我国制约光伏产业发展的因素是什么?
1. 太阳能资源分布的不均,我国的西北地区和西部高原地区太阳能资源丰富;但是因为当地的工业并没有那么发达;电力输送的瓶颈,导致太阳能资源无法被充分利用
需要加快西电东送的进程
2. 目前太阳能光伏电站还主要是靠政府支持,并未向澳洲和德国那样深入普通居民
因为其整体系统的建设费用偏高,导致无法普及
3. 面板的发电效率较低,急待技术的突破,让面板的光电装换效率提高
4. 光电整体的上网电价较水电和火电高出许多
5. 光伏发电和风力发电受天气影响很大,不利于调度和调节
急需完善电网,建立智能电网和开发符合智能电网要求的逆变器
6. 光伏标准并未完善,需要全面建设
7. 光伏人才偏少,需要全面建立光伏人才体系
8. 目前光伏行业受海外市场影响较大,急待培育国内市场,平衡供需关系
制约性因素分析
(一)技术成为最大制约因素
太阳能光伏发电未在我国得到广泛利用,其最基本的制约因素就是技术,技术的匮乏导致太阳能发电成本相当高,是煤发电的11—18倍,并且在提炼多晶硅的过程中会产生相当大的污染,本应环保的产业成为污染性产业,其原因归结为中国光伏产业本身起步晚,太阳能发电在最初也未像日、德受到国家的重视,技术人才紧缺,在众高职院校中,仅有约30家设立相关专业,加之美、日、德对此技术的保护,与国外相比,我国光伏技术至少落后10年,主要的一些原材料和设备都需要靠进口。
我国多晶硅的供求量大致处于上升趋势(2012年因“双反”问题影响除外),并且需求量的上升速度快于产量,可见我国在光伏产业发展中面临着原材料短缺的制约,中国企业需要通过进口大量的多晶硅进行光伏产品的生产。因此,技术成为了我国光伏产业发展的瓶颈,对于技术密集型和资本密集型的光伏产业,没有资金的投入,技术得不到研发,产业链的上游及下游都依靠国外进口,由此我国的太阳能发电将不能在国内市场得到良好、快速的发展。
(二)对国外市场依赖性高
在光伏产业链中,我国主要生产的是中游的电池片和电池组件这一低技术、低投入、短周期环节,由于近些年欧洲、美国等一些大力发展太阳能光伏发电的国家对电池组件、电池片的大量需求,中国的光伏产品也急剧增加,但市场的95%在国外,中国光伏产品出口的主要国家为欧洲、北美和亚洲。外国市场稍有变化就会对中国光伏产业产生甚大影响,中国光伏产业对外依存度非常高。由于国外市场的广阔,使得光伏企业忽略了并且不愿对国内市场进行开发。
(三)政策支持不够完善
我国现行的光伏产业管理体制存在一定的问题:科研项目归科技部门,新上项目和产业化项目归发改委高新处,应用发电项目归发改委能源处管理。光伏产业归多个部门管理,需和多个部门打交道,因此造成没有哪个部门愿意去起草制定关于光伏产业的发展规划、扶植计划等,在一定程度上阻碍着我国光伏产业在国内市场健康、快速的发展。
光伏发电在我国主要的应用集中在农村电气化和离网型光伏产品,并且由于电力部门未正式接受光伏发电上网,以致网型的光伏市场在国内并未真正启用,无锡尚德副总经理解晓南曾指出:“由于政策问题,国内市场不能很快启动,我们非常着急。”尽管2005年颁布了《可再生能源法》,但是相应的配套政策却是缺乏的,政府对光伏发电的扶植力度小,“收购上网”等扶植政策在我国目前仍旧是遥不可及,与日本等早已实行光伏上网的国家相比,中国对太阳能光伏发电的相关政策不够成熟,实行力度不够强。
一是补贴缺口持续扩大。截至2017年底,累计可再生能源发电补贴缺口总计达到1127亿元,其中光伏补贴缺口455亿元(占比约40%),且呈逐年扩大趋势,目前已超过1200亿元,直接影响光伏行业健康有序发展。
