光伏建筑一体化(BIPV)行业研究报告

光伏建筑一体光伏建筑一体光伏建筑一体光伏建筑一体 化化化化（ （（（BIPVBIPV）））） 行业行业行业行业 研究研究研究研究 报告报告报告报告 2008-9-10 目目目 目 录录录 录 一、BIPV 行业概述 .3 （一）BIPV 概念 .3 （二）BIPV 系统原理 .3 （三）BIPV 实现形式 .4 （四）BIPV 关键技术 .5 （五）BIPV 优越性 .6 （六）BIPV 应用领域 .6 二、BIPV 行业国内外发展状况 7 （一）BIPV 行业国外发展状况 7 （二）BIPV 行业国内发展状况 8 （三）国内外 涉足 BIPV 主要 企业 .10 三、上游光伏电池行业分析 11 （一）太阳能光伏行业介绍 .11 （二）光伏行业发展状况 13 四、BIPV 下游市场需求分析 .16 （一）BIPV 国际市场需求 16 （二）BIPV 国内市场需求 16 五、BIPV 国内外产业政策 .17 （一）国外光伏发电产业政策 .17 （二）我国并网光伏发电的政策 .17 （三）我国 BIPV 相关政策法规 .18 六、BIPV 行业发展前 景展望 .20 （一）影响行业发展有利和不利因素 .20 （二）BIPV 市场前景 .22 一一一 一、 、、 、BIPVBIPV 行业行业行业行业 概述概述概述概述 （（（ （一 一一 一） ）） ）BIPVBIPV 概念概念概念概念 光伏建筑一体化 Building Integated Photovoltaies，简称 BIPV指在建筑外围护 结构的表面安装光伏组件提供电力 ，同时作为建筑结构的功能部分 ，取代部分传统 建筑结构如屋顶板 、瓦、窗户 、建筑立面 、遮雨棚等 ，也可以做成光伏多功能建筑 组件 ，实现更多的功能 ，如光伏光热系统 、与照明结合 、与建筑遮阳结合等 。 图图图 图 1 BIPV 示意图示意图示意图示意图 （（（ （二 二二 二） ）） ）BIPVBIPV 系统原理系统原理系统原理系统原理 BIPV 系统 有独立发电和并网发电两种形式 。独立发电系统就是光伏系统产生 的电仅供自己使用 ；并网发电系统就是光伏系统与公共电网相连 ，光伏发电系统产 生的电除自己使用外 ，还可向公共电网输出 。独立发电和并网发电发电 系统的原理 如图所示 。 图图图 图 2 光伏发电系统原理 光伏发电系统原理光伏发电系统原理光伏发电系统原理 （（（ （三 三三 三） ）） ）BIPVBIPV 实现形式实现形式实现形式实现形式 从目前来看 ，光伏与建筑的结合有两种方式 一种是建筑与光伏系统相结合 ； 另外一种是建筑与光伏器件相结合 。 （1）建筑与光伏系统相结合 ，把封装好的的光伏组件 （平板或曲面板 ）安装在 居民住宅或建筑物的屋顶上 ，再与逆变器 、蓄电池 、控制器 、负载等装置相联 。光 伏系统还可以通过一定的装置与公共电网联接 。 （2）建筑与光伏器件相结合 ，建筑与光伏的进一步结合是将光伏器件与建筑材 料集成化 。一般的建筑物外围护表面采用涂料 、装饰瓷砖或幕墙玻璃 ，目的是为了 保护 和装饰建筑物 。如果用光伏器件代替部分建材 ，即用光伏组件来做建筑物的屋 顶、外墙和窗户 ，这样既可用做建材也可用以发电 。 目前大多数都是采用第一种方式 ，但这不属于真正意义上的 BIPV，BIPV 构件既 是光伏构件也是建筑部件 ，可以完全替代传统建材 ，这样即可用做建材又可以发电 ， 是光伏和建筑的完美融合 。 从光伏组件与建筑的集成来讲 ，主要有光伏幕墙 、光伏采光顶 、光伏遮阳板等 八种形式 ，如表 1。 表表表 表 1 BIPV 的主要形式的主要形式的主要形式的主要形式 BIPV 形式形式形式形式 光伏组件光伏组件光伏组件光伏组件 建筑要求建筑要求建筑要求建筑要求 类型类型类型类型 1 光伏采光顶 （天窗） 光伏玻璃组件 建筑效果 、结构强度 、采光 、遮风挡雨 集成 2 光伏屋顶 光伏屋面瓦 建筑效果 、结构强度 、遮风挡雨 集成 3 光伏幕墙 （透明幕墙 ） 光伏 玻璃组件（透明 ） 建筑效果 、结构强度 、采光 、遮风挡雨 集成 4 光伏幕墙 （非透明幕墙 ） 光伏 玻璃组件（非透明 ） 建筑效果 、结构强度 、遮风挡雨 集成 5 光伏遮阳板 （有采光要求 ） 光伏玻璃组件 （透明 ） 建筑效果 、结构强度 、采光 集成 6 光伏遮阳板 （无采光要求 ） 光伏玻璃组件 （非透明 ） 建筑效果 、结构强度 、 集成 7 屋顶光伏方阵 普通光伏电池 建筑效果 结合 8 墙面光伏方阵 普通光伏 电池 建筑效果 结合 BIPV 产品目前分为晶体硅 BIPV 构件和非晶硅薄膜 BIPV 构件 ，晶体硅转换效率 高，但其产品透光性差 ，颜色难以满足建筑对美观方面的追求 ；非晶硅目前转换效 率低于晶体硅 ，但透光性好 ，颜色更接近建筑的要求 ，同时成本低 ，尺寸大 ，适合 大规模化生产 ，是未来光伏建筑一体化的发展方向 。 （（（ （四 四四 四） ）） ）BIPVBIPV 关键技术关键技术关键技术关键技术 BIPV 的关键技术主要有以下几个方面 （ 1）与景观 、建筑结合的并网光伏电站设计和建设 ； （ 2）电站主要设备光伏组件 、控制逆变器等产品 ； （ 3） 100 kVA 以下的系列化与用户侧低压电网并联运行 的并网控制逆变器的研 制以及在电站中的实际应用 ； （ 4）光伏阵列与建筑集成的优化 ； （ 5）太阳能光伏发电系统与建筑物的一体化设计 ； （ 6）光伏阵列在建筑物屋顶上的安装结构与工艺设计 、线路设计与配线 、防雷 保护 、光伏电站监控系统等 。 BIPV 应当在建筑设计之初就开始考虑 。除了考虑 BIPV 的建筑特性 ，还要考虑 发电量的影响因素 。研究 BIPV 技术的任一领域 ，都要解决 4 个核心问题 光伏电 池的安装位置 、遮挡因素 、通风设计 、空调系统的综合设计 。 （（（ （五 五五 五） ）） ）BIPVBIPV 优越性优越性优越性优越性 从建筑 、技术和经济角度来看 ，光伏一建筑一体化有以下诸多优点 1 联网系统光伏阵列一般安装在闲置的屋顶或墙面上 ，无需额外用地或增建 其他设施 ，适用于人口密集的地方使用 。这对于土地昂贵的城市建筑尤其重要 。 2 可原地发电 、原地用电 ，在一定距离范围内可以节省电站送电网的投资 。 对于联网户用系统 ，光伏阵列所发电力既可供给本建筑物负载使用 ，也可送入电网 。 在阴雨天 、夜晚或光强很小的时候 ，寂载可由电网供电 。由于有光伏阵列和公共电 网共同给负载供应电力 ，增加了供电的可靠性 。 3 夏季 ，处于日照时 ，由于大量制冷设备的使用 ，形成电网用电高峰 。而这 时也是光伏阵列发电最多的时候 。 BIPV 系统除保证自身建筑用电外 ，还可以向电 网供电 ，从而缓解高峰电力需求 。 4 由于光伏阵列安装在屋顶和墙壁等外围护结构上 ，吸收太阳能 、转化为电 能大大降低了室外综合温度 ，减少了墙体得热和室内空调冷负荷 ，既节省了能源 ， 又利于保证室内的空气品质 。 5 避免了由于使用一般化石燃料发电所导致的空气污染和废渣污染 ，这对于 环保要求严格的今天与未来更为重要 。 6 由于光伏电池的组件化 ，光伏阵列安装起来很简便 ，而且可以任意选择发 电容量 。 7 在建筑围护结构上安等光伏阵列 ，可以促进 PV 部件的大规模生产 ，从而能 够进一步降低 PV 部件的市场价格 ，这对于 BIPV 系统的广泛应用有着极大的推动 作用 。 8 大尺度新型彩色光伏模块的诞生 ，不仅 约了昂贵的外装饰材料 玻璃幕墙 等 ，且使建筑外观更有魅力 。 （（（ （六 六六 六） ）） ）BIPBIPV 应用领域应用领域应用领域应用领域 目前 BIPV 的应用主要有大楼帷幕墙或外墙 、大楼 、停车场的遮阳棚 、大楼天 井、斜顶式屋顶建筑之屋瓦 、大型建筑物屋顶 /隔音墙等 ，个人住宅 、商业大楼 、学 校、医院楼 、机场 、地铁站站台 、公交车站以及大型工厂车间 都是 BIPV 可应用的 场所 。 图图图 图 3 BIPV 主要主要主要主要 应用领域应用领域应用领域应用领域 二二二 二、 、、 、BIPVBIPV 行业行业行业行业 国国国 国内 内内 内外 外外 外发展 发展发展发展 状况状况状况状况 （（（ （一 一一 一） ）） ）BIPBIPV 行业行业行业行业 国外国外国外国外 发展发展发展发展 状况状况状况状况 国外光伏发电已经完成了初期开发和示范阶段 ，正在向大批量生产和规模应用 发展 ，各国一直在通过改进工艺 、扩大规模 、开拓市场等 ，大力降低光伏电池的制 造成本和提高其发电效率 。 