国家为什么要推广光伏
太阳能光伏效应,简称光伏(PV),又称为光生伏特效应(Photovoltaic),是指光照时不均匀半导体或半导体与金属组合的部位间产生电位差的现象。
光伏被定义为射线能量的直接转换。在实际应用中通常指太阳能向电能的转换,即太阳能光伏。它的实现方式主要是通过利用硅等半导体材料所制成的太阳能电板,利用光照产生直流电,比如我们日常生活中随处可见的太阳能电池。
光伏技术具备很多优势:比如没有任何机械运转部件;除了日照外,不需其它任何"燃料",在太阳光直射和斜射情况下都可以工作;而且从站址的选择来说,也十分方便灵活,城市中的楼顶、空地都可以被应用。自1958年起,太阳能光伏效应以太阳能电池的形式在空间卫星的供能领域首次得到应用。时至今日,小至自动停车计费器的供能、屋顶太阳能板,大至面积广阔的太阳能发电中心,其在发电领域的应用已经遍及全球。
太阳能是一种快速增长的能源形式,太阳能市场在过去十年中也取得了长足发展。据资料,按年均太阳能系统装机容量计算,全球太阳能市场复合年均增长率达47.4%,从 2003 年的598MW 增长至2007年的2826MW。预测到2012年,年均太阳能系统装机容量可能进一步增至9917MW,而整个太阳能行业的销售额可能从2007年的 172亿美元增长至2012年的395亿美元。这种增长势头在很大程度上要归功于全球快速增加的市场需求、日益提高的上网电价和各种政府鼓励措施。
在世界的一些主要国家中,尤其是德国、意大利、西班牙、美国、法国和韩国,联邦政府、州政府和地方政府机构纷纷以退税、税收抵免和其他激励措施的形式向太阳能产品的最终用户、经销商、系统集成商和制造商提供补贴和经济鼓励,以促进太阳能在并网应用中的使用,降低对其他能源的依赖。然而拥有巨大政治游说能力的传统公共电力企业也可能试图改变所在市场的相关立法,这也可能对太阳能的发展和商业应用造成相对不利的影响。
但总体来说,由于全球许多石油和天然气生产地区政治和经济局势的不稳定性,多国政府都在采取积极措施,以减少对国外能源的依赖。太阳能提供了一种极具吸引力的发电方案,而且不会对国外能源形成严重的依赖性。除此之外,日益突出的环境问题和与矿物燃料发电相关的气候变化风险形成政治动因,促使政府实施旨在减少二氧化碳及其他气体排放量的温室气体减排战略。太阳能及其他可再生能源有助于这些环境问题的解决。
世界各国政府实施了多种激励政策,以促进太阳能及其他可再生能源的开发和应用。许多欧洲国家、一些亚洲国家、澳大利亚、加拿大和美国的多个州省以及一些拉美国家都颁布了可再生能源政策。以客户为中心的财务激励措施包括资本成本退税、强制光伏上网电价和税收抵免。资本成本退税政策提供一笔资金,用于冲抵消费者在太阳能系统中的前期投资。强制光伏上网电价政策要求,公用电力公司依据产生的千瓦时数向用户支付他们通过太阳能系统产生的电力,而价格在一定时期内是有保障的。这些都鼓励了光伏产业的发展。
而在我国,长期困扰我国光伏产业发展的瓶颈问题,即产业链结构中原材料和市场均在海外的问题也得到了政策扶助。上半年由于欧洲各国,尤其是西班牙在太阳能领域的政策发生重大转变,引起全球光伏市场急剧萎缩,进而导致全球光伏企业一季度的经营状况普遍不理想。为了扭转这种境地,我国下决心上马一大批光伏发电项目,解决了"销售市场"的问题,在很大程度上稳定了光伏产业的内需,理性的产量预期逐渐形成。前段时间财政部也制定了《关于加快推进太阳能光电建筑应用的实施意见》和《太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法》。《意见》对太阳能产业形成了两大积极信息,一是产业政策的扶持,不仅仅中央财政安排专门资金,对符合条件的光电建筑应用示范工程予以补助,以部分弥补光电应用的初始投入。而且出台相关财税扶持政策的地区将优先获得中央财政支持。二是"太阳能屋顶计划"对于下游需求的刺激等或将形成相对乐观的预期,即拓展了太阳能产业的发展空间,下游需求必将有所改善。
