1、 光电产业研究报告之太阳能光伏12010年中国太阳能光伏行业研究报告光电产业研究报告之太阳能光伏2目 录第一章 太阳能光伏简介 - 4 -第一节 太阳能简介 - 4 -一、什么是太阳能 - 4 -二、太阳能光热转换 - 4 -三、太阳能光电转换 - 5 -第二节 太阳能光伏简介 - 5 -一、太阳能光伏概况 - 5 -二、太阳能电池的原理 - 6 -三、太阳能电池的分类 - 7 -四、太阳能光伏系统分类 - 9 -五、太阳能光伏系统设备 .- 10 -第三节 太阳能的利弊分析 .- 11 -第二章 世界光伏市场概况 - 12 -第一节 光伏产业背景 .- 12 -第二节 世界光伏市场 .- 1
2、2 -一、历史概况 .- 12 -二、世界各国中长期规划 .- 13 -三、世界各国光伏发展政策 .- 14 -第三节 世界各国光伏市场分析 .- 15 -一、德国光伏市场回顾与展望 .- 15 -二、美国光伏市场回顾与展望 .- 16 -三、意大利光伏市场回顾与展望 .- 17 -四、日本光伏市场回顾与展望 .- 17 -五、西班牙市场回顾与展望 .- 18 -六、法国光伏市场回顾与展望 .- 19 -七、韩国光伏市场回顾与展望 .- 20 -八、希腊光伏市场回顾与展望 .- 20 -九、葡萄牙光伏市场回顾与展望 .- 21 -第三章 光伏产业链 - 22 -第一节 晶硅太阳能电池产业链 -
3、 22 -一、产业链构成 .- 22 -二、 光伏产业价值链分析 - 22 -三、 全球厂商总体分析 - 23 -四、 光伏产业链各环节目前技术现状 - 24 -第二节 晶体硅原料 .- 24 -一、多晶硅产能扩张后等待需求复苏 .- 24 -二、多晶硅生产工艺 .- 25 -三、硅片 .- 26 -第三节 电池、组件生产 .- 27 -光电产业研究报告之太阳能光伏3一、电池分类 .- 27 -二、非晶硅薄膜太阳能电池 .- 28 -三、晶硅电池与薄膜电池优缺点比较 .- 28 -第四章 中国光伏市场概况 - 29 -第一节 中国太阳能资源 .- 29 -第二节 中国光伏市场回顾 .- 30
4、-第三节 中国光伏市场特点 .- 31 -一、生产大国 消费小国 - 31 -二、两头在外的市场格局 .- 32 -三、研发和创新能力薄弱 .- 33 -四、光伏发电成本尚待降低 .- 33 -五、政府政策支持 .- 33 -六、未来市场发展空间巨大 .- 34 -第三节 中国光伏产业现状分析 .- 35 -一、产业链各环节产值分布 .- 35 -二、多晶硅产能快速扩张 .- 35 -三、电池片产量占据全球四成 .- 36 -四、薄膜电池发展相对缓慢 .- 37 -五、产业链下游优势明显强于上游 .- 38 -六、光伏设备行业刚刚起步 .- 39 -七、中国光伏产业集聚区分析 .- 41 -第
5、五章 价值链与投资机会分析 - 42 -第一节 光伏行业展望与预测 .- 42 -一、政策是决定光伏装机的关键因素 .- 42 -二、中国将成为世界太阳能重要的发动机 .- 42 -三、2011 年光伏市场：恢复数量性增长 .- 42 -四、技术进步替代产能扩张成为关键所在 .- 43 -五、组件厂商竞争加剧，产能略有过剩 .- 44 -第二节 价值链分析 .- 44 -一、利润从产业链的上游往下游转移 .- 44 -二、硅料成本大幅下降，促使太阳电池成本下行 .- 45 -三、光伏并网发电投资与运营成本 .- 46 -第三节 未来投资热点 .- 47 -一、BIPV 光伏新兴市场 .- 47
6、 -二、聚光太阳能(CPV)将成为未来之星 - 47 -光电产业研究报告之太阳能光伏- 4 -第一章 太阳能光伏简介第一节 太阳能简介一、什么是太阳能太阳能（Solar）是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量，是各种可再生能源中最重要的基本能源，也是人类可利用的最丰富的能源。太阳每年投射到地面上的辐射能高达1.051018 千瓦时，相当于 1.3106 亿吨标准煤，大约为全世界目前一年耗能的一万多倍。按目前太阳的质量消耗速率计，可维持 61010 年，可以说它是 “取之不尽，用之不竭”的能源。地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能以及部分潮汐能都是来源于太阳；即使是地球上的化石
