太阳能光伏行业及其核心部件逆变器

太 阳 能 光 伏 行 业及 其 核 心 部 件 -- 逆 变 器简 介太阳能是一种取之不尽、用之不竭的清洁能源。在全球环境污染和能源危机日益严重的今天，研究太阳能利用对缓解能源危机、保护生态环境和保证经济的可持续发展具有重要意义。沃森内部资料2010 年 10 月1 目 录目 录 1 第一章 光伏产业概况 . 3 一、光伏发展的历史 . 3二、全球太阳能光伏产业发展现状 . 5日本和美国将主导欧洲以外的市场 . 6三、中国太阳能光伏产业发展现状 . 6中国太阳能光伏产业发展趋势分析 . 8四、光伏的光明未来 . 94.1 光伏市场展望 94.2 2014 年市场预测 10 4.3 欧洲市场 14 4.4 其它世界领军市场 22 4.5 新兴市场 23 五、光伏企业排名 . 24 第二章 光伏发电系统 . 26 一、光伏发电系统分类及应用 . 26 1.1 光伏系统分类 26 1.2 光伏系统的应用 28 1.3 光伏系统中逆变器的应用要求 . 29 1.4 光伏并网、离网系统原理图 30 二、逆变器在太阳能光伏发电系统中具有举足轻重的作用 . 30 三、太阳能逆变器、功能与详细分类 . 34 3.1 逆变器的功能 . 34 3.2 逆变器的类型 35 3.3 并网逆变器发展趋势 36 选用小型光伏并网逆变器的优、缺点： . 37 四、逆变器产业介绍 . 39 4.1 光伏逆变器产业链结构 39 4.2 光伏逆变技术发展趋势 39 沃森内部资料2010 年 10 月2 4.3 全球主要逆变器供应商概况 40 4.4 国内主要逆变器供应商概况 42 4.5 国际厂商进入中国市场概况 43 五、光伏逆变器的认证 . 43 5.1 金太阳认证介绍 . 43 5.1.1 金太阳示范工程 44 5.1.2 金太阳认证收费标准 . 45 5.1.3 金太阳示范工程基本要求（ 2009 年） 46 第三章 逆变器厂商业务模式 . 49 一、回顾光伏逆变器产业链 . 49 二、世界各国光伏系统集成商分布 . 49 第四章 总结 50 一、光伏行业的政策性 . 50 二、市场波动对光伏行业的影响 . 52 沃森内部资料2010 年 10 月3 第一章 光伏产业概况太阳能作为一种清洁的可再生能源， 是未来低碳社会的理想能源之一， 当下正越来越受到世界各国的重视。太阳能光伏技术（ Photovoltaic ），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，阳光照射在半导体上时，两极交界处产生电流。太阳能光伏产业链是由硅提纯、硅锭 / 硅片生产、光伏电池制作、光伏电池组件制作、应用系统五个部分组成。在整个产业链中，从硅提纯到应用系统，技术门槛越来越低，相应地， 企业数量分布也越来越多， 且整个光伏产业链的利润主要是集中在上游的晶体硅生产环节，上游企业的盈利能力明显优于下游。图 太阳能光伏产业链一、光伏发展的历史从第一次空间应用到现在，光伏业已经超过 40 年的历史。过去十年，是强劲增长的 10年，同时预计这种增长仍将在未来数年内持续。截止 2008 年底，世界光伏系统累计安装量已接近 16GW ，今天，近 23GW 的系统安装每年将产生约 25TWh 的电力。沃森内部资料2010 年 10 月4 欧洲截止 2009 年以近 16GW 的安装量遥遥领先，占据约 70%的光伏发电总量。而日本和美国分别以 2.6GW 和 1.6GW 紧随其后。 中国进入全球十大光伏市场之列， 预计未来数年将扮演重要角色。表：全球光伏历年累计光装量 来源： EPIA 光伏市场已经从 2003 年的不足 1GW 发展到超过 7.2GW，期间 2007 年至 2008 年的 CAGR高达 160%（复合年均增长率），虽然受金融危机影响，但光伏市场在 2009 年又有了 15%的增长。