二是消纳问题不容忽视。随着光伏发电的迅猛增张,一些地方也出现了较为严重的弃光限电问题。2015年全国弃光率12%,2016年弃光率11%,2017年通过多方努力,弃光率下降至6%,但个别地方仍然十分严重,甘肃、新疆弃光率分别达到20%和22%。今年一季度,弃光电量16.24亿千瓦时,弃光率4%,同比下降5.3个百分点,虽有好转,但仍不稳固。
三是产能过大存在隐患。在国内光伏发电市场高速增长的刺激下,光伏制造企业纷纷扩大产能,光伏制造产能过剩问题、产品和电站建设质量问题也有显现。
影响太阳能光伏发电效率的因素有哪些:在经济和社会的发展过程中,面临着非常大的难题,就是能源短缺的问题。在以前的经济发展的过程中,人们对于能源的开发和使用并没有一个度的认识,认为能源是源源不断的,可是在现在,人们又不得不为过度的开发能源进行弥补的工作。过去的经济建设中还存在着环境的污染和生态破坏的问题,所以现在发展新能源成为了促进经济发展的重点。太阳能作为一种新能源而且还是一种可再生的能源受到了人们的关注,在使用太阳能的过程中不会对环境造成太多的破坏,而且这种能源是可以循环利用的。但是在太阳能的光伏发电的过程中会出现很多的因素对发电的功率进行影响。一、太阳能光伏发电的发电原理;太阳能的光伏发电系统是由非常多的部件组成的,这其中包括太阳能的电池、电池的充和放电的控制器,计算机的监控设备和蓄电池以及一些辅助的设备。太阳能的光伏发电的原理主要是利用阳光的照射,在阳光照射太阳能电池的表面的时候,太阳光中的光子就会被太阳能电池的硅材料吸收,这样光子的能量就会通过硅原子使得太阳能电池内的电子发生变化。在太阳能电池与外部的电路相连接的时候,就是产生一定的输出功率,交大蓝天光伏发电系统就是一个光能转化为电能的过程。太阳能电池连接着蓄电的电池组,这样就可以将光能转化为电能的能源储存起来。进而通过电能的输送装置输送到电网中,以便人们使用。
影响太阳能光伏发电1:太阳高度,即太阳位于地平面以上的高度角。常常用太阳光线和地平线的夹角表示(h)。太阳高度角大,太阳高,太阳辐射强;反之,太阳高度角小,太阳低,太阳辐射弱。太阳高度在一天中是不断变化的。早晨日出时最低,到正午时最高;下午又逐渐减小,到日落时最低。太阳高度在一年中也是不断变化的,这是由于地球不仅在自转,而且又在围绕着太阳公转;地球自转轴与公转轨道平面不是垂直的,而是始终保持着一定的倾角23.5°。上半年,太阳从低纬度到高纬度逐渐升高,夏至太阳高度角达到最大,反之,冬至太阳高度角达到最小。对于某一平面来说,当太阳高度低时,光线穿过大气的路程较长,所以能量被衰减的就较多;同时,又由于光线以较小的角度投影到该地平面上,到达地面的能量也较小。反之,则较多。
影响太阳能光伏发电2:大气透明度,在大气层上界与光线垂直的平面上,太阳辐射强度基本上是一个常数;但是在地球表面上,太阳辐射强度却是经常变化的,主要是由于大气透明程度的不同引起的。大气透明度是表征大气对于太阳光线透过程度的一个参数,在晴朗无云的天气,大气透明度高,到达地面的太阳辐射量就多。在天空中云雾很多或灰尘很多时,大气透明度就低,到达地面的太阳辐射量就少。可见,大气透明度是与天空中云量的多少以及大气中所含灰尘等杂质的多少关系很大的。
影响太阳能光伏发电3:地理纬度,太阳辐射量是由低纬度向高纬度逐渐减弱的。由于不同纬度的地区太阳光到达地面所经过的路程是不同的。纬度越低,太阳光到达地面经过的路径越短,那么到达地面的辐射量就大;反之,纬度越高,太阳光到达地面经过的路径越长,那么到达地面的辐射量就越小。
技术经济学作为整体学科,有着深刻的内涵与广博的研究领域,而技术经济学发展史却是循着技术经济学学科的核心及其精华部分而开展研究的。下面是我为大家整理的技术经济学相关论文,供大家参考。
