光伏产业调研报告
学 院 材料学院 专 业 材控10—4班 学生姓名 学 号 指导教师 完成日期 2013.6.15
前言
我国作为目前世界上经济发展最迅速的经济体，在光伏发电领域的技术和应用只是处于世界的下游水平。其中的主要原因是国内还没有掌握电池所需要的多晶硅提纯技术，该技术目前被国外的大企业所垄断，因而国内生产太阳能光伏电池的成本很高。光伏发电的成本是一般发电成本的数倍，也因此造成无法广泛普及。
近年来我国光伏产业快速发展，已形成较为完整的光伏制造产业体系。当前的主要问题是：产能严重过剩，市场过度依赖外需，企业普遍经营困难。
光伏产业是战略性新兴产业。发展光伏产业对调整能源结构、推进能源生产和消费方式变革、促进生态文明建设具有重要意义。我国光伏产业当前遇到的困难，既是产业发展面临的严峻挑战，也是促进产业调整升级的契机，特别是光伏发电成本大幅下降，为扩大国内市场提供了有利条件。要按照创新体制机制、完善政策措施、扩大消费市场、规范市场秩序、推进产业重组、降低发电成本的思路，统筹兼顾、综合施策，着力提升产业竞争力。
第一章 光伏产业的基础知识
一、光伏原理
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装臵。光伏发电的优点是较少受地域限 制，因为阳光普照大地;光伏系统还具有安全可靠、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周期短的优点。
光伏发电是根据光生伏特效应原理,利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能。不论是独立使用还是并 网发电,光伏发电系统主要由太阳能电池板（组件）、控制器和逆变器三大部分组成，它们主要由电子元器件构成，不涉及机械部件,所以,光伏发电设备极为精 炼,可靠稳定寿命长、安装维护简便。理论上讲,光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合,上至航天器,下至家用电源,大到兆瓦级电站,小到玩具,光伏电源 无处不在。太阳能光伏发电的最基本元件是太阳能电池（片），有单晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜电池等。目前，单晶和多晶电池用量最大，非晶电池用于一些小系 统和计算器辅助电源等。
二、产业优势
1、永不枯竭。
2、采集太阳能的地点的地理位臵要求不高；相对而言，水电站或风电站对地理位臵要求则比较高。
3、建立太阳能发电站所需的时间和成本都比水电站要低。
4、使用太阳能不会造成环境污染，是理想的绿色能源。但原料开采和生产光伏产品过程中也会消耗大量能源和造成污染 。
5、适用范围广，就算一般家庭也可以利用太阳能发电。 也因此，世界各国为了更有效地开采和使用太阳能，不断地发展着太阳能光伏组件技术，尽可能地利用这个“永不枯竭”的能源。 三、产业技术
率先利用太阳能发电的是发达的欧美国家和日本。自1969年世界上第一座太阳能发电站在法国建成，太阳能发电的比例在欧美国家逐渐提高，太阳能光伏技术也得到了不断发展。其中，欧盟是世界上光伏发电量最大的地区。在2008年，这个区域占全球光伏发电量的80%。而德国和西班牙的光伏发电总量总和约占欧盟的84%，是名副其实的光伏发电强国。这些成就要归功于欧盟近20年来持续推动光伏产业发展。欧盟预计在2020年，太阳能光伏发电将占欧盟总发电量的12%。
日本也是太阳能发电的强国，而且使用范围非常广，一般家庭都可以使用太阳能光伏装臵发电。他们的做法是通过政府补贴，鼓励家庭购买家用的光伏发电装臵。每个家庭通过光伏发电装臵产生的剩余电量可以卖给政府或电力公司。这使日本的光伏发电量不断提高，也使日本的能源利用率大幅提升。
美国虽然在光伏发电技术上较早起步，但由于以往美国政府对光伏发电并不重视，以至美国的光伏发电的发电量和技术革新不如欧盟和日本。但随着美国奥巴马政府出台一系列鼓励发展新能源的政策，美国在光伏发电产业上大有后来居上的势头。现在，美国的不少州出台了《可再生能源配额标准》。以加州为例，凡在住屋、商业建筑或公用建筑屋顶上安装太阳能设备的家庭或企业，都可获得州政府的多项补助，其中包括享受30%的减税优惠，减少30%的安装成本等。 四、光伏市场的分类
1、通信和工业应用（大约占到36%）：
微波中继站；光缆通信系统；无线寻呼台站；卫星通信和卫星电视接收系统；农村程控电话系统；部队通信系统；铁路和公路信号系统； 灯塔和航标灯电源；气象、地震台站；水文观测系统； 水闸阴极保护和石油管道阴极保护。 2、农村和边远地区应用（大约占51%）：独立光伏电站（村庄供电系统）；小型风光互补发电系统； 太阳能户用系统；太阳能照明灯 ；太阳能水泵 ； 农村社团 (学校、医院、饭馆、旅社、商店、卡拉OK歌舞厅等)。
3、光伏并网发电系统（4%）当前处于试验示范阶段，全国总装机容量大约仅有
约2MWp。