沃森内部资料2010 年 10 月5 表：光伏市场每年安装量（ 2000-2009）来源： EPIA 二、全球太阳能光伏产业发展现状高达 10GW 的安装总量使得德国全球最大光伏市场的地位无可动摇， 其中仅 2009年就安装了 3.8GW （注：其中绝大多数安装发生在下半年，第四季度达 2.3GW ，仅 12月单月就达1.5GW 。 ） 即使是最近宣布削减 FIT 费率也是可以预期将使光伏行业在这个国家里能够长久持续的兴盛。 2009年作为最具吸引力的市场之一取得了 711MW 的好成绩。新能源法案有望在 2010年春季出台， 将与意大利充沛的阳光日照一同强有力的推动市场。 （注： 在 1200MW补贴指标发放完毕后，意大利政府于 7月 9日做出了调整。） 捷克共和国在 2009年大幅增长到 411MW ，但却决定暂不出台稳定的支持方案，该市场可能在 2011年显著缩水。得益于强有力的政治意愿，比利时以 292MW 的安装了跻身 2009年前十大市场。但由于在 2010年早些时候修订了财政支持办法，比利时市场预计将轻微减少。法国 2009年安装了 185MW ，但尚有额外的 100MW 尚未并网，尽管潜力巨大，但这表明法国解决并网问题的重要性。而西班牙，在 2008年经历了疯狂的增长后，政府限制与金融危机带来的经济衰退制约了市场发展，整个 2009年安装量仅为 69MW 。最后，希腊，葡萄牙和英国都在一定程度上表现出了令人感兴趣的增长潜力。沃森内部资料2010 年 10 月6 日本和美国将主导欧洲以外的市场除欧洲以外， 日本作为全球第三大市场以 484MW 的安装量显示了重要的增长潜力， 这要得益于有力的政治支持。美国市场也终于步入轨道， 2009 年安装了 475MW ，将成为未来几年的主要市场。中国和印度也将在未来五年中发展成潜力可观的潜力市场。 （ Shine 认为对于中国的光伏发展可能有些保守，中国光伏市场从无到有，发展凶猛，虽然很可能在两年内都无法出台上网电价政策，但五年已经足够中国形成较为良好的光伏发展机制。因此中国市场很可能取代日本，与美国一道成为欧洲之外的光伏领导者。） 加拿大和澳大利亚市场有了重大发展，并正为之不断调整相应政策，巴西、墨西哥、摩洛哥、台湾、泰国、南非和其它一些国家也被视为有希望的国家。三、中国太阳能光伏产业发展现状目前，中国已形成了完整的太阳能光伏产业链。从产业布局上来看，国内的长三角、环渤海、 珠三角及中西部地区业已形成各具特色的区域产业集群， 并涌现出了无锡尚德、 江西赛维、 天威英利等一批知名企业。 2009年中国太阳能电池产量为 9300MW， 占全球总产量的 40%以上，已成为全球太阳能电池生产第一大国。图 2006-2009 年中国太阳能电池产量沃森内部资料2010 年 10 月7 图 2009 年中国太阳能光伏产业应用分类（按装机总量）虽然目前中国太阳能光伏产业规模居全球第一， 但产业链发展不协调， 且产业整体技术薄弱。 在整个太阳能光伏产业链技术壁垒最大的多晶硅的生产中， 国外的主要厂商采用的是闭式改良西门子方法， 而这在中国还是空白。 中国的多晶硅生产企业使用的多为直接或者间接引进的俄罗斯的多晶硅的提纯技术，其成本高、耗能量，重复性建设严重，在整个国际竞争中处于劣势，这也是在 2009年初中国出现多晶硅产能过剩的主要原因。其次，目前中国国内的太阳能电池市场规模较小，国内生产的太阳能光伏电池的 97%都出口到了海外市场。 这种过度依赖出口的产业发展模式导致行业风险很大， 易受国际需求量变化的影响。 如在 2008年的全球金融危机中， 因西方国家消减了对光电产品的价格补贴， 直接导致了中国许多光伏企业的倒闭。目前太阳能光伏发电的成本大约是燃煤成本的 11— 18倍， 因此目前各国光伏产业的发展大多依赖政府的补贴， 政府的补贴规模决定着本国的光伏产业的发展规模。 目前在政府的补贴力度上，以德国、西班牙、法国、美国、日本等发达国家的支持力度最大。 2008年，西班牙推出了优厚的光伏产业补贴政策， 使其国内光伏产业出现了爆发式发展的态势， 一度占据了世界光伏电池产量的三分之一强。 