國內(nèi)外光伏發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀及前景[技術(shù)相關(guān)]

1、研究光伏發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀及前景摘 要 2000年以來，全球光伏產(chǎn)業(yè)連續(xù)6年以30%60%以上的速度增長，2002年全球光伏電池產(chǎn)量為560MW/a，到2003年已高達750MW/a,增長了34%。2004年開始，德國對可再生能源法進行了修訂，新的補貼法案促成了德國光伏市場隨后的爆發(fā)，隨之而來的是發(fā)達國家間新一輪的政策熱潮和全球光伏市場的更高速膨脹。隨著全球經(jīng)濟化和世界人口的發(fā)展要求更多的能源來滿足經(jīng)濟和人口發(fā)展的需要。但石油、煤炭等不可再生能源儲量的不斷減少，新能源還在探索階段，同時對太陽能電池板生產(chǎn)工藝和太陽能組件的加工流程進行描述，并對未來我國太陽能發(fā)電進行了展望。關(guān)鍵詞：能源危機，光伏發(fā)電，

2、單晶硅，太陽能電池板英文題目The current situation and the future photovoltaic power generationEvery revolution in the world are closely related with energy. As the global economic and the world population development requires more energy to meet the needs of the development of economy and population. But oil, coa

3、l and other non-renewable energy reserves, new energy is dwindling in exploration stage, plus fossil energy exploitation improper, will cause the energy crisis. This paper summarizes the current status quo, the global energy for power and solar power, and in recent years the ease of solar photovolta

4、ic power generation of state strongly support, showed the importance of photovoltaic power generation with good prospect, introduces in detail the monocrystalline silicon solar energy cell production process and production process, discusses the nanometric simultaneously on the solar panels producti

5、on process and solar energy components processing flow description, and the future was prospected in solar power. KEY WORDS: The energy crisis, photovoltaic energy, monocrystalline silicon, solar panels 目錄一、國內(nèi)能源危機二、光伏發(fā)電對能源的緩解.三、國內(nèi)太陽能的發(fā)展. 四、世界光伏發(fā)電的高速發(fā)展主要表現(xiàn)結(jié)論.謝辭.參考文獻.前言人類社會已進入21世紀,在新千年開始之際,熱門正面臨著一系列重大

6、的挑戰(zhàn),全球經(jīng)濟發(fā)展,人口迅速增加,需要提供更多的食物、住房和原料,因而對能源的需求量也不斷增加。在過去20年中,全世界能源消耗量增加了40%,其中85%以上使用的是礦物燃料。這些礦物燃料燃燒時要產(chǎn)生大量溫室氣體,全球單是CO2排放量每年就超過500億噸,而且還在不斷擴大。形成的酸雨造成土壤退化,危害動植物。全球氣候變暖可能會產(chǎn)生災(zāi)難性后果,必須采取堅決措施,減少溫室氣體的排放。因此,治理環(huán)境污染,已成為當務(wù)之急。同時,礦物燃料的儲藏量是有限的,按目前探明的儲藏與開發(fā)速度的比例計算,地球上可再開采的能源,石油為40年,天然氣約為60年,煤炭為200年。如不采取有效措施,到本世紀中葉,人類必將面

7、臨礦物燃料枯竭的嚴重局面。第1章國內(nèi)能源危機1.1國內(nèi)的能源現(xiàn)狀1.1.1國內(nèi)整體資源現(xiàn)狀當今世界，能源短缺已成為舉世矚目的突出問題，人類經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展正面臨著來自能源短缺的嚴峻挑戰(zhàn)。在解決能源開發(fā)、利用、供應(yīng)、消費與經(jīng)濟社會發(fā)展的矛盾中，我國的情形更為復(fù)雜和嚴重，以致能源安全被提到了國家戰(zhàn)略的高度。在此情況下，建設(shè)國家戰(zhàn)略能源基地，保障國家能源供給，在承擔歷史使命中又好又快發(fā)展我區(qū)能源經(jīng)濟，顯然具有重要意義?？傮w來看，我國是世界上能源資源總量不足、人均占有量較低的國家?！柏氂蜕贇飧幻骸钡馁Y源特點決定了我國在未來一個較長時期內(nèi)能源供求形勢不容樂觀的總趨勢。據(jù)國內(nèi)不同地區(qū)、眾多媒體報道，隨