国际能源组织 IEA于 1991 年和 1997 年相继两次启动建筑光伏集成计划 ，许多 国家相继制定了本国的屋顶计划 。 1997 年 6 月美国宣布了 “百万屋顶光伏计划 ”， 计划 2010 年完成 ，总装机容量为 3025MWp，所产生的电力相当于 3 一 5 座大型燃 煤电站 ，每年可望减排二氧化碳 35 亿 t，相当于减少 85 万辆汽车的尾气排放 。为 此， 1998 年美 国政府的光伏研究经费增加了 30。该计划旨在促进美国光伏产业的 快速发展 ，把发电成本降到 6 美元 /kWh 以下 ，起到减排 CO2、增加社会就业 、保持 美国光伏产业在世界的领先地位的作用 。 欧洲于大致相同的时间宣布了百万屋顶计划 ，计划于 2010 年完成 。德国在此框 架下于 1998 年 10 月提出了在 6 年内安装 10 万套 PV 屋顶系统 ，总容量在 300500MW。 1999 年 5 月 14 日，德国仅用一年两个月建成了全球首座零排放太阳 能电池组件厂 ，完全用可再生能源提供电力 。目前世界上最大的安装在屋顶的光伏 并网系统是德国波茨坦太阳能屋顶电站 ，于 2004 年 7 月建成 ，容量为 5MW，由 3 万块太阳电池组件组成 ，每年能够发电 4200MWh。 日本很重视光伏与建筑相结合的技术 。 1997 年，通产省宣布执行 “七万屋顶 ” 计划 ，安装了 37MW 屋顶光伏系统 。自 2002 年以来 ，日本的屋顶计划与建筑一体 化得到了充分的发展 ，柔性太阳电池与建筑材料的相互结合使成本大大下降 。日本 光伏屋顶并网发电系统的特点是 太阳电池组件和房屋建筑材料形成一体 ，如“太阳 电池瓦 ”和“太阳电池玻璃幕墙 ”等，这样太阳电池就可以很容易地被安装在建筑 物上 ，也很容易被建筑公司所接受 。日本政府计划到 2010 年安装 5000MW 屋顶光 伏发电系统 。 在美 、日、德三国大规模的太阳能屋顶计划的推动下 ，以光伏集成建筑为核心 的光伏并网发电市场得到了极大的发展 。此外 ，意大利 、印度 、瑞士 、荷兰和西班 牙都有类似的计划在实施 。 （（（ （二 二二 二） ）） ）BIPVBIPV 行业行业行业行业 国内国内国内国内 发展发展发展发展 状况状况状况状况 随着光伏发电领域的转变 ，我国的 BIPV 系统的研究与开发已取得了很大的发 展。“九五 ”期间我国在深圳 、北京分别成功建成 17kw、 7kw 光伏发电屋顶并实现 并网发电 。“十五 ”又在北京上海建成多座建筑一体化的并网发电系统 。 2002 年上海奉贤建成 lOkW 建筑一体化并网发电系统 ，该系统 实现了自动化的 管理 。2003 年上海又建成了生态示范工程 ，其中 5kW 的并网发电系统与建筑有机地 结合在一起 ，该系统并网发电技术水平达到国际一流 。还有上海太阳能科技有限公 司建筑一体化办公示范楼采用了六项国内首创的太阳能发电与建筑直接相结合的技 术，并充分利用建筑一体化的诸多优点 ，总装机容量达 40kW，结合地温空调技术 ， 可以基本实现该建筑的能源自给 。 2003 年建成的北京市大兴区天普工业园的一幢建筑面积 8000m2 的综合利用新 能源的生态建筑工程示范楼 ，办公用电部分由 50kWp 太阳能光伏并网发电系统提供 。 深圳多个小系 统并联 ，与不同建筑相结合 ，总量为 1MW 规模 ，于 2004 年 8 月建成 ， 目前已经进入运行 。 2004 年 8 月，由深圳市政府投资 、中科院北京科诺伟业公司承建的 1MW 太阳能 光伏电站在深圳国际园林花卉博览园内建成发电 。该电站采用与市电直接并网的运 行方式 ，是目前亚洲最大的并网太阳能光伏电站 。该电站总容量 1000kW，光伏组件 总面积 7660m ，年发电能力约为 100 万 kWh，相当于每年可节省标准煤约 384t，年 减排 CO2 约 170 余 t，减排 SO2 约 7．68t。与常规能源发电比较 ，并网光伏发电系 统的运行 、维护费用很低 ，节约了运 营成本 。 2005 年 4 月，我国拥有自主知识产权的西部最大的乌鲁木齐 “3x20kW 并网光伏 发电站 ”成功并网运行 。它是在建筑物朝阳表面铺设太阳能光伏发电组件 ，能直接 将吸收的太阳能转化为电能 ，并通过逆变并网装置与常规电网实现高品质电能的双 向传输 。 