太阳能发电是新兴的可再生能源技术,已实现产业化应用的主要是太阳能光伏发电和太阳能光热发电。太阳能光伏发电具有电池组件模块化、安装维护方便、使用方式灵活等特点,是太阳能发电应用最多的技术。太阳能光热发电通过聚光集热系统加热介质,再利用传统蒸汽发电设备发电,近年来产业化示范项目开始增多。
中国政府持续出台支持光伏产业发展的政策,尤其是在受到美国和欧盟的双反挤压之际,相应的扩大了国内的装机市场,保护国内产业的可持续发展。
针对大型光伏发电标杆上网电价,《意见稿》针对四类地区给出了四个不同的上网电价,分别为0.75、0.85、0.95、1元/千瓦时。
我国2012 年新增光伏装机5.04GW,累计建设容量达7.97GW,其中大型光伏电站4.19GW,分布式光伏系统3.78GW。目前我们判断2013 年新增装机可能在8.5GW左右。
中国太阳能光伏建案的备案量随着年底的到来而激增。2015年11、12月间,中国河北、山西、山东等三个华北地区省份新增的光伏备案量达到2GW,共有约120个专案申请,多是分布式或农业光伏专案,且有部分与扶贫政策结合。[2]
光伏发电
近10年来,全球太阳能光伏电池年产量增长约6倍,年均增长50%以上。2010年,全球太阳能光伏电池年产量1600万千瓦,其中我国年产量1000万千瓦。并网光伏电站和与建筑结合的分布式并网光伏发电系统是光伏发电的主要利用方式。2010年,全球光伏发电总装机容量接近4000万千瓦,主要应用市场在德国、西班牙、日本、意大利,其中德国2010年新增装机容量700万千瓦。随着太阳能光伏发电规模、转换效率和工艺水平的提高,全产业链的成本快速下降。太阳能光伏电池组件价格已经从2000 年每瓦4.5美元下降到2010年的1.5美元以下,太阳能光伏发电的经济性明显提高。
光热发电
光热发电也称太阳能热发电,尚未实现大规模发展,但经过较长时间的试验运行,开始进入规模化商业应用。美国、西班牙、德国、法国、阿联酋、印度等国已经建成或在建多座光热电站。到2010年底,全球已实现并网运行的光热电站总装机容量为110万千瓦,在建项目总装机容量约1200万千瓦。
到2007年年底,全国光伏系统的累计装机容量达到10万千瓦(100MW),从事太阳能电池生产的企业达到50余家,太阳能电池生产能力达到290万千瓦(2900MW),太阳能电池年产量达到1188MW,超过日本和欧洲,并已初步建立起从原材料生产到光伏系统建设等多个环节组成的完整产业链,特别是多晶硅材料生产取得了重大进展,突破了年产千吨大关,冲破了太阳能电池原材料生产的瓶颈制约,为我国光伏发电的规模化发展奠定了基础。2007年是我国太阳能光伏产业快速发展的一年。受益于太阳能产业的长期利好,整个光伏产业出现了前所未有的投资热潮。太阳能光伏发电在不远的将来会占据世界能源消费的重要席位,不但要替代部分常规能源,而且将成为世界能源供应的主体。预计到2030年,可再生能源在总能源结构中将占到30%以上,而太阳能光伏发电在世界总电力供应中的占比也将达到10%以上;到2040年,可再生能源将占总能耗的50%以上,太阳能光伏发电将占总电力的20%以上;到21世纪末,可再生能源在能源结构中将占到80%以上,太阳能发电将占到60%以上。这些数字足以显示出太阳能光伏产业的发展前景及其在能源领域重要的战略地位。