7、燃料（如煤、石油、天然气等）从根本上说也是远古以来贮存下来的太阳能，所以广义的太阳能所包括的范围非常大，狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。太阳能既是一次能源，又是可再生能源。它资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染。太阳能的利用主要通过光热、光 电、光化学、光生物质等几种转换方式实现。二、太阳能光热转换 现代的太阳能科技可以将阳光聚合，并运用其能量产生热水、蒸汽和电力。集热式太阳能(Solar Thermal)。原理是将镜子反射的太阳光，聚焦在一条叫接收器的玻璃管上，而该中空的玻璃管可以让油流过。从镜子反映的太阳光会令管子内的油升温，产生蒸气，再由蒸气推
8、动轮机发电。除了运用适当的科技来收集太阳能外，建筑物亦可利用太阳的光和热能，方法是在设计时加入合适的装备，例如巨型的向南窗户或使用能吸收及慢慢释放太阳热力的建筑材料。在适当地点，太阳能的长期使用成本已经接近甚至低于传统的化石燃料。 光电产业研究报告之太阳能光伏- 5 -三、太阳能光电转换光电转换又称太阳能光伏。就是利用太阳电池直接将太阳光能转化为电能，而太阳能电池通常是利用半导体器件的光伏效应原理进行光电转换，因此太阳能发电又称为光伏发电。太阳能板是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置，由几乎全部以半导体物料（例如硅）制成的薄身固体太阳能电池组成。由于没有活动的部分，故可以长时间操作而不会
9、导致任何损耗。简单的光伏电池可为手表及计算机提供能源，较大的光伏系统可为房屋照明，并为电网供电。 太阳能板可以制成不同形状，而又可连接，以产生更多电力。近年，天台及建筑物表面开始使用光伏板组件，被用作窗户、天窗或遮蔽装置的一部分，这些光伏设施通常被称为附设于建筑物的光伏系统。第二节 太阳能光伏简介一、太阳能光伏概况太阳能光伏技术（Photovoltaic）是将太阳能转化为电力的技术，其核心是可释放电子的半导体物质。最常用的半导体材料是硅。地壳硅储量丰富，可以说是取之不尽、用之不竭。太阳能光伏电池有两层半导体，一层为正极，一层为负极。阳光照射在半导体上时，两极交界处产生电流。阳光强度越大，电流就
10、越强。太阳能光伏系统不仅只在强烈阳光下运作，在阴天也能发电。其优点有：燃料免费、没有会磨损、毁坏或需替换的活动部件、保持系统运转仅需很少的维护、系统为组件，可在任何地方快速安装、无噪声、无有害排放和污染气体等。早在 1839 年，法国科学家贝克雷尔（Becqurel）就发现，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，美国科学家恰宾光电产业研究报告之太阳能光伏- 6 -和皮尔松在美国贝尔实验室首次制成了光电转换效率为 4.5%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。 此后太阳能光伏产业技术水平不断提
11、高，生产规模持续扩大。在 1990-2006 年这十几年里，全球太阳能电池产量增长了 50 多倍。随着全球能源形势趋紧，太阳能光伏发电作为一种可持续的能源替代方式，于近年得到迅速发展，并首先在太阳能资源丰富的国家，如德国和日本，得到了大面积的推广和应用。在国际市场和国内政策的拉动下，中国的光伏产业逐渐兴起，并迅速成为后起之秀，涌现了无锡尚德、常州天合和天威英利等一大批优秀的光伏企业，带动了上下游企业的发展，中国光伏发电产业链正在形成。据欧洲光伏工业协会 EPIA 预测，太阳能光伏发电在 21 世纪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 203
12、0 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。世界能源结构预测（资料来源：欧盟联合研究中心，2004 年）二、太阳能电池的原理太阳能光伏电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件，是一个半导体光电二极管。太阳光照在半导体 p-n 结上，形成新的空穴 -电子对，在 p-n 结
