光伏发电系统产业发展前景分析.ppt

1、,光伏发电系统调研分析报告,目录,光伏发电系统概述,目前我国的能源形势,光伏发电市场的现状及发展,1,2,3,4,5,6,7,光伏产业发展现状及厂家分析,产业园光伏系统建设成本分析,光伏发电系统各组件分析,太阳能资源分析,一 、光伏发电系统的概述,1.独立光伏发电 离网光伏发电主要由太阳能电池组件、控制器、蓄电池组成，若要为交流负载供电，还需要配置交流逆变器。独立光伏电站包括边远地区的村庄供电系统，太阳能户用电源系统，通信信号电源、阴极保护、太阳能路灯等各种带有蓄电池的可以独立运行的光伏发电系统。,独立光伏发电系统 概要图,2.并网光伏发电 太阳能组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电

2、网要求的交流电之后直接接入公共电网。可以分为带蓄电池的和不带蓄电池的并网发电系统。带有蓄电池的并网发电系统具有可调度性，可以根据需要并入或退出电网，还具有备用电源的功能，当电网因故停电时可紧急供电。带有蓄电池的光伏并网发电系统常常安装在居民建筑；不带蓄电池的并网发电系统不具备可调度性和备用电源的功能，一般安装在较大型的系统上。 并网光伏发电有集中式大型并网光伏电站一般都是国家级电站，由电网统一调配向用户供电。这种电站投资大、建设周期长、占地面积大，还没有太大发展。而分散式小型并网光伏，特别是光伏建筑一体化光伏发电，是并网光伏发电的主流。,一 、光伏发电系统的概述,并网光伏发电系统概要图,一 、

3、光伏发电系统的概述,并网光伏发电系统模拟图,一 、光伏发电系统的概述,又称分散式发电或分布式供能，是指在用户现场或靠近用电现场配置较小的光伏发电供电系统，以满足特定用户的需求，支持现存配电网的经济运行，或者同时满足这两个方面的要求。 分布式光伏发电系统的基本设备包括光伏电池组件、光伏方阵支架、直流汇流箱、直流配电柜、并网逆变器、交流配电柜等设备，另外还有供电系统监控装置和环境监测装置。其运行模式是在有太阳辐射的条件下，光伏发电系统的太阳能电池组件阵列将太阳能转换输出的电能，经过直流汇流箱集中送入直流配电柜，由并网逆变器逆变成交流电供给建筑自身负载，多余或不足的电力通过联接电网来调节。,3.分布

4、式光伏发电系统,一 、光伏发电系统的概述,分布式光伏发电流程图,一 、光伏发电系统的概述,二 、目前我国的能源形势,我国是世界上最大的能源消费国之一，同时也是世界能源生产的大国。随着国民经济的快速增长，2008 年能源消费总量增至28.5 亿吨标准煤，比2007 年增长了4%。煤炭消耗27.4亿吨、石油消耗3.6 亿吨、天然气消耗807亿立方米。 预计到2020年，中国一次能源需求量为33 亿t，煤炭供应量为29亿t，石油为6.1亿t；然而，到2020 年我国煤炭生产的最大可能约为22 亿t 左右，石油的最高产量也只有2.0 亿t，供需缺口分别为7亿t 和4.1 亿t。显然，要满足未来社会经济

5、发展对于能源的需求，完全依靠煤炭、石油等常规能源是不现实的。 我国能源供应状况为煤炭比重过大，环境压力沉重；人均能耗远低于世界平均水平。我国能源供应面临严峻挑战：一是能源决策国际环境复杂化，对国外石油资源依存度快速加大，二是化石能源可持续供应能力遭遇严重挑战。长远来看，能源资源及其供应能力将对我国能源系统的可持续性构成严重威胁。显然，从能源资源、环境保护的角度，如此高的能源需量，如果继续维持目前的能源构架是绝对不可行的。,继十大产业振兴规划之后，新能源发展规划已成为人们最为关注的国家级战略蓝图之一。自2006 年中国实施可再生能源法以来，新能源产业便出现快速发展的势头。近年中国政府用于新能源领

6、域的投资每年增幅都在20%以上，2008年对新能源企业的资金扶持规模达到38 亿元，风电、太阳能等新能源产业近年来异军突起，成为我国产业发展的一个重要亮点。,二 、目前我国的能源形势,新能源规划的基本框架有5个方面：（1） 我国新能源的现状及面临的形势；（2） 指导思想和基本原则；（3） 规划的目标；（4） 工作任务和重要项目；（5） 政策的保障措施 ;,二 、目前我国的能源形势,随着近几年新能源行业的飞速发展，光伏发电等各项技术的进步，新能源发电成本有所下降，新能源比重有了提高空间。国家发改委能源所研究员王斯成表示，新能源发展规划核定的目标将会比此前设定的目标“增很多倍”。据国家能源局新能源

