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EU-ChinaEEP

中國(guó)-歐盟能源和環(huán)境項(xiàng)目

DevelopmentSupportforSustainableRuralandRenewableEnergyTraininginChina中國(guó)農(nóng)村可再生能源培訓(xùn)項(xiàng)目

新疆培訓(xùn)班Apr.13-25,2009光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析王斯成研究員國(guó)家發(fā)改委能源研究所EU-ChinaEEP中國(guó)-歐盟能源和環(huán)境項(xiàng)目

D1、太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)

2、如何看待光伏發(fā)電“高能耗、高污染和高成本”的問(wèn)題

3、啟動(dòng)中國(guó)光伏市場(chǎng)的障礙分析和資金測(cè)算

目錄1、太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)

2、如何看待光伏發(fā)電“高能耗、高污1、光伏發(fā)電技術(shù)1、光伏發(fā)電技術(shù)常規(guī)晶體硅太陽(yáng)電池單晶硅太陽(yáng)電池實(shí)驗(yàn)室最高效率:24.7%商業(yè)化批量生產(chǎn)效率:17%多晶硅太陽(yáng)電池實(shí)驗(yàn)室最高效率:20.3%商業(yè)化批量生產(chǎn)效率:16%4常規(guī)晶體硅太陽(yáng)電池單晶硅太陽(yáng)電池多晶硅太陽(yáng)電池4背接觸太陽(yáng)電池–黑電池美國(guó)SunPower公司22%效率的黑電池

日本Sharp公司效率20%的黑電池實(shí)驗(yàn)室最高效率:26.8%背接觸太陽(yáng)電池–黑電池美國(guó)SunPower公司22%效率薄膜太陽(yáng)電池CIGS薄膜太陽(yáng)電池,最高效率19.9%CdTe太陽(yáng)電池最高效率:16.9%非晶硅薄膜太陽(yáng)電池,最高效率:12.8%(穩(wěn)定)下一代薄膜太陽(yáng)電池6薄膜太陽(yáng)電池CIGS薄膜太陽(yáng)電池,最高效率19.9%CdT聚光太陽(yáng)電池的時(shí)代來(lái)到了嗎?聚光太陽(yáng)電池的最高效率:40.7%7聚光太陽(yáng)電池的時(shí)代來(lái)到了嗎?聚光太陽(yáng)電池的最高效率:40在最近幾年,仍以晶硅電池為主,薄膜電池發(fā)展很快,2012年產(chǎn)能將占PV總產(chǎn)能的30%。GreenTechMedia20088在最近幾年,仍以晶硅電池為主,薄膜電池發(fā)展很快,2012年產(chǎn)薄膜太陽(yáng)電池中則以非晶硅太陽(yáng)電池為主,2012年薄膜電池年產(chǎn)量6GW,非晶硅電池占60%。GreenTechMedia20089薄膜太陽(yáng)電池中則以非晶硅太陽(yáng)電池為主,2012年薄膜電池年產(chǎn)目前乃至2010年之前,并網(wǎng)光伏發(fā)電市場(chǎng)都占到90%以上,到2030年也將占到70%以上。EPIA&GreenPeace目前乃至2010年之前,并網(wǎng)光伏發(fā)電市場(chǎng)都占到90%以上,到帶有自動(dòng)跟蹤的平板太陽(yáng)電池系統(tǒng)是主流到2020年全世界太陽(yáng)能發(fā)電的累計(jì)裝機(jī)將達(dá)到288GW(含12GW太陽(yáng)能熱發(fā)電),其中固定安裝的平板太陽(yáng)電池(包括晶硅電池和薄膜電池)為170GW,占59%,帶向日跟蹤的平板太陽(yáng)電池為100GW,占35%,聚光光伏電池僅占2%。Source:March,200811帶有自動(dòng)跟蹤的平板太陽(yáng)電池系統(tǒng)是主流到2020年全世界太陽(yáng)能2、如何看待某些人對(duì)于光伏發(fā)電提出的“高成本、高能耗和高污染”問(wèn)題?2、如何看待某些人對(duì)于光伏發(fā)電提出的“高成本、高能耗和高污染高能耗要從3個(gè)方面考慮:1)單位生產(chǎn)能耗?2)總能耗?3)電能回報(bào)率?高能耗要從3個(gè)方面考慮:TP=EP/ES