2009年德国光伏组件安装量高达 3200MW， 占全球总安装量的 50.4%。沃森内部资料2010 年 10 月8 中国太阳能光伏产业发展趋势分析当下， 许多国家已把发展可再生能源作为未来实现可持续发展的重要方式， 而中国也将以太阳能为代表的可再生能源作为未来低碳经济的重要组成部分。 近年来， 国家财政对太阳能产业的补贴力度逐年增强。 2008年， 中国开始启动屋顶和大型地面并网光伏发电示范项目的建设； 2009年初完成了甘肃敦煌 10MWp级大型荒漠并网光伏电站的招标工作；同时太阳能屋顶计划与金太阳示范工程的财政补贴项目也相续推出， 这一系列的政策措施给中国未来的太阳能光伏产业提供了一个广阔的发展空间。图 2010-2012 年中国太阳能电池产量预测虽然目前光伏发电的成本还比较高， 但从长远来看， 随着技术的提升， 太阳能光伏产业链各个环节成本的持续下降， 以及其他传统能源形式的逐渐饱和， 太阳能可能将在 2030年以后成为主流的能源形式之一。 而针对目前中国光伏产业存在的问题， 国内相关可研机构和企业应该潜心于基础研究、技术改造和产业发展，做到厚积而薄发。针对目前光伏发电成本高、 国内产业对出口依存度过高的特点， 中国应该加大政策指导和扶持力度， 以此来发展和壮大太阳能光伏产业的国内市场。 经验表明， 中国政府的政策导向将在未来一段时间内决定着中国光伏产业的发展水准和市场需求。 相信在节能减排、 低碳经济的的大背景下， 在中国政府的大力扶持和倡导下， 中国的太阳能光伏产业定然会有着光彩夺目绚丽的明天。沃森内部资料2010 年 10 月9 四、光伏的光明未来在经历了 2010 年初的几个月的强劲增长后， EPIA 修订了预测： 2010 年光伏系统安装量将达到 10.1GW 至 15.5GW 之间， 2014 年全球年光伏安装量将达到 30GW 。 当然， 这些也需企业的决策者、 管理者和政府能源部门给予足够的支持。 虽然目前公布的全球光伏产能足以应付未来 5 年市场的发展。 但我们仍然可以看到一些由于需求模式变化而产生的暂时性短缺。逆变器和多晶硅将在未来数月十分紧俏。4.1 光伏市场展望尽管经历了金融危机， 但 2009 年光伏市场仍然取得了 15%的增长， 总安装量提高了 45%达到了 22.9GW。 （注：这里的 45% 提高指的是累计安装量，截止 2008 年全球安装总量为15.6GW ， 2009 年为 22.8GW ） 这主要取决于德国市场从 1.8GW 提高到 3.8GW，几乎翻了一番，占全球 52%。除了德国，其它国家也发展迅速，意大利安装了 711MW ，成为第二大市场。欧洲以外的国家也同样发展迅速，日本安装了 484MW ，美国则安装了 470MW ，其中包括 40MW 的离网系统。捷克和比利时 09 年分别安装了 411MW 和 292MW ，但鉴于这些国家的规模和光伏发展过快，未来数年很可能无法保持这样的发展速度。法国被认为是巨大的潜力市场，去年安装了 285MW ，其中 185MW 已经并网。加拿大和澳大利亚新兴而韩国则重复着 08 年的数字。欧洲南部的葡萄牙和希腊， 是两个前景非常看好的市场， 但目前推迟了市场进展， 以等待一个更有利的环境。 而西班牙则由于金融危机影响和政策干预从 08 年的 2.6GW 下降到只有 69MW 。发展中国家中，中国 09年安装了 160MW ，印度则有约 30MW 的安装量。 EPIA 认为这些市场的前景广阔，但仍需进一步观察。沃森内部资料2010 年 10 月10 欧盟国家 09 年总安装量达 5.6GW，占全球安装总量的 78%，其中德国占据了欧盟份额的 68%。 09 年一个重大变化是出现了欧洲以外的新兴市场，加拿大和澳大利亚开始发展，日本和美国也同时显示了巨大潜力，将成为未来数年市场的增长点。表： 2009 全球和欧洲光伏安装量（单位： MW ）来源： EPIA 4.2 2014年市场预测在 EPIA 的 “ 目标 2020” 预测中，到 2020 年欧盟 12%的电力由光伏供应。