2013 中国光伏发电发展路线图

1 中国光伏发展路线图 完整 版 中国光伏发展路线图编写组 2013年 12月 20日 2 目 录 序 4 主要观点和发现 . 5 1. 引 言 . 5 1.1. 光伏发电的基本原理和技术特点 . 5 1.2. 发展光伏发电的重要性和必要性 . 7 1.3. 光伏路线图的研究目的 . 8 1.4. 光伏路线图的研究方法 . 9 2. 光伏发电发展现状和障碍 分析 . 10 2.1. 国内外光伏市场发展现状 . 10 2.2. 国内外光伏产业发展现状 . 13 2.2.1. 全球光伏产业现状 . 13 2.2.2. 中国光伏产业发展现状 . 15 2.3. 技术发展现状 . 18 2.4. 光伏发电成本和现行激励政策 . 22 2.5. 中国电源 /电网架构现状和近期规划 29 3. 光伏发 电规模化发展的资源条件和制约因素 . 36 3.1. 太阳能资源 . 36 3.2. 建筑屋面资源 . 37 3.3. 荒漠资源 . 38 3.4. 电网接入 . 39 3.5. 技术障碍和差距 . 41 3.6. 成本障碍 . 43 3.7. 支撑体系 . 43 3.8. 政策和其它 . 44 4. 光伏发电的发展前景和目标 （ 2020， 2030， 2050） 45 4.1. 光伏市场的发展前景和目标 . 45 4.1.1. 其它光 伏路线图和一次能源消费顶层设计 . 45 4.1.2. 情景分析 . 47 4.1.3. 基本情景 . 48 4.1.4. 积极情景 . 50 4.2. 光伏产业的发展前景和目标 . 53 4.3. 光伏电池技术的发展前景和目标 . 55 4.3.1. 晶 体硅电池技术 . 56 4.3.2. 薄膜电池技术 . 57 4.3.3. 聚光光伏技术 . 59 4.3.4. 下一代新型电池 . 59 4.3.5. 光伏电池技术汇总 . 60 4.4. 光伏系统技术的发展前景和目标 . 61 4.5. 电网支 撑和消纳高比例光伏的发展前景 . 62 4.5.1. 太阳能电力并网、输送和消纳途径 . 62 4.5.2. 统筹大规模太阳能发电与电网的发展规划 . 64 4.5.3. 电力系统的综合协调和电源的优化配置 . 65 4.5.4. 通过分布式储能应用和电价政策，创新用户侧管理 . 66 4.5.5. 太阳能发电并网技术发展战略重点 . 67 4.5.6. 科技创新促光伏成为优质电源，实现对常规电源的容量替代 . 69 4.5.7. 德国对于高比例可再生能源转型的见解 . 69 3 4.6. 储能技术的发展前景 . 72 4.6.1. 储能技术的地位和作用 . 72 4.6.2. 储能技术国内外发展现状 . 72 4.6.3. 大规模储能技术的应用路线 . 74 4.7. 光伏成本下降趋势和平价路线图 . 76 4.8. 中国光伏市场的区域布局和开发时序 . 78 4.8.1. 区域布局 . 79 4.8.2. 开发时序 . 82 4.8.3. 中远期（ 2030， 2050） . 82 4.9. 经济、社会和环境效益 . 84 5. 政策框架和支撑体系 . 85 5.1. 分阶段的市场激励政策 . 85 5.2. 电力系统转型和体制改革 . 87 5.3. 技术创新促进政策 . 88 5.4. 质量保证体系建设（标准、检测、认证） . 90 5.5. 人才队伍建设 . 90 6. 行动计划建议 . 90 6.1. 政府部门牵头的行动 . 90 6.2. 光伏行业牵头的行动 . 91 6.3. 电力系统牵头的行动 . 92 6.3.1. 发展目标 . 92 6.3.2. 行动计划 . 92 7. 路线图的使用与改进 . 94 8. 参考文献 . 95 4 序 能源和环境的可持续发展是近年来 世界的 主 旋律 。 毋庸置疑，传统的化石能源 终有消耗殆尽之时，而大量化石燃料的使用又给地球带来严重的污染， 为了保障能 源安全、发展经济和应对气候变化，全球各国都在大力推广可再生能源。在可再生 能源中，太阳能无疑是一种安全清洁、普遍广泛和具有潜力的替代能源，开发并利 用太阳能，对于满足全球能源需求，减少对传统化石能源的依赖具有重要意义，世 界大多数国家把太阳能的开发利用放在比较突出的位置。 我国是能源需求大国， 2012 年能源消费总量超过了 36 亿吨标准煤，十一五期 间，能源消费总量增加了接近 10 亿吨标准煤。