【正文】 網(wǎng)光伏發(fā)電目前還處于示范階段。 2020 年中國成為全球最大光伏電池生產(chǎn)國，產(chǎn)量達 1088MW，占全球光伏電池產(chǎn)量的 %， 2020 年產(chǎn)量超過 2020MW。中國在整個光伏產(chǎn)業(yè)鏈上，以及在光伏相關和支持性產(chǎn)業(yè)也取得了快速發(fā)展，已形成較大的產(chǎn)業(yè)集群。與此同時，中國在短短的時間內(nèi)也誕生了一批較具國際競爭力的光伏企業(yè)，截 止 2020年底中國已成功在境外上市融資的光伏企業(yè)達 10 家， 2020年電池產(chǎn)量排名全球前 20名以內(nèi)大陸企業(yè)有 5家。 中國光伏發(fā)電市場的發(fā)展 中國的光伏發(fā)電市場目前由于成本高，并網(wǎng)發(fā)電目前還處在示范階段。在所有的應用領域中，大約有 ％屬于商業(yè)化的市場（通信工業(yè)和太陽能光伏產(chǎn)品），而另外的 ％則屬于需要政府和政策支持的市場，包括農(nóng)村電氣化和并網(wǎng)光伏發(fā)電。 2020 年，國家計委啟動 “西部省區(qū)無電鄉(xiāng)通電計劃 ”，通過光伏和小型風力發(fā)電解決西部七省區(qū)（西藏、新疆、青海、甘肅、內(nèi)蒙古、陜西和四川） 700 多個無電鄉(xiāng)的用電問題，光伏用量達到 。該項目大大刺激了國內(nèi)光伏工業(yè)，國內(nèi)建起了幾條太陽能電池的封裝線，使太陽能電池的年生產(chǎn)量迅速達到 100MWp（ 2020 年當年產(chǎn)量 20MWp）。截止到 2020 年底，中國太陽能電池的累計裝機容量已經(jīng)達到 55 MWp。2020～ 2020年，由于歐洲光伏市場的拉動，中國的光伏生產(chǎn)能力迅速增 12 長，截止到 2020年底，中國太陽能電池的生產(chǎn)能力已經(jīng)達到 1088MWp，絕大部分太陽能電池組件出口歐洲， 2020 年國內(nèi)安裝容量只有 10MWp，2020 年為 20MWp。 中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 多晶體硅原材料產(chǎn)業(yè)狀況 2020年，中國多晶體硅的年生產(chǎn)量突破 1, 000t，預計到 2020年，我國硅材料的生產(chǎn)能力將達到 15, 000噸，能滿足 1, 100MW太陽電池的生產(chǎn)。實際生產(chǎn)量與需求存在巨大差距，多晶體硅原材料基本依賴進口。 晶體硅太陽能光伏電池制造業(yè)狀況 中國 2020年太陽能光伏電池的年產(chǎn)量超過 50MWp，是前一年的 4倍；2020年產(chǎn)量達到 140MWp， 2020年為 ，如果不是受到原材料短缺的制約，發(fā)展速度還將更快。到 2020年底，中國太陽能電池的生產(chǎn)企業(yè)已有 39家，總的年生產(chǎn)能力已經(jīng)達到 。 2020年，中國多晶體硅的年生產(chǎn)量突破 1000t。 2020年，我國硅材料的生產(chǎn)能力達到 15000噸，能滿足 1100MW太陽能電池的生產(chǎn)。 非晶硅太陽能光伏電池制造業(yè)狀況 截止到 2020年中國非晶硅太陽能電池生產(chǎn)能力約為 。同時還有一些企業(yè)正在投資建設新的生產(chǎn)線，產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢頭良好。 組件封裝產(chǎn)業(yè)狀況 目前，光伏電池組件封裝產(chǎn)業(yè)，是整個光伏產(chǎn)業(yè)鏈中生產(chǎn)工藝發(fā)展最為成熟的環(huán)節(jié)，也是產(chǎn)業(yè)量最大的一個 環(huán)節(jié)。