在当前阶段，光伏市场的发展很大程度依赖于相关国家制定的支持机制。 颁布、 更改或削弱都会对光伏市场和产业造成深远影响。 在 2010 年 3 月， EPIA 完成了一个广泛的数据调查， 调查样本覆盖光伏企业、 电力公司、 国家协会和能源机构。 基于交叉核对和补充性的市场整体分析， EPIA得出两种未来发展情景。沃森内部资料2010 年 10 月11 温和局面： 这个是基于假设不出现或更改任何重大的支持机制， 但将合理的 FIT 和系统价格调整计算在内。政策驱动局面： 这种情况下， 伴随着强烈的政治意愿， 政府考虑到光伏作为未来主要能源而给予支持。 EPIA 预计后续行动或引进的支持机制，比如上网电价。这必须是打通必要的行政障碍和简化电网的连接程序。这两种情况的分析是建立在对一个国家的物质基础、 光伏发展历史、 现有支持政策和相应发展预期、地方行政程序、和国家可再生能源的目标和光伏行业的潜力等基础上的。表四：温和和政策驱动局面预测 来源： EPIA 沃森内部资料2010 年 10 月12 在温和的局面。 欧洲市场可能在 2010 年上升到 8,2GW， 然后在 2011 年返回到不足 6GW，到 2014 年 8GW。我们相信，德国市场不会再有 2010 年这么高的安装量， 2011 年，欧洲市场规模将减少。 在政策驱动的局面下， 欧洲 2010 年最多可以安装 11.5GW ， 在 2011 年和 2012年放缓后，到 2014 年提升到 13.5GW 。在温和的局面下， 对于 2010 年， EPIA 预计市场达到 10.1GW ； 在政策激励的局面下 2010年安装了可达 15.5GW ，比我们之前分别估计的 8.2GW 和 12.7GW 要高。而温和局面下的2014 年年安装量可能为 13.7GW ，政策驱动却预计能达到 30GW 。区域分布表 5：世界光伏安装区域分布（在政策驱动的情况下）来源： EPIA 沃森内部资料2010 年 10 月13 表：世界光伏 2014 年安装详细预测（政策推动下）来源： EPIA （注：实际上表格里面也包括了温和局面的预测）。沃森内部资料2010 年 10 月14 4.3 欧洲市场7：欧洲光伏发展预测（政策推动）比利时2009 年比利时市场的强劲增长远高于预期， 292MW 的安装量使其在全球排名第六位。比利时应被视为至少有两个市场， 因为两个地区有不同的奖励办法： 得益于精心设计的绿色证书计划（以实际工程施行 FIT ），加上额外绿电自我消费退税，弗兰德（ Flemish ）区在2009 年达到 251MW 。 而布鲁塞尔 （ Brussels） 和瓦隆 （ Walloon ） 市场安装了 3MW 和 38MW ，这两个地区发展 10kW 以下的家用项目。比利时市场的打开主要源于弗兰德的复杂但慷慨的绿色证书计划。 但在这种情况下， 证书在交易所的价格有变，市场中也存在最低和最高价格的限制，因此 EPIA 预计比利时的市场发展会趋于缓慢， 2014 年达到 240MW-280MW 之间的安装。 2010 年将降到140MW-200MW 之间。沃森内部资料2010 年 10 月15 表 8：比利时市场发展历史和前景预测（至 2014 年） 来源： EPIA 保加利亚加利亚日照强度高，强有力的 FIT 额度使得 GW 级电站成为可能，保加利亚的光伏发展障碍是令人沮丧的行政效率和复杂的电网连接计划。 2009 年保加利亚安装量小于 7MW 。如果采取适当措施，简化行政程序和电网连接步骤，有望在 2014 年达到 100MW-250MW 。表 9：保加利亚历年光伏安装量及前景预测（截止 2014 年） 来源： EPIA 捷克慷慨的信托基金和简单的行政程序的完美结合使得光伏在捷克蓬勃发展。 2009 年安装量达 411MW 。由于去年光伏成本下滑导致的市场热潮， 2011 年几乎没有持续下去的可能。EPIA 预计如果没有措施有效将市场减缓到理性程度的话， 2010 年捷克市场最多可达 1GW。