太阳能发电产业发展前景分析
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太阳能发电产业发展前景分析
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。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。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。
太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源,具有充分的清洁性、绝对的安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和免维护性、资源的充足性及潜在的经济性等优点,在长期的能源战略中具有重要地位。
我们对太阳能的利用大致可以分为光热转换和光电转换两种方式,其中,光电利用(光伏发电)是近些年来发展最快,也是最具经济潜力的能源开发领域。太阳能电池是光伏发电系统中的关键部分,包括硅系太阳电池(单晶硅、多晶硅、非晶硅电池)和非硅系太阳能电池等。多晶硅薄膜电池由于所使用的硅材料较少,又无效率衰退问题,并且可以在廉价衬底材料上制备,其成本远低于单晶硅电池,经济效益较好。此外,非多晶硅薄膜电池也具有极大的发展潜力。
在晶体硅太阳能电池的产业链上分布着晶硅制备、硅片生产、电池制造、组件封装四个环节。上游环节的企业掌握技术优势,具有较强的议价能力,可以通过提高产品价格将成本压力向下游传导,从而保证自身获得较高的盈利能力。非多晶硅薄膜电池可以用IC废料作为原料,成本低廉。
在各国政府的扶持下,世界太阳能电池产量快速增长,1995-2005年间,全球太阳能电池产量增长了17倍。我们预计,2010年全球太阳能电池的年产量有望较2005年的年产量增长6.3倍,整个行业的销售收入有望增长3.5倍。
我国太阳能资源非常丰富,开发利用的潜力非常大。我国太阳能发电产业的应用空间也非常广阔,可以应用于并网发电、与建材结合、解决边远地区用电困难问题等。我国政府对太阳能发电产业也给予了充分的扶持,先后出台了一系列法律、政策,有力的支持了产业的发展。
2005年后,我国太阳能发电产业有了突飞猛进的发展,无锡尚德、天威英利、新光硅业、浙江中意、赛维LDK、新疆新能源、常州天合、天津京瓷等公司纷纷进入成长期,生产规模不断扩大,技术水平不断提高,企业竞争力不断增强。
目前,各国市场均给予太阳能发电相关公司较高的估值水平,从一个侧面也反映出各国投资者对这一产业发展前景乐观的预期。我国太阳能发电产业正处在成长初期,发展前景广阔。
1\世界能源供应紧张,发展可再生能源
急迫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。跟据美国能源情报署的预测,2001年至2025年间,全球能源消费总量将从102.4亿吨油当量增加到162亿吨油当量,增幅54.目前,化石能源(石油、煤炭、天然气等)是全球能源消费的主要组成部分,其消费总量逐年攀升。但是,化石能源是不可再生的,且储量有限,其产量的萎缩不可避免。根据《BP世界能源统计2006》的统计数据,全球石油探明储量可供生产40多年,天然气和煤炭分别可以供应65年和155年。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。
能源供应的紧张和价格的高涨对能源消费大国有着深刻的影响。作为全球能源市场日趋重要的组成部分,目前我国的能源消费量已占世界能源消费总量的15.据预测,目前我国主要能源煤炭、石油和天然气的储采比大致为全球平均水平的50、40和70左右,均早于全球化石能源枯竭速度,能源安全问题越发重要。此外,化石能源利用所产生的污染环境、温室效应等问题也是困扰我国社会经济发展的重要因素。
在化石能源供应日趋紧张的背景下,世界各国均努力寻求稳定充足的能源供应,其中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。从世界可再生能源的利用与发展趋势看,风能、太阳能和生物质能发展最快,产业前景最好,其开发利用增长率远高于常规能源。
太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源,也是清洁能源。从理论上看,太阳能每秒钟到达地面的能量高达80万千瓦,如转化为电能,则每年的发电量相当于目前世界上能耗的40倍。此外,太阳能具有充分的清洁性、绝对的安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和免维护性、资源的充足性及潜在的经济性等优点,因此,国际上普遍认为,在长期的能源战略中,太阳能具有更重要的地位。
2\太阳能利用和太阳能电池
2.1
太阳能的利用截至目前,我们对太阳能的利用大致可以分为光热转换和光电转换两种方式,其中,光电利用是近些年来发展最快,也是最具经济潜力的能源开发领域。光电转换(即光伏发电)的原理是利用半导体界面(硅材料或其他材料)的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术,其优点是较少受地域限制,还具有安全可靠、无噪声、低污染、无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电及建设同期短的优点。
光伏发电系统主要由太阳能电池、蓄电池、控制器和逆变器构成。光伏发电系统可分为独立太阳能光伏发电系统和并网太阳能光伏发电系统:独立太阳能光伏发电是指太阳能光伏发电不与电网连接的发电方式,典型特征为需要蓄电池来存储能量,在民用范围内主要用于边远的乡村,如家庭系统、村级太阳能光伏电站;在工业范围内主要用于电讯、卫星广播电视、太阳能水泵,在具备风力发电和小水电的地区还可以组成混合发电系统等。并网太阳能光伏发电是指太阳能光伏发电连接到国家电网的发电的方式,成为电网的补充。
2.2
太阳能电池太阳能电池是光伏发电系统中的关键部分,根据所用材料的不同,可分为硅系太阳能电池和非硅太阳能电池两大类。硅系太阳能电池应用广泛,技术相对成熟,几乎占据了全部太阳能电池市场。非硅太阳能电池包括多元化合物太阳能电池;功能高分子材料太阳能电池;纳米晶太阳能电池等,这些材质的电池多处于实验室研发阶段,尚未规模应用。
(1)硅系太阳能电池硅系太阳能电池包括单晶硅电池、多晶硅薄膜电池和非多晶硅薄膜电池。其中,单晶硅大阳能电池转换效率最高,技术也最为成熟。高性能单晶硅电池是在高质量单晶硅材料和相关的成热的加工处理工艺基础上形成的,具有最高的转换效率(光电转换率可以达到23),在现阶段的大规模应用和工业生产中占据主导地位。但是,通常的单晶体硅太阳能电池是在厚度350-450μm的高质量硅片上制成的,这种硅片由