技术经济学相关论文 范文 一:光伏发电技术经济分析摘要:太阳是一项很重要的可再生能源,在现行世界能源与环境危机的大背景下,太阳能的应用价值日益凸显。作为太阳能应用的一项重要技术,光伏发电发展前景十分可观,而我国的光伏产业又面临着前所未有的机遇和选择。 文章 将结合技术经济理论和 方法 ,从技术、企业、产业和国家这四个不同的方面,对我国的光伏产业进行深入探讨,促使我国的光伏产业向着又好又快的方向稳步前进。
关键词:光伏发电经济分析发展预测
太阳能是地球能源的基本来源,因此,如何更好地利用太阳光发电,是人类一直面临的一个棘手的问题。太阳能是一项清洁性、安全性的能源,资源的来源广泛且充足,而且其具有很长的寿命,也不像其他能源那样,需要经常维护。基于这些其他能源不具备的特点,光伏能源被视为21世纪最有利用价值的能源。自上个世纪50年代,太阳能的应用已经从太阳能电池发展到如今太阳能光伏集成建筑等多个不同的领域。纵观全世界的光伏产业,也历经了半个世纪的发展,进入到21世纪之后,我国的光伏产业也渐渐地步入了高速的发展时期。因此,本文将以市场分析为基础,由四个方面来深入探讨技术经济:技术、企业产业、国家。
一、光伏产业的优点
光伏产业是一项绿色又环保的能源,因此被看作是一项战略性的朝阳性产业,各国给予光伏发电的很高的重视程度,并给予大力的扶持,原因如下:
1.《京都议定书》给予各国以压力,迫使各国政府落实积极开发各项清洁型能源,包含太阳能在内,这样有利于减少温室气体的排放。
2.中东是全球的石油主产区,因此,中东地区的政治趋势一直处于一种紧张的状态。为了保证稳定的能源供应,各国政府不得不大力开发国内能源,其中包含太阳能在内。
3.像石油、煤炭这些矿物能源在渐渐枯竭,各国政府不得不积极开发包含太阳能在内的可再生能源,这样才能使能源长期供应。基于以上几个原因,在上世纪末的最后十年,全国光伏发电产业以每年百分之二十的速度高速增长。在新千年以后的三十年中,全球光伏发电产业以每年百分之三十的速度高速增长。光伏能源是可再生能源中一项独具潜力的能源,它的重要性和战略性日益凸显,世界各国积极出台相关政策和法律鼓励光伏产业。自1999年来,世界各国尤其是美、日、德这些西方发达国家逐步推出了大型国家光伏发展计划和太阳能屋顶计划,这在一定程度上推动了世界光伏产业的发展,世界光伏产业是比IT产业发展还快的产业。作为一项可再生清洁能源,在21世纪前半期,光伏发电将发展成最重要的基础能源。
二、光伏发电成本分析
(一)光伏发电成本和影响因素
光伏发电的成本,直接决定了其能否大规模的快速发展,和其在能源供应中的地位。光伏发电的成本主要受两方面因素的影响:光伏发电总成本以及总发电量。光伏发电成本主要是受初始投资的影响,诸如运行维护费、税收等因素则对系统的发电成本影响较小。1.初始投资。光伏电站的初始投资主要包含光伏组件、电缆、配电设备、并网逆变器等成本,在这其中,光伏组件投资的成本就占初始投资的一半以上。2.发电量。光伏发电系统的发电量受两个因素影响:太阳能资源、太阳发电的效率,与此同时,也受运行方式、线路耗损等因素的影响。因此,在中国与建筑结合在一起的光伏发电系统大多安装在东部沿海地区。3.单位电量成本。(也称度电成本)
(二)多种类型的光伏发电系统度电的成本分析
中国光伏发电市场的起步并不早,主要开展了投资补贴、特许权招标等项目,一些技术的经济分析并不能恰当地反映出成本所在,本文主要结合一些典型的运电站数据来分析。
1.聚光光伏电站的单位投资成本是比晶硅光伏要高的,聚光光伏电站度电成本比薄膜光伏电站要低,但仍然比大规模地面晶硅光伏电站要高一些。
2.薄膜光伏电站的单位成本比晶硅光伏电站的成本要低,但它的效率也低,而度电成本比晶硅光伏电站高。
