世界最新光伏动态(杭州)

1世界最新光伏动态和国内政策分析国家发改委能源研究所2011年 8月 3日 浙江 杭州杭州光伏发电研讨会王斯成目 录光伏发电基本情况介绍；慕尼黑会议 展会情况介绍；国内 光伏工业现状；分布式发电 是关键中国的 能源战略？2什么是光伏发电？光伏发电是先进的固态发电技术31954年美国贝尔实验室光伏电池、组件和方阵单体 组件 方阵光伏电池 光伏组件光伏方阵4为什么要发展光伏发电？5世界能源现状及展望1、世界能源形式紧迫，是世界 10大焦点问题（ 能源 、水、食物、环境、贫穷、恐怖主义和战争、疾病、教育、民主和人口）之首。2、全球人口 2006年是 65亿 ，能源需求折合成装机是14.5TW ，每日能耗 220 106BOE ；到 2050年全世界人口大概要达到 100亿 ，按照每人每年 GDP增长 1.6%, GDP 单位能耗按照每年减少 1％，则能源需求装机将是 大约 30-60TW ，届时主要要靠可再生能源来解决。3、可是，世界上潜在水能资源 4.6TW ，经济可开采资源只有 0.9TW ；风能实际可开发资源 2-4TW ；生物质能 3TW （加起来总共 8TW ） 。只有太阳能是唯一能够保证人类未来需求的能量来源，其潜在资源 120000TW ，实际可开采资源高达600TW 。（核能的争议很大，是裂变还是聚变还没有定论，即 Nuclear Fusion? Nuclear Fission? ）注： TW ＝ 109kW ，来源：美国能源部 Office of Science 报告 .2005.4.世界能源发展趋势（ PVNET2003 ）（数据来源 EU JRC PV Roadmap 2004 ）2004年预测： 2020年 1% 2030年 10% 2050年 25% 2100年 >50%2009年预测： 欧洲到 2020年 PV占总发电量的 12% ，美国 2020年 PV占总发电量的 10%！6气候变化 /环境污染 /节能减排 /可再生能源利用最近国外的研究报告指出，在几年内我国将成为温室气体量排放最多的国家 。 世界银行估计， 2020年中国由于空气污染造成的环境和健康损失，将达到 GDP总量的 13% 。世界各国二氧化碳排放（ 2007）7光伏发电的特点1.体积小、重量轻。单位重量比功率： 50-1000W/kg；2.寿命长 ： 20-50年（工作 25年，效率下降 20% ）；3.零排放 ：无燃料消耗，无噪声，无污染；4. 发电不用水 （高倍聚光电池也如此）：可以在荒漠地区建设；5. 运行可靠 ：无机械转动部件，使用安全，免维护，无人值守；6.太阳能资源永不枯竭 （至少 50亿年）：各地区差异不大，分布式电站；7. 生产资料丰富 ：硅材料储量丰富，为地壳上除氧之外的丰度排列第二，达到26%之多；8. 不单独占地 ：可以安装到建筑上（ BIPV ）；9. 与峰值负荷重叠，起到削峰作用，属于 “ 黄金电力 ” ；10.规模大小皆宜： 10W-100GW ，可以 “ 搭积木 ” 式建设和安装；11.安装简单：建设周期短，安装成本低；12.能量回收期短： 0.8-3.0年；能量增值效应明显： 8-30倍13.规律性强，可预测：调度比风力发电容易；14.降价潜力大：系统造价：→ 1$/Wp，发电成本： 6￠ /Kwh太阳能光伏发电的优点81.功率密度低：（ 1000W/m 2)； 6亿 kW-6000km22.能量输入不连续：白天有，晚上没有；晴天有，阴天没有；3.大规模存储技术尚未解决，大规模应用没有自身调节能力；4. 小规模应用可以用蓄电池，昂贵且寿命短；5. 目前成本太高：系统投资： 3-5万元 /kW; 2-4元 /kWh;太阳能光伏发电的缺点（都不是致命的）光伏发电技术进展9商品化的太阳电池组件和效率就光伏技术来讲，三条技术路线：聚光太阳电池、薄膜太阳电池和晶体硅太阳电池。三条技术路线都可以在2020年以前达到商业化可竞争。