根据《可再生能源发展“十二五”规划》,到2015年,我国力争使太阳能发电装机容量达到21GW(百万千瓦)预计,到2050年,中国可再生能源的电力装机将占全国电力装机的25%,其中光伏发电装机将占到5%。未来十几年,我国太阳能装机容量的复合增长率将高达25%以上。
国家能源局发布《太阳能发电发展“十二五”规划》称,“到2015年底,太阳能发电装机容量达到2100万千瓦(即21GW)以上,年发电量达到250 亿千瓦时。”
根据《规划》,“十二五”时期新增太阳能光伏电站装机容量约1000万千瓦,太阳能光热发电装机容量100万千瓦,分布式光伏发电系统约1000万千瓦,光伏电站投资按平均每千瓦1万元测算,分布式光伏系统按每千瓦1.5万元测算,总投资需求约2500亿元。
光伏扶贫
编辑
2015年以来,安徽省肥东县累计争取、投入财政资金855万元实施光伏扶贫,为全县5个贫困村、225户贫困户以及80户“三无”特困户新建集体(家庭)分布式光伏发电站310座。
优点
①无枯竭危险;
②安全可靠,无噪声,无污染排放外,绝对环保(无公害);
③不受资源分布地域的限制,安装在建筑屋面同时美观的优势;
④无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电;
⑤能源质量高(目前实验室最高转化率已经达到47%以上);
⑥使用者从感情上容易接受且非常喜爱;
⑦建设周期短,获取能源花费的时间短;
⑧从国家安全角度讲,光伏发电可以实现家庭自己供给,避免战争带来的毁灭打击。
缺点
①太阳能的利用设备必须具有相当大的面积。
②太阳能的应用受气候、昼夜的影响。
③技术限制,导致能源利用率不高,效率低下,且设备投资较高。
④使用太阳能蓄电的蓄电池也会带来很大污染。
向企业推广分布式光伏电站的重点:1、该企业可装太阳能组件的面积,在什么地方?如果在厂房上装要问清是平顶该是斜顶,就可计算出装机容量。2、是并网的电压是多少?3、和当地电业局沟通并网事宜。4、根据国补和地方政府补贴给出经济效益。
1. 明确网络营销目的
企业要明确网络营销不仅仅是卖出去产品,而是更好的提高用户量、提高用户对企业产品的认可度、扩大品牌的影响力,让用户变成产品的传播者和共享者。比如我们的某些光伏企业,认为不购买光伏产品用户,就没有必要去维护和合作,这种做法必然会失去了一个传播的种子,因为有些用户虽然没有直接购买的行为,但却有传播的行为,间接的给企业带来一些新的用户。
2. 定位好产品和用户群体
光伏君在深圳这边,经常听到一些生产光伏组件的工厂老板们抱怨;“工作做了不少,钱也花了进去,可就是不见订单“。后来,我给他们做了诊断工作,发现很多卖光伏组件的老板,在做网络营销方面,他们经常到一些同行微信群、QQ群里面发广告,这样做法是不但让人反感,最重要的你无法了解谁是你的目标用户。所以用心研究你的产品和目标用户是开展网络营销工作的第一步,具体就是要明确你的光伏组件或者其他光伏应用产品,面向哪些群体或者企业,深入了解他们的特征、关注的问题、合作模式等,然后你才能制定好营销策略。
3. 确定推广平台和方法
上面的思路理清后,我们就可以开始选择推广的平台和方法。其实,很多传统老板认为,选的平台越多,方法越多效果就越好,然后他们就什么都做,比如微博、微信、百度网站、淘宝店铺、阿里巴巴等一起上马,或者听到淘宝火了,也弄个店铺;听到微商又火了,也赶紧弄个微商,最后什么都弄过了,然而什么都没有弄好。
光伏君也指导过一些传统公司,其实平台和方法不需要多,只需要对,一两种的方法,在几个平台里不断的重复操作,效果就会起来了。比如,做光伏组件产品,就不适合做微商、淘宝店铺、京东商城等,这些平台是走成品零售路线;相反比较适合做阿里巴巴、网站推广等。