式中:TP(年)為光伏發(fā)電系統(tǒng)能量回收期

EP為制造光伏系統(tǒng)所消耗的能量(kWh/Wp)ES為光伏發(fā)電系統(tǒng)的年發(fā)電量(kWh/Wp.年)EP=EP1+EP2+EP3+EP4+EP4+EP5+EP6其中:EP1為硅砂冶金硅的能耗:13kwh/kgEP2為冶金硅多晶硅的能耗200kwh/kg(改良西門子法國(guó)內(nèi)一般水平,國(guó)外先進(jìn)水平為150kwh/kg)

EP3為多晶硅多晶硅錠、硅片的能耗18kwh/kg多晶硅鑄錠重量270kg,并使用多線切割機(jī)切片能耗水平

EP4為多晶硅片多晶硅光伏電池的能耗0.2kwh/WpEP5為光伏電池

光伏組件的能耗0.15kwh/Wp含封裝材料(鋼化玻璃,EVA,TPT等)的生產(chǎn)能耗

EP6為光伏組件

光伏系統(tǒng)的能耗0.15kwh/Wp

含并網(wǎng)控制逆變器、電纜、開關(guān)、支架、儀表等的生產(chǎn)能耗光伏發(fā)電(晶體硅太陽(yáng)電池)的能量回收期計(jì)算TP=EP/ES

式中:TP(年)為光伏發(fā)電系統(tǒng)能量多晶硅產(chǎn)率=多晶硅料/冶金硅料=1kg/1.3kg=0.77即每生產(chǎn)1kg高純多晶硅需要1.3kg冶金硅1kg高純多晶硅拉制1kg硅棒,或澆鑄1kg硅錠的產(chǎn)率為0.8,即1kg硅錠/硅棒需要1.25kg高純多晶硅;1kg硅棒或硅錠可以切50-60片125×125mm的硅片,按照56片計(jì)算,每片平均制造2.4Wp太陽(yáng)電池,合計(jì)為:134.4Wp/kg;則:134.4Wp太陽(yáng)電池需要的高純多晶硅為=1/0.8=1.25kg1250g/134.4Wp=9.3g/Wp134.4Wp太陽(yáng)電池需要的冶金硅為=1/0.8×1.3=1.625kg1625g/134.4Wp=12.1g/Wp太陽(yáng)電池組件產(chǎn)率=98%(即封裝成品率)根據(jù)上述參數(shù),得到:EP1=13kwh/kg×0.0121kg/Wp=0.157kwh/WpEP2=200kwh/kg×0.0093kg/Wp=1.86kwh/WpEP3=18kwh/kg÷134.4Wp/kg=0.134kwh/Wp相關(guān)參數(shù)多晶硅產(chǎn)率=多晶硅料/冶金硅料=1kg/1.3kg=0.77EP=EP1+EP2+EP3+EP4+EP4+EP5+EP6=2.651kwh/WpEs=1.3kwh/Wp年(按照全國(guó)平均太陽(yáng)能有效峰值時(shí)數(shù)1300小時(shí)計(jì)算)TP=EP/ES≈2.0年關(guān)于光伏發(fā)電能量回收期的結(jié)論太陽(yáng)電池的使用壽命超過(guò)30年,電力回報(bào)率高達(dá)15倍,隨著太陽(yáng)級(jí)硅材料能耗下降(200kwh/kg100kwh/kg),光伏電池效率繼續(xù)提高(15%20%),基片繼續(xù)減薄,能量回收期還會(huì)更短。EP=EP1+EP2+EP3+EP4+EP4+EP5+E同其它高耗能產(chǎn)業(yè)橫向相比,單位能耗的確是高的:電解鋁耗電大約14.5kWh/Kg(我國(guó)2006年電解鋁產(chǎn)量935萬(wàn)噸,總耗電1467億kWh);鐵合金耗電10-12kWh/kg;鑄鋼耗電1kWh/Kg;每公斤電石3-4kWh;每公斤燒堿2-3kWh;每噸水泥能耗30-60kWh。從沙子到冶金硅為13kWh/Kg;多晶硅生產(chǎn)的耗能為150-250kWh/Kg;硅錠/硅片為18kWh/Kg。再來(lái)看看總能耗:晶體硅太陽(yáng)電池從沙子到系統(tǒng)的生產(chǎn)總能耗大約2.65kWh/W,即使每年生產(chǎn)并安裝10GW光伏系統(tǒng),總能耗也只有265億kWh,僅占2007年全國(guó)總發(fā)電量為32559億kWh的0.8%(而電解鋁總耗電占到約5%,鋼鐵占到14%),總能耗是不高的。隨著多晶硅和太陽(yáng)電池的技術(shù)進(jìn)步,這一指標(biāo)一定會(huì)進(jìn)一步下降?!案吆哪堋钡臋M向比較同其它高耗能產(chǎn)業(yè)橫向相比,單位能耗的確是高的:“高耗能”的中國(guó)多晶硅材料生產(chǎn)應(yīng)注意的問(wèn)題1、能耗指標(biāo)(國(guó)際先進(jìn)130-150kWh/Kg,國(guó)內(nèi)200-300kWh/Kg);2、環(huán)保問(wèn)題(全物料循環(huán),清潔生產(chǎn),防止污染);3、不注意將會(huì)影響整個(gè)光伏產(chǎn)業(yè)。RhoneResch,presidentoftheSolarEnergyIndustriesAssociation(SEIA),says."Weareouttosolveenvironmentalproblems-notcreatethem."18中國(guó)多晶硅材料生產(chǎn)應(yīng)注意的問(wèn)題1、能耗指標(biāo)(國(guó)際先進(jìn)130-在多晶硅生產(chǎn)過(guò)程中有大量的廢液和廢氣產(chǎn)生,主要的廢液是四氯化硅(SiCl4),主要的廢氣是氯化氫(HCl,其水合物是鹽酸)。這兩種東西無(wú)論從回收利用還是無(wú)公害處理都不存在技術(shù)問(wèn)題。從已經(jīng)開工生產(chǎn)的多晶硅廠看,通過(guò)尾氣回收、無(wú)公害處理、物料循環(huán)使用和綜合利用,完全可以做到零排放和清潔生產(chǎn)。對(duì)于多晶硅生產(chǎn)“高污染”的看法在多晶硅生產(chǎn)過(guò)程中有大量的廢液和廢氣產(chǎn)生,主要3、光伏發(fā)電成本分析3、光伏發(fā)電成本分析太陽(yáng)能光伏發(fā)電的分類