10常规晶体硅太阳电池单晶硅太阳电池实验室最高效率： 24.7%商业化批量生产效率： 17%多晶硅太阳电池实验室最高效率： 20.3%商业化批量生产效率： 16%常规晶体硅太阳电池11光伏产业链及产业范围太阳级硅材料制造硅锭及硅片制造电池制造组件封装系统工程各环节专用材料制造光伏材料、器件、组件、系统的检测设备制造各环节专用设备的制造业光伏系统及系统平衡部件制造业背接触太阳电池 – 黑电池美国 SunPower 公司 22％效率的黑电池 日本 Sharp 公司效率 20％的黑电池实验室最高效率： 26.8%12背接触太阳电池 – 黑电池美国 SunPower 公司 22％效率的黑电池 日本 Sharp 公司效率 20％的黑电池实验室最高效率： 26.8%三洋电机高效、超薄 HIT电池日本三洋 HIT 电池商业化电池效率 23% ， 超薄电池（ 98微米 ）效率 22.8％ 。13Ｈ I Ｔ电池结构示意图?兼有 c-Si 、 薄膜硅的优点?高效率 (>21%)?结构相对简单?稳定性好?低温工艺 (<200 oC)薄膜太阳电池CIGS 薄膜太阳电池，最高效率 19.9%，商业化 12%。CdTe太阳电池最高效率： 16.9%商业化： 9-11%非晶硅 薄膜太阳电池，最高效率： 12.8%（稳定）商业化： 6-8%下一代 薄膜太阳电池14非晶硅太阳电池结构5-7% 9-10% 8-12%效率高达 12%的非晶硅太阳电池夏普宣布非晶硅薄膜电池效率上升至 12%，这是 a-Si薄膜电池转换效率的 巨大飞跃 。新的大型工厂将在 2011年开始批量生产双结技术的 a-Si薄膜电池。15碲化镉（ CdTe）和铜铟镓硒（ CIGS）电池结构12-14% 9-11%Gobal Solar 新型铜铟镓硒（ CIGS）电池经美国国家可再生能源实验室（ NREL ）的测试，美国的 Global Solar 在75MW 的生产线上生产出出效率 高于 13%的 柔性衬底铜铟镓硒 （ CIGS）太阳电池 ，一些太阳电池的效率甚至高达 15.3%。The National Renewable Energy Laboratory ( NREL ) has confirmed that Global Solar Energy is the first company to exceed the 13 percent efficiency mark using CIGS thin films on a flexible stainless steel substrate (Although Nanosolar claims, “NREL independently verified several of our cell foils to be as efficient as 15.3 percent . At 15.3 percent efficiency, they are the most efficient printed solar cell of any kind as well as the most efficient cell on a l o w - c o s t m e t a l f o i l . “ . Source: GreenTechMedia, May 10, 201016高倍聚光太阳电池η = 42.7%国内高倍聚光光伏系统HCPV廊坊新澳光伏 15kW河南南阳利达光伏 3kW 17为 250户居民提供电力和热水的 CPV系统低倍聚光太阳电池18国际太阳电池实验室效率日本三洋公司21.5HIT0.25 cm 2面积EPFL11.0± 0.5染料敏化电池2微米厚膜日本钟渊公司10.1± 0.2纳米硅太阳电池4.017cm 2面积德国斯图加特大学16.6± 0.4多晶硅薄膜电池1.032 cm 2面积美国国家可再生能源实验室16.5± 0.5CdTe0.410cm 2面积美国国家可再生能源实验室19.5± 0.6CIGS12.8(稳定 )± 0.70.27cm 2面积美国 USSC公司14.5(初始 )± 0.7非晶硅太阳电池4cm2面积日本能源公司30.28± 1.2InGaP/GaAs1.002cm 2面积德国弗朗霍夫（ Fraunhofer ）研究所20.3± 0.5多晶硅太阳电池聚光电池美国的 Spectrolab ， Spire公司(德国 Fraunhofer 研究所 )42.7GaAs多结电池单晶硅电池96倍聚光美国 SunPower 公司26.8± 0.8背接触聚光4cm2面积澳大利亚新南威尔士大学24.7± 0.5单晶硅太阳电池备注研制单位转换效率（％）电池种类国际太阳电池实验室效率数据来源： NREL19中国太阳电池实验室效率Domestic Highest Efficiency1.2中科院研究生院17.27HIT10× 109.7小面积南开大学11.8u-Si/a-Si 叠层电池10.2中科院等离子所7.4染料敏化电池0.502四川大学13.38CdTe0.87南开大学14.3CIGS1× 1天津电源研究所29.25GaAs电池20× 20南开大学9.2双结非晶硅电池12.5× 12.5无锡尚德18多晶硅太阳电池2× 2天津电源研究所20.4单晶硅电池面积 (cm2 )研究单位最高效率 (％ )太阳电池类型中国太阳电池实验室最高效率 （ STC： AM1.5, 1000W/m2, 25 ° C）2010年世界光伏产量和安装量20世界太阳电池发货量 World Solar Cell Shipment （ MWp ）59.1% shared by China mainland + Taiwan;45% shared by China mainland.Source: PV News May, 2011240001066079004000250017591195744.3561合计32801316668663.13141028973.845其它1200595432266.1202154140103.2120美国34001300900450台湾220015081300920928833602363.9251日本3120193020001062.8657470314193.4135欧洲10800401126001088400200501010中国201020092008200720062005200420032002公历年0500010000150002000025000300002002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010公历年发货量（MW） 其它美国台湾日本欧洲中国2009、 2010年国际光伏市场和安装量? 2010年世界光伏市场仍主要在欧洲，占世界总安装量的 81%。? 2010年德国安装量 7.4GW，占世界总安装量的 44.4%。Source: BSW March 28, 201151%9%6%7%7%4%2%2%4%1% 1%6%GerItaCzeJapUSFraChiSpaBelCanAusOther2009 20101008.33 2.08 1.30 2.35 2.39 3.39 4.58 5.72 6.51 8.85 14.97 44.37 2010份额（ %）16.70 1.28 0.32 0.20 0.36 0.37 0.52 0.72 0.90 1.00 1.36 2.30 7.41 2010（ GW）7.30 0.420.060.0640.290.150.160.290.480.480.410.73.82009（ GW）合计其他澳大利亚加拿大比利时西班牙中国法国美国日本捷克意大利德国国家44.4%13.8%8.1%6.0%5.3%4.2%3.1%7.7%1.9%1.2%2.2%2.2%德国意大利捷克日本美国法国中国西班牙比利时加拿大澳大利亚其他2122100.0 812.9 100.0 513合计649.8 404.9 57.7 296开阔地并网发电530.8 250.0 37.0 190城市 BIPV45.2 42.5 1.2 6路灯和分散利用35.3 43.0 1.2 6通信和工业应用28.9 72.5 2.9 15农村电气化1市场份额（％）累计安装量（ MWp)市场份额（％）年装机（ MWp)市场分类No.2010 年中国光伏市场分布23今后几年世界光伏市场分析大会报告对世界光伏市场的预测24世界光伏市场预测BSW 对世界光伏市场的预测25美国光伏市场预测日本光伏市场预测26印度光伏市场预测德国可再生能源法修订27德国光伏政策是否补贴了中国的光伏产业？28鼓励自发自用鼓励自发自用 - 直接消费29每日办公楼耗电曲线和太阳能光伏发电曲线的对比? Source: Winfreid Hoffmann, RWE-Schott Solar? Solar electricity production and electricity demand of an officebuilding match perfectly 德国太阳能经济的 9个目标30到 2010 年底，意大利光伏累计装机 3.276GW意大利的市场预测（ GIFI 意大利光伏工业协会 ）