4. 方案细化与落地
把营销的方案做出来以后,要细化到每个小阶段,实行目标分解。比如一年中要做一个公众号,要求粉丝用户达到6万人,那么就一个月就达到5000人,一周就达到1200人,每天吸收的用户量也就达到160人左右,最后,把每天160人的用户量切实落地,也就是职位分工,比如负责内容创作的,假设要2篇文章,分2次发布,那么就必须提前把内容素材和文案编辑做好;负责推广的,确定好发布的平台,还有用户回复、数据分析工作;负责美工的除了图片素材的收集、设计,还需要配合推广工作,了解用户的反馈信息,对下一次的设计有所调整。
5. 执行与考核
很多把网络营销做好的企业,最重要的是高效的执行力,没有强大的执行力,再好的方案也不能发挥出来。企业要把员工的执行力调动起来,那么就和其他部门一样,实行绩效考核,把结果量化。
比如,张三负责光伏营销文章创作,那么如何用量化的方式来测试这个文章的质量呢?光伏君的方法就是,先把这篇文章发布在几个用户量大的平台,推广一个礼拜左右,看文章的阅读量、转载量、回复量和回复的内容,比如发到20个微信群,每个群平均有200人,如果点击量有3000次,也就是点击率高达75%,这个就说明文章的标题设计很好。然后就看转载率、点赞率,还有阅读停留时间,停留时间很短,证明内容还不够吸引用户,如同时还要细化到哪些人阅读,收集和分析阅读者的信息,你才会了解哪些阅读者是你的潜在用户,然后把他们分类登记,争取与他们互动,激活起来。
以上是一个职位的考核技巧,其他职位也可以通过类似的方法来实行。
6. 监测和调整
光伏企业在做网络营销每个阶段中,对执行的结果采取多维度的数据监测,比如每天的阅读量、转载量、点赞量、回复量是多少,读者的区域分布,咨询的内容、可开发用户几率等,要多分析研究,把这些数据保存起来,与下一次对比,才能发现问题,及时做出调整。光伏君之前也看到大部分包括光伏在内的企业,他们前期是非常激情的,还树立远大的目标,一个月内完成多少多少用户和订单,可到了月底却傻眼了,根本没有什么订单,于是又开始怀疑了网络营销都是虚的。
对此,光伏君需要说的是,“不以数据为前提的网络营销都是耍流氓“。所以,企业必须重视每一个阶段的数据分析和策略调整,最好两三种推广方法一起尝试,比如,做阿里巴巴店铺,那么除了阿里平台内的推广工具,也可以做百度问答,平台发帖,搜索这方面的信息者,就可能是你的精准用户。
光伏被定义为射线能量的直接转换。在实际应用中通常指太阳能向电能的转换,即太阳能光伏。它的实现方式主要是通过利用硅等半导体材料所制成的太阳能电板,利用光照产生直流电,比如我们日常生活中随处可见的太阳能电池。
光伏技术具备很多优势:比如没有任何机械运转部件;除了日照外,不需其它任何"燃料",在太阳光直射和斜射情况下都可以工作;而且从站址的选择来说,也十分方便灵活,城市中的楼顶、空地都可以被应用。自1958年起,太阳能光伏效应以太阳能电池的形式在空间卫星的供能领域首次得到应用。时至今日,小至自动停车计费器的供能、屋顶太阳能板,大至面积广阔的太阳能发电中心,其在发电领域的应用已经遍及全球。
太阳能是一种快速增长的能源形式,太阳能市场在过去十年中也取得了长足发展。据资料,按年均太阳能系统装机容量计算,全球太阳能市场复合年均增长率达47.4%,从 2003 年的598MW 增长至2007年的2826MW。预测到2012年,年均太阳能系统装机容量可能进一步增至9917MW,而整个太阳能行业的销售额可能从2007年的 172亿美元增长至2012年的395亿美元。这种增长势头在很大程度上要归功于全球快速增加的市场需求、日益提高的上网电价和各种政府鼓励措施。