(三)光伏发电系统度电成本的变化趋势
光伏系统的成本包含太阳电池组件、功率控制、组阵系统平衡、间接费用这四个部分。在这其中,组阵系统平衡涵盖了支撑组件的框架和支架、电线、基础土建和土地的使用费等。功率控制分为两个方面,逆变器和电器控制系统。简介费用包含涵盖了工程建设的管理费、工程设计费、建设期中的利息、意外的费用、运费等等。目前,制约光伏发电规模化发展的一大因素就是成本过高。随着电池效率的提高、组件成本的下降以及寿命的延长,光伏发电的成本和平价上网的水平相近,因此,光伏发电非常具有发电的竞争力。一些国际机构对未来光伏发电的系统度电成本做出了预测:现如今,中国并网光伏的发电单位的初始投资成本大约为15/W,光伏发电装机的容量是3GW。按照中国发电产业现有的发展趋势来看,在技术提升和装备国产化的大前提下,每年的投资成本会有百分之十的下降。按照《可再生能源“十二五”规划》的要求,到2015年年底,中国太阳能光伏发电的装机容量已经达到14GW。预计到2020年年底,太阳能光伏发电的装机容量会达到40GW,到2030年年底,装机容量会达到200GW。根据测算结果来看,2015年中国光伏发电的单位投资成本也大概是11元/W,2020年将会下降至10元/W,2030年会出现大幅下降,降至4元/W。太阳电池成本的下降,不仅仅是依靠技术进步,规模化的生产也在一定程度上降低了成本,使得成本有二分之一到三分之一的下降幅度。而系统平衡需要的构建成本也有了明显的下降。目前微电网的发电技术仍处于深入研究的阶段,虽然成本还是很高,但伴随着技术的不断革新和进步,成本也会逐步降低,未来光伏发电技术的前景是巨大的。2020年前,全球光伏发电的市场还是主要集中于欧盟地区,占到的比例约为百分之四十,2010~2020年,光伏发电在法国、德国、西班牙、意大利等国的地位逐步提升。2020年之后,光伏发电的新兴市场主要是中国、美国、巴西等国,光伏发电技术是重要的可再生能源发电技术。
三、光伏发电发展前景分析
1.多种光伏电池技术争相发展,第一代晶硅电池具有高校、低廉、使用广泛的主要用途,为市场主导。第二代薄膜电池成本低、耗能少,发展前景良好。第三代新型太阳能电池效率高但价格昂贵,目前仍处于探索阶段。
2.光伏微电网发电技术的发展方向是高成本和低稳定性光伏微电网是用光伏发电当作最主要的电源,它可以和其他的储能装置配合,直接在用户负荷周围供电,典型的微电网是可以脱离主网运行的,也可接到主网上运行,这样可以减少配电投资,大大减少了太阳能间歇性对用户带来的影响,这比较适合成本较高的边远山区和对供电有高可靠性的用户使用。
四、发展光伏产业的建议
综上所述,发展我国的光伏产业已经变得刻不容缓了。我国光伏产业的健康稳步发展,是与国家产业政策的宏观调控分不开的,国家各项政策的颁布和落实,将在很大程度上推动我国光伏产业的发展。
1.政府要做好带头作用,设立光伏产业发展的专项经费,更要在资金、电价、税收等方面制定相应的优惠政策,大力扶持。
2.技术上既要自主研发,又要学会技术引进,也可以和国内研究共同公关,建立健全一套创新的技术体系。
3.要以政府作为主导,多元化投资,建立一套完整的产业链,多方参与、共担风险,以更高的水平进行光伏技术师范建设项目。
4.努力培养国内的光伏市场,制定一套具体的分摊上网电价的实施细则,。5.对光伏产业的发展做出合理的规划。对行业标准的制定要加速,提升光伏产业在未来产业中的竞争力。
五、 总结
总而言之,太阳能光伏发电是绿色、环保的可再生能源,光伏发电技术的发展前景非常可观,在2030~2050年间,光顾能源和常规能源在价格上会有真正的竞争力出现,因此,这必将成为我国多能互补能源中非常重要的组成部分。我国的光伏产业需要在市场的规范、设备国产化、提高技术支持、产业链的发展等方面继续努力。只有这样,中国的太阳能光伏产业才能跻身世界前列。