2010 年初，一些本地相关利益者试图减缓光伏发展速度以避免损害未来的增长。如果政策沃森内部资料2010 年 10 月16 制定者没有足够的力度， EPIA 预计捷克市场最迟在 2011 年崩溃，直到 2014 年以前年安装量都低于 175MW 。但是，我们同样要看到，如果有良好的政治支持，捷克市场有可能在未来几年维持稳定的水平。表 10：捷克历年光伏安装量及前景预测（截止 2014 年） 来源： EPIA 法国凭借精心制定的针对 BIPV 的 FIT ，法国光伏市场的主导是光伏住宅和商业光伏一体化建筑。 2010 年 1 月法国调整了政策， 对补贴条件有所提高， 规定了 BIPV 的最高关税额度以避免滥用。地面系统方面，法国引入了修正办法，根据不同纬度，光照较差的北部地区可获得额外的 20%补贴。为了控制光伏投资回报率在一个合理的范围内， EPIA 建议法国多做观察，避免由于投机造成的市场过热和紧贴随着时间发展不断下降的光伏成本曲线。2009 年，法国安装了 285MW ，但冗长的行政程序使得只有 185MW 得以并网。这种情况持续了至少 2 年。 现在可以把市场平稳着陆的期望寄托在法国身上， 如果行政程序能够简化， 2010 年法国市场预期为 500MW-700MW 。在温和的局面下，法国 2014 年可达到 660MW 的年安装量。在政策驱动的情况下，加上一系列的行政简化，市场可能会增加到 1.3GW ，同时并网发电。届时法国将成为领先的光伏应用大国。同时，法国对于 BIPV 的鼓励和严格要求（注：如建筑物美观可获得更多补贴），很可能会发展出新的应用模式和相应产品。沃森内部资料2010 年 10 月17 表 11：法国历年光伏安装量及前景预测（截止 2014 年） 来源： EPIA 德国在竞争对手西班牙 2009 年一蹶不振之后，德国恢复了世界最大的光伏市场的称号。成熟的 FIT 计划， 良好的融资机遇， 经验丰富的大型企业及公众良好的光伏应用意识， 促成了这一成功。 2008 年德国市场 1.8GW， 2009 年 3.806GW ，其中尤以 2009 年的最后一个月为最。作为欧洲也是全球的光伏优秀模式，德国的 FIT 仍然计划支持行业和市场的可持续发展。 2010 年 7 月德国将投票修订 EEG 法案，计划进一步促进家庭光伏应用的可持续部署。（注： 变动放弃了耕地农场设施， 增加了对小型和中等规模屋顶设施的自用消费奖励的吸引力。实施追溯至 7 月 1 日生效，屋顶系统和移除耕地农场设施的补贴额将减少 13%。同时，转换地区补贴额将减少 8%而所有其他地区将减少 12%。 10 月 1 日开始， 补贴额将进一步再次减少 3%。尽管如此，新的补贴额仍然十分吸引人， 7 月 1 日和 10 月 1 日期间的安装补贴额预期为 25.02-34.05 EURc/kWh ， 而今年 10 月 1 日后的余下期间为 24.26-33.03 EURc/kWh 。新修订案达到了联邦 2.5-3.5 GWp 的年度目标装机容量的两倍多。）此外，德国提出了 “ Corridor ”的概念，每年减少相应的 FIT 额度以控制市场的增长。根据最新资料显示，德国光伏市场在 2010 年可高达 5GW-7GW 。（注：仅上半年，德国安装量就已超过 3GW 。） 2011 年起年安装量回落到 3GW-4GW 。如果保持目前的鼓励政策按照适当的 FIT 下调和成本下降， 2014 年德国安装量将达到 5GW 的规模。 此外这种平衡可能使得占用农业土地的电站在几年内停止，光伏系统逐步转变为支持家庭和商业建筑。沃森内部资料2010 年 10 月18 德国光伏界一直在进行激烈的辩论： FIT 的降低可能危害德国光伏产业，市场转移到欧洲以外的低成本制造商（注：这里的 “ 低成本制造商 ” 应该主要是指中国，其次美国，菲律宾等）破坏了成千上万的就业机会。但是， EPIA 认为， 1 亿欧元的经费用于光伏研究是德国正确的一步，可以在未来数年内确保欧洲光伏产业的竞争力。