7、和可再生能源司司长王骏介绍，中国将力争在2050 年将可再生能源占能源总比重从前的9%提高到40%左右，占据主导能源地位。因此，在大力提高效的同时，积极开发和利用可再生能源，特别是资源量最大，分布最普遍的太阳能将是我国的必由之路。,二 、目前我国的能源形势,三 、中国光伏发电市场的现状,中国的光伏发电市场目前主要用于边远地区农村电气化、通信和工业应用以及太阳能光伏商品，包括太阳能路灯、草坪灯、太阳能交通信号灯以及太阳能景观照明等。由于成本很高，并网光伏发电目前还处于示范阶段。截止到2008 年各类光伏发电市场份额分布见下表。,中国光伏发电市场的发展,中国光伏发电各年装机及累计装机一览表,三 、

8、中国光伏发电市场的现状,四 、中国光伏产业发展现状及厂家分析,太阳能光伏系统中最重要的是太阳能电池板，是收集光和实现光电转换的基本单位。大量的电池合成在一起构成光伏组件。并网发电系统由光伏组件、太阳跟踪装置、逆变器、高低压配电装置构成。 太阳能电池通常由晶体硅和薄膜材料制造，前者由切割、铸锭或者锻造的方法获得，后者是一层薄膜附在低价的衬背上。目前，世界上85%以上的市场份额是晶体硅太阳电池，包括单晶体硅太阳电池和多晶体硅太阳电池，其他类型的太阳电池所占比例很小，因此在考虑太阳电池产业链时主要分析晶体硅太阳能光伏电池的产业链。,光伏发电产业链的构成图,四 、中国光伏产业发展现状及厂家分析,中国光

9、伏企业分析,四 、中国光伏产业发展现状及厂家分析,（一） 天威英利,主营产品、业务：硅太阳能电池及其相关配套产品、风机及其相关配套产品、热发电产品、控制器、逆变器、兆瓦级跟踪器的研发、生产、销售、技术咨询及服务；太阳能光伏电站工程的开发、设计、安装、施工。 保定天威英利新能源有限公司（以下简称“天威英利”）是英利绿色能源国际控股有限公司和保定天威保变电气股份有限公司共同在中国河北保定国家高新技术产业开发区投资成立的中外合资企业，注册资本337522万元。 2007年6月8日英利绿色能源控股有限公司（YGE）成功登陆纽交所，成为河北省第一家在纽交所上市的光伏企业。天威英利拥有雄厚的技术力量，聘请

10、了在光伏领域从事多年研究并有突出贡献的专家、教授为指导，并与多家科研院所建立了长期的合作关系，为企业的可持续发展提供了有效的保障。,四 、中国光伏产业发展现状及厂家分析,天威英利主要产品： 光伏组件,四 、中国光伏产业发展现状及厂家分析,（二） 华为技术有限公司,华为智能光伏电站是以光伏电力变换与电力传输网络为基础，将现代先进的数字信息技术、通信技术、互联网技术、云计算技术、大数据挖掘技术与光伏技术高度融合而形成的新型电站。它以充分满足客户对光伏电站的高发电量、低初始投资、低运维成本、高可靠性和安全性等需求为目的。 在25年生命周期内，实现高收益、可运营、可管理、可演进。 智能光伏电站有三大核

11、心理念：一是全数字化电站，二是让电站更简单，三是全球自动化运维。通过全数字化电站、让电站更简单等创新理念，最终目的是打造“智能、高效、安全、可靠”的智能光伏电站整体解决方案，实现客户价值最大化。,智能光伏电站解决方案 光伏逆变器 组串式逆变器 并网逆变,四 、中国光伏产业发展现状及厂家分析,华为技术股份有限公司主要产品： 大型并网逆变器 组串式光伏逆变器,SUN8000大型并网逆变器,SUN2000系列组串式逆变器,四 、中国光伏产业发展现状及厂家分析,（三）合肥阳光电源,主要产品：电站式光伏逆变器（集中式光伏逆变器） 阳光电源股份有限公司（股票代码：300274）是一家专注于太阳能、风能等新

