太阳能行业上游整体发展概况及分析
日前,在2015《BP世界能源统计年鉴》中指出,尽管石油仍是世界的主要燃料,但其市场份额已连续第15年出现缩水,可再生能源占到一次能源消费总增长量的三分之一。
可再生能源在全球发电占比中达到6.0%,增幅达12.0%,其中太阳能发电增长38.2%。中国连续第五年刷新可再生能源发电的最大增量。
据《2015-2020年 中国太阳能电池行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》数据显示,2014年全球新能源发电延续了高速增长的趋势,年发电量同比增速达到19%,占全球发电量总额的6.2%。全球能源体系向分布式移动能源演进,人类使用能源的历史有望随之进入新的篇章。
作为全球最大的薄膜太阳能企业,在薄膜技术的领先也意味着中国的领先。将继续加强薄膜发电技术研发力度,推进移动能源的落地应用,使越来越多的人享受到清洁便利的绿色能源。
太阳能光伏发电的趋势很好。
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。
扩展资料:
太阳能光伏发电的特点:
太阳能光伏发电是根据光生伏特效应原理,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,但不涉及机械部件。
太阳能光伏发电系统由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池(组)组成。如输出电源为交流220V或110V,还需要配置逆变器。太阳能光伏发电系统应用非常广泛,光伏系统应用的基本形式可分为两大类:独立发电系统和并网发电系统。
参考资料来源:百度百科-太阳能光伏发电
总体来讲,“十三五”时期要积极稳妥地发展水电,全面协调推进风电的开发,推动太阳能的多元化利用,因地制宜地发展生物质能,加快地热能开发利用,同时推进海洋能发电示范应用。另外可再生能源产业发展在供热、燃料、供气等方面也提出了明确的发展目标:供热系统中太阳能热水器80000万平方米,地热能利用160000万平方米燃料产业中生物燃料乙醇年产400万吨,生物柴油年产200万吨供气达到年产80亿立方米。
太阳能发电,看起来确实有着非常诱人的前景。
在很多情况下它便宜方便,并且肯定更有益于可持续发展。相比于我们现在的发电厂,它们有的利用化石资源,比如煤,但煤总有一天会用完的,有的是水电,但是得先筑起大坝,对环境也有很大影响。
那我们为什么不把传统的电厂统统换成太阳能发电厂呢?
因为有一个因素使太阳能不可预知:云。
太阳光向地球射来有些被大气层吸收,有些反射回太空,但剩下会到达地球表面。没有偏离的光线叫直接辐射。被云偏转的光线叫辐射扩散。首先被一个平面反射的光线,比如一个附近的建筑物,才达到太阳能系统的叫反射辐射。
但在我们考查云层怎样影响太阳线和发电前,先看看太阳能发电系统是如何工作的。
第一是太阳能塔。这是由一个被镜场围住的中央塔,场镜会跟踪太阳的路径把直射的阳光集中到塔上一点。这些光线产出的热量很强,可以用来烧开水,用水蒸气来带动涡轮来产电。
另外一种为大家所熟悉的太阳能系统,就是是光伏发电,或太阳能电池板,太阳光线里的光子射到电池板上放出电子从而产生电流。太阳能电子板可以用多种辐射,但太阳能塔只可以用直接辐射,这里就是云的重要处。
云的类型和相对于太阳的位置,可以提高或减少产生的电量。比如,就算有一点积云在太阳前也可以减少太阳塔产的电甚至于到零,因为它需要直射。这些云也会减少太阳能板输出的能量,但不是那么多,因为太阳能板可以用多种辐射。但,这些都依赖在云的精确位置。
由于反射,或一种特别现象叫 Mie scattering,太阳光集中向前放射,因为云的关系,到达太阳能电池板的辐射能量可以瞬间增加50%。如果没有预料到这个提高的能量的话,太阳能电池板会被烧坏。但是你不会因为有片云从你家房顶上飘过去就干净把太阳能电板给挡起来吧。