但由于技術和資金門檻低，屬于勞動密集型產(chǎn)業(yè)，造成目前國內(nèi)封裝能力過剩，企業(yè)利潤微薄，發(fā)展空間不足。 13 太陽跟蹤裝置產(chǎn)業(yè)狀況 根據(jù)目前一些跟蹤裝置生產(chǎn)場的經(jīng)驗，采用自動跟蹤裝置可提高發(fā)電量 2040%左右，從而相對降低投資 20%。因國內(nèi)的配套政策支持力度不足，大型高壓并網(wǎng)光伏電站項目較少，因此國內(nèi)跟蹤裝置生產(chǎn)商的研發(fā)投入較少，目前還未實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，造成跟蹤裝置價格相對較貴，反過來又制約了跟蹤裝置的大型高壓交網(wǎng)光伏電站上的使用。 并網(wǎng)逆變器產(chǎn)業(yè)狀況 我國從上世紀 80年代起開始對太陽 能發(fā)電設備用逆變器進行研究開發(fā)，現(xiàn)在已有專門的單位研究開發(fā)和生產(chǎn)。目前我國并網(wǎng)逆變器的生產(chǎn)技術與國外有一定的差距，主要表現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)規(guī)模、產(chǎn)品的可靠性和功能上。目前國內(nèi)比較成熟的并網(wǎng)型逆變器規(guī)格分別為： 10kW、 20 kW、 30 kW、 50 kW、 100 kW、 250 kW、 500 kW。目前太陽能發(fā)電用逆變器分為以下幾種形式： 工頻變壓器絕緣方式：用于獨立型太陽能發(fā)電設備，可靠性高，維護量小，開關頻率低，電磁干擾小。 高頻 變壓器絕緣方式：用于并網(wǎng)型太陽能發(fā)電設備，體積小，重量輕，成本低。要經(jīng) 兩級變換，效率問題 比較突出，采取措施后，仍可達到 90%以上，高頻電磁干擾嚴重，要采用濾波和屏蔽措施。 無變壓順非絕緣方式：為提高效率和降低成本，將逆變器的兩級變換為單擊變換。實際使用中出現(xiàn)一系列問題。無變壓器非絕緣方式逆變器不能是輸入的太陽能電池與輸出電網(wǎng)絕緣隔離，輸入的太陽能電池矩陣正、負極都不能直接接地。太陽能電池矩陣面積大，對地有很大的等效電容存在，將在工作中產(chǎn)生等效電容充放電電流。其中低頻部分，有可能使供電電路的漏電保護開關誤動作。其中高頻部分， 將通過配電線 14 對其他用電設備造成電磁干擾，而影響其他用電設備工作。這樣，必 須加濾波和保護，達不到降低成本的預期效果。 正激變壓器絕緣方式：是在無變壓器非絕緣方式使用效果不佳之后發(fā)出的，既保留了無變壓器非絕緣方式單級變換的主要優(yōu)點，又消除無絕緣隔離的主要缺點，是到目前為止并網(wǎng)型太陽能發(fā)電設備比較理想的逆變器。 世界光伏技術發(fā)展趨勢 電池片效率的不斷提高 單晶硅電池片的實驗室最高效率已經(jīng)從 50年代的 65提高到目前的%，多晶硅電池片的實驗室最高效率 也達到 %。薄膜電池的研究工作也獲得了極大成功，非晶硅薄膜電池、化鎘、銅的實驗室效率也分別在到了 13%、 %、和 %。 隨著實驗室效率的不斷提高，商品化電池的效率也得以不斷提升。 目前單晶硅電池片的效率可達到 16%20%，多晶硅電池片可達到14%16%。 商業(yè)化電池厚度持續(xù)降低 30多年來，太陽能硅片厚度從 20世紀 70年氏的 450500微米降低到目前的 180280微米，硅材料用量大大減少，對太陽電池成本降低起到了重要作用，是技術進步促進降低成本的重要范例之一。預計 2020年硅片厚度將降至 150200微米， 2020年降低到 80100微米。 