行业主要上市公司:隆基股份(601012)晶澳科技(002459)晶科能源(688223)通威股份(600438)天合光能(688599)等
本文核心数据:光伏发电板块上市公司研发费用光伏发电相关论文发表数量
全文统计口径说明:1)论文发表数量统计以“solar pv”、“solar
photovoltaic”为关键词,选择“中国”、“论文”筛选。2)统计时间截至2022年8月29日。3)若有特殊统计口径会在图表下方备注。
光伏发电行业技术概况
1、技术原理及类型
(1)光伏发电行业技术原理
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术,其发电原理如下。
(2)光伏发电种类
光伏发电一般分为两类:集中式发电和分布式发电,集中式发电主要为大型地面光伏系统分布式发电主要应用于商业/工业、建筑屋顶。
2、技术全景图:主要为光伏电池技术路线
光伏发电行业的产业链中游为电池片、电池组件和系统集成,其中各类光伏电池技术为重点技术路线。根据半导体材料的不同,光伏电池技术主要包括晶硅电池、薄膜电池以及叠层和新结构电池(第三代电池)。
晶硅电池是研究最早、最先进入应用的第一代太阳能电池技术,按照材料的形态可分为单晶硅电池和多晶硅电池,其中单晶硅电池根据基体硅片掺杂不同又分为P型电池和N型电池。目前应用最为广泛的单晶PERC电池即为P型单晶硅电池,而TOPCon、HJT、IBC等新型太阳能电池技术主要是指N型单晶硅电池。
薄膜光伏电池分为硅基薄膜电池和化合物薄膜电池,以铜铟稼硒(CIGS)、锑化镉(CdTe)和砷化镓(GaAs)等的化合物薄膜电池为代表。
叠层、新结构电池包括有机太阳能电池、铜锌锡硫化物电池、钙钛矿太阳能电池、染料敏化太阳能电池、量子点太阳能电池等。
光伏发电行业技术发展历程:电池技术路线演变拉动
光伏发电行业技术发展主要是由光伏电池技术路线演变拉动的,从以硅系电池为代表的第一代光伏电池、到以铜铟稼硒(CIGS)、锑化镉(CdTe)和砷化镓(GaAs)等材料的薄膜电池为代表的第二代光伏电池,如今光伏电池技术已发展至第三代,第三代光伏电池技术主要包括有机太阳能电池、铜锌锡硫化物电池、钙钛矿太阳能电池、染料敏化太阳能电池、量子点太阳能电池等,具有薄膜化、转换效率高、原料丰富且无毒的优势。
光伏发电行业技术政策背景:政策加持技术水平提升
近年来,我国出台一系列光伏发电技术及研发的相关政策,通过政策指导,行业加快光伏发电技术的推广和革新,促进光伏发电产业的快速发展。
光伏发电行业技术发展现状
1、光伏发电行业技术科研投入现状
(1)国家重点研发计划项目
据已公开的国家重点研发计划项目,2018-2021年我国光伏发电技术相关国家重点研发计划项目共计15项。
注:2019年未公布光伏发电技术相关国家重点研发计划项目。
(2)A股上市企业研发费用
光伏发电行业经过多年发展,产品相对成熟,但行业整体研发投入水平较高。从A股市场来看,2017-2021年,我国光伏板块上市公司研发总费用逐年增长,2022年第一季度,光伏板块上市公司研发总费用约281.13亿元。
2、光伏发电技术科研创新成果
(1)论文发表数量
从光伏发电相关论文发表数量来看,2010年至今我国光伏发电相关论文发表数量呈现逐年递增的趋势,可见光伏发电科研热度持续走高。截至2022年8月,我国已有18289篇光伏发电相关论文发表。
注:统计时间截至2022年8月。
(2)技术创新热点