经济增长方式转变和能源供应结构 调整是我国必须面对和解决的问题。根据国家减排目标，到 2020 年单位 GDP 的碳 强度要比 2005 年降低 40%-45%，非化石能源在全部能源消费中的比重提高到 15%。 面临减排的国际压力，要求我国必须采取严格的措施控制二氧化碳排放，因此一定 要下决心大力发展包括光伏在内可再生能源。 过去，由于成本高昂等一系列因素，成为光伏发电广泛应用的主要障碍。从全 球范围来看，作为一种新兴的清洁能源技术，光伏发电在全部的能源消费中所占比 例还很小。但是近年来，随着技术进步和成本降低，全球各国政府也已经逐步意识 到太阳能光伏产业的广阔发展空间，全球光伏产业得到快速发展，光伏发电不仅在 德国、意大利、西班牙等国家的能源供应结构中已 占有一席之地； 2010 年，光伏发 电更是在欧盟 27 国中，首次超过风电成为最大的新增发电电源，这展示了光伏发 电可能成为重要的替代能源的可能性，也预示着光伏发电在全球范围内的大规模应 用已经开始。 可再生能源是战略性新兴产业 ,与能源、环境和社会经济的可持续发展直接相关。 而光伏产业是可再生能源中最具可持续发展理想特征的产业，倍受世界各国重视， 成为未来战略发展路线图的核心组成部分。光伏产业是 10 年来全球发展最快新兴 产业之一，中国尤为突出。在全球光伏市场的拉动下，中国太阳电池和组件制造已 连续 6 年位居世界榜首。光伏产业已经 向全人类展示其技术成熟性和强大生命力。 欧洲，美国以及联合国气候变化组织等，纷纷提出包括光伏在内的新的可再生能源 发展路线图或发展战略目标，为光伏产业发展展示出无限广阔的前景。 本研究报告基于光伏发展历史和现状，参考了世界其它国家和机构制定的可再 生能源和光伏发展路线图，并根据我国的实际情况提出了我国光伏产业直至 2050 年的发展构想，为业界人士和政府决策提供参考。 5 主要观点和发现 1) 光伏发电不受资源存量、资源分布和安装条件的 限制，发展空间是中国电力远 期需求数百倍的量级 ，是最具发展潜力的可再生能源； 2) 本路线图设定的光伏发展的基本目标是： 2020， 2030 和 2050 年的累积装机分 别达到 1.0， 3.0 和 10 亿 kW，光伏发电量将占到届时中国电力总需求的 0.2%， 4.2%和 10.8%；经过努力光伏 可以 达到更高目标： 2020， 2030 和 2050 年的累 积装机分别达到 2.0， 6.0 和 20 亿 kW，光伏发电量将占到届时中国电力总需求 的 0.4%， 9.2%和 16.1%。 3) 光伏产业的发展将带来巨大的经济、社会和环境效益，到 2050 年，基本目标可 以实现 当年温室气体减排 7.14 亿吨，创造产值 8858 亿元，就业人数 175 万； 高目标实现年温室气体减排 14.28 亿吨，产值 17716 亿元，就业 350 万。 4) 光伏技术得到全面提升。 5) 今后不到 40 年中 要使光伏成为中国的主力能源，必须 完成如下行动计划：  低碳行动计划  电力市场推进计划  技术先导计划  创新工程行动计划  支撑体系建设 1. 引 言 1.1. 光伏 发电的基本 原理 和技术特点 太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量 ， 人类依赖这些能量 维持生存。太阳是一个巨大、久远、无尽的能源 ，其寿命至少还有 50 亿年 。尽管太 阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量（约为 3.75×1026W）的 22 亿分之 一，但已高达 173,000TW，也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于 500 万吨煤 ，太阳每小时照射到地球上的能量足够满足全球一年的能量需求 。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。 太阳能光伏发电是太阳能利用的一种重要形式，是采用太阳电池将光能转换为 电能的发电方式，而且随着技术 不断进步，光伏发电有可能是最具发展前景的发电 6 技术之一。太阳电池的基本原理为半导体的光伏效应，即在太阳光照射下产生光电 压现象。 