在太阳能塔里,有很大熔盐罐或油用来储藏多余的热量,在需要的时候可以放出用的,这样可以管理太阳辐照量变化的问题从而使产电平衡。但太阳能板现在还不能储藏多余能源。传统的发电厂在这里的优势就体现出来了。如果全部转为太阳能发电,天晴时,多出的电会浪费,但天阴时,也许还不够用。即便有备用的电源储存,对于现有的电力系统来说,要想适应这样一个不断变化的能量供给方式也是非常困难的。
当然,现在人们也在研究各种方法来扩大太阳能发电占据的比例。人们通过卫星图像来预测云的运动,从而调整太阳能发电时长,保证电源的稳定金额最小化电源浪费。如果我们可以解决这个问题,太阳能发电才能成为人类主要能源。
光伏发电投资前景当然非常好。
2020年安装还有8分钱每度的补贴,2021年很可能补贴会变得更少,但是终端市场的需求量是很大的。
一方面,光伏发电是未来三十年最有可能替代化石燃料的清洁能源,而且我国是世界上第二大的硅料产出国,本身有很大的优势,目前我国的光伏组件的出口量也是全球第一。
第二,在十四五规划中,已经明确了要注重清洁能源的发展,大力发展新能源,其实就是要大力推广光伏发电。北京已经下发了光伏发补贴的最新政策,安装光伏电站可以有连续5年的发电补贴(每度4毛!)
所以说,不管是现在还是未来的几年,新能源发电绝对是可以长远看好的项目,前景绝对值得期待!
而且,如果你不相信,你可以登录国家能源局去看一下,每个月的15号左右,能源局都会公布最新的一批光伏发电补贴情况表。不会骗你的~
中国蕴藏着丰富的太阳能资源,太阳能利用前景广阔。目前,我国太阳能产业规模已位居世界第一,是全球太阳能热水器生产量和使用量最大的国家和重要的太阳能光伏电池生产国。我国比较成熟太阳能产品有两项:太阳能光伏发电系统和太阳能热水系统。
目前光伏发电居世界各国前列的是日本、德国和美国。中国光伏发电产业于20世纪70年代起步,90年代中期进入稳步发展时期。太阳电池及组件产量逐年稳步增加。经过30多年的努力,已迎来了快速发展的新阶段。在“光明工程”先导项目和“送电到乡”工程等国家项目及世界光伏市场的有力拉动下,我国光伏发电产业迅猛发展。到2007年年底,全国光伏系统的累计装机容量达到10万千瓦,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,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。
中国太阳能热水器产业的发展历程可以追溯到二十世纪七十年代后期。经过多年的发展,中国太阳热水器产业已形成较为完整的产业化体系。从原材料加工、热水器产品制造到营销服务、综合配套协调发展。无论从产值还是保有量都已成为名副其实的太阳能热水器生产和应用大国。2007年,中国太阳能热水器产量的增长速度约为30%,年产量达2340万m2,总保有量约为10800万m2。2007年,太阳能热水器市场销售额约为320亿元人民币,产值亿元人民币以上的企业有20多家。太阳能热水器的出口额增长约为28%,6500万美元左右,产品出口欧洲、美洲、非洲、东南亚等50多个国家和地区。
目前从能源供应安全和清洁利用的角度出发,世界各国正把太阳能的商业化开发和利用作为重要的发展趋势。欧盟、日本和美国把2030年以后能源供应安全的重点放在太阳能等可再生能源方面。预计到2030年太阳能发电将占世界电力供应的10%以上,2050年达到20%以上。大规模的开发和利用使太阳能在整个能源供应中将占有一席之地。
中国《可再生能源法》的颁布和实施,为太阳能利用产业的发展提供了政策的保障;京都议定书的签定,环保政策的出台和对国际的承诺,给太阳能利用产业带来机遇;西部大开发,为太阳能利用产业提供巨大的国内市场;中国能源战略的调整,使得政府加大对可再生能源发展的支持力度,所有这些都为中国太阳能利用产业的发展带来极大的机会。
中国投资网 2008-2010年中国太阳能利用产业分析及投资咨询报告
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。
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。
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。