13、电场的作用下，空穴由 n 区流向 p 区，电子由 p 区流向 n 区，接通电路后就形成电流。这就是光生伏特效应太阳能电池的工作原理。由于半导体不是电的良导体，电子在通过 p-n 结后如果在半导体中流动，电阻非常大，损耗也就非常大。但如果在上层全部涂上金属，阳光就不能通过，电流就不能产生，因此一般用金属网格覆盖 p-n 结，以增加入射光的面积。光电产业研究报告之太阳能光伏- 7 -另外硅表面非常光亮，会反射掉大量的太阳光，不能被电池利用。为此，科学家们给它涂上了一层反射系数非常小的保护膜，将反射损失减小到 5甚至更小。一个电池所能提供的电流和电压毕竟有限，于是人们又将很多电池（通常是 36 个）
14、并联或串联起来使用，形成有比较大输出功率的太阳能光电板。三、太阳能电池的分类太阳能电池根据所用材料的不同，太阳能电池还可分为：晶硅太阳能电池、多元化合物薄膜太阳能电池、聚合物多层修饰电极型太阳能电池等。1.晶硅太阳能电池晶硅太阳能电池分为单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池和非晶硅薄膜太阳能电池三种。（ 1）单晶硅太阳能电池目前单晶硅太阳能电池的光电转换效率为 19%左右，最高的达到 24，这是目前所有种类的太阳能电池中光电转换效率最高的技术也最为成熟但制作成本很大，以致于它还不能被大量广泛和普遍地使用。由于单晶硅一般采用钢化玻璃以及防水树脂进行封装，因此其坚固耐用，使用寿命一般可达 15 年，
15、最高可达 25 年。单晶硅太阳能电池的构造和生产工艺已定型，产品已广泛用于空间和地面。这种太阳能电池以高纯的单晶硅棒为原料。光电产业研究报告之太阳能光伏- 8 -（ 2）多晶硅太阳能电池板多晶硅太阳电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多，但是多晶硅太阳能电池的光电转换效率则要降低不少，其光电转换效率约 17左右。从制作成本上来讲，比单晶硅太阳能电池要便宜一些，材料制造简便，节约电耗，总的生产成本较低，因此得到大量发展。此外，多晶硅太阳能电池的使用寿命也要比单晶硅太阳能电池短。 多晶硅太阳能电池的生产需要消耗大量的高纯硅材料，而制造这些材料工艺复杂，电耗很大，在太阳能电池生产总成本中己超二分之一。
16、（ 3）非晶体薄膜太阳能电池非晶硅薄膜太阳能电池与单晶硅和多晶硅太阳电池的制作方法完全不同，工艺过程大大简化，硅材料消耗很少，电耗更低，成本低重量轻，转换效率较高，便于大规模生产，它的主要优点是在弱光条件也能发电，有极大的潜力。但非晶硅太阳电池存在的主要问题是光电转换效率偏低，目前国际先进水平为 10左右，且不够稳定，随着时间的延长，其转换效率衰减，直接影响了它的实际应用。如果能进一步解决稳定性问题及提高转换率问题，那么，非晶硅大阳能电池无疑是太阳能电池的主要发展产品之一。2多元化合物薄膜太阳能电池多元化合物薄膜太阳能电池材料为无机盐，其主要包括砷化镓 III-V 族化合物、硫化镉、硫化镉及铜
17、锢硒薄膜电池等。硫化镉、碲化镉多晶薄膜电池的效率较非晶硅薄膜太阳能电池效率高，成本较单晶硅电池低，并且也易于大规模生产，但由于镉有剧毒，会对环境造成严重的污染，因此，并不是晶体硅太阳能电池最理想的替代产品。砷化镓（GaAs）III-V 化合物电池的转换效率可达 28%，GaAs 化合物材料具有十分理想的光学带隙以及较高的吸收效率,抗辐照能力强, 对热不敏感，适合于制造高效单结电池。但是 GaAs 材料的价格不菲,因而在很大程度上限制了用 GaAs 电池的普及。CIS 铜铟硒薄膜电池（简称 CIS）适合光电转换，不存在光致衰退问题，转换效率和多晶硅一样。具有价格低廉、性能良好和工艺简单等优点，将
18、成为今后发展太阳能电池的一个重要方向。唯一的问题是材料的来源，由于铟和硒都是比较稀有的元素，因此，这类电池的发展又必然受到限制。光电产业研究报告之太阳能光伏- 9 -3聚合物多层修饰电极型太阳能电池在太阳能电池中以聚合物代替无机材料是刚刚开始的一个太阳能电池制爸的研究方向。其原理是利用不同氧化还原型聚合物的不同氧化还原电势，在导电材料（电极）表面进行多层复合，制成类似无机 PN 结的单向导电装置。其中一个电极的内层由还原电位较低的聚合物修饰，外层聚合物的还原电位较高，电子转移方向只能由内层向外层转移；另一个电极的修饰正好相反，并且第一个电极上两种聚合物的还原电位均高于后者的两种聚合物的还原电位