21太陽(yáng)能光伏發(fā)電的分類21

有哪些因素影響光伏發(fā)電的上網(wǎng)電價(jià)?初投資(太陽(yáng)電池和平衡系統(tǒng));BIPV系統(tǒng)的發(fā)電量(kWh);太陽(yáng)能資源;運(yùn)行方式系統(tǒng)各個(gè)部件的效率;系統(tǒng)的可靠性和電網(wǎng)質(zhì)量;灰塵、遮擋、線路損失及其它損失等。運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用;其它邊界條件(貸款比例、貸款利率、稅收、利潤(rùn)水平等…)22

有哪些因素影響光伏發(fā)電的上網(wǎng)電價(jià)?初投資(太陽(yáng)電池和平衡晶體硅太陽(yáng)電池成本下降的影響因素效率的提高太陽(yáng)電池的薄型化壽命和穩(wěn)定性的提高規(guī)?;a(chǎn)(1GW-10GW)光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量(資源和技術(shù))效率的提高和薄片化可以使太陽(yáng)電池到2010年比現(xiàn)在下降25%,達(dá)到$3/Wp(20元/Wp)。晶體硅太陽(yáng)電池成本下降的影響因素效率的提高效率的提高和薄片化硅材料對(duì)太陽(yáng)電池成本和售價(jià)的影響