表 12：德国历年光伏安装量及前景预测（截止 2014 年） 来源： EPIA 希腊希腊的光照在欧洲首屈一指，最适宜 FIT 政策的实施。随着总量超过 3.5GW 的计划制定， 希腊政府原计划扮演光伏领导者的角色。 但施政缓慢和政府官员监管不力使得项目开发者不知所措， 这也能解释为什么 2008 至 2009 年希腊都没有什么项目实施。 希腊很可能由于经济危机主导，结合上述障碍，再次推迟市场拓展。 EPIA 预测希腊 2010 年安装量达到100MW ， 2009 年的数字是 36MW 。而 2014 年的波动比较大，在 200MW 至 600MW 之间。沃森内部资料2010 年 10 月19 表 13：希腊历年光伏安装量及前景预测（截止 2014 年） 来源： EPIA 意大利意大利提供了非常有吸引力的支持政策：混合了净计量和 FIT。（注： “ 净计量 ” 电表，从字面上理解，也就是电表可以反方向转动。根据 “ 净计量 ” 政策， 电力公司向消费者支付为电网供电的费用。 在阳光充足、 家中无人且空调没有开启的情况下， 屋主可以将富余的电量反输给电网， 电力公司会按比例为屋主免除一部分电费。 “ 净计量 ” 政策使电力公司也能从中获益， 因为理论上在用电高峰时， 这一政策可以让电力公司向成千上万的屋主收购太阳能电力， 而无需额外投入建设更多调峰电厂。 但单独的用这种政策， 只在电价较高的国家比较适用。）这意味着业主可以将多余的电力输送进电站，为业主获取超额价值的信用电力（时间不限）。这项措施被认为是对住宅、公用和商业部门具有相当的吸引力。除电力本身的价值外，业主还获得该系统总发电的补贴。根据意大利的新 Conto Energia 法案， EPIA 预期意大利市场仍将持续增长，在 2010 年达到 GW 级，未来市场则取决于是否能够精简并且统一行政程序。同时由于高电价，在高峰负荷时， 2011 年底或 2012 年意大利南部地区可能达到平价上网。2009 年意大利安装量为 711MW ， 位居全球和欧洲第二位， 并可能在 2010 年继续保持，成为当年第二个超过 GW 的市场， 有望达到 1.5GW ， 甚至 2GW 。 如果在政策驱动的局面下，意大利市场可能在 2014 年增长到 2GW 。 BIPV 方面的高额补贴也将支持屋顶安装和应用系统的发展和创新。沃森内部资料2010 年 10 月20 表 14：意大利历年光伏安装量及前景预测（截止 2014 年） 来源： EPIA 葡萄牙尽管光照时长，但葡萄牙的光伏应用仍然只是集中于一些企业大型电站和小型发电装置。如果葡萄牙设置一个适当的支持计划， 2014 年有望达到 250MW 。表 15：葡萄牙历年光伏安装量及前景预测（截止 2014 年） 来源： EPIA 西班牙作为 2008 年光伏业的领导者，从 2.6GW 下滑到 2009 年的 69MW 。西班牙的问题可以归结为复杂的行政程序和对于问题的延误时机。 由于经济危机的影响和补贴下调， 迫使许多开发商延期已经批准的项目出现资金问题。沃森内部资料2010 年 10 月21 2009 年西班牙市场仍然集中在大型地面电站上。在温和局面下，西班牙在 2014 年年安装量将达到 700MW ， 政策驱动下， 可达到 1GW。 EPIA 预计 2010 年西班牙安装量可能达到600MW ，其中很多是 2009 年未完成的项目。产能过剩与经济放缓都制约了西班牙在未来几年的光伏发展。 （注： 西班牙的最新能源计划是 “ 减少 45%的太阳能在农场上电力补贴， 25%的办公工厂的大型电池板补贴， 5%的家庭太阳能用电补贴，包括已建成的项目，将对 600 多座电站造成影响。）表 16：西班牙历年光伏安装量及前景预测（截止 2014 年） 来源： EPIA 英国2010 年英国介绍的新 FIT 办法将推动光伏业在该国的发展。英国南部的阳光充足，可以比较比利时或德国北部的条件。预计 2010 年市场 20MW 至 40MW 并于 2014 年达到250MW 。