2005 年上海提出了 10 万个屋顶安装光伏发电系统计划 ，随即 ，江苏也提出了 1 万屋顶光伏并网发电工程 。 表表表 表 2 2 近年来国内 近年来国内近年来国内近年来国内 BIPV 主要工程项目主要工程项目主要工程项目主要工程项目 项目名称 完成时间 装机规模 项目所在地 投资单位 建设单位 并网方式 慈溪天和家园光伏电 网工程 2006 年 12 月 43KWp 浙江慈溪 慈溪市住房发展 投资有限公司 常州天合 低压并网 常州市防震减灾指挥 中心光伏工程 2006 年 10 月 13KWp 常州 政府 常州市地 震局 常州天合 低压并网 林洋集团综合办公大 楼20KWp光伏并网发电 站 2007 年 6 月 20KWp 江苏启东 江苏林洋新能源 有限公司 林洋新能源 低压并网 江苏林洋新能源 3厂 方 110KWp 光伏并网发 电站 2007 年 7 月 110KWp 江苏启东 江苏林洋新能源 有限公司 林洋新能源 低压并网 江苏苏源集团 70KWp光 伏并网系统 2007 年 10 月 70KWp 江苏南京 苏源集团 林洋新能源 低压并网 无锡机场 800KW屋顶并 网工程 在建 800KWp 江苏无锡 无锡市机场 无锡尚德 低压并网 尚德光伏研发中心大 楼1MW 光伏建筑一体化 （BIPV光伏并网电站 在建 1MWp 江苏无锡 无锡尚德太阳能 电力有限公司 无锡尚德 低压并网 无锡五星花园小区屋 顶 300KW 并网系统 2007 年 3 月 300KWp 江苏无锡 益多集团 无锡尚德 低压并网 无锡国家工业设计园 300KW 屋顶太阳能光伏 并网发电应用技术及 示范工程项目 2007 年 12 月 300KWp 无锡工业 设计 园 无锡尚德太阳能 电力有限公司 无锡尚德 低压并网 （（（ （三 三三 三） ）） ）国内 国内国内国内 外外外 外涉足 涉足涉足涉足 BIPV 主要主要主要主要 企业企业企业企业 1、无锡尚德电力 控股有限 公司 公司 成立于 2001 年，主要从事晶体硅太阳能电池 、组建 、光伏系统工程 、光伏 应用产品的研究 、制造和销售 。 2005 年底在美国纽约上市 。 2007 年完成产量 360 兆瓦 ，形成 540 兆瓦生产能力 ，实现销售收入超 100 亿，公司市值突破百亿美元 ， 进入世界光伏前三强 。公司于 2006 年无锡尚德收购 有着 20 多年光伏产品制造经验 ， 在全球 BIPV 领域领军的企业 日本 MSK 公司 ，现能够向市场提供全系列的 BIPV 产 品。无锡尚 德承建了国内许多重要的光伏项目 ，如西部光明工程项目 、无锡国家工 业设计园 300KW 项目 、苏州国检屋顶光伏电站项目 、无锡国际机场 800KW 项目 、 深圳市民广场太阳能照明项目 、上海张江科技园 BIPV 项目 、上海崇明岛大型太阳 能光伏发电工程项目 、北京辉煌净雅大酒店 光电幕墙工程 等。 2008 年 5 月，公司 承 建了 法国 4.5MWBIPV 工程 项目 ，是 BIPV 历来最大安装工程之一 。 2、江苏 林洋新能源有限公司 公司 成立于 2004 年 8 月，主要从事 太阳能电池片 、电池组件的研发 、生产 和销 售。 2007 年底在美国纳斯达克上市 。目前具备 300MW 的太阳能电池生产能力 。公 司于 2006 年中期 ，从美国 GT Solar 公司引进了 BIPV 光伏玻璃幕墙生产线一条 。目 前可以生产尺寸大小 长宽 3.3m 2.5m、厚度 420mm 的双面玻璃光伏组件 ，该型 BIPV 光伏玻璃幕墙生产线全世界只有两条 ，另外一条在英国 。公司承建的 BIPV 工 程项目主要有 林洋集团综合办公大楼 20KWp 光伏并网发电站 、江苏林洋新能源 3厂方 110KWp 光伏并网发电站 、江苏苏源集团 70KWp 光伏并网系统等 。 光伏建筑一体化 （ BIPV）行业分析报告 11 3、深圳市瑞华建设 股份有限 公司 公司 成立于 1993 年，是一家集建筑幕墙 、光伏建筑一体化 、生产 、施工及 维护于一体的高科技企业 。公司 在 1997 年就致力于太阳能在建筑领域的应用研 究， 2006 年开始 ，公司成功承建广科中心 （已竣工 ）及北京南站 （正在建设中 ） 等 BIPV 项目 ，在 BIPV 领域占有一定领先优势 。