我国具有丰富的太阳能资源以及潜在的巨大市场,经过20多年的艰苦努力,已经为光伏发电更大发展和更大规模应用奠定了良好基础。
为配合西部大开发,我国政府实施了“阳光计划”、“乘风计划”和“光明工程”等劣势:我国太阳能光伏发电起步较晚,虽然,近几年发展较快,但总体规模较小,2002年累计装机容量达40MW,不到世界的1%。
机会:我国地域广大、人口众多,7000万人生活在无电地区,光伏发电的潜在市场非常巨大。
风险:要实现完全商业化的目的,进一步扩大市场,还要争取消除制约发展的市场障碍,主要体现在生产成本、建设规范、资金、政策和市场开发等方面。
目 录第一章背景 (5)一、光伏发电的发展历史 (5)二、中国光伏发电的发展历史 (7)第二章光伏发电技术现状与发展趋势 (9)一、产业发展与产品市场状况 (9)二、太阳能光电产品的应用 (10)三、太阳电池的技术及其发展 (11)3.1太阳电池的发展历史 (11)3.2 太阳电池的应用 (12)三、发展趋势 (13)第三章中国光伏发电技术的现状和问题 (13)一、产业及产品现状 (13)二、研究开发活动 (14)三、光伏工业 (16)四、光伏发电的应用和市场 (17)五、我国光伏工业和市场的发趋势 (18)六、促进发展的若干建议 (20)第四章光伏发电材料分析 (22)一、产业竞争 (22)1.1美国的优势和日本的堰起 (23)二、美国、日本、欧盟及中国台湾地区的PV工业路线图 (24)2.1 美国光伏工业路线图(2000年—2020年) (24)2.2日本光伏工业路线图(2000年—2030年) (26)2.3欧盟光伏工业路线图 (29)2.4中国台湾地区光伏发展状况分析 (31)三、第二代太阳电池——薄膜太阳电池 (35)3.1非晶硅电池 (36)3.2 铜锗硒电池(CIS) (37)3.3碲化镉电池(CdTe) (38)四、第三代太阳电池 (38)4.1叠层电池 (39)五、展望 (40)5.1我国PV工业发展计划的宗旨 (40)5.2 光伏企业作为我国规划光伏工业发展的核心 (41)5.3我国光伏工业的国际市场份额 (41)5.4知识产权 (42)5.5技术发展的重点 (42)5.6新一代PV系统 (42)第五章我国发展光伏发电市场分析 (43)一、市场背景 (43)2.1世界光伏发电市场的进展 (43)2.2 中国光伏发电市场前景 (45)二、光伏配套产品的技术现状和进展 (47)三、存在的主要问题 (50)3.1生产成本 (50)3.2建设规范和技术标准 (50)3.3资金障碍 (51)3.4政策障碍 (51)3.5市场开发障碍 (51)四、光伏发电前景展望 (51)五、结论及建议 (52)5.1远离电网地区的电力建设 (52)5.2光伏屋顶并网发电 (52)5.3光伏发电工程项目 (52)第六章光伏发电企业介绍 (53)一、桑普光电技术有限公司 (53)二、贺田工业有限公司 (54)三、无锡尚德太阳能电力有限公司 (55)3.1 公司简介 (55)3.2尚德产品优势 (55)3.3尚德晶体硅太阳电池的特点 (56)3.4尚德晶体硅太阳电池组件的特点 (56)3.5尚德产品国际认证书 (57)四、山东天惠阳光节能设备有限公司 (57)五、天威英利新能源有限公司 (58)六、深圳市创益科技发展有限公司 (58)七、宁波太阳能电源有限公司 (59)八、济南龙普新能源有限公司 (59)九、上海交大国飞绿色能源有限公司 (60)十、武汉日新科技有限公司 (61)附录1 《中国电力行业分析报告》附录2 《中国电池行业分析报告》第一章背景一、光伏发电的发展历史17世纪以来,世界人口数量增长了12倍,由5亿增加为60亿,而能源需求增长了150倍,由1亿吨标煤增加到150亿吨标煤。
总有一天要消耗殆尽的化石能源,不时地提醒我们,21世纪我们向何处取能?人们把目光转向了化石能源之外的水能、风能、太阳能、海洋能和地热能等。
1839年,法国科学家贝克雷尔发现,光照能使半导体材料的不同部位之间产生电位差。
这种现象后来被称为“光生伏打效应”,简称“光伏效应”。
1954年,美国科学家恰宾和皮尔松在美国贝尔实验室首次制成了实用的单晶硅太阳电池,诞生了将太阳光能转换为电能的实用光伏发电技术。
一套基本的太阳能发电系统是由太阳电池板、充电控制器、逆变器和蓄电池构成,其系统图如下:图1-1 太阳能发电系统从太阳能获得电力,需通过大阳电池进行光电变换来实现。
它同以往其他电源发电原理完全不同,具有以下特点:无枯竭危险;绝对干净(无公害);不受资源分布地域的限制;可在用电处就近发电;能源质量高;使用者从感情上容易接受;获取能源花费的时间短。