作者:杜娟 单位:黄河水电光伏产业技术有限公司
参考文献:
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技术经济学相关论文范文二:低碳经济与技术经济范式与路径思考摘要:进入21世纪以来,在社会经济飞速发展的情况下,人与自然之间的矛盾激化,因此,找到一种能够让社会经济与自然环境和谐相处的低碳经济发展模式已经成为各个国家都极为重视的问题,这也是促使低碳经济模式成为不同国家共同发展的一个重要因素。文章主要针对低碳经济发展的技术范式以及发展路径的思考进行了全面详细的阐述,以期为我国经济发展过程中提供参考。
关键词:低碳经济技术创新
在当前全球变暖越演越烈的情况下,低碳经济发展模式已经成为了各个国家的主要经济发展方式,以此来促进人与自然之间的和谐关系,这不仅是对自然环境的保护,同时也是对人体健康的保护。低碳环境带来的不仅是低污染生产,还能够减少排放,避免大量污染环境的物质排入到水流、土地、大气中,进一步对被人体吸收,导致大量疾病的滋生。因此,应当加大低碳经济的发展力度,并且对其中的技术经济范式以及发展路径要进行深入的思考。
一、低碳经济与低碳技术
低碳经济已经成为了当前社会上一种新兴的经济发展模式,该发展的模式核心内容主要是在当前市场相关机制的基础上来进行制度的创新以及制定,通过这样的方式来使得低碳经济发展模式能够不断地提高技术效能、减少资源使用,同时研究出可再生能源、减少温室气体排放等相应技术,使得绝大部分工业生产都能够走向低排放、低能耗的生产模式。而有着低排放、低能效效能的低碳经济发展模式必然会伴随着新的节能技术、增效技术、减排技术的发展而发展。只有在大量新型技术的带动下,并以创新的低碳技术作为指引,才能够不断推动低碳经济模式的发展。
二、目前我国低碳技术发展的现状
现阶段我国企业在低碳技术研发方面已经取得了明显成功,有些低碳产品甚至达到了中世界先进水平,其中最突出的就是新能源行业。比如,截止到2015年我国已经有82台超超临界机组在网运行,在世界范围内也处于领先地位。除此之外,在世界范围内,我国风力发电机组增长量也处于领先地位,2013年,风电机组增长量已经高于1600万千瓦2015年风电装机容量已经超过了10000万千瓦,同比增长1474万千瓦,增长率达到了25%。除此之外,我国是世界范围内出口光伏组件最多的国家,全球有接近40%的光伏产品来自于我国。此外,中国是世界最大的太阳能热水器的生产者和消费者,占世界总产量的70%,约95%的太阳能热水器的核心技术为中国公司持有中国企业生产出了全球首款单次充电可行驶400公里、并可容纳5位乘客的纯电动轿车中国水泥余热发电效率世界领先,已开始向国外出口技术和设备。由中国科学院能源领域战略研究组编制的《中国至2050年能源科技发展路线图》指出我国近期低碳经济与新能源产业最重要的发展领域为:清洁煤技术、新能源汽车、智能电网、新能源规模发电等。中国在低碳领域取得了不小的成就,但中国的低碳技术发展仍然令人担忧。因为我们的技术仍以中低端为主。
1.风力发电技术虽然是中国发展最快的新能源行业,已具有1.5MW以下风机的整机生产能力,但是一些核心零部件,如轴承、变流器、控制系统、齿轮箱等的生产技术难关却迟迟未能攻克。
2.可再生能源发电并网一直是一大技术难题,其中重要原因是我国的智能电网建设水平较低,没有先进的电网调控和调度技术。3.在发展清洁煤技术方面,整体煤气化联合循环发电技术(IGCC)相关项目刚刚启动,关键部件尚不能国产。在中国,常规火电站的投资约为每千瓦5000元人民币,而IGCC示范电站高达每千瓦1万余元,比常规火电站高出1倍多。