目前瑞华建设 BIPV 组件的核 心部件太阳能电池全部来源于德国 WURTH 公司 ，瑞华建设现在是 WURTH 公 司的经两层玻璃复合处理后的 CIS 太阳能模板在中国销售的唯一合伙伙伴 ，合同 有效期至 2009 年 8 月 31 日。公司计划引进 BIPV 太阳薄膜电池生产线 ，预计明 年底投产 。 4、苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 公司 是一家 在加拿大注册 、美国纳斯达克上市的光伏公司 ，致力 于光伏产品 的研发 、制造 、销售和售后服务 。自 2001 年以来 ，阿特斯先后在中国建立了多 个全资子公司 ，分别从事太阳能组件和应用产品的生产 ，太阳能工程应用产品的 研发和太阳能电池片的生产 。阿特斯 在 BIPV 领域主要承建了 洛阳中硅研发楼光 伏电站 、奥运中心区景观信息柱 等项目 。 5、武汉日新科技 有限 公司 公司 成立于 2001 年，主要产品和服务有 BIPV 构件及集成系统 、太阳能光 伏组件 、太阳能照明产品及应用系统 等。该公司承建的 “武汉日新科技园 ”获国 家财政部 、建设部批准为可再生能源建筑应 用重点示范项目 ，是目前我国确定并 予以资助的最大的国家太阳能光伏建筑一体化应用示范项目 。 2008 年 3 月，公 司与 德国 Ersol集团签订供货合同 ，连续 3年购买 Ersol年产薄膜电池总量的 20。 三三三 三、 、、 、上游光伏电池行业分析 上游光伏电池行业分析上游光伏电池行业分析上游光伏电池行业分析 （（（ （一 一一 一） ）） ）太阳能光伏行业介绍 太阳能光伏行业介绍太阳能光伏行业介绍太阳能光伏行业介绍 1、太阳能光伏技术 太阳能光伏技术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 光伏建筑一体化 （ BIPV）行业分析报告 12 导体上时 ，两极交界处产生电流 。阳光强度越大 ，电流就越强 。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 。由于反射阳光 ，少云的天气甚至比 晴天发电效果更好 。 太阳能光伏技术具有以下优势 circle6 无需燃料 circle6 没有会磨损 、毁坏或需替换的活动部件 circle6 保持系统运转只需很少的维护 circle6 系统为组件 ，可在任何地方快速安装 circle6 无噪声 、无有害排放和污染气体 2、太阳能电池和组件 太阳能光伏电池通常用晶体硅或薄膜材料制造 ，前者由切割 、铸锭或者锻造 的方法获得 ，后者是一层薄膜附着在低价的衬背上 。目前市场生产和使用的太阳 能光伏电池大多数是用晶体硅材料制作的 ，2006年占 93％左右 ；未来发展 的重点 可能是薄膜太阳电池 ，它因用材少 、重量小 、外表光滑 、安装方便而更具发展潜 力。目前 薄膜电池的市场份额逐渐增加 。据世界光伏权威期刊 -Photon International杂志统计 ，2007年世界光伏电池产量约为 4200MWp，比2006年增加 69，其中薄膜电池的市场份额首次超过 12。 晶体硅仍是当前太阳能光伏电池的主流 。虽然从技术上讲 ，晶体硅并不是最 佳材料 ，但它易于获取 ，适用的技术与电子工业相同 。晶体硅电池大规模生产可 获得 20％的转换效率 。除效率外 ，电池的厚度也很重要 。薄的硅片 （wafer）意 味着较少 的硅材料消耗 ，从而降低成本 。硅片的平均厚度已从 2003年的 0.23mm 减小到 2007年的 0.18mm。同时 ，平均效率从 14％提升到 16％。 预计到 2010年，硅 片厚度将减小到 0.15mm，效率提升到 17.5％。 薄膜太阳电池是在廉价的玻璃 、不锈钢或塑料衬底上附上非常薄的感光材料 制成 ，比用料较多的晶体硅技术造价更低 ，其价格优势可抵消低效率的问题 。目 前已商业化的薄膜光伏电池材料有三种 非晶硅 a-Si、铜铟硒 CIS, CIGS 和 碲化镉 CdTe，它们的厚度只有几微米 。硅的暂时短缺为薄膜技术扩大市场份额 带来了机会 。欧洲能源协会预测 ，到2010年，薄膜光伏电池将占到光伏组件的 20 ％。 