不足之处是:照射的能量分布密度小,即要占用巨大面积;获得的能源同四季、昼夜及阴晴等气象条件有关。
但总的说来,瑕不掩瑜,作为新能源,太阳能具有极大优点,因此受到世界各国的重视。
太阳能光伏发电产业是20世纪80年代以后世界上增长最快的高新技术产业之一。
最近10年的年平均增长率为22% 从1991年的55 MW增加到2001年的400MW,最近5年的年平均增长率为35%。
从1996年的88 MW增加到2001年的400MW,2002年达到了540MW,到2002年底,世界太阳能光伏发电装机已达到约2000MW,年发电量约30亿千瓦时。
图1-2 近10年世界光伏发电的反展总体来看,世界光伏发电主要集中在发达国家,特别是集中在日本、德国和美国3个经济强国,约占世界光伏发电市场的80%。
为此,许多发达国家制定了光伏屋顶计划,通过政府补贴和电价政策,鼓励各种建筑安装光伏发电系统。
1997年美国和欧洲相继宣布“百万屋顶光伏计划”,日本1997年补贴“屋顶光伏计划”的经费为9200万美元。
美国计划到2010年安装1000~3000MW太阳电池,日本的目标是7600Mw。
印度计划1998-2002年太阳电池总产量为150MW,其中2002年为50MW。
二、中国光伏发电的发展历史我国具有丰富的太阳能资源,全国有2/3以上的地区年日照时数在2000小时以上。
我国太阳池的研究始于1958年, 1959年研制成功第1个有实用价值的太阳电池。
1971年3月首次成功地应用于我国第2颗卫星上,1973年太阳电池开始在地面应用,1979年开始生产单晶硅太阳电池。
80年代中后期,引进国外太阳电池生产线或关键设备,初步形成生产能力达到4.5MW太阳能光伏产业。
我国太阳能光伏发电始于上世纪70年代,首先在卫星和海港浮标灯上应用,之后逐步进入到工业、农业、商业和通讯等公用设施部门,近年来在解决无电地区用电方面发挥了重要的作用。
并有了数家完整的电池和组件生产企业,总生产能力15MW,电池和组件性能不断提高,商业化电池的效率已达到12%~14%,比世界水平要低1~2个百分点,到2002年,我国光伏发电累计装机容达到40MW。
图1-3 近30年中国光伏发电状况图1-4 中国制造的100w的光伏发电系统如果说二十世纪是石油的世纪,那么二十一世纪就是太阳能的世纪,我们要充分利用好世界大力发展太阳能的契机,实现我国能源结构跨世纪的调整。
中国工程院院士张耀明指出,缓解我国的能源紧张局面,太阳能产业大有可为。
我国能源消耗量的快速增长期,恰巧出现在全球廉价和易开发的石油资源趋于枯竭的时候,我国已经探明的常规能源剩余储量也十分有限。
同时,大量化石燃料的使用,也产生了诸多酸雨,气候变暖,生态恶化等一系列的环境问题。
能源的潜在危机和生态环境的恶化使世界各国积极开发包括太阳能在内的新能源及可再生能源。
我国也不能例外,大力发展新能源和可再生能源将是满足持续增长的能源需求的主要解决办法。
张耀明特别指出,我国属太阳能丰富的国家之一,每年陆地面积接受的太阳辐射能相当于2.4万亿吨标准煤,约等于上万个三峡工程发电量的总和。
如果能够将这些太阳能有效利用,对于缓解我国的能源问题、保护生态环境、保证经济发展过程中能源的持续稳定供应都将具有重大而深远的意义。
目前我国的太阳能利用技术不断取得进展和重大突破,这些技术主要集中在直接的太阳光采集照明技术,太阳能光伏发电技术和太阳能热利用技术等几个方面。
其中太阳能热利用技术,是可再生能源技术领域商业化程度最高、推广应用最普遍的技术之一,主要指太阳能热水器、太阳能热发电、太阳能空调调温、太阳房等几个方面。
张耀明介绍,世界现有的太阳能热发电系统大致有三类:槽式线聚焦系统、碟式系统和塔式系统,而塔式系统具有规模大、热损耗小、聚光比和温度较高等特点,是三种热发电系统中发电成本最低的一种。
大力发展塔式太阳能热发电技术,将会给我国紧张的能源问题带来革命性的解决方案。
第二章光伏发电技术现状与发展趋势一、产业发展与产品市场状况太阳能发电分光热发电和光伏发电。
其中,不论产销量、发展速度和发展前景、光热发电都赶不上光伏发电。
而且因为光伏发电普及较广,而接触光热发电较少,通常民间所说的太阳能发电往往指的就是太阳能光伏发电,简称光电。
光伏发电是根据光生伏打效应原理,利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能。
不论是独立使用还是并网发电,光伏发电系统主要由太阳电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成,它们主要由电子元器件构成,不涉及机械部件,所以,光伏发电设备极为精炼,可靠稳定寿命长、安装维护简便。