三、我国低碳经济下的技术创新路径选择
我国是一个人口数量众多的国家,人口数量位居全球第一,但是经济发展的速度却并不符合人口需求,生态环境也较为薄弱,极易受到气候变化的直接影响。目前我国还处在一个经济飞速发展时期,面临着减小贫富差距、大力发展经济、减少温室气体排放量等多个不同层面的重要工作同时发展,这导致我国要推广低碳经济发展模式的变得更加困难。也正是由于我国的国情较为特殊,因此我们不能照搬国外的低碳经济发展模式,应当从国外低碳经济发展模式中吸取能为我国所用的精华,从我国所特有的低碳经济发展之路。
1.对低碳技术研发给予政策、资金等方面的支持。不断完善我国的低碳技术开发政策,加强相关的政策以及制度,并且对我国的低碳经济发展模式的企业,予以大量的资金支持。①部分新型的能源技术一直以来都是世界上极其难以攻克的问题,而如果仅仅只依靠企业独立进行研发,必然是极其困难的,因此,政府必须要帮助企业在一方面加强与国际先进能源技术的合作以及交流,从而为我国新型能源技术的快速发展打下坚实的基础。②国家应当在涉及到公共基础设施的建设工作上,加大对低碳建设的力度,例如智能电网等,大量低碳技术应用在基础建设上,能够为国家节省资源和资金,减少排放。③国家应当扶助进行尖端领域的技术研究工作,使得我国的低碳技术能够不断的进步,不仅快速与国际尖端技术接轨,未来还要努力超越国际平均水平,例如在风力发电机上的相关核心技术等。④严格制定相应的低碳技术制度,以及战略规划,引导低碳技术的正确发展,避免盲目发展的现象出现,同时,低碳技术的发展方向应当由国家来予以规划⑤国家建立起相应的低碳经济发展扶持基金会,以此来帮助我国企业低碳技术的发展。
2.从企业发展角度来说,企业需要进行低碳技术方面的创新,如若不然,企业将在低碳经济发展大趋势下失去市场竞争力。首先,企业应该转变营销理念以及传统的盈利模式,在制定短期目标的同时,还需要制定长期目标,总体大方向应该是发展低碳技术,通过低碳技术的应用,以使企业获得更高的利润,真正的实现发展模式与技术平衡其次,企业需要与政府、机构以及其他企业加强交流沟通,展开密切合作,以此分散低碳技术研发期间可能会出现的各项风险。由于低碳技术本身并不成熟,有很多低碳技术还只是停留在概念阶段,企业研发过程中需要承受非常大人力、物力等压力,如果企业单打独斗显然成功的可能性并不高,所以企业需要与政府、科学研究机构等展开合作,以此规避风险最后,可以引进先进的低碳技术。现如今,技术发展也逐渐实现了全球化,我国企业完全可以通过技术贸易来着获得先进低碳技术,而后再依据我国国情消化吸收,与此同时国家还应该做好专利产权保护工作。
3.对于科研机构来说,应该密切关注国家出台的各项政策 措施 ,在此基础上,还需要与企业进行合作,以此得到研发资金。科研机构低碳技术研发的重点应该放在以下几方面:提升煤炭资源的利用率核电技术、输配电技术以及可再生资源的开发利用技术等。通过这些技术的大力研发,真正的促进我国低碳技术发展,融入到各行各业中。另外,科研机构还需要做好一项非常重要的工作,即必须将研发成功的低碳技术推入到市场中,真正的将技术转变为生产力。
四、结语
综上所述,低碳技术已经成为了全世界生产技术发展的主流,这也是生产发展的必经之路,因此,在当前低碳经济模式发展的潮流中,我国应当加快与国际水平接轨的速度,扩大低碳生产技术在我国生产行业的覆盖范围,将更多技术应用到生产中,促使低碳经济发展走上可持续发展的道路。
作者:候雪雁 单位:大庆市红岗区伟业社区
参考文献:
[1]王国栋,杨志.低碳经济[M].石油工业出版社,2010.