8、著工業(yè)化、城市化的快速推進，以及居民消費結(jié)構(gòu)的升級和工業(yè)結(jié)構(gòu)的重型化，進入新世紀以來我國的能源供求形勢經(jīng)歷了由緊張到短缺，再到嚴重短缺直至向危機轉(zhuǎn)化的過程。最近3年電力供應(yīng)的基本平衡，難以掩蓋能源供應(yīng)總體不足、長期短缺的矛盾。 1.1.2電力危機2003年，全國有19個省市拉閘限電，2004年增加到24個，2005年進一步上升到26個。廣東、貴州、江蘇、湖南、重慶、陜西等10多個省市電廠用煤全面告急，部分地處南方的電廠儲煤量僅夠1天發(fā)電，就連坐擁煤海的山西電儲煤一度也只夠3天發(fā)電。在全國性的“迎峰度夏”期間，不少城市對企業(yè)電力供應(yīng)不得不采取“開四停三”或“開三停四”措施。為保證電廠發(fā)電，一年之

9、內(nèi)，搶運煤炭的問題兩次上了國務(wù)院總理辦公會議。燃油同樣出現(xiàn)了全國性的緊張。廣東省不得不出臺了限制用油的紅頭文件(單、雙日加油)，北方地區(qū)的許多加油站甚至無油可加。2006年春節(jié)期間，東部、中部部分城市的液化氣每瓶漲到90元以上，海南省甚至超過了100元。自2003年能源嚴重短缺的局面出現(xiàn)以來，關(guān)于電煤告急、拉閘限電、油荒、氣荒的報道始終不絕于耳。2010年元旦前后，多家媒體集中報道了華北、華中、華東地區(qū)能源供應(yīng)的危急狀況：湖北從2009年11月初出現(xiàn)電煤告急狀況，12月11日全省進入拉閘限電狀態(tài)，到12月28日全省36臺20萬千瓦及以上機組中已有11臺因缺煤而停機，致使武漢近2000家工廠開始

10、輪流停產(chǎn)讓電，保證居民用電。專家稱根據(jù)2009年12月至2010年3月的用電需求，即使用掉當時的全部庫存，全省仍有76萬噸電煤缺口；重慶電力調(diào)度數(shù)據(jù)顯示，2010年1月4日早高峰負荷達到741萬千瓦，而當時重慶電網(wǎng)實際可調(diào)出力僅580萬千瓦左右，缺口超過百萬千瓦；自2009年11月19日起，安徽省20家主力火電廠中有15家存煤量低于7天的警戒線。到11月底，省內(nèi)華能集團下屬巢湖電廠、大唐集團下屬田家庵電廠、洛河電廠等多家電廠，存煤已不足2天用量；上海、江蘇等省市也出現(xiàn)局部時段拉閘限電情況。相對于能源需求突然迅速增長的，是供應(yīng)能力增長的嚴重滯后。煤炭：“九五”期間全國大中型煤礦的開工建設(shè)規(guī)模僅3

11、370萬噸，為“六五”、“七五”、“八五”各時期的約30%。1998年到2001年，大中型煤礦的新增生產(chǎn)能力僅5000萬噸，加上老煤礦報廢和關(guān)閉小煤礦的影響，我國在此期間的煤炭實際供應(yīng)能力遠低于此數(shù)。 1.1.3石油危機石油的問題更加嚴重。截至2010年，我國的原油進口已遠超出國內(nèi)市場需求量的一半。成品油頻繁的大幅度漲價，已讓廣大老百姓苦不堪言一方面是基于投資不足和建設(shè)滯后所形成的能源供應(yīng)嚴重短缺，另一方面是基于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化和消費結(jié)構(gòu)升級造成的能源需求驟漲，應(yīng)該說這是進入新世紀以來我國能源供求形勢全面緊張的直接原因。綜合考慮國內(nèi)連續(xù)多年能源短缺和長期能源供應(yīng)緊張的趨勢，以及京都議定書生效、清潔