產(chǎn)規(guī)模不斷擴大 生產(chǎn)規(guī)模不 斷擴大和自動化程度持續(xù)提高是太陽電池生產(chǎn)成本降低的另一個重要方面，太陽電池單場生產(chǎn)規(guī)模已經(jīng)從 20世紀 80年代的 15 15MWp/a發(fā)展到 90年代 的 530MWp/a和目前的 50500MWp/a生產(chǎn)規(guī)模擴大 1倍，生產(chǎn)成本降低的百分比，對于太陽電池來說， LR20%（含技術進步在內(nèi)），即生產(chǎn)規(guī)模擴大 1倍，生產(chǎn)成本降低 20%。 中國的太陽能資源分布狀態(tài) 我國幅員遼闊，有著十分豐富的太陽能資源。據(jù)估算，我國陸地表面每年接受的太陽輻射量約為 501018kJ，全國各地太陽年輻射總量達335～ 826kJ／ cm2?a，中值為 586kJ／ cm2?a。從全國太陽年輻射總量的分布來看，西藏、青海、新疆、內(nèi)蒙古南部、山西、陜西北部、河北、山東、遼寧、吉林西部、云南中部和西南部、廣東東南部、福建東南部、海南島東部和西部以及臺灣省的西南部等廣大地區(qū)的太陽輻射總量很大。尤其是青藏高原地區(qū)最大，那里平均海拔高度在 4000m以上，大氣層薄而清潔，透明度好，緯度低，日照時間長。例如被人們稱為 “日光城 ”的拉薩市， 1961 年至 1970 年的平均值，年平均日照時間為 ，相對日照為 68％，年平均晴天為 天，陰天為 ，年平均云量為 ，太陽總輻射為 816kJ／ cm2?a，比全國其它省區(qū)和同緯度的地區(qū)都高。全國以四川和貴州兩省的太陽年輻射總量最小，其中尤以四川盆地為最，那里雨多、霧多，晴天較少。例如素有 “霧都 ”之稱的成都市，年平均日照時數(shù)僅為 ，相對日照為 26％，年平均晴天為 天，陰天達 天，年平均云量高達 。其它地區(qū)的太陽年輻射總量居中。 我國太陽能資源分布的主要特點有：太陽能的高值中心和低值中心都處在北緯 22176。～ 35176。這一帶，青藏高原是高值中心，四川盆地是低值中心；太陽年輻射總量 ，西部地區(qū)高于東部地區(qū)，而且除西藏和新疆兩個自治區(qū)外，基本上是南部低于北部；由于南方多數(shù)地區(qū)云霧雨多，在北 16 緯 30176。～ 40176。地區(qū)，太陽能的分布情況與一般的太陽能隨緯度而變化的規(guī)律相反，太陽能不是隨著緯度的增加而減少，而是隨著緯度的增加而增長。 接受太陽能輻射量的大小，全國大致上可分為五類地區(qū)： 類型 地區(qū) 年日照時數(shù) 年輻射總量千卡 /cm2年 1 西藏西部、新疆東南部、青海西部、甘肅西部 32003300 160200 2 西藏東南部、新疆南部、青海東部、青海南部、甘肅中部、內(nèi)蒙古、山西北部、河北西 北部 30003200 140160 3 新疆北部、甘肅東南部、山西南部、陜西北部、河北東南部、山東、河南、吉林、遼寧、云南、廣東南部、福建南部、江蘇北部、安徽北部、四川西南部 22003000 120140 4 湖南、廣西、江西、浙江、湖北、福建北部、廣東北部、陜西南部、江蘇南部、安徽南部、黑龍江 14002200 100120 5 四川、貴州 10001400 80100 — 一類地區(qū) 全年日照時數(shù)為 3200～ 3300 小時，輻射量在 670～ 826104kJ／cm2?a。相當 于 225～ 285kg 標準煤燃燒所發(fā)出的熱量。主要包括青藏高原、甘肅北部、青海北部和新疆南部等地。這是我國太陽能資源最豐富的地區(qū)，與印度和巴基斯坦北部的太陽能資源相當。特別是西藏，地勢高，太陽光的透明度也好，太陽輻射總量最高值 達 921kJ／ cm2?a，僅 次于撒哈拉大沙漠，居世界第二位，其中拉薩是世界著名的陽光城。 — 二類地區(qū) 全年日照時數(shù)為 3000～ 3200 小時，輻射量在 586～ 670104kJ／cm2?a，相當于 200～ 225kg 標準煤燃燒所發(fā)出的熱量。主要包括河北西北部、山西北部、內(nèi)蒙古南部、青 海南部、甘肅中部、青海東部、西藏 17 東南部和新疆南部等地。