光伏建筑一体化 （ BIPV）行业分析报告 13 图图图 图4 4 光伏电池分类 光伏电池分类光伏电池分类光伏电池分类 表表表 表3 3 各种光伏电池性能比较 各种光伏电池性能比较各种光伏电池性能比较各种光伏电池性能比较 类型类型类型类型 转换效率转换效率转换效率转换效率 制造能耗制造能耗制造能耗制造能耗 成本成本成本成本 资源资源资源资源 可靠性可靠性可靠性可靠性 公害公害公害公害 单晶硅 13-20 高 高 中 高 小 多晶硅 10-18 中 中 中 中 小 非晶硅 8-12 低 低 丰富 中 小 砷化镓 18-22 高 很高 稀少 高 大 资料来源 Terra solar 网站 从上表可以看出 ，非晶硅太阳能电池虽然在转换效率方面 略逊于晶体硅太阳 能电池 ，但制造成本低廉 、能耗小是晶体硅太阳能电池不具备的特点 。除此之外 ， 非晶硅太阳能电池在生产技术上具有以下优点 （ 1）耗材少 、制造成本低 。硅 基薄膜电池的厚度小于 1 微米 ,不足晶体硅电池厚度的 1/100，大大降低了材料成 本；（ 2）硅基薄膜电池采用低温工艺技术 ，这不仅可节能降耗 ，而且便于采用 玻璃 、不锈钢等廉价衬底 ；（ 3）硅基薄膜采用气体的辉光放电分解沉积而成 ， 通过改变反应气体组成可方便地生成各种硅基薄膜材料 ，实现各种叠层结构的电 池，节省工序 。（ 4）便于实现大面积 、全自动化连续生产 。 （（（ （二 二二 二） ）） ）光伏 光伏光伏光伏 行业发展状况行业发展状况行业发展状况行业发展状况 1、世界光伏行业发展现状 能源和环境问题是近十几年来世界关注的焦点 ，为了实现能源和环境的可持 光伏电 池 晶体硅电池 薄膜涂层电池 单晶硅电池 多晶硅电池 非晶硅电池 合金薄膜电池 光伏建筑一体化 （ BIPV）行业分析报告 14 续发展 ，世界各国都将光伏发电作为发展的重点 。2005年2月16日， 京都协议 书生效 ，成为国际上推动新能源发展主要契机 ，将各个国家的发展新能源规划 推进到一个新的阶段 。很多国家都制定了相应的政策和规划 ，如在2003年，日本 政府生效了 可再生能源比例标准 （ 简称 RPS标准 ）， 规定电力公司的电力供 应中必须有一部分为新能源 （自供或外购皆可 ）。 该标准提出 ，要在 2010年将新 能源的发电量提高到 12.2TWh，占总发 电量的 1.35，总装机量达到 4820MW,在2006 年的科技政策中 ，日本政府计划在接下去五年中投资 25万亿日元 （约1800 亿美 元）增强日本科技的全球竞争力 ，而发展高效低成本光伏技术是日本全国的总体 科技发展的 14 个战略目标之一 ；德国 2000 年制定 了可再生能源法 ，并于2004 年德国立法机构对该法进行了修改 ，确定了购电补偿法 ，根据不同的太阳能发电 形式 ，政府给予为期 20 年，0.45-0.62 欧元 /度的补贴 ，每年递减 5-6.5％，2010 年可再生能源发电量占总发电量的 12.5％，而政府购电的价格达 到了每度电 0.574欧元 ，是当时德国火电价格的十倍以上 ；美国政府也在 2005 年制定了 〈联 邦能源政策法案 〉， 规定了对光伏系统的投入可以用来抵扣税收的措施 。其中 ， 对商用光伏系统 ，30税收抵扣 2 年，之后为 10；而对居民用光伏系统 ，30税 收抵扣 2 年，但2000 封顶 。 2006年，美国通过了 〈总统太阳能美国计划 〉， 由美国总统下令增加研发费用至 1.48 亿美金 ，该项目目的在于培养美国在太阳 能光伏技术的竞争力 。从2007 年开始 ，美国政府对光伏发电系统给予了税收抵 扣补贴 、低息贷款 、以及各 种投资补贴 ，以确保美国到 2020年的总光伏发电装机 量超过 7GW，其中 ，加州的目标为 3GW，占了美国总装机量目标的近一半 。 在各国政府的大力支持下 ，光伏产业发展迅速 ，最近 10年太阳电池及组件生 产的年平均增长率达到 33，最近 5年的年平均增长率达到 43％， 2007年世界太阳 电池产量达到 4200 MWp，比2006年增加 69。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 。 