通过创新词云可以了解光伏发电行业内最热门的技术主题词,分析该技术领域内最新重点研发的主题。通过智慧芽提取该技术领域中近约5000条专利中最常见的关键词,其中,光伏组件、太阳能、光伏板、太阳能板、光伏发电、太阳能电池板、逆变器等关键词涉及的专利数量较多,说明光伏发电行业研发和创新重点集中于光伏组件和光伏板等领域。
(3)专利聚焦领域
从光伏发电专利聚焦的领域看,目前光伏发电专利聚焦领域较明显,其主要聚焦于太阳能、光伏板、太阳能电池、光伏组件等。
主要光伏电池技术对比分析
从技术水平来看,硅、砷化镓、磷化铟、碲化镉和铜铟硒多元化合物(铜铟镓硒是其典型代表)是可选光伏材料中综合性能的最佳集合。而它们各方面性能的优劣,直接导致了目前光伏电池技术百花齐放的现状。
注:平均转换效率均只记正面效率。
光伏发电行业技术发展痛点及突破
1、光伏发电行业技术发展痛点
(1)硅基光伏电池:P型电池转换效率低
由于电池片的光电转换效率直接影响整个光伏系统的效益,因此光伏电池的光电转换效率十分重要,光电转换效率的提升主要依靠技术更新换代。现阶段,晶硅光伏电池面临着转换效率较低的问题,尤其是P型电池。
据德国哈梅林太阳能研究所(ISFH),PERC电池的理论极限效率为24.5%,PERC产线的量产效率已经达到23%,逐步逼近理论极限效率。
(2)薄膜电池量产转换效率低
薄膜光伏电池具有衰减低、重量轻、材料消耗少、制备能耗低、适合与建筑结合(BIPV)等特点,但薄膜电池面临着量产转换效率低的问题,性价比较低。
2、光伏发电行业技术发展突破
(1)N型电池技术突破P型电池极限转换效率
相较于P型电池,N型电池技术少子寿命高、无光致衰减、弱光效应好且温度系数小,转换效率更高。面临P型电池逐步逼近理论效率极限,N型电池技术能够突破P型电池的理论效率极限并达到更高转换效率。据中国光伏行业协会(CPIA),2022-2023年N型电池技术的平均转换效率就可以达到PERC电池的理论极限效率(24.5%)。
(2)钙钛矿电池可实现高转换效率
钙钛矿电池是利用钙钛矿型的有机金属卤化物半导体作为吸光材料的第三代太阳能电池,钙钛矿材料的吸光能力强于晶硅材料,因此钙钛矿电池能够实现高转换效率。除了拥有高转换效率,钙钛矿电池还具备价格低、投资小、制备简单等优势。
光伏发电行业技术发展方向及趋势:降本增效
2022年8月,工信部五部门联合印发的《加快电力装备绿色低碳创新发展行动计划》,提出通过5-8年时间,在太阳能装备方面重点发展高效低成本光伏电池技术,包括推动TOPCon、HJT、IBC等晶体硅太阳能电池技术和钙钛矿、叠层电池组件技术产业化,开展新型高效低成本光伏电池技术研究和应用等。
可见,未来光伏发电技术将向着降本增效方向发展,一方面由于现有光伏电池逐渐逼近最高理论转换效率,因此更高转换效率的电池将成为光伏电池技术发展方向另一方面,光伏组件转换效率的提升以及制造成本的降低,是降低光伏电站建设成本,并最终降低光伏发电成本的关键因素。
「前瞻碳中和战略研究院」聚焦碳中和领域的政策、技术、产品等开展研究,瞄准国际科技前沿,服务国家重大战略需求,围绕“碳中和”开展有组织、有规划科研攻关,促进碳中和技术成果转化和推广应用,为企业创新找到技术突破口,为各级政府提供碳达峰、碳中和的战略路径管理咨询和技术咨询。院长徐文强博士毕业于美国加州大学伯克利分校,二十余年来一直深耕于低碳清洁能源和绿色材料领域的基础研究、产品开发和产业化,拥有55项专利、33篇论文,并已将30多种产品推向市场,创造商业价值50+亿元,专注于氢能、太阳能、储能等清洁能源研究。
以上数据参考前瞻产业研究院《光伏发电行业技术趋势前瞻及投资价值战略咨询报告》。