4、 太阳能商品及其它（大约占到9%）
太阳帽；太阳能充电器；太阳能手表、计算器；太阳能路灯；太阳能钟；太阳能庭院；汽车换气扇；太阳能电动汽车；太阳能游艇等。
第二章 我国光伏市场发展概况
目前，我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年我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4 2006-2009年我国太阳能电池产量
图5 2009年我国太阳能光伏产业应用分类
虽然目前我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，而这在我国还是空白。我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年初我国出现多晶硅产能过剩的主要原因。
其次，目前我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，直接导致了我国许多光伏企业的倒闭。
目前，中国大陆多晶硅生产获取的利润在最终电池组件产品利润总额中的比例最高，约达到52%；电池组件生产的利润占比约为18%；而电池片和硅片生产的利润占比分别约为17%和13%。
自2008年以来，多晶硅价格开始出现较大幅度的回落，到目前，国内多晶硅现货价格已由去年的500美元/千克回落至100-150美元/千克。
多晶硅产能扩张速度过快，而需求增长相对缓慢是导致价格下跌的主要因素。据iSuppi公司的预测，2009年，全球多晶硅供应量将翻一番，而需求的增长幅度仅为34%。因此，多晶硅的价格存在进一步下跌的可能性。iSuppi甚至表示，到2010年的时候，多晶硅现货价格将降至100美元/千克，这将大大降低多晶硅供应商的盈利能力。
多晶硅价格下跌将增厚电池片生产商的利润，不过，纯硅片业务也存在很大风险。不论是上游的多晶硅供应商，还是下游的电池片制造商，制造硅片都不存技术性难题。当上下游同时进军硅片业务的时候，硅片业务这一链条的利润受到大幅挤压。
我国光伏产业已经形成了比较完整的产业链，2009年中国内地多晶硅产量超过了两万吨，太阳能电池产量超过了4000兆瓦，连续3年成为全球太阳能电池的第一大国。
2010年5月，中国光伏产业联盟成立，吸引22家国内光伏骨干企业、行业协会及研究机构加入。中国光伏产业联盟以引导行业联合创新、推动应用、规范发展为核心，研究鼓励光伏产业发展的各项政策，加大对企业技术改造和产业升级的支持力度。中国光伏产业联盟将致力于整合产业资源、推进结构调整、转变发展方式，增强行业凝聚力，扩大国际影响力与竞争力。
第三章 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，而我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，我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我国未来的太阳能光伏产业提供了一个广阔的发展空间。
图6 2010-2012年我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。而针对目前我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。
国产晶体硅电池效率在10至13%左右，国外同类产品效率约18至23%。由一个或多个太阳能电池 片组成的太阳能电池板称为光伏组件。目前，光伏发电产品主要用于三大方面：一是为无电场合提供电源，主要为广大无电地区居民生活生产提供电力，还有微波中 继电源、通讯电源等，另外，还包括一些移动电源和备用电源；二是太阳能日用电子产品，如各类太阳能充电器、太阳能路灯和太阳能草坪灯等；三是并网发电，这 在发达国家已经大面积推广实施。我国并网发电还未起步，不过，2008年北京奥运会部分用电由太阳能发电和风力发电提供。
类历史上从未有如2009年底哥本哈根会议那样的事件，会使“节能减排”、“低碳”等字眼如此深入人心，全球经济的发展方向和导航标也已然转向了低碳经济。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。
结束语：
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，我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，我国政府的政策导向将在未来一段时间内决定着我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，在我国政府的大力扶持和倡导下，我国的太阳能光伏产业定然会有着光彩夺目绚丽的明天。
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