1954 年美国贝尔实验室首次 开发出 以 p-n 结为基本结构的具有实用价值的 晶体硅太阳电池，从此 拉开了 太阳电池 为人类所利用的帷幕，太阳电池 首先在太空 技术中得到广泛应用， 70 年代以后 开始逐步在地面得到应用推广 ，到 2012 年底， 全球光伏装机意境突破 1 亿 kW，发电量意境占到全球总电力需求的 1%。 与化石能源和核能发电技术相比，同时也与风能和生物质能发电技术不同，光 伏发电具有一系列特有的优势，主要可 归纳如下：  发电原理具有先进性：即直接从光子到电子转换，没有中间过程（如热能 -机械 能、机械能 -电磁能转换等）和机械运动，发电形式极为简洁。因此，从理论上 分析可得到极高的发电效率，最高可达 80%以上。由于材料与工艺的限制，实 验室研究的单个 p-n 结单晶硅电池效率最高已经接近 25%；而多个 p-n 结的化 合物半导体电池已经超过 40%。从原理分析计算与技术发展潜力来看，通过 10- 20 年的努力，太阳电池转换效率在 30-50%范围的实现是可以达到的。  太阳能资源的无限和分布特性：太阳能辐射取之不尽，用之不竭，可再生并洁净 环 保；阳光普照大地，无处不在，无需运输，最重要的是绝无霸权国家实施垄断 和控制可能；  没有资源短缺和耗尽问题：主要所用的硅材料储量丰富，为地壳上除氧之外的 丰度排列第二，达到 26%之多；  光伏发电与自然的关系：没有燃烧过程，不排放温室气体和其它废气，不排放废 水，环境友好，真正的绿色发电；  没有机械旋转部件：不存在机械磨损，无噪声；  建造和拆卸特性：易于建造安装，拆卸迁移，模块化结构，规模大小随意，而且 易于随时扩大发电容量；  使用性能和寿命问题：经数十年应用实践证明：光伏发电性能稳定、可靠，使用 寿命长（ 30 年以上）；  维护管理问题：可实现无人值守，维护成本低； 近年来，随着光伏发电的技术进步和规模化生产，其成本得到大幅度下降，光伏 电价目前大约为 1.0-1.5 元 /kWh，已经在很多国家的用电侧达到平价，预计在今后 5-10 年内，光伏发电在中国也将全面达到“平价上网”的水平。 从长期来看，随着 技术的 进一步发展 ，以及 常规能源的逐渐枯竭 ，到 2050 年前后，太阳能将成为 中 国和全球的主导能源 ，有着不可估量的发展潜能。 7 1.2. 发展光伏发电的重要性和必要性 改革开放以来，中国的经济高速增长，同时也带来 严重的能源供给和温室气体 排放的双重压力，根据国际能源署（ IEA）的统计，中国从 2007年开始就成为温室 气体排放世界第一大国，而且中国温室气体排放还将持续走高，到 2035年才会达 到高峰点，然后呈下降趋势，也就是说，中国温室气体排放第一大国的帽子要戴 30-40年，甚至更长久； 中国的环境近年来持续恶化，北京等十几个城市的雾霾有 目共睹，空气、河流、水系、土壤的污染都已经到了无法承受的地步； 中国现在已 经是世界 能源消费第一大国，也是世界 最大的电力装机和电力消费国；中国目前是 世界最大的煤炭进口国，是世界第二大石油进口国， 石油的对外依存度高达 60%。 然 而 ， 中国的常规能源 却十分匮乏， 储采比远远低于世界平均水平：煤炭只有 33 年，石油 9.9年，天然气 29年（ BP世界能源统计 2012），也就是说，再过 30年，中 国将 会走到“ 无煤可挖，无油可采，无气可开 ”的境地， 长此以往，不但 生态环境 遭到破坏，常规资源消耗殆尽， 经济发展 也 不可持续。应当清醒地认识到，大力发 展光伏发电等可再生能源是中国的百年大计 ，是 中国能源和环境可持续发展的唯一 出路 。 中国必须从长远考虑，确定自己的能源战略，必须加速开发可再生能源， 在 今后二、三十年内实现能源转型， 使中国实现 能源和环境的可持续发展。 图 1-1 2007 年世界主要温室气体排放国的排放数据 8 化石燃料带来严重污染 北京的雾霾 图 1-2 化石燃料污染和北京的雾霾 能源资源 煤 石油 天然气 铀资源 世界平均 112 54.2 63.6 100 中国 33 9.9 29.8 50 % 29.46 18.27 46.86 50.00 资料来源： BP世界能源统计 2012 图 1-3 中国和世界平均能源资源储采比 1.3. 光伏路线图的 研究目的 光伏发电是我国 战略性 新兴 产业 ，前景光明。 当前虽然中国光伏产业的规模世 界第一，技术水平也处于世界前列，但也面临国内产能过剩、国际贸易打压的双重 压力。 