12、發(fā)展機制啟動、能源形勢動蕩的國際背景，筆者認為，當前已到了一個必須從戰(zhàn)略高度謀劃、從根本上解決能源問題的時候。而解決這一問題最現(xiàn)實的出路，就是秉承“節(jié)能優(yōu)先，開發(fā)新的可再生能源為基礎(chǔ)的新型能源戰(zhàn)略。而可再生能源中太陽能是個取值不竭用之不盡的能源。近幾年來，我國光伏產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了高速發(fā)展期。特別是在2007年，我國光伏產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出爆發(fā)式增長，使得我國一躍成為全球第一大生產(chǎn)國；而且，高純多晶硅技術(shù)以及其他許多關(guān)鍵生產(chǎn)技術(shù)裝備的研發(fā)和國產(chǎn)化工作也取得令人鼓舞的進展。 第2章 光伏發(fā)電對能源的緩解2.1光伏發(fā)電的現(xiàn)狀2.1.1光伏產(chǎn)業(yè)的擴大隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，全球能源危機和大氣污染問題日益突出，太陽能作為理

13、想的可再生能源受到了許多國家的重視。目前太陽能電池的種類不斷增多、應(yīng)用范圍日益廣闊、市場規(guī)模逐步擴大。世界光伏組件在過去15年平均增長率約15%。20世紀90年代后期，發(fā)展更加迅速，1999年光伏組件生產(chǎn)達到200兆瓦。商品化電池效率從10%13%提高到13%15%，生產(chǎn)規(guī)模從15兆瓦/年發(fā)展到525兆瓦/年，并正在向50兆瓦甚至100兆瓦擴大。光伏組件的生產(chǎn)成本降到3美元/瓦以下2.2世界各國光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展2.1.2 世界光伏產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀近幾年，全世界太陽能電池的生產(chǎn)量平均每年增長近40%，2004年全世界生產(chǎn)總量更達1000兆瓦。發(fā)展中國家印度處于領(lǐng)先地位，目前有50多家公司從事與光伏發(fā)電技

14、術(shù)有關(guān)的制造業(yè)，其中有6個太陽電池制造廠和12個組件生產(chǎn)廠，年生產(chǎn)組件11兆瓦，累計裝機容量約40兆瓦。本世紀以來，一些發(fā)達國家紛紛制定了發(fā)展包括太陽能電池在內(nèi)的可再生能源計劃。太陽能電池的研究和生產(chǎn)在歐洲、美洲、亞洲大規(guī)模鋪開。美國和日本為爭奪世界光伏市場的霸主地位，爭相出臺太陽能技術(shù)的研究開發(fā)計劃。第3章光伏發(fā)點的現(xiàn)狀及前景近幾年來，我國光伏產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了爆發(fā)式增長，已基本形成了涵蓋多晶硅材料、鑄錠、拉單晶、電池片、封裝、平衡部件、系統(tǒng)集成、光伏應(yīng)用產(chǎn)品和專用設(shè)備制造的較完整產(chǎn)業(yè)鏈。產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)的專用設(shè)備和專用材料的國產(chǎn)化加快，許多設(shè)備完全實現(xiàn)了國產(chǎn)化并有部分出口。截止到2007年底，全國太

15、陽能電池和組件的生產(chǎn)能力分別達到2.9GWp和3.8GWp，當年產(chǎn)量分別比2006年增長148和138，達到1.1GWp和1.7GWp，均占世界總產(chǎn)量的27以上，使我國成為全球第一大太陽能電池和組件生產(chǎn)國。2007年我國光伏產(chǎn)業(yè)的銷售收入也增加到1000億元，從業(yè)人員達到8萬人以上。 特別是多年持續(xù)嚴重制約我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的高純多晶硅制造技術(shù)，在這兩年內(nèi)實現(xiàn)了重大技術(shù)突破。在科技部和國家發(fā)展改革委等有關(guān)部門支持下，2007年新光硅業(yè)、洛陽中硅、江蘇中能等3個企業(yè)分別建成了千噸級高純硅生產(chǎn)線，使得全年高純硅產(chǎn)量大幅增加到1130噸。2008年，隨著江蘇中能二期和重慶大全的各自1500噸多晶硅工程

16、的建成投產(chǎn)，預(yù)計國內(nèi)超純多晶硅的全年產(chǎn)量將超過4000噸。而且，重慶大全和江蘇中能公司實現(xiàn)了還原尾氣回收利用技術(shù)和多晶硅還原爐制造技術(shù)的重大突破；據(jù)介紹，綜合能耗已降到150-180kWh/kg(使得成本降低到約50美元kg)，顯著低于其他國內(nèi)同類企業(yè)的250-300kWh/kg，主要物料的綜合回收率也超過98。最近，江蘇中能等一些國內(nèi)企業(yè)還在積極準備開發(fā)引進流化床法、硅烷法等新型高純硅生產(chǎn)技術(shù)，可望使高純多晶硅生產(chǎn)的綜合電耗降至20-50kWh/kg，成本降至15-25美元kg。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前全國至少有33家高純硅生產(chǎn)企業(yè)的一期工程產(chǎn)能總計約為4.4萬噸(規(guī)劃總產(chǎn)能高達8.8萬噸)，如果

17、這些項目能順利建成投產(chǎn)，預(yù)計我國2010年的多晶硅產(chǎn)量將超過3萬噸，將從根本上緩解高純硅材料的供需緊張的矛盾。 隨著我國光伏產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展壯大，不少地方和企業(yè)近年來積極建設(shè)MWp級并網(wǎng)光伏系統(tǒng)(主要是建筑屋頂光伏系統(tǒng))。據(jù)不完全統(tǒng)計，截止到2008年5月，全國已建和在建11個MWp級并網(wǎng)光伏系統(tǒng)，大部分預(yù)計在2009年建成。一些光伏設(shè)備制造企業(yè)還積極探尋建設(shè)更大規(guī)模光伏發(fā)電站的機會；江蘇等省份還提出制定“萬個太陽能屋頂計劃”。我國第十屆中國太陽能光伏會議的常州宣言提出了非常積極的目標，力爭在2015年前使光伏發(fā)電成本下降到1.5元kWh，在10年內(nèi)使光伏發(fā)電量占到全國總發(fā)電量的1，這意味著大約

18、500億kWh的年發(fā)電量和超過4000萬kW的裝機量。在可再生能源中，太陽能取之不盡，清潔安全，是理想的可再生能源。我國的太陽能資源比較豐富，且分布范圍較廣，太陽能光伏發(fā)電的發(fā)展?jié)摿薮?。此外，目前太陽能光伏發(fā)電技術(shù)已日趨成熟，是最具可持續(xù)發(fā)展的可再生能源技術(shù)之一。截止2004年，太陽能光伏發(fā)電的應(yīng)用領(lǐng)域遍及我們生活的各個方面，如交通、通訊、公共設(shè)施（如照明）、家庭生活用電等。尤其是在邊遠地區(qū)，太陽能光伏發(fā)電更加顯示它的優(yōu)勢。我國目前尚有約30000個村莊，700萬戶，3000萬農(nóng)村人員還沒有用上電，60%的有電縣嚴重缺電，光伏市場潛力巨大。專家預(yù)測2006年我國太陽能電池生產(chǎn)能力將超過300

19、兆瓦。在今后的十幾年中，太陽電池的市場走向?qū)l(fā)生很大的改變，到2010年以前中國太陽電池多數(shù)是用于獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)，從2011年到2020年，中國光伏發(fā)電的市場主流將會由獨立發(fā)電系統(tǒng)轉(zhuǎn)向并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，包括沙漠電站和城市屋頂發(fā)電系統(tǒng)。第4章 世界光伏發(fā)電的高速發(fā)展主要表現(xiàn)世界光伏發(fā)電的高速發(fā)展主要表現(xiàn)在以下幾方面。（1）光伏電池產(chǎn)量持續(xù)增長 多年來光伏產(chǎn)業(yè)一直是世界增長速度最高和最穩(wěn)定的領(lǐng)域之一，19992005年間，光伏電池產(chǎn)量以年均增長率超過40%的速度高速發(fā)展，太陽電池的產(chǎn)量從1999年的202MW增加到2005年的1818MW，增長了9倍。（2）生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大 光伏產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)頭企業(yè)電池產(chǎn)量早已突破100MW，且有越來越多的企業(yè)已經(jīng)提出了建設(shè)年產(chǎn)1000MW電池生產(chǎn)線的目標。（3）光伏市場飛速膨脹 不斷有新的國家出臺激勵光伏發(fā)展的政策。2004年德國補貼法修訂后，僅用了一年，即在2005年，德國市場年裝機容量便達到了837MW，占全球市場的57%，政府政策對光伏的激勵可想而知。而2006年，美國加州正式出臺3000MW光伏安裝計劃，帶動美國其它各州也紛紛仿效。美國將成為繼日本、歐洲之后又一大的光伏市場。（4）新技術(shù)不斷出現(xiàn)，電池效率不斷提高 隨著自動化程度和生產(chǎn)技術(shù)水平的提高，電池效率將由現(xiàn)在的水平（單晶硅16%