19、。当两个修饰电极放入含有光敏化剂的电解波中时光敏化剂吸光后产生的电子转移到还原电位较低的电极上，还原电位较低电极上积累的电子不能向外层聚合物转移，只能通过外电路通过还原电位较高的电极回到电解液，因此外电路中有光电流产生。 由于有机材料柔性好，制作容易，材料来源广泛，成本底等优势，从而对大规模利用太阳能，提供廉价电能具有重要意义。但以有机材料制备太阳能电池的研究仅仅刚开始，不论是使用寿命，还是电池效率都不能和无机材料特别是硅电池相比。能否发展成为具有实用意义的产品，还有待于进一步研究探索。 四、太阳能光伏系统分类光伏发电系统分为独立光伏系统和并网光伏系统。独立光伏电站包括边远地区的村庄供电系统，
20、太阳能户用电源系统，通信信号电源、阴极保护、太阳能路灯等各种带有蓄电池的可以独立运行的光伏发电系统。 光电产业研究报告之太阳能光伏- 10 -并网光伏发电系统是与电网相连并向电网输送电力的光伏发电系统。可以分为带蓄电池的和不带蓄电池的并网发电系统。带有蓄电池的并网发电系统具有可调度性，可以根据需要并入或退出电网，还具有备用电源的功能，当电网因故停电时可紧急供电。带有蓄电池的光伏并网发电系统常常安装在居民建筑；不带蓄电池的并网发电系统不具备可调度性和备用电源的功能，一般安装在较大型的系统上。五、太阳能光伏系统设备太阳能光伏发电系统是由太阳能电池方阵，蓄电池组，充放电控制器，逆变器，交流配电柜，太
21、阳跟踪控制系统等设备组成。1.太阳能电池方阵 在有光照（无论是太阳光，还是其它发光体产生的光照）情况下，电池吸收光能，电池两端出现异号电荷的积累，即产生“光生电压”，这就是“ 光生伏特效应” 。在光生伏打效应的作用下，太阳能电池的两端产生电动势，将光能转换成电能，是能量转换的器件。太阳能电池一般为硅电池，分为单晶硅太阳能电池，多晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池三种。 2.蓄电池组 其作用是贮存太阳能电池方阵受光照时发出的电能并可随时向负载供电。太阳能电池发电对所用蓄电池组的基本要求是：a. 自放电率低；b. 使用寿命长；c.深放电能力强；d. 充电效率高；e.少维护或免维护；f. 工作温度范围
22、宽； g.价格低廉。 3.充放电控制器是能自动防止蓄电池过充电和过放电的设备。由于蓄电池的循环充放电次数及放电深度是决定蓄电池使用寿命的重要因素，因此能控制蓄电池组过充电或过放电的充放电控制器是必不可少的设备。 4.逆变器是将直流电转换成交流电的设备。由于太阳能电池和蓄电池是直流电源，而负载是交流负载时，逆变器是必不可少的。逆变器按运行方式，可分为独立运行逆变器和并网逆变器。独立运行光电产业研究报告之太阳能光伏- 11 -逆变器用于独立运行的太阳能电池发电系统，为独立负载供电。并网逆变器用于并网运行的太阳能电池发电系统。逆变器按输出波型可分为方波逆变器和正弦波逆变器。方波逆变器电路简单，造价低
23、，但谐波分量大，一般用于几百瓦以下和对谐波要求不高的系统。正弦波逆变器成本高，但可以适用于各种负载。 5.太阳跟踪控制系统由于相对于某一个固定地点的太阳能光伏发电系统，一年春夏秋冬四季、每天日升日落，太阳的光照角度时时刻刻都在变化，如果太阳能电池板能够时刻正对太阳，发电效率才会达到最佳状态。世界上通用的太阳跟踪控制系统都需要根据安放点的经纬度等信息计算一年中的每一天的不同时刻太阳所在的角度，将一年中每个时刻的太阳位置存储到 PLC、单片机或电脑软件中，也就是靠计算太阳位置以实现跟踪。采用的是电脑数据理论，需要地球经纬度地区的的数据和设定，一旦安装，就不便移动或装拆，每次移动完就必须重新设定数据
24、和调整各个参数；原理、电路、技术、设备复杂，非专业人士不能够随便操作。第三节 太阳能的利弊分析优点：(1)普遍：太阳光普照大地，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。(2)无害：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。(3)巨大：每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于 130 万亿 t 标煤，其总量属现今世界上可以开发的最大能源。(4)长久：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。缺点：(1)分散性：到达
25、地球表面的太阳辐射的总量尽管很大，但是能流密度很低。平均说来，北回归线附近，夏季在天气较为晴朗的情况下，正午时太阳辐射的辐照度最大，在垂直于太阳光方向 1 平方米面积上接收到的太阳能平均有 1000W 左右；若按全年日夜平均，则只有 200W 左右。而在冬季大致只有一半，阴天一般只有 15 左右，这样的能流密度是很低的。因此，在利用太阳能时，想要得到一定的转换功率，往往需要面积相当大的一套收集和转换设备，造价较高。(2)不稳定性：由于受到昼夜、季节、地理纬度和海拔高度等自然条件的限制以及晴、阴、云、雨等随机因素的影响，所以，到达某一地面的太阳辐照度既是间断的，又是极不稳定的，这给太阳能的大规模