光伏建筑一体化 （ BIPV）行业分析报告 15 表表表 表4 4 全球主要太阳能光伏市场 全球主要太阳能光伏市场全球主要太阳能光伏市场全球主要太阳能光伏市场 单位单位单位单位 MWMW 地区或国家地区或国家地区或国家地区或国家 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 日本 171.20 251.10 363.90 601.50 833.00 927.50 920.0 欧洲 73.90 122.10 300.20 311.80 472.80 657.30 1062.8 美国 100.30 120.60 103.00 138.70 154.00 201.60 266.1 其他 40.60 53.30 53.30 141.50 322.50 714.00 295.15 全球全球全球全球 386.00 547.10 820.40 1193.50 1782.30 2500.30 4000.05 资料来源 可再生能源聚焦 ，2008年第二期 2、中国光伏行业发展现状 我国是一个能源需求大国 ，但是在石油等化石能源储量上较少 ，积极发展可 再生能源成为当务之急 。2006年中国太阳电池的产量达到 369.5 MWp，紧随日本 和德国之后 ，位居世界第三大光伏电池生产国 。至2006年，国内太阳电池的累计 使用量已达到 80MWp。中国光伏发电的市场主要在通信和工业应用 、农村和边远 地区应用 、光伏并网发电系统和太阳能商品及其他 。 在全球太阳能快速发展的背景下 ，中国光伏企业凭借低廉的价格迅速打入国 际市场 ，获得了良好的发展机遇 ，从晶体硅制造到生产太阳能电池芯片 、太阳能 电池组件以及太阳能终端应用产品 ，技术水平不断提高 ，产品结构不断完善 ，市 场规模不断扩大 ，中国 光伏产业进入全面 、快速的发展阶段 。2006年中国光伏电 池产量 370MW，己超过美国 ，成为世界第三大的生产国 。2007年中国光伏电池产 量1088.0MW，已超过美国和欧洲 ，成为世界最大的生产国 。 表表表 表5 5 20002 00-2006年中国光伏电池产量年中国光伏电池产量年中国光伏电池产量年中国光伏电池产量 年度年度年度年度 非晶硅产量非晶硅产量非晶硅产量非晶硅产量 （（（ （MWMW））） ） 晶体硅产量晶体硅产量晶体硅产量晶体硅产量 （（（ （MWMW））） ） 年总产量年总产量年总产量年总产量 （（（ （MWMW））） ） 年安装量年安装量年安装量年安装量 （（（ （MWMW））） ） 累计安装量累计安装量累计安装量累计安装量 （（（ （MWMW））） ） 2000年 0.60 2.20 2.80 3.30 19.00 2001年 0.30 4.00 4.30 4.50 23.50 2002年 2.00 4.00 6.00 20.30 45.00 2003年 2.00 10.00 12.00 10.00 55.00 2004年 5.00 45.00 50.00 10.00 65.00 2005年 12.70 133.00 145.70 5.00 70.00 2006年 45.50 324.00 369.50 15.00 85.00 光伏建筑一体化 （ BIPV）行业分析报告 16 资料来源 中国光伏发展报告 （2007年） 从上表可以看出 ，2000年太阳能电池产量为 2.8MW，2006年则达到 370MW，国 内太阳能电池年产量增长 130倍，发展势头相当迅速 ，但国内安 装量增长缓慢 ， 这主要是由于目前国内尚无具体的产业政策鼓励居民和企业使用太阳能发电 ，光 伏产业 90左右的产品均出口国外 。 从产业发展前景预计 ，光伏产品的运用 80和建筑结合起来 。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 能电池多 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 （中国光 伏发展报告 （2007）） 。 四四四 四、 、、 、BIPVBIPV 下游市场需求分析下游市场需求分析下游市场需求分析下游市场需求分析 （（（ （一 一一 一） ）） ）BIPVBIPV 国际市场需求国际市场需求国际市场需求国际市场需求 联合国能源机构的 调查报告显示 ， BIPV 将成为 21 世纪城市建筑节能的市场 热点 ，太阳能建筑业将是 21 世纪最重要的新兴产业之一 。预计到 2010 年，世界 光伏工程中的 BIPV 组件需求将会上升到 1600 万平方米 ，如果仅仅以 2000 元／ 平方米的市场价格来计算 ，就可达 40 亿美元的产值 。这一偌大的市场 ，将大大 拉动 BIPV 的市场需求 。 （（（ （二 二二 二） ）） ）BIPVBIPV 国内市场需求国内市场需求国内市场需求国内市场需求 光伏产品和建筑结合起来是光伏产业发展的未来趋势 ，中国 目前正在 进行太 阳能建筑一体化和并网发电系统的科技攻关和示范 ，太阳能建筑一体化和并网发 电最终会成为中国光伏应用的主要形式 ，这一市场一 旦启动 ，将成为最大最重要 的光伏市场 。“十一五 ”期间 ，中国节能建筑总面积累计要超过 21.6 亿平方米 ， 其中新建 16 亿平方米 ，改造 5.6 亿平方米 。我国现有大约 400 亿 m2 的建筑面 积，屋顶面积 40 亿 m2，加上南立面 ，可利用面积大约为 50 亿 m2。如果 20 用来安装太阳电池 ，可以装 100 GW。仅上海市就有 2 亿 m2 的屋顶 ，假设 1/10 的屋顶用作光伏并网发电 ，每年可获得 3447 亿 kWh 电。目前 这一市场 还是 政 光伏建筑一体化 （ BIPV）行业分析报告 17 策推动市场 ，尚处于示范阶段 ，预计在 2010 年将在全国全面推广 ，中国的屋顶 计划为 2010 年以前安装光伏电池 50MW， 2020 年以前将会有更大规模的 BIPV 项目 ，累计装机容量将达到 700 MW，占光伏发电市场分额的 39。 五五五 五、 、、 、BIPVBIPV 国内国内国内国内 外产业政策外产业政策外产业政策外产业政策 （（（ （一 一一 一） ）） ）国外光伏发电产业政策 国外光伏发电产业政策国外光伏发电产业政策国外光伏发电产业政策 （（（ （二 二二 二） ）） ）我国并网光伏发电的政策 我国并网光伏发电的政策我国并网光伏发电的政策我国并网光伏发电的政策 以前 ，对于并网光伏发电系统 ，电力部门是一事一批 ，自发自用或者是无偿 并网 ，电力部门并不出钱购买太阳能电力 。 2005 年 2 月 28 日全国人大常委会通 光伏建筑一体化 （ BIPV）行业分析报告 18 过可再生能源法 。 有关并网光伏发电政策要点有 （ 1）电网企业应当与依法取得行政许可或者报送备案的可再生能源发电企业 签订并网协议 ，全额收购其电网覆盖范围内可再生能源并网发 电项目的上网电 量，并为可再生能源发电提供上网服务 。 （ 2）可再生能源发电项目的上网电价 ，由国务院价格主管部门根据不同类型 可再生能源发电的特点和不同地区的情况 ，按照有利于促进可再生能源开发利用 和经济合理的原则确定 。 （ 3）电网企业依照本法第十九条规定确定的上网电价收购可再生能源电量所 发生的费用高于按照常规能源发电平均上网电价计算所发生费用之间的差额 ，附 加在销售电价中分摊 。 （（（ （三 三三 三） ）） ）我国 我国我国我国 BIPV 相关政策法规相关政策法规相关政策法规相关政策法规 2006 年 1 月 1 日起施行的 民用建筑节能管理规定 第七条指出 ，鼓励民 用建筑节能的科学研究和技术开发 ，推广应 用节能型的建筑 、结构 、材料 、用能 设备和附属设施及相应的施工工艺 、应用技术和管理技术 ，促进可再生能源的开 发利用 ；第十一条指出 ，新建民用建筑应当严格执行建筑节能标准要求 ，民用建 筑工程扩建和改建时 ，应当对原建筑进行节能改造 。 2006 年 6 月 1 日实施的 绿色建筑评价标准 （ GB/T50378-2006）明确将可 再生能源发电作为绿色建筑评价的优选项 。 2007 年 8 月国家发改委发布的 可再生能源中长期发展规划 ， 按照规划要 求，在经济较发达 、现代化水平较高的大中城市 ，建设与建筑物一体化的屋顶太 阳能并网光伏发电设施 ，首先在 公益性建筑物上应用 ，然后逐渐推广到其它建筑 物，同时在道路 、公园 、车站等公共设施照明中推广使用光伏电源 。“十一五 ” 时期 ，重点在北京 、上海 、江苏 、广东 、山东等地区开展城市建筑屋顶光伏发电 试点 。到 2010 年，全国建成 1000 个屋顶光伏发电项目 ，总容量 5 万千瓦 。到 2020 年，全国建成 2 万个屋顶光伏发电项目 ，总容量 100 万千瓦 。 2007