中国未来发展 光伏发电的 方向是毋容置疑的，但未来 20-30 年 光伏 产业 如 0 20 40 60 80 100 120 煤 石油 天然气 铀资源 能源资源 储采比（年） 世界平均 中国 9 何发展 ， 发展方向和发展目标，以及光伏将在中国的能源和电力供给中扮演什么角 色，都 需要明确的答案。根据本国国情，研究和提出产业发展路线图是国际关于迈 出产业化第一步的成功经验。中国 光伏 发展路线图（ 2050）提出的目的 将 为国家发 展 光伏发电 的科学决策提供依据，将从资源评价与开发、 技术研发与创新、电网融 合、政策保障等方面进行分析，分别对政府、企业、研究机构以及社会公众提出了 明确的要求，希望各方能够统一思想，形成统一步伐，共同促进中国 光伏 产业的发 展。 1.4. 光伏路线图的研究方法 本路线图从中国当前能源、电力结构、能源消费和环境现状出发，提出能源转型 的必要性和迫切性，也分析了中国能源转型的特点应当是高比例可再生能源。 针对 高比例可再生能源背景下的中国能源转型，提出了直到 2050 年的中国光伏发展目 标和路线图。 本路线图第二章介绍了 截止到 2012 年低的国内外光伏发展现状和存在障碍， 包括光伏市场、光伏产业、光伏技术、光伏政策、光伏成本，以及电源和电网架构； 第三章分析了中国未来发展高比例光伏的资源条件和制约因素，包括太阳能资源、 建筑屋面、荒漠资源和电网条件；第四章是本路线图的重点，提出了中国 2015， 2020， 2030 和 2050 各个时间节点的中国光伏发展 的战略目标和发展情景 ，包括光 伏市场 发展目标和区域分布，光伏 产业的发展前景和目标，光伏电池技术 展望和目 标 ，光伏系统技术的发展前景， 电网支撑和储能， 光伏成本和平价路线图， 以及经 济、社会和环境效益分析；第五章 提出了为实现中国高比例光伏的政策保障合支撑 体系建设； 第六章 为了保证路线图的可操作性，提出了实现路线图的行动计划，分 别针对政府部门、 光伏 行业和电力系统提出具体的行动方案和建议。 本路线图根据国家能源发展路线图的顶层设计和国外主要国家和地区的光伏发 展目标提出中国光伏发展目标，在满足各时间节点能源和电力供给条件下，力求与 其它 类型的 能源和电力发展相协调，力求与国际光伏发展的步调相匹配。 此外， 结 合 对资源条件和制约因素 的分析，采用定量与定性相结合的分析方法 ，兼顾中国能 10 源转型的基本需求和未来可能的超常规发展，提出基本发展目标和积极发展目标。 2. 光伏 发电 发展现状 和障碍分析 2.1. 国内外 光伏市场发展现状 根据 EPIA 历史数据统计， 2001～ 2011 年平均年增长率 58.6%； 2012 年底全 球光伏累计装机已经超过 100GW，中国累计装机 7GW，超过日本，位居世界第 4； 2012 年全球当年装机 31GW，其中欧洲光伏装机 17.16GW（ 55.4%），其他国家总 装机 13.84GW（ 44.6%）；德国安装 7.6GW（ 24.5%），中国装机 3.5GW（ 11.3%）， 位居世界第 2。 图 2-1 世界光伏市场的年装机和累计装机（ 2000-2012） 世界 光伏 年 装机 （ M W ） 世界光伏累计装机（ MW） 11 表 2-1 世界各国和地区 2012 年光伏装机统计 由于分布式光伏分散安装、就地消纳，在装机渗透率低于 20%情况下不需要对 电网进行改造，因此各国都优先开展分布式光伏，如德国和日本的 10 万屋顶计划， 美国的百万屋顶计划等，分布式光伏式全球光伏市场的主流， 2009-2012 年分布式 光伏的市场比例都在 70%以上： 表 2-2 世界分布式光伏发电的市场比例（ 2009-2012） 年 2009 2010 2011 2012 离网 （ MW） 131 202 461 21757 居民 （ MW） 1568 3200 6450 商业 （ MW） 4826 11220 15680 大型地面电站 （ MW） 851 2442 7800 9338 合计 （ MW） 7376 17064 30391 31095 分布式发电比例（ %） 88.46 85.69 74.33 69.97 同样根据 EPIA 历史数据统计， 2001～ 2011 年平均年增长率 58.6%； 2013～ 2016 年即使按照高速增长，平均年增长率也只有 26.87%，远远低于过去 10 年的 12 平均年增长率，进入稳定增长期。 中国自 2009 年以后，随着国家主导的光伏电站特许权招标、金太阳示范工程、 光电建筑等项目的启动，国内光伏市场得到了快速发展，中国 2000-2012 年分应用 领域光伏市场的发展列于下表： 表 2-3：中国光伏分类市场发展历史回顾 年 农村电气化 通信和工业 分散利用 建筑光伏 大型电站 年装机 累计用量 (MWp) (MWp) (MWp) (MWp) (MWp) (MWp) (MWp) 2000 2.00 0.80 0.20 0.00 0.00 3.00 19.00 2001 2.50 1.50 0.50 0.01 0.00 4.50 23.50 2002 15.00 2.00 1.50 0.01 0.00 18.50 42.00 2003 6.00 3.00 1.00 0.07 0.00 10.00 52.00 2004 4.00 2.80 2.00 1.20 0.00 10.00 62.00 2005 2.00 2.90 1.50 1.30 0.20 8.00 70.00 2006 3.00 2.00 4.00 1.00 0.00 10.00 80.00 2007 8.50 3.30 6.00 2.00 0.20 20.00 100.00 2008 4.00 5.00 20.50 10.00 0.50 40.00 140.00 2009 9.80 2.00 6.00 34.20 108.00 160.00 300.00 2010 15.00 6.00 6.00 190.00 283.00 500.00 800.00 2011 10.00 5.00 5.00 680.00 2000.00 2700.00 3500.00 2012 20.00 10.00 10.00 1460.00 2000.00 3500.00 7000.00 合计 102.00 56.00 70.00 2380.00 4392.00 7000.00 图 2-2 中国光伏年装机和累积装机统计（ 2000-2012） 0.00 1000.00 2000.00 3000.00 4000.00 5000.00 6000.00 7000.00 8000.00 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 公历年 光伏装机（ MW ） 年装机 累计用量 13 2012 年全球光伏年装机 30GW，其中欧洲光伏装机 16.8GW（ 56%），其他国 家总装机 13.2GW（ 44%）；中国 2012 年光伏装机 3.5GW（ 11.7%），世界第 2；累 计装机 7GW，超过日本，位居世界第 4。 2.2. 国内外光伏 产业发展现状 2.2.1. 全球光伏产业现状 2012 年世界光伏走入低谷，出现二十年来第一次负增长 。 2012 年全球光伏电 池总产量 31.9GW，光伏组件产量 35.46GW。 资料来源： PV News May 2013 图 2-3、 2007-2012 世界光伏电池和光伏组件产量统计 中国光伏生产世界第一大国的位置仍然稳固，大陆加台湾光伏电池的产量占世 界总产量的 73.2%；大陆光伏电池产量占世界总产量的 62.6%。 表 2-4 2004-2012 年 世界分地区光伏电池 产量统计 公历年 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 中国 50.0 200.0 400.0 1088.0 2600.0 4011.0 10800.0 20592.0 19961.0 欧洲 314.0 470.0 657.0 1062.8 2000.0 1930.0 3120.0 2078.0 979.0 14 日本 602.0 833.0 928.0 920.0 1300.0 1508.0 2200.0 2069.0 1920.0 台湾 450.0 900.0 1300.0 3400.0 2808.0 3378.0 美国 140.0 154.0 202.0 266.1 432.0 595.0 1200.0 509.0 522.0 其它 89.0 102.0 314.0 663.1 668.0 1316.0 3280.0 7031.0 5138.0 合计 1195.0 1759.0 2500.0 4000.0 7900.0 10660.0 24000.0 35087.0 31898.0 图 2-4、 2004-2012 年 世界分地区光伏电池 产量统计 资料来源： PV News May 2013 0 . 0 5 0 0 0 . 0 1 0 0 0 0 . 0 1 5 0 0 0 . 0 2 0 0 0 0 . 0 2 5 0 0 0 . 0 3 0 0 0 0 . 0 3 5 0 0 0 . 0 4 0 0 0 0 . 0 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 公历年 发货量（ MW ） 中国 欧洲 日本 台湾 美国 其它 REC （美） Kyocera（ 日 ） 韩华（ 韩 ） LDK（ 中 ） 海润（ 中 ） Sun Power (美 ) Neo Solar(台 ) 晶科（中） Gintech（台） 阿特斯（中） Motech（台） 尚德（中） 天合（中） 晶澳（中） 英利（中） 15 图 2-5、 2012 年 世界前 15 位 光伏 电池 生产企业产量统计 2012 年世界前 15 位光伏电池企业中中国大陆企业占 8 位，台湾占 3 位，合 计 11 位。注：韩华的生产地也在中国大陆。 资料来源： PV News May 2013 图 2-6、 2012 年 世界前 15 位 光伏 电池 生产企业产量统计 2012 年世界前 15 位光伏组件企业中中国大陆企业占 9 位（韩华的生产地也 在中国大陆）。 2.2.2. 中国 光伏 产业 发展现状 多晶硅 2012 年全年多晶硅产量达到 71000 吨，位居全球首位，约占全球总产量 30%， 与 2011 年的 84000 吨相比，下降了 15.4%， 2012 年，我国从国外进口多晶硅 74000 吨，同比增长 28%，受国际多晶硅价格快速下滑的影响，中国多数多晶硅企业已经 停产，产业集中度进一步提高。全国前十家企业产量约占全国总产量的 89%。生产 技术持续进步，还原电耗不断降低。 天威 （ 中 ） REC（ 美 ） 昱辉 （ 中 ） Kyocera（ 日 ） 韩华 （ 韩 ） 海润 (中 ) SunPower(美 ) 晶科（中） 晶澳（中） Sharp（日） 阿特斯（中） 尚德（中） 天合（中） First Solar（美） 英利（中） 16 中国太阳级多晶硅产能 /产量统计（ 2006-2012） 年 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 产量（吨） 287 1093 4685 20071 45000 84000 71000 产能（吨） 1500 5000 15000 40000 85000 160000 190000 需求（吨） 4686 10597 20400 29250 56000 134000 145000 进口（吨） 4399 9504 15715 9179 11000 50000 74000 进口比例（ %） 93.88 89.69 77.03 31.38 19.64 37.31 51.03 图 2-7 中国太阳级多晶硅产量 /产能统计（ 2006-2012） 硅锭硅片 截止 2012 年底，中国铸锭的产能达到 36 万吨，硅片产能超过 40GW，产量达 到 28GW，与去年的 24GW 相比略有增长，增长率约为 16%，全球占比超过 70%。 从企业发展角度来看，保利协鑫公司的产能达到了 8000MW, 位居全国首位，赛维 LDK 公司的产能达到了 3800MW, 位居次席，保定英利的硅片产能达到 2450MW，位居第三，这三家企业也是全球前三位的硅片生产企业。生产技术不断 进步，成本不断下降。浙江昱辉由 2010 年的 0.28 美元 /w,下降至 2012 年的 0.12 美 元 /w，降幅到 57%。 0 20000 40000 60000 80000 100000 120000 140000 160000 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 公历年 多晶硅（吨） 多晶硅产量（吨） 多晶硅需求量（吨） 多晶硅进口（吨） 17 中国硅锭 /硅片产能 /产量统计（ 2006-2012） 年 2007 2008 2009 2010 2011 2012 产量（ GW） 0.8 2.4 4.4 11.0 24.5 26.0 产能（ GW） 1.8 4.5 6.8 23.0 40.0 50.0 图 2-8 中国 硅锭 /硅片 产量 /产能统计（ 2006-2012） 光伏电池、组件 2012 年，全国电池片产能 40GW(含停产的企业 )，产量达到 21GW,与 2011 年 的 19.8GW 相比，增长率约为 5%，产量约占全球总产量的 56%,位居全球首位。我 国晶体硅电池占比达到 98%，薄膜电池约为 400MW。产业集中度不断提高，全国 前十家电池片企业产量达到近 12GW，约占全国总产量的 57%。 2012 年，我国太阳能光伏组件产能远超过 40GW，组件产量达到 23GW，同比 增长 9.5%，约占全球总产量的 63%，组件产能的增加一方面源于电池片转换效率 的的提高，另一方面则由于组件加工技术的进步，降低电池 -组件的效率损失。我国 前十家组件企业的产量达到 12GW, 约占全国总产量的 52%.其中保定英利电池和 组件产量均居全球首位。我国太阳能电池组件出口量为 18GW，但出口额仅为 127 亿美元。我国太阳能电池进口约为 12.8 亿美元 。 0 . 8 1 . 8 2 . 4 4 . 5 4 . 4 6 . 8 1 1 . 0 2 3 . 0 2 4 . 5 4 0 . 0 2 6 . 0 5 0 . 0 0 . 0 5 . 0 1 0 . 0 1 5 . 0 2 0 . 0 2 5 . 0 3 0 . 0 3 5 . 0 4 0 . 0 4 5 . 0 5 0 . 0 硅锭 / 硅片 （ GW ） 2007 2008 2009 2010 2011 2012 公历年 中国产量 （ GW ） 中国产能 （ GW ） 18 表 2-5 中国光伏电池历年产量统计 年 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 晶硅电池 （ MW） 2.4 3.0 4.0 10.0 44.0 138 426 1060 2550 3911 10473 20592 22500 薄膜电池 （ MW） 0.6 1.6 2.0 2.0 6.0 8 12 28 50 100 327 565 500 合计（ MW） 3 4.6 6 12 50 146 438 1088 2600 4011 10800 21157 23000 图 2-9 中国 中国光伏电池 产量统计（ 2000-2012） 2.3. 技术发展现状 1） 光伏发电技术现状 太阳电池效率： 中国单晶硅和多晶硅电池产业化生产的平均转化效率已分别达 到 18.3%和 17.1%。国内企业在背接触电池技术、双面发电电池技术、组件前板玻 璃减反射技术、组件前板玻璃减膜技术、无边框组件技术等方面在不断探索。提高 组件转换效率、降低制造成本仍是业界当前的共识。中国多家晶硅电池企业均在大 幅扩建高效晶硅电池生产线，部分先进企业，如尚德所研制的“ Pluto”单晶硅电池 效率已达到 20.3%，英利公司的“熊猫”电池、常州天合的 Honey 电池、晶澳的“赛 秀”电池、阿特斯的 ELPS 电池等效率均已达到 19%以上。晶澳、昱辉、赛维 LDK 0 . 0 5 0 0 0 . 0 1 0 0 0 0 . 0 1 5 0 0 0 . 0 2 0 0 0 0 . 0 2 5 0 0 0 . 0 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012(E) 公历年 光伏电池产量（ MW ） 0 5000 10000 15000 20000 25000 总产量（ MW ） 薄膜电池（M W） 晶硅电池（M W） 合计（M W） 19 等企业采用高效多晶技术生产多晶硅电池效率已达到 19%以上，量产效率超过 17.5%。目前，中国高效晶硅电池产量已占据全部电池产量的 15%左右，预计到 2015 年，高效晶硅电池产量占比将达到 30%甚至更多 。 根据 2013 年最新 进展，国内在高效晶体硅电池上已经取得了突破性进展。 表 2-6 中国高效晶硅电池产业化开发情况 (1) (2) (3) (4) 编号 生产厂家 电池名称 技术特点和指标 （ 1） 杭州赛昂 N 型隧道结电池 N 型，电池效率 21%，温度系数 -0.22% （ 2） 常州天合 N 型背接触电池 N 型，电池效率 21%，设备国产化 70% （ 3） 南京中电 P 型 PERC 电池 P 型，电池效率 21%，设备国产化 90% （ 4） 保定英利 N 型激光穿孔背接触电池 N 型，电池效率 20.4%，设备国产化70% （ 5） 无锡尚德 冥王星 P 型高效电池 P 型，电池效率 20%，设备国产化 80% （ 6） 苏州阿特斯 N 型 ELPS 电池 N 型，电池效率 21%，设备国产化 70% 薄膜电池：中国当前产业化薄膜电池仍然以硅基为主，其他技术路线有所涉及 但产量有限。 硅基薄膜电池：在国际上对硅薄膜电池研究热潮的推动下，国内众多单位紧密 合作、联合攻关，取得了不俗的成果，有些成果已跨入国际先进行列。其中南开大 学研制的小面积非晶硅 /微晶硅叠层电池效率达 11.8%（ 0.25cm2）。 利用高频结合高压高功率技术，在微晶硅薄膜沉积速率 1.0nm/s 以上情况下， 单结微晶硅电池效率达到了 9.36%； 100cm2 组件效率达到 10.5％。通过优化材料 特性和降低污染处理技术，在单室中采用 VHF-PECVD 方法，以 5.2nm/s 沉积速率 获得了效率为 7.62%(1.0cm2)的单结微晶硅薄膜太阳电池，非晶 /微晶硅叠层薄膜太 20 阳电池 (微晶硅底电池在单室沉积 )的转换效率达到 10.59%(1.027cm2)。 100cm2 非 晶硅 /微晶硅叠层太阳电池 (微晶硅底电池在单室沉积 )组件的效率达到 9.53%。 另外，中国科学院半导体研究所在硅基薄膜材料稳定性研究方面、科大研究生 院在硅基薄膜生长和输运机理方面、郑州大学在高速沉积硅薄膜材料与电池方面， 均取得了多项研究成果。 CIGS：香港中文大学教授，中科院深圳先进技术研究院光伏太阳能实验室主任 肖旭东团队研发完成了国内第一套完全自主开发的铜铟镓硒薄膜 太阳能电池研发， 生产设备，研制的 CIGS 太阳能电池效率已达到 18.7%，迈入国际领先行列。 CdTe： 2012 年 6 月，中科院电工所太阳能电池技术实验室利用磁控溅射的方 法，在商业化节能玻璃上制备出了厚度仅为 2μ m 厚的 CdTe 多晶薄膜电池，经中 科院太阳光伏发电系统和风力发电系统质量检测中心认证，其转换效率达到 12.78%。 从美国 NREL 回国创业的吴选之教授，经过几年 奋斗，于 2012 年建成 30MW 自主 开发的碲化镉全自动生产线，组件平均效率达到 12%，最高效率 13%，打破了美国 First Solar 在这一领域的垄 断。 多晶硅材料工业化水平： 目前，目前全国平均还原电耗已由 2011 年的 70KWh/kg 下降到 2012 年的 60KWh/kg 以下，部分先进企业已低于 50KWh/kg。 生产能耗和物耗不断下降，全国平均综合能耗下降到 120KWh/kg,部分先进企业降 低到 80KWh/kg 以下。生产成本持续降低，部分先进企业成本达到 20 美元 /千克的 国际先进水平，但大多数企业成本超过 30 美元 /千克。 生产装备 ： 在硅材料加工环节，主要设备有长晶设备和硅片（锭、棒）切割设 备两种。用于单晶生长的国产单晶炉性能价格比要优于进口设备，占据了国内绝大 部分市场且开始批量出口周边亚洲国家 ; 多晶硅铸锭炉、多线切割机等设备制造技 术取得重大进步。 在电池制造环节，中国已基本具备晶体硅太阳电池制造设备的整线装备能力。 在晶体硅太阳能电池生产线的十几种主要设备中， 6 种以上国产设备已在国内生产 线中占据主导地位，其中单晶炉、扩散炉、等离子刻蚀机、清洗制绒设备、组件层 压机、太阳模拟仪等接近国际先进水平。 在组件生产环节，主要设备层压机基本以国产 为主，近两年已少量出口欧美日 21 等国。少数厂家采用的自动激光串焊设备则须从国外进口。 非晶硅薄膜电池生产设备方面，我国已可以提供初级的小规模（ 5MW/年）、小 尺寸（ 1245mmX635mm）基板的整套生产设备 . 国产非晶硅薄膜电池生产设备已经 有 5-6 家在使用，尽管在生产规模、产品性能、稳定性、自动化等方面差距较大， 但工艺和设备技术基础已经奠定。 光伏部件和系统工程 平衡部件 BOS: 中国已经初步掌握了数十兆瓦集中式并网光伏电站和数兆瓦分 布式并网光伏系统的设计集成技术， 1MW 级光伏并网逆变器等关键设备实现国产 化，并网光伏系统开始商业化推广，光伏微网