此區(qū)為我國太陽能資源較豐富區(qū)。 — 三類地區(qū) 全年日照時數(shù)為 2200～ 3000 小時，輻射量在 502～ 586104kJ／cm2?a，相當于 170～ 200kg 標準煤燃燒所發(fā)出的熱量。主要包括山東、河南、河北東南部、山西南部、新疆北部、吉林、遼寧、云南、陜西北部、甘肅東南部、廣東南部、福建南部、江蘇北部、安徽北部和四川西南部等地。 — 四類地區(qū) 全年日照時數(shù)為 1400～ 2200 小時，輻射量在 419～ 502104kJ／cm2?a。相當于 140～ 170kg 標準煤燃燒所發(fā)出的熱量。主要是長江中下游、福建、浙江和廣東的一部分地區(qū)，春夏多陰雨，秋冬季太陽能資源還可以。 — 五類地區(qū) 全年日照時數(shù)約 1000～ 1400 小時，輻射量在 335～ 419104kJ／cm2?a。相當于 115～ 140kg 標準煤燃燒所發(fā)出的熱量。主要包括四川、貴州兩省。此區(qū)是我國太陽能資源最少的地區(qū)。 一、二、三類地區(qū)，年日照時數(shù)大于 2020h，輻射總量高于 586kJ／cm2?a，是我國太陽能資源豐富或較豐富的地區(qū)，面積較大，約占全國總面積的 2／ 3 以上，具有利用太陽能的良好條件。四、五 類地區(qū)雖然太陽能資源條件較差，但仍有一定的利用價值。 中國地處北半球歐亞大陸的東部，主要處于溫帶和亞熱帶，具有比較豐富的太陽能資源。根據(jù)全國 700 多個氣象臺站長期觀測積累的資料表明， 中國各地的太陽輻射年總量大致在 103 ～ 103MJ/m2 之間，其平均值約為 103MJ/m2。該等值線從大興安嶺西麓的內(nèi)蒙古東 18 北部開始，向南經(jīng)過北京西北側，朝西偏南至蘭州，然后徑直朝南至昆明，最后沿橫斷山脈轉向西藏南部。在該等值線以西和以北的廣大地區(qū)，除天山北面的新疆小部分地區(qū)的年總量約為 103MJ/m2外，其余絕大部分地區(qū)的年總量都超過 103MJ/m2。 太陽能豐富區(qū) ： 在內(nèi)蒙中西部、青藏高原等地，年總輻射在 150千卡／平方公分以上。 太陽能較豐富區(qū) :北疆及內(nèi)蒙東部等地，年總輻射約 130～ 150 千卡／平方公分。 太陽能可利用區(qū) :分布在長江下游、兩廣、貴州南部和云南，及松遼平原，年總輻射量為 110～ 130 千卡／平方公分。 19 第三章 項目建設的必要性 國家太陽能發(fā)展規(guī)劃 國家 “十一五 ”規(guī)劃綱要提出了優(yōu)先發(fā)展能源工業(yè)和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的指導原則 ,國家 “十 一五 ”規(guī)劃確定的可再生能源發(fā)電包括風能、太陽能、生物質能等發(fā)電項目。 在可再生能源中，太陽能取之不盡、清潔安全，是最理想的可再生能源。我國的太陽能資源豐富且分布范圍廣，太陽能光伏發(fā)電的發(fā)展?jié)摿薮?。國?“十一五 ”規(guī)劃綱要提出：到 2020 年，我國太陽能發(fā)電規(guī)模要達到 30 萬千瓦，到 2020 年要達到 180 萬千瓦。 “十一五 ”期間，國家將實行優(yōu)惠的財政稅收政策和強制性的市場份額政策，以鼓勵生產(chǎn)和消費可再生能源?！吨腥A人民共和國可再生能源法》實施以來，可再生能源的發(fā)展步伐明顯加快， 2020 年底我國可再生能源 在一次能源生產(chǎn)總量中的所占比例已達到 7%， 2020 年爭取達到10%， 2020 年爭取達到 16%。 2020 年國家發(fā)改委發(fā)布的《可再生能源的中長期發(fā)展規(guī)則》提出，在 2020～ 2020 年期間，全國需要新增加太陽能發(fā)電約 173 萬 kWp，按每千瓦 50,000 元測算，需要總