26、应用增加了难度。为了使太阳能成为连续、稳定的能源，从而最终成为能够与常规能源相竞争的替代能源，就必须很好地解决蓄能问题，即把晴朗白天的太阳辐射能尽量贮存起来，以供夜间或阴雨天使用，但目前蓄能也是太阳能利用中较为薄弱的环节之一。(3)效率低和成本高：目前太阳能利用的发展水平，有些方面在理论上是可行的，技术上也是成熟的。但有的太阳能利用装置，因为效率偏低，成本较高，总的来说，经济性还不能与常规能源相竞争。在今后相当一段时期内，太阳能利用的进一步发展，主要受到经济性的制约。光电产业研究报告之太阳能光伏- 12 -第二章 世界光伏市场概况第一节 光伏产业背景化石能源储量的有限性是发展可再生能源的主要因
27、素之一。根据世界能源权威机构的分析，按照目前已经探明的化石能源储量以及开采速度来计算，全球石油剩余可采年限仅有 41 年，其年占世界能源总消耗量的 40.5%，国内剩余可开采年限为 15 年；天然气剩余可采年限 61.9 年，其年占世界能源总消耗量的 24.1%，国内剩余可开采年限 30 年；煤炭剩余可采年限 230 年，其年占世界能源总消耗量的 25.2%，国内剩余可开采年限 81 年；铀剩余可采年限 71 年，其年占世界能源总消耗量的 7.6%，国内剩余可开采年限为 50 年。世界常规能源储备状况剩余使用年限（自 2000 年开始计算）能源种类 世界 中国太阳能 无穷大 无穷大石油 约 4
28、5 年 约 15 年天然气 约 61 年 约 30 年煤 约 230 年 约 81 年铀 约 71 年 约 50 年全球化石能源的大量开采是造成生态破坏的主要原因之一，而化石能源的大量使用则是造成全球环境污染的主要原因，相关研究表明，大面积使用太阳能光伏发电电能，能有效减少二氧化碳的排放，减少温室效应，改变地球气候。发展可再生能源的契机来自京都协议书 。联合国 141 个成员国家共同签署的京都协议书于 2005 年 2 月 16 日生效，将再生能源的开发与规划推向一个新的阶段。可再生能源主要发展方向为太阳能、风能、小水电以及生物质能发电等，而从目前发展状况来说，太阳能光伏发电虽然发展整体规模要
29、小于风能，但是增长速度最快。随着硅片加工技术进一步成熟，光电转换效率的提高以及其他类型技术的发展，整个发电系统成本继续 04 年以前的下降趋势，包括太阳能光伏发电在内的可再生能源完全有可能完成从补充能源到常规能源的角色转换。从长远看，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。根据欧洲 JRC 的预测，到 2030 年可再生能源在总能源结构中占到 30%以上，太阳能光伏发电在世界总电力的供应中达到 10%以上；2040 年可再生能源占总能耗 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光
30、电产业研究报告之太阳能光伏- 13 -构中占到 80%以上，太阳能发电占到 60%以上，显示出重要战略地位。 第二节 世界光伏市场一、历史概况近年来，由于全球气候变暖、生态环境恶化、常规能源短缺等问题，发展可再生能源得到各国政府的重视和支持。在技术进步的推动和各国政府的激励政策驱动下，太阳能光伏发电产业和市场得以迅速发展。在 2001 年2008 年期间，全球光伏发电新增容量持续快速增长，年均增速达 50.2%，2008 年全球新增光伏发电容量为 5.95GW，同比增长 110%左右。2000 年至 2008 年，全球太阳电池产量年均复合增长率为 47%，2008 年产量达到 6.4GW。同期
31、，以欧美为主的全球太阳能光伏发电应用市场也以 45%的年均复合增长率快速增长。2008 年全球累计装机总量已接近 15GW。1996 年 2008 年全球光伏电池产量2008 年世界光伏安装量达到 5.95GW,同比增长 110%，在总安装量中欧洲占据 82%；2008 年全球光伏产量为 6.85GW,比 2007 年的 3.44GW 增长近 100%。光伏产量超过安装量，供给过剩初步显现。2008 年全球光伏市场需求（GW）光电产业研究报告之太阳能光伏- 14 -二、世界各国中长期规划发达国家非常重视光伏产业发展，目前美国、欧洲和日本制订的光中长期光伏发展目标如表所示。按照这一计划，到 20
32、10 年全球光伏装机容量将达到 28GW，是 2008 年累计装机 18.25GW 的 1.53 倍，相当于需求年增 4.87GW；2020 年将达到 200GW，是 2008 年的 10.95 倍，相当于在这个 10 年里需求年增 17.2GW；2030 年将达到 1850GW，是 2008 年的 99.72 倍，相当于在这个10 年里需求年增 16.5GW。随着技术的进步，或许未来的实际进程将超出这一规划。德国、美国、日本三个国家是主要的利用太阳能的国家，西班牙则发展迅速。德国太阳能装机容量在 2007 年达到 1328MW，占世界新增容量的 47%。是目前全球最大的太阳能发电市场，而西班
33、牙是增长最快的市场之一，2007 年新增太阳能光伏发电装机容量 640MW，同比增长 480%，成为全球新的第二大市场。美国市场新增 220 MW,同比增长 57%，只有日本在政府取消了一定的政策补贴后增速下降了 22%。主要国家光伏发展中长期规划 累计装机容量（GW）年份 日本 欧洲 美国 中国 其他2008 1.97 0.14 2010 8 10 5 0.25 4.752020 30 41 36 1.6 89.82030 205 200 200 50 11952001-2008 年主要国家光伏新增容量（MW）2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008德国
34、 79 83 170 546 837 968 1328 1500日本 122 161 218 256 292 300 230 230美国 37 57 66 84 105 140 220 342西班牙 5 5 5 12 21 110 640 2511其他 84 101 91 125 137 151 408 5962009 年，尽管在经济危机的冲击下，世界范围的太阳能企业都不同程度上受到市场萎缩、订单减少、融资困难等因素的影响，出现销售额和增长率下降，企业运营困难等状况。另一方面，由于市场机制淘汰体质较弱的太阳能厂商，加上太阳能产品平均价格下滑的压力缩小，市场需求状况将回温，因此，2010 年下半
35、年起太阳能产业将会再度恢复增长。届时太阳能板的报酬率改善、太阳能板安装量增加、各国政府更新太阳能产业鼓励办法等因素，将促使太阳能需求再度攀高。光电产业研究报告之太阳能光伏- 15 -图 3 全球光伏市场增长与预测三、世界各国光伏发展政策目前情况下，完全商业化运作的并网光伏发电上网电价成本约为火力发电价格的十几倍，价格上无法与火电竞争。因此，光伏发电市场现阶段仍然是一个政策性很强的市场。对太阳能扶持的政策主要集中在：立法指引、购电补偿、税收抵扣或投资补贴等方面。可以将其发展的模式归结如下：产业发展模式政府补贴 企业盈利 扩大规模规模经济成本下降自由市场世界各国近期都出台了多项鼓励国内光伏产业发展
36、的政策。预计 2010 年，美国、法国、意大利、日本和中国将成为主要的光伏新增市场。 美国对绿色能源制造业提供 23 亿美元的税收优惠。1 月 8 日，美国总统奥巴马宣布针对绿色能源制造业提供 23 亿美元的税收优惠。这笔税收优惠将发放给 132 家美国企业的 183 个绿色能源制造项目。此外白宫还在和国会磋商增加 50 亿美元的税收优惠计划。 法国小幅降低上网电价。包括小幅降低绝大多数光伏上网电价。政府的长期目标是到 2015 年国内太阳能市场容量为 5GW。按照下调后的电价计算，法国建设屋顶光伏项目的 IRR 将超过15%，项目投资非常具有吸引力。 西班牙制定 2011-2020 可再生能
37、源计划。西班牙工业部制定 2011-2020 可再生能源计划草案，西班牙初步计划未来可再生能源消费量将占总能源消费量的 22.7%，清洁能源发电占总发电量的42.3%。该目标略微领先于欧盟的目标，后者目标比率分别为 20%和 40%。 全球主要国家光伏政策变化对比光电产业研究报告之太阳能光伏- 16 -第三节 世界各国光伏市场分析一、德国光伏市场回顾与展望经过多年发展，德国市场已成为世界光伏企业的主战场。德国光伏市场份额自 2004 年以来保持世界首位长达四年，直到 2008 年才被激增的西班牙市场超越。德国光伏市场的年新增装机容量的增速高峰出现在 2000 年及 2004 年，增速分别达到
38、200%和 300%以上，这两次超常规增长的主要推动因素是德国首创的上网电价补贴政策的推出和修订。2000 年中，德国首次出台其可再生能源法案（EEG ） ，将其上网电价（Feed-in-tariff， FiT）提高了3 倍以上。经过两年的递减之后，2004 年，德国政府修订了 EEG 法案，对上网电价做了进一步细化，对民用细分市场提高了电价，同时规定了新的价格降低速度。由于光伏市场的逐步成熟以及系统安装成本的不断下降，德国政府为避免增加财政支出和避免加重全国可再生能源附加费负担，于 2008 年修订了 EEG 法案，将 2009 年开始的新上网电价降低约 15%。2008 至 2009 年间
39、的金融危机使得光伏发电项目融资困难，加之 2008 年使光伏产品供不应求的西班牙市场受到其政府的装机容量上限约束，全球对光伏产品需求暂时疲弱，迫使组件供应商大幅降低价格。降温的下游市场刺破了多晶硅现货市场的泡沫，使多晶硅原料告别暴利时代，使得下游厂商成本进一步下降，对低价的承受能力增强，所带来的最终结果是 2009 年全年组件价格平均同比下降 40%50%，光伏系统的其他配件价格也受需求疲弱和经济危机的影响而降价，使整个光伏系统成本下降 25%30%，超过了德国政府的上网电价下调幅度。出乎政府预料的“ 成本-补贴下降循环”使得在德国安装光伏系统的经济性在 2009 年下半年显得非常突出，需求大
40、幅回升，出现了月安装量达数百兆的天量。同时，由于下游用户普遍预期光伏系统安装成本短时间内难以再次大幅下降，且德国大选中综合考虑组件市场变化以及其社会可再生能源附加费负担，提出 2010 年起加快 FiT 降低速度，德国光伏市场出现了“机不可失，时不再来”的安装热情，德国市场的增长使得全球光伏装机容量没有出现大幅萎缩。故 2009 年德国市场新增装机容量仍然达到 3GW 左右。光电产业研究报告之太阳能光伏- 17 -二、美国光伏市场回顾与展望多年以来，加州始终是美国主要的光伏系统市场，2000 年至 2008 年美国的新增容量中，80%以上位于加州市场。因此，美国光伏产品市场近几年的发展与联邦和
41、加州的扶持政策发展密切相关。同时，美国各州的光照条件和零售电价不同，因此安装光伏系统的经济性也各异，而加州拥有很好的光照资源，零售电价也较高，发展太阳能的潜力显著。美国的光伏系统安装补贴政策模式与欧洲国家不同，主要包括纳税抵扣、初装补贴和上网电价，同时辅以其他融资或审批扶持政策。2006 年，美国联邦政府将光伏系统初装成本抵税比例由10%上调至 30%，但民用系统仍有 2000 美元的补贴上限。 2009 年起，美国联邦政府的 30%光伏系统初装成本抵税政策对民用系统的补贴上限取消，实质上增加了对民用系统的补贴，将有力促进美国光伏市场的发展。综合考虑美国经济复苏状况、各州补贴下降、安装成本基本
42、稳定，同时美国国内对温室效应起因存在争议，预计 2010 年美国光伏市场难以暴增，而将会温和增长 40%，达到 620MW 左右。三、意大利光伏市场回顾与展望上世纪 90 年代，意大利是世界上第三个进行光伏示范电站建设的国家；政府以财政补贴或税务抵扣的方式提供等于 7075%系统成本的补贴，系统所发富余电量以正常电价出售给当地电力公司。2005 年 7 月，意大利政府启动了上网电价补贴政策。2006 年 2 月，意大利政府对上网电价政策做出补充：将 2015 年光伏系统总装机容量目标由 300MW 提高至 1000MW，将补贴容量上限由 100MW 提高至 500MW。 2007 年 2 月，
43、意大利政府对上网电价补贴政策再次修订，取消了单个电站 1MW 的规模上限，取消了每年 85MW 的新增容量上限，并规定上网电价 2008 年底前不变，在 2009 及 2010 年分别下降 2%，并在 2010 年后由后续法案决定。同时，意大利政府将 2016 年累计安装容量目标定为 3GW。2008 年底，受 2009 年补贴降低预期的影响，意大利市场月安装量异常高涨，全年安装量达 338MW。但在随后的 2009 年，在系统安装成本大幅下降的情况下，官方公布的总安装量却仅增加 10%左右，达 374MW。光电产业研究报告之太阳能光伏- 18 -四、日本光伏市场回顾与展望日本光伏市场规模化需
44、求最早形成。早在 1974 年第一次石油危机后，日本政府便开始“ 阳光计划” 支持可再生能源的研究，其中包括光伏技术。1993 年， “新阳光计划” 代替了“阳光计划” ，继续支持可再生能源的研发， 2002 年又有专项光伏技术研发计划出台。同时，日本政府于 19942005 年便开始对居民安装光伏系统进行补贴。虽然补贴逐步降低，但由于技术的进步和生产规模的扩大，光伏系统价格不断降低，日本光伏系统新增装机容量也逐年提升。但在 2002 年民用系统补贴取消后，新增装机容量增速逐年下降，甚至在 2006 年和 2007 年由于系统安装成本的上升而出现了新增容量负增长，在 2008 年受新政策出台和
45、油价电价上涨刺激，新增容量重回增长。2009 年，受初装补贴、富余电量优惠价格上网、新可再生能源发展目标出台刺激等因素影响，预计日本光伏市场全年新增容量将达到 410MW 左右。2010 年，按照当前的富余电量收购价格、日本光照条件、平均家庭用电量及安装成本，初装成本补贴截止日过后，假设全部以自有资金投入，日本家庭投资 10kW 系统的投资仍难有回报。预计为实现 2020 年 28GW 的目标，日本政府将出台新的政策刺激光伏产品需求，使 2010 年全国新增容量增长 30%左右，达到 530MW五、西班牙市场回顾与展望西班牙光照条件在欧洲地区处于领先地位，同样设备条件下，光伏系统的发电量较德国
46、地区多出 2030%左右。西班牙政府扶植可再生能源的努力开始于其在京都议定书中的减排承诺。光电产业研究报告之太阳能光伏- 19 -2004 年，西班牙政府颁布 RD436/2004，向不大于 100kw 的系统提供 5.75 倍于零售电价的上网电价（约 0.42 Euro/kWh） ，向更大型的系统提供 3.6 倍于零售电价的上网电价（约 0.2 Euro/ kWh） ，并以法律形式确保上网电价 25 年有效。这一法令确保了建设光伏电站的投资回报，促使西班牙安装量快速增加，并形成了一定市场规模和配套，使安装成本降低。2007 年，西班牙政府颁布 RD661/2007，给出了 0.46 Euro
47、/kWh（ 在光伏建筑一体化上的应用：采用薄膜太阳能电池作为玻璃幕墙可以在成本提高不多的前提下实现建筑物能源的自给自足，且整体性好，美观；2 大规模低成本发电站：薄膜电池因为其弱光效应好，每天工作时间可超过 8 个小时，远高于晶硅电池每天约 4 个小时的工作时间，这补足了其发光效率相对较低的不足；3 太阳能照明光源：由于薄膜硅太阳能电池的弱光响应好，这个优势使薄膜电池组件在太阳能交通灯和公共照明系统上的应用更具优势。而 LED 节能灯和非晶硅薄膜电池的匹配，更是开创了无源照明的新纪元。三、晶硅电池与薄膜电池优缺点比较两类电池在光伏发电应用以及投资上的主要差别在于：1 晶体硅电池光转换率高，但是
48、生产成本高，而且目前晶体硅原料供应紧张，受原料短缺的影响原料价格比较高。以投资 50MWp 的晶体硅电池片厂来说，完全投产周期大概为 6-12 个月，最大投资成本为 650-700 万元/MWp，需要 5 万平方英尺的建厂面积。电池片的加工工艺主要包括蚀刻、电路板印刷等。单晶硅虽然在实验室转换效率高于多晶硅，但由于受阳光照射角度的影响，在实际系统应用中，售价上与多晶硅电池差异不大。2 合金薄膜电池生产成本低，但是光转换率低下。投资 50MWp 的薄膜电池完全投产需要12-18 月左右的时间，最多需要资金 2$M/MWp，大概能创造 300 个左右工作机会。在生产方面，由于其底板为玻璃或者不锈钢
49、，因此可以生产出比晶体硅电池要大得多的电池片。但转换效率低光电产业研究报告之太阳能光伏- 29 -下，而且大规模生产技术仍然不成熟，售价最低。对于非晶硅电池来说，虽然具备大规模生产的条件，但生产出的电池片光转换效率稳定性较差。第四章 中国光伏市场概况第一节 中国太阳能资源从全国来看，中国是太阳能资源相当丰富的国家，总辐射量大致在 930-2330 千瓦小时/平方米/ 年之间。绝大多数地区年平均日辐射量在 4kWh/以上，西藏最高达 7kWh/。大体上说，我国约有三分之二以上的地区太阳能资源较好，特别是青藏高原和新疆、甘肃、内蒙古一带，利用太阳能的条件尤其有利。根据各地接受太阳总辐射量的多少，可将全国划分为四类地区。一类地区为中国太阳能资源最丰富的地区，日辐射量5.1KWh/。这些地区包括宁夏北部、甘肃北部、新疆东部、青海西部和西藏西部等地。尤以西藏西部最为丰富，最高达日辐射量 6.4KWh/，居世界光电产业研究报告之太阳能光伏- 30 -第二位，仅次于撒哈拉大沙漠。二类地区为中国太阳能资源较丰富地区，日辐射量 4.15.1KWh/。这些地区包括河北西北部、山西北部、内蒙古南部、宁夏南部、甘肃中部、青海东部