12、能源电源的研发、生产、销售和服务的国家重点高新技术企业。主要产品有光伏逆变器、风能变流器、储能电源等，并致力于提供全球一流的光伏电站解决方案。 自1997年成立以来，公司始终专注于新能源发电领域，坚持以市场需求为导向、以技术创新作为企业发展的动力源，培育了一支研发经验丰富、自主创新能力较强的专业研发队伍；先后承担了10余项国家重大科技计划项目，主持起草了多项国家标准，是行业内为数极少的掌握多项自主核心技术的企业之一。,四 、中国光伏产业发展现状及厂家分析,合肥阳光电源主要产品： 电站式光伏逆变器,四 、中国光伏产业发展现状及厂家分析,（四） PHOCOS,主要产品：控制器 伏科集团是全球最大的

13、离网型太阳能发电系统组件生产厂商之一。公司主要生产太阳能充放电控制器、直流荧光灯，产品还包括制冷/冷冻设备等。伏科集团致力于更加环保、更加高效地应用太阳能能源。 伏科集团以研发为本。20世纪80年代中期，德国乌尔姆市应用科技大学的工程师们研究开发了太阳能充电控制器新技术，2000年底，在工程师们的努力下，成立了伏科集团。并且在离网电力系统上与德国乌尔姆应用科技大学有着紧密的技术交流与合作。,四 、中国光伏产业发展现状及厂家分析,五、产业园光伏系统建设成本分析,光伏发电发展的主要障碍是目前成本较高。但是在科学技术快速发展的支持和规模市场的拉动下，光伏发电的成本正在快速下降，预计在35年左右的时间

14、可达到煤电成本的水平。 我国煤电成本发展趋势对全国及部分地区的燃煤发电成本进行的测算表明，2005 年我国燃煤发电的平均成本为0.232 元/kWh，燃料占成本的45.6%。根据世界银行的预测，我国未来几年的物价上涨率大约为3%。假定煤价在20052020年按年均3%增长，在20212040年按年均2.5%增长，20412050 年按年均2.0%增长，经测算全国平均燃煤发电成本变化如表所示。,1、光伏发电同煤电成本对比分析,上述价格还未将每年因酸雨、地质塌陷等造成的3000 亿元损失记入煤炭成本（其成本相当于0.05元/kWh）。实际上，特别是随着资源越来越少以及煤炭运输、环境成本的提高，煤炭

15、成本的增长幅度将超过3%的增长率，从而煤电的成本也必然快速增长。,五、产业园光伏系统建设成本分析,预期成本高在目前和今后相当长时段内都是制约光伏市场发展的根本瓶颈。以科学发展观分析这个问题，目前成本高是可以通过政策扶持得到解决的，理由是太阳能光伏发电是全球的战略替代电力能源，对化石能源和水资源十分紧缺的我国来说在未来有决定性意义。即使对目前的边远地区离网供电、改善能源结构、减少排放等方面也有不可替代的重要意义。按照光伏发电发展的经验分析，到2030 年，光伏系统价格有望达到2.6$/Wp(组件价格0.651.3 $/Wp)；光伏系统的可靠性和寿命从现在的1520 年增加到3035 年；系统效率

16、从现在的1215%增加到1820%；光伏发电成本可以降到 68 美分/kWh，基本达到届时的计入外部成本的煤电成本。只要保证规模市场，即使不计外部成本，光伏发电成本在2040 年前达到煤电成本。,五、产业园光伏系统建设成本分析,2、光伏发电成本接近燃煤发电成本,各国货币/kw.h,年份,2004,2010,2020,世界主要国家光伏发电成本预测一览表,五、产业园光伏系统建设成本分析,3、世界主要国家光伏发电成本预测一览表,五、产业园光伏系统建设成本分析,4 、独立光伏发电系统组成预算,光伏方阵,逆变器,控制器,蓄电池,独立光伏发电系统组成,五、产业园光伏系统建设成本分析,初步预算50亩地最高可

17、铺设容量为1兆瓦的太阳能光伏发电系统，建设成本初步预算在8.8块钱1瓦。即新能源产业园独立光伏发电系统初期建设成本大约在800-1000万元之间。系统年发电量山东省为光照三类地区，按每天光照8小时计算，每年大约可发电109万度/年。每天约发电3000度（根据特锐德现有光伏系统发电效率计算）。系统效益1)国家补贴为0.42元/度，山东省政府补助为0.05元/度，一年补贴总额为51.23万元/年.2)工业用电价格约为1元/度，如果发的电全部自用，给厂区供电，每年约可节省109万元/年电费。综上所述：节省的电费加上补助的费用，此系统每年可为公司节省160万元，根据初期投资预算，大概5年可以回收成本。

18、,五、产业园光伏系统建设成本分析,5、并网光伏发电系统建设（50亩） （1）建设流程,发改委备案,需要资质：联系国家电网给予批文，允许接入点,验收,电网设计（山东电力设计院、国源、环能）,世界主要国家光伏发电装机预测一览表,五、产业园光伏系统建设成本分析,六 、光伏发电系统各组件分析,1、 太阳能电池板2 、逆变器/控制器,1、太阳能电池板,目前，世界上太阳电池的实验室效率最高水平为：单晶硅电池24（4cm2)，多晶硅电池18.6%（4cm2），InGaPGaAs双结电池3028%（AM1），非晶硅电池145%（初始）、12.8%（稳定），碲化镉电池15.8%，硅带电池14.6%，二氧化钛有机

19、纳米电池10.96%。 目前，我国太阳电池的实验室效率最高水平为：单晶硅电池20.4%（2cm2cm），多晶硅电池14.5%（2cm2cm）、12%（10cm10cm），GaAs电池 20.1%（lcmcm），GaAsGe电池19.5%（AM0），CulnSe电池9%（lcm1cm），多晶硅薄膜电池13.6% （lcm1cm，非活性硅衬底）， 40 非晶硅电池8.6%（10cm10cm）、7.9%（20cm20cm）、6.2（30cm30cm）， 二氧化钛纳米有机电池10%（1cm1cm）。,六 、光伏发电系统各组件分析,晶体硅太阳能电池组件技术成熟，且产品性能稳定，使用寿命长。商业用化使用的

20、太阳能电池组件中，单晶硅组件转换效率最高，多晶硅其次，但两者相差不大。 晶体硅电池组件、刚性非晶硅组件故障率低，运行维护最为简单。晶体硅光伏组件、刚性非晶硅组件安装简单方便。 非晶硅薄膜电池在价格、弱光响应，高温性能等方面具有一定的优势，但是组件效率较低，在安装场地面积有限情况下，会影响到安装总容量。在单晶硅电池和多晶电池选择上，由于多晶硅电池组件的价格要比单晶硅低，从控制工程造价的方面考虑，工程选用性价比较高的多晶硅电池组件，这也与国外的太阳能光伏电池使用情况的发展趋势相符合。,太阳能电池板的选择方案分析,六 、光伏发电系统各组件分析,2 、逆变器,在光伏并网系统中，逆变控制部分担负着系统的

21、DC/AC 转换，并准确控制转换电压、频率、相位、谐波含量等重要指标，同时，负责光伏并网发电系统各部分与公共电网的协调运行，并对系统可能发生的各种异常状态进行保护，它是光伏并网发电系统的关键设备。,六 、光伏发电系统各组件分析,七、太阳能资源分析,地球上太阳能资源的分布与各地的纬度、海拔高度、地理状况和气候条件有关。资源丰度一般以全年总辐射量和全年日照总时数表示。就全球而言，美国西南部、非洲、澳大利亚、中国西藏、中东等地的全年总辐射量或日照总时数最大，为太阳能资源最丰富的地区。我国属太阳能资源丰富的国家之一，全国总面积2/3以上地区年日照时数大于2000小时。,一类地区 全年日照时数为3200

22、3300小时，年辐射量在75009250MJ/m2。相当于225285kg标准煤燃烧所发出的热量。主要包括青藏高原、甘肃北部、宁夏北部和新疆南部等地。 二类地区 全年日照时数为30003200小时，辐射量在58507500MJ/m2，相当于200225kg标准煤燃烧所发出的热量。主要包括河北西北部、山西北部、内蒙古南部、宁夏南部、甘肃中部、青海东部、西藏东南部和新疆南部等地。此区为我国太阳能资源较丰富区。三类地区 全年日照时数为22003000小时，辐射量在50005850 MJ/m2，相当于170200kg标准煤燃烧所发出的热量。主要包括山东、河南、河北东南部、山西南部、新疆北部、吉林、辽宁、云南、陕西北部、甘肃东南部、广东南部、福建南部、江苏中北部和安徽北部等地。,七、太阳能资源分析,四类地区 全年日照时数为14002200小时，辐射量在41505000 MJ/m2。相当于140170kg标准煤燃烧所发出的热量。主要是长江中下游、福建、 浙江和广东的一部分地区，春夏多阴雨，秋冬季太阳能资源还可以。 五类地区 全年日照时数约10001400小时，辐射量在33504190MJ/m2。相当于115140kg标准煤燃烧所发出的热量。主要包括四川、贵州两省。此区是我国太阳能资源最少的地区。,七、太阳能资源分析,谢谢观看,谢谢！Thank you!,