而在可能出现的强有力的政治支持下，我们有望看到 500MW 的年安装量。沃森内部资料2010 年 10 月22 表 17：英国历年光伏安装量及前景预测（截止 2014 年） 来源： EPIA 4.4 其它世界领军市场日本日本 2009 年安装 484MW ，重启的屋顶项目和地方当局及企业的支持是其成功的原因。2010 年日本能在 2010 年通过政策推动达到 GW 级规模，并在 2012 年趋于稳定。日本已经制定了 2020 年 28GW 和 2030 年 53GW 总安装量的目标。日本的光伏已经广泛的应用在建筑上，同时大型电站开始成为较为成熟的住宅市场的一个补充。2014 年，日本在温和局面下可达 1.2GW，政策驱动下可以达到 2.4GW，是前者的两倍。沃森内部资料2010 年 10 月23 表 18：日本历年光伏安装量及前景预测（截止 2014 年） 来源： EPIA 美国随着大型地面项目计划的制定，美国已经顶级市场。 2009 年 477MW 的安装量，其中包括 40MW 离网系统。 2010 年美国安装量可达 600，并有可能冲刺 1GW。 2014 年，在温和的局面下美国年安装量预测为 3GW ， 政策推动下可达 6GW 。 这两种差异源于市场的反应以及结合不同的州对这此的支持力度。得益于加州在 2009 年的领导和奥巴马在可再生能源方面的坚定承诺，美国在 2010 年就有可能成为 GW 级的应用市场。表 19：美国历年光伏安装量及前景预测（截止 2014 年） 来源： EPIA 4.5 新兴市场中国作为最主要的光伏制造商，中国在世界光伏市场中几乎完全缺席。但是，随着总数达12GW 的项目开始筹备， 中国将有望迅速成为亚洲和世界的主要市场。 高日照时长和电力需求激增，使得中国光伏潜力巨大，但如何发展主要取决于政府决定。根据中国 2009 年能源计划， 2020 年光伏发电至少达到 20GW ，但实施细节和路线一直含糊不清，同时 FIT 仍未公布。 2009 年中国安装量约为 160MW ， 2010 年有可能在政策推动下达到 600MW ， 而 2014年可能介于 600MW 和 2.5GW 之间。（注：本刊对于 12GW 的说法不认同，其中存在大量的不具有法律效力和实际操作能力的所谓意向书， 地方政府的好大喜功也误导了欧洲人。 同沃森内部资料2010 年 10 月24 时今年组件销售火爆，国内安装热情不高，因此虽然 8 月 10 日 280MW 开标，但总数仍有可能达不到 600MW 。）表 20：中国历年光伏安装量及前景预测（截止 2014 年） 来源： EPIA 印度印度是一个特殊的角色。不断增加的电力需求和高日照时长， 明确了印度光伏业的巨大潜力。 在政府确定的 2022年 20GW 的目标中，很多人认为印度可能会在未来几年就呈现繁荣态势。 2009 年印度安装了 30MW ，如果出现有力的政策推动，可能增长到 1.5GW。 2010 年的印度市场明显依赖政治的选择，大约在 50MW 至 300MW 之间。五、光伏企业排名5.1 中国光伏企业排名：无锡尚德江西赛维 LDK 保定天威英利沃森内部资料2010 年 10 月25 晶澳太阳能浙江昱辉江苏林洋常州天合阿特斯光伏南京中电光伏5.2 国际光伏企业排名：德国 Q-Cells 美国 First Solar 无锡尚德日本夏普日本京瓷天威英利晶澳沃森内部资料2010 年 10 月26 第二章 光伏发电系统一、光伏发电系统分类及应用1.1 光伏系统分类首先介绍两个概念： PV，即 photovoltaic 的缩写，光伏发电的意思； Wp，峰值瓦数，在 PV领域中指太阳能电池、组件或 PV系统所能达到的峰值发电功率。半导体在太阳光照射下产生电位差的现象被称为光伏效应， 太阳能光伏发电系统就是利用太阳能电池中半导体材料的光伏效应， 将太阳光辐射直接转换为电能的一种发电系统。 太阳能光伏发电应用系统分为三类：直流负载独立系统、交流负载独立系统和并网系统 。沃森内部资料2010 年 10 月27 直流负载独立系统交流负载独立系统并网系统三类系统特点对比表直流负载独立系统 交流负载独立系统 并网系统工作方式白天充电，晚上放电白天充电并供电，晚上蓄电池供电白天供电，晚上不供电优点 能量损失少，易设计 成本低于架设输电设备最佳效能且发电效率高； 系统无需维护， 且易设计； 可解决高峰电力不足的困扰缺点需维护和更换蓄电池 需维护和更换蓄电池，能量损失高，不易设计市电断电时无法使用适用范围 玩具、路灯、收音机、手电筒等市电无法到达的偏远地区市电可到达的地点太阳能光伏系统的寿命： 蓄电池的寿命约 2— 3年； 控制器的寿命约 10年； 太阳能电池的寿命约 20年。沃森内部资料2010 年 10 月28 1.2 光伏系统的应用光伏系统的应用领域十分广泛，归纳如下：用户型太阳能电源：小型电源 10-100W不等，用于边远无电地区如高原、海岛、牧区、边防哨所等军民生活用电；3-5KW家庭屋顶并网发电系统；光伏水泵：解决无电地区的深水井饮用、灌溉。交通领域：如航标灯、交通 / 铁路信号灯、交通警示 / 标志灯、路灯、高空障碍灯、高速公路 / 铁路无线电话亭、无人值守道班供电等。通讯 / 通信领域： 太阳能无人值守微波中继站、 光缆维护站、 广播 / 通讯 / 寻呼电源系统；农村载波电话光伏系统、小型通信机、士兵 GPS等。石油、海洋、气象领域：石油管道和水库闸门阴极保护太阳能电源系统、石油钻井平台生活及应急电源、海洋检测设备、气象 / 水文观测设备等。家庭灯具电源：如庭院灯、路灯、手提灯、野营灯、登山灯、垂钓灯、黑光灯、 割胶灯、节能灯等。光伏电站： 10KW-50MW独立光伏电站、 风光 （柴） 互补电站、 各种大型停车厂充电站等。太阳能建筑： 将太阳能发电与建筑材料相结合， 使得未来的大型建筑实现电力自给， 是未来一大发展方向。其他领域：与汽车配套：太阳能汽车 / 电动车、电池充电设备、汽车空调、换气扇、冷饮箱等；太阳能制氢加燃料电池的再生发电系统；海水淡化设备供电；沃森内部资料2010 年 10 月29 卫星、航天器、空间太阳能电站等1.3 光伏系统中逆变器的应用要求目前我国光伏发电系统主要是直流系统， 即将太阳电池发出的电能给蓄电池充电， 而蓄电池直接给负载供电， 如我国西北地区使用较多的太阳能户用照明系统以及远离电网的微波站供电系统均为直流系统。此类系统结构简单，成本低廉，但由于负载直流电压的不同（如１２Ｖ、２４Ｖ、４８Ｖ等），很难实现系统的标准化和兼容性，特别是民用电力，由于大多为交流负载， 以直流电力供电的光伏电源很难作为商品进入市场。 另外， 光伏发电最终将实现并网运行， 这就必须采用成熟的市场模式， 今后交流光伏发电系统必将成为光伏发电的主流。光伏发电系统对逆变电源的要求 环球光伏网， globepv.com采用交流电力输出的光伏发电系统，由光伏阵列、充放电控制器、蓄电池和逆变器四部分组成（并网发电系统一般可省去蓄电池），而逆变器是关键部件。光伏发电系统对逆变器要求较高：１．要求具有较高的效率。由于目前太阳电池的价格偏高，为了最大限度地利用太阳电池，提高系统效率，必须设法提高逆变器的效率。 globepv.com２．要求具有较高的可靠性。目前光伏发电系统主要用于边远地区，许多电站无人值守和维护， 这就要求逆变器具有合理的电路结构， 严格的元器件筛选， 并要求逆变器具备各种保护功能，如输入直流极性接反保护，交流输出短路保护，过热、过载保护等。３．要求直流输入电压有较宽的适应范围，由于太阳电池的端电压随负载和日照强度而变化， 蓄电池虽然对太阳电池的电压具有重要作用， 但由于蓄电池的电压随蓄电池剩余容量和内阻的变化而波动，特别是当蓄电池老化时其端电压的变化范围很大，如１２Ｖ蓄电池，其端电压可在１０Ｖ～１６Ｖ之间变化， 这就要求逆变器必须在较大的直流输入电压范围内保证正常工作，并保证交流输出电压的稳定。４．在中、大容量的光伏发电系统中，逆变电源的输出应为失真度较小的正弦波。这是由于在中、大容量系统中，若采用方波供电，则输出将含有较多的谐波分量，高次谐波将产