[2]黄栋.低碳技术创新与政策支持[J].中国科技论坛.2010(02).
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。
一、发展现状
2011年9月5日,欧盟联合研究中心能源与交通研究所发布了其年度统计分析报告《光伏现状报告2011》,对全球超过300家相关企业的调查结果进行总结和评估。根据报告,从光伏组件生产情况来看,过去数年经历了重大变化,中国大陆已成为全球主要的太阳能电池和组件制造中心,其后是中国台湾、德国和日本。全球前20位太阳能电池制造商中,有8家中国大陆企业、5家欧美企业、4家台湾企业、3家日本企业,中国大陆有6家企业进入前十位。而从光伏装机情况来看,欧盟凭借其累计装机容量超过29 GW,领先于其他国家和地区。截至2010年底,欧洲光伏装机占到全球光伏装机总量的70%以上。
在价格方面,受光伏市场从供应受限向需求驱动转变,以及光伏组件产能过剩的影响,过去3年内光伏组件价格大幅降低,降幅接近50%。未来光伏系统成本的降低将不仅取决于太阳能电池和组件的技术改进和规模扩大效益,还取决于系统组件成本以及整体安装、规划、运行、许可与融资成本的降低。预计,光伏技术领域的投资将从2010年的350~400亿欧元翻倍增长至2015年的700亿欧元,组件终端价格还将持续下降。
在技术发展方面,结晶硅太阳能电池仍是主流技术,2010年其市场份额约占85%,目前,该技术主要优势是能够在相对较短的时间内提供、组装和开工生产。但由于硅原料的阶段性短缺和为新进企业直接提供交钥匙生产线的出现,使得2005~2009年,薄膜太阳能电池的投资有大幅度的增加,目前该行业已有超过200家企业。此外,聚光光伏(CPV)是一个新兴市场,包括两种技术途径:一种是高聚光倍数,超过300个日照强度;另一种是中低聚光倍数,聚光系数在2~300之间。目前CPV的市场份额还很低,但有越来越多的企业开始关注该领域。2008年CPV产量约为10兆瓦,2010年预计在10~20兆瓦之间,到2011年有望达到100~200兆瓦。此外,受到光伏市场整体增长驱动,染料敏化太阳能电池也已准备进入市场,此种电池主要由纳米多孔半导体薄膜、染料敏化剂、氧化还原电解质、对电极和导电基底等几部分组成,欧、美、日等发达国家已投入大量资金对其进行研发。
二、竞争力
2011年9月6日,欧洲光伏产业协会(EPIA)发布了最新光伏竞争力分析报告《太阳能光伏在能源部门的竞争在竞争的道路上》,全面分析了5个太阳能光伏产业主要市场,包括法国、德国、意大利、西班牙和英国。分析结果表明,一些国家最早于2013年可实现光伏产业竞争力,到2020年可在更广泛的市场实现竞争力。近年来已证明在合适的监管框架下,太阳能光伏发电技术可以成为达到欧盟2020年能源目标的一个主要贡献力量。
报告主要结论包括:在未来10年内,所有国家和各细分市场的光伏发电系统价格将下降36%~51%;考虑到光伏发电效率的提高、规模经济和光伏市场的发展成熟,以及所有电力来源发电成本的增长趋势,2020年前光伏可在欧盟5个最大的电力市场中具有竞争力;鉴于多数欧盟大国从南到北的太阳能辐射水平不同,以及不同的细分市场,欧洲各地不会在同一时间实现光伏技术的竞争力;整个欧洲范围光伏竞争力的实现将需要监管框架的政治承诺,支持技术发展,并消除市场畸变。
三、制约因素
如同其他任何新兴产业一样,光伏产业也存在着若干不容忽视的问题,将会制约其进一步发展。国际社会对光伏产业发展的制约因素也有着不同声音: