国内外光伏发电发展现状及前景

研究光伏发电发展现状及前景
摘要
2000年以来，全球光伏产业连续6年以30%~~60%以上的速度增长，2002年全球光伏电池产量为560MW/a，到2003年已高达750MW/a,增长了34%。

2004年开始，德国对可再生能源法进行了修订，新的补贴法案促成了德国光伏市场随后的爆发，随之而来的是发达国家间新一轮的政策热潮和全球光伏市场的更高速膨胀。

随着全球经济化和世界人口的发展要求更多的能源来满足经济和人口发展的需要。

但石油、煤炭等不可再生能源储量的不断减少，新能源还在探索阶段，同时对太阳能电池板生产工艺和太阳能组件的加工流程进行描述，并对未来我国太阳能发电进行了展望。

关键词：能源危机，光伏发电，单晶硅，太阳能电池板
英文题目
The current situation and the future photovoltaic power generation
Every revolution in the world are closely related with energy. As the global economic and the world population development requires more energy to meet the needs of the development of economy and population. But oil, coal and other non-renewable energy reserves, new energy is dwindling in exploration stage, plus fossil energy exploitation improper, will cause the energy crisis. This paper summarizes the current status quo, the global energy for power and solar power, and in recent years the ease of solar photovoltaic power generation of state strongly support, showed the importance of photovoltaic power generation with good prospect, introduces in detail the monocrystalline silicon solar energy cell production process and production process, discusses the nanometric simultaneously on the solar panels production process and solar energy components processing flow description, and the future was prospected in solar power.
KEY WORDS:The energy crisis, photovoltaic energy, monocrystalline silicon, solar panels
目录
一、国内能源危机………………………………………………
二、光伏发电对能源的缓解…………………………………….
三、国内太阳能的发展………………………………………..
四、世界光伏发电的高速发展主要表现………………………
结论………………………………………………………………..
谢辞…………………………………………………………..
参考文献……………………………………………………..
前言
人类社会已进入21世纪,在新千年开始之际,热门正面临着一系
列重大的挑战,全球
经济发展,人口迅速增加,需要提供更多的食物、住房和原料,因而对能源的需求量也不断增加。

在过去20年中,全世界能源消耗量增加了40%,其中85%以上使用的是矿物燃料。

这些矿物燃料燃烧时要产生大量温室气体,全球单是CO2排放量每年就超过500亿吨,而且还在不断扩大。

形成的酸雨造成土壤退化,危害动植物。

全球气候变暖可能会产生灾难性后果,必须采取坚决措施,减少温室气体的排放。

因此,治理环境污染,已成为当务之急。

同时,矿物燃料的储藏量是有限的,按目前探明的储藏与开发速度的比例计算,地球上可再开采的能源,石油为40年,天然气约为60年,煤炭为200年。

如不采取有效措施,到本世纪中叶,人类必将面临矿物燃料枯竭的严重局面。

第1章国内能源危机
1.1国内的能源现状
1.1.1国内整体资源现状
当今世界，能源短缺已成为举世瞩目的突出问题，人类经济社会的可持续发展正面临着来自能源短缺的严峻挑战。

在解决能源开发、利用、供应、消费与经济社会发展的矛盾中，我国的情形更为复杂和严重，以致能源安全被提到了国家战略的高度。

在此情况下，建设国家战略能源基地，保障国家能源供给，在承担历史使命中又好又快发展我区能源经济，显然具有重要意义。

总体来看，我国是世界上能源资源总量不足、人均占有量较低的国家。

“贫油少气富煤”的资源特点决定了我国在未来一个较长时期内能源供求形势不容乐观的总趋势。

据国内不同地区、众多媒体报道，随着工业化、城市化的快速推进，以及居民消费结构的升级和工业结构的重型化，进入新世纪以来我国的能源供求形势经历了由紧张到短缺，再到严重短缺直至向危机
转化的过程。

最近3年电力供应的基本平衡，难以掩盖能源供应总体不足、长期短缺的矛盾。

1.1.2电力危机
2003年，全国有19个省市拉闸限电，2004年增加到24个，2005年进一步上升到26个。

广东、贵州、江苏、湖南、重庆、陕西等10多个省市电厂用煤全面告急，部分地处南方的电厂储煤量仅够1天发电，就连坐拥煤海的山西电储煤一度也只够3天发电。

在全国性的“迎峰度夏”期间，不少城市对企业电力供应不得不采取“开四停三”或“开三停四”措施。

为保证电厂发电，一年之内，抢运煤炭的问题两次上了国务院总理办公会议。

燃油同样出现了全国性的紧张。

广东省不得不出台了限制用油的红头文件(单、双日加油)，北方地区的许多加油站甚至无油可加。

2006年春节期间，东部、中部部分城市的液化气每瓶涨到90元以上，海南省甚至超过了100元。

自2003年能源严重短缺的局面出现以来，关于电煤告急、拉闸限电、油荒、气荒的报道始终不绝于耳。

2010年元旦前后，多家媒体集中报道了华北、华中、华东地区能源供应的危急状况：湖北从2009年11月初出现电煤告急状况，12月11日全省进入拉闸限电状态，到12月28日全省36台20万千瓦及以上机组中已有11台因缺煤而停机，致使武汉近2000家工厂开始轮流停产让电，保证居民用电。

专家称根据2009年12月至2010年3月的用电需求，即使用掉当时的全部库存，全省仍有76万吨电
煤缺口；重庆电力调度数据显示，2010年1月4日早高峰负荷达到741万千瓦，而当时重庆电网实际可调出力仅580万千瓦左右，缺口超过百万千瓦；自2009年11月19日起，安徽省20家主力火电厂中有15家存煤量低于7天的警戒线。

到11月底，省内华能集团下属巢湖电厂、大唐集团下属田家庵电厂、洛河电厂等多家电厂，存煤已不足2天用量；上海、江苏等省市也出现局部时段拉闸限电情况。

相对于能源需求突然迅速增长的，是供应能力增长的严重滞后。

煤炭：“九五”期间全国大中型煤矿的开工建设规模仅3370万吨，为“六五”、“七五”、“八五”各时期的约30%。

1998年到2001年，大中型煤矿的新增生产能力仅5000万吨，加上老煤矿报废和关闭小煤矿的影响，我国在此期间的煤炭实际供应能力远低于此数。

1.1.3石油危机
石油的问题更加严重。

截至2010年，我国的原油进口已远超出国内市场需求量的一半。

成品油频繁的大幅度涨价，已让广大老百姓苦不堪言
一方面是基于投资不足和建设滞后所形成的能源供应严重短缺，另一方面是基于产业结构变化和消费结构升级造成的能源需求骤涨，应该说这是进入新世纪以来我国能源供求形势全面紧张的直接原因。

综合考虑国内连续多年能源短缺和长期能源供应紧张的趋势，以及《京都议定书》生效、清洁发展机制启动、能源形势动荡的国际背景，笔者认为，当前已到了一个必须从战略高度谋划、从根本上解决能源问题的时候。

而解决这一问题最现实的出路，就是秉承“节能优先，开发新的可再生能源为基础的新型能源战略。

而可再生能源中太阳能是个取值不竭用之不尽的能源。

近几年来，我国光伏产业经历了高速发展期。

特别是在2007年，我国光伏产业呈现出爆发式增长，使得我国一跃成为全球第一大生产国；而且，高纯多晶硅技术以及其他许多关键生产技术装备的研发和国产化工作也取得令人鼓舞的进展。

第2章光伏发电对能源的缓解
2.1光伏发电的现状
2.1.1光伏产业的扩大
随着现代工业的发展，全球能源危机和大气污染问题日益突出，太阳能作为理想的可再生能源受到了许多国家的重视。

目前太阳能电池的种类不断增多、应用范围日益广阔、市场规模逐步扩大。

世界光伏组件在过去15年平均增长率约15%。

20世纪90年代后期，发展更加迅速，1999年光伏组件生产达到200兆瓦。

商品化电池效率从10%～13%提高到13%～15%，生产规模从1～5兆瓦/年发展到5～25兆瓦/年，并正在向50兆瓦甚至100兆瓦扩大。

光伏组件的生产成本降到3美元/瓦以下2.2世界各国光伏产业的发展
2.1.2 世界光伏产业的现状
近几年，全世界太阳能电池的生产量平均每年增长近40%，2004年全世界生产总量更达1000兆瓦。

发展中国家印度处于领先地位，目前有50多家公司从事与光伏发电技术有关的制造业，其中有6个太阳电池制造厂和12个组件生产厂，年生产组件11兆瓦，累计装机容量约40兆瓦。

本世纪以来，一些发达国家纷纷制定了发展包括太阳能电池在内的可再生能源计划。

太阳能电池的研究和生产在欧洲、美洲、亚洲大规模铺开。

美国和日本为争夺世界光伏市场的霸主地位，争相出台太阳能技术的研究开发计划。

第3章光伏发点的现状及前景
近几年来，我国光伏产业经历了爆发式增长，已基本形成了涵盖多晶硅材料、铸锭、拉单晶、电池片、封装、平衡部件、系统集成、光伏应用产品和专用设备制造的较完整产业链。

产业链各个环节的专用设备和专用材料的国产化加快，许多设备完全实现了国产化并有部分出口。

截止到2007年底，全国太阳能电池和组件的生产能力分别达到2.9GWp和3.8GWp，当年产量分别比2006年增长148％和138％，达到1.1GWp和1.7GWp，均占世界总产量的27％以上，使我国成为全球第一大太阳能电池和组件生产国。

2007年我国光伏产业的销售收入也增加到1000亿元，从业人员达到8万人以上。

特别是多年持续严重制约我国光伏产业发展的高纯多晶硅制造技术，在这两年内实现了重大技术突破。

在科技部和国家发展改革委等有关部门支持下，2007年新光硅业、洛阳中硅、江苏中能等3个企业分别建成了千吨级高纯硅生产线，使得全年高纯硅产量大幅增加到1130吨。

2008年，随着江苏中能二期和重庆大全的各自1500吨多晶硅工程的建成投产，预计国内超纯多晶硅的全年产量将超过4000吨。

而且，重庆大全和江苏中能公司实现了还原尾气回收利用技术和多晶硅还原炉制造技术的重大突破；据介绍，综合能耗已降到150-180kWh/kg(使得成本降低到约50美元／kg)，显著低于其他国内同类企业的250-300kWh/kg，主要物料的综合回收率也超过98％。

最近，江苏中能等一些国内企业还在积极准备开发引进流化床法、硅烷
法等新型高纯硅生产技术，可望使高纯多晶硅生产的综合电耗降至20-50kWh/kg，成本降至15-25美元／kg。

据不完全统计，目前全国至少有33家高纯硅生产企业的一期工程产能总计约为4.4万吨(规划总产能高达8.8万吨)，如果这些项目能顺利建成投产，预计我国2010年的多晶硅产量将超过3万吨，将从根本上缓解高纯硅材料的供需紧张的矛盾。

随着我国光伏产业的迅速发展壮大，不少地方和企业近年来积极建设MWp级并网光伏系统(主要是建筑屋顶光伏系统)。

据不完全统计，截止到2008年5月，全国已建和在建11个MWp级并网光伏系统，大部分预计在2009年建成。

一些光伏设备制造企业还积极探寻建设更大规模光伏发电站的机会；江苏等省份还提出制定“万个太阳能屋顶计划”。

我国第十届
中国太阳能光伏会议的《常州宣言》提出了非常积极的目标，力争在2015年前使光伏发电成本下降到1.5元／kWh，在10年内使光伏发电量占到全国总发电量的1％，这意味着大约500亿kWh的年发电量和超过4000万kW的装机量。

在可再生能源中，太阳能取之不尽，清洁安全，是理想的可再生能源。

我国的太阳能资源比较丰富，且分布范围较广，太阳能光伏发电的发展潜力巨大。

此外，目前太阳能光伏
发电技术已日趋成熟，是最具可持续发展的可再生能源技术之一。

截止2004年，太阳能光伏发电的应用领域遍及我们生活的各个方面，如交通、通讯、公共设施（如照明）、家庭生活用电等。

尤其是在边远地区，太阳能光伏发电更加显示它的优势。

我国目前尚有约30000个村庄，700万户，3000万农村人员还没有用上电，60%的有电县严重缺电，光伏市场潜力巨大。

专家预测2006年我国太阳能电池生产能力将超过300兆瓦。

在今后的十几年中，太阳电池的市场走向将发生很大的改变，到2010年以前中国太阳电池多数是用于独立光伏发电系统，从2011年到2020年，中国光伏发电的市场主流将会由独立发电系统转向并网发电系统，包括沙漠电站和城市屋顶发电系统。

第4章世界光伏发电的高速发展主要表现
世界光伏发电的高速发展主要表现在以下几方面。

（1）光伏电池产量持续增长
多年来光伏产业一直是世界增长速度最高和最稳定的领域之一，1999~~2005年间，光伏电池产量以年均增长率超过40%的速度高速发展，太阳电池的产量从1999年的202MW增加到2005年的1818MW，增长了9倍。

（2）生产规模不断扩大
光伏产业的领头企业电池产量早已突破100MW，且有越来越多的企业已经提出了建设年产1000MW电池生产线的目标。

（3）光伏市场飞速膨胀
不断有新的国家出台激励光伏发展的政策。

2004年德国补贴法修订后，仅用了一年，即在2005年，德国市场年装机容量便达到了837MW，占全球市场的57%，政府政策对光伏的激励可想而知。

而2006年，美国加州正式出台3000MW光伏安装计划，带动美国其它各州也纷纷仿效。

美国将成为继日本、欧洲之后又一大的光伏市场。

（4）新技术不断出现，电池效率不断提高
随着自动化程度和生产技术水平的提高，电池效率将由现在的水平（单晶硅16%~~18%，多晶硅15%~~17%）向更高水平（单晶硅18%~~20%，多晶硅16%~~18）发展。

本公司与中科院联手，最新研制成功利用宇宙光能发电，光能发电采用最先进的生产工艺，每天可利用光能发电17小时。

（市场现有的单晶硅、多晶硅太阳能电池只可利用8小时，且对环境存有污染）。

光能发电是当今世界的尖端科技，将为全人类彻底解决“能源危机”“环境污染”和“可持续发展”等三大世界难题，将做出历史性、跨世代的伟大贡献，将为人类利用新能源、新技术方面进入一个崭新的时代，引发一场世界科技革命，让全人类过着健康、幸福、和谐的生活......
据《河南日报》2011年2月16日报道，河南省年需太阳能发电板20亿平方米，国内市场年需600亿平方米，而当今市场利用光能技术发电为零，市场前景不可估量......
结论
光伏发电除提供能源外，太阳能光伏还有许多特殊优势，尤其是它可以为边远地区、特殊场合供电。

考虑到太阳能光伏的附加价值，光伏发电的综合经济效益大大提升，因此不能单纯与传统发电模式比较单位发电成本。

太阳能光伏可以降低温室气体和污染物排放、创造就业机会、保障能源安全和促进农村尤其是边远农村的发展。

总之，发展太阳能光伏有许多经济、社会和环境保护的积极意义。

谢辞
在光伏发电的现状及前景这个课题的研究和撰写中每当我举目无亲，孤独无助的时候，感谢赵营刚老师对我孜孜不倦的教导和帮助是我能顺利完成这个课题，在此我向老师赵营刚献上我深深的谢意！
参考文献
（1）期刊：西安轻工业学报
作者：宁铎高继春
（2）期刊：科技资讯
作者：黄海波中南大学
（3）期刊：电力需求侧管理
（注：专业文档是经验性极强的领域，无法思考和涵盖全面，素材和资料部分来自网络，供参考。

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