硅材料($/kg)硅材料($/Wp)組件成本($/Wp)毛利潤(rùn)($/Wp)組件售價(jià)($/Wp)2501.753.001.004.002001.402.650.793.441501.052.320.652.971000.701.950.522.47500.351.600.402.00硅材料對(duì)太陽(yáng)電池成本和售價(jià)的影響硅材料($/kg)硅材料(太陽(yáng)電池價(jià)格與光伏系統(tǒng)價(jià)格的關(guān)系硅材料($/kg)太陽(yáng)電池價(jià)格($/Wp)系統(tǒng)成本($/Wp)毛利潤(rùn)($/Wp)系統(tǒng)投資($/Wp)2504.006.051.157.202003.445.391.036.421502.974.810.925.731002.474.240.815.05502.003.690.704.39太陽(yáng)電池價(jià)格與光伏系統(tǒng)價(jià)格的關(guān)系硅材料($/kg)太陽(yáng)電池價(jià)非晶硅太陽(yáng)電池非晶硅太陽(yáng)電池將是主流;平均成本$1.0-1.5/Wp,平均售價(jià):$2.0-2.5/Wp;2年內(nèi)可以達(dá)到1元/kWh。非晶硅太陽(yáng)電池非晶硅太陽(yáng)電池將是主流;CdTe,CIGS和聚光太陽(yáng)電池成本分析FirstSolar目前CdTe太陽(yáng)電池售價(jià)$1.5/Wp,利潤(rùn)率50%。成本只有$0.98/Wp。CdTe,CIGS和聚光太陽(yáng)電池成本分析FirstSol各種太陽(yáng)電池的成本和售價(jià)預(yù)測(cè)單晶硅多晶硅帶硅聚光非晶硅CIGSCdTe各種太陽(yáng)電池的成本和售價(jià)預(yù)測(cè)單晶硅帶硅非晶硅CIGS中國(guó)水平面太陽(yáng)輻射分布圖等級(jí)資源帶號(hào)年總輻射量(MJ/m2)年總輻射量(kWh/m2)平均日輻射量(kWh/m2)最豐富帶I≥6300≥1750≥4.8很豐富帶II5040–63001400–17503.8–4.8較豐富帶III3780–50401050–14002.9–3.8一般IV<3780<1050<2.929中國(guó)水平面太陽(yáng)輻射分布圖等級(jí)資源帶號(hào)年總輻射量(MJ/m2中國(guó)西部9省太陽(yáng)輻射資源統(tǒng)計(jì)中國(guó)西部9省太陽(yáng)能資源統(tǒng)計(jì)省全省年最高總輻射量(MJ/m2)全省年最低總輻射量(MJ/m2)省會(huì)水平面年總輻射量(MJ/m2)省會(huì)水平面年利用小時(shí)數(shù)(小時(shí))方陣傾角(度)省會(huì)傾斜面年總輻射量(MJ/m2)省會(huì)傾斜面年利用小時(shí)數(shù)

(小時(shí))新疆6342.315304.845304.841473.57456100.561694.601西藏7910.656088.597885.992190.55308832.312453.418內(nèi)蒙古6195.185658.476041.351678.15456947.561929.877青海6951.766142.936142.931706.37407064.371962.324甘肅6458.525442.785442.781511.88406259.191738.665寧夏5944.85944.85944.81651.33426658.171849.492山西5868.35513.845513.841531.62406340.911761.365陜西4730.514730.514730.511314.03405440.081511.134云南6156.724848.385182.781439.66285597.41554.835平均6284.315519.465798.871610.806582.281828.41

30中國(guó)西部9省太陽(yáng)輻射資源統(tǒng)計(jì)中國(guó)西部9省太陽(yáng)能資源統(tǒng)計(jì)省全省中國(guó)東部17省太陽(yáng)輻射資源統(tǒng)計(jì)中國(guó)東南沿海17省市太陽(yáng)輻射資源統(tǒng)計(jì)省全省年最高總輻射量(MJ/m2)全省年最低總輻射量(MJ/m2)省會(huì)水平面年總輻射量(MJ/m2)省會(huì)水平面年利用小時(shí)數(shù)

(小時(shí))方陣

傾角(度)省會(huì)傾斜面年總輻射量(MJ/m2)省會(huì)傾斜面年利用小時(shí)數(shù)

(小時(shí))黑龍江4683.694442.924683.691301.03505386.241496.179河北5008.895008.895008.891391.36425609.961558.323廣西4595.914294.114595.911276.64254963.581378.773吉林5034.394640.645034.391398.44455789.551608.209廣東5161.464478.034478.031243.90254836.281343.41湖北4312.924047.914312.921198.03354959.861377.74山東5123.014761.445123.011423.06405891.461636.516河南50954764.364764.361323.43405479.021521.95遼寧5068.674903.145067.411407.61455827.531618.757江西5045.264630.64832.081342.24305218.651449.624江蘇4855.494855.494855.491348.75355341.041483.621福建4410.744410.744410.741225.21304763.591323.221浙江4751.824314.64314.61198.50354746.061318.349海南5125.15125.15125.11423.64255381.351494.82北京5620.015620.015620.011561.11426294.411748.448天津5260.115260.115260.111461.14425891.331636.479上海4729.254729.254729.251313.68355202.181445.049平均4985.164872.124912.751364.65

5407.351502.04

31中國(guó)東部17省太陽(yáng)輻射資源統(tǒng)計(jì)中國(guó)東南沿海17省市太陽(yáng)輻射資中國(guó)最差4省太陽(yáng)輻射資源統(tǒng)計(jì)中國(guó)最差4省太陽(yáng)輻射資源統(tǒng)計(jì)省全省年最高總輻射量(MJ/m2)全省年最低總輻射量(MJ/m2)省會(huì)水平面年總輻射量(MJ/m2)省會(huì)水平面年利用小時(shí)數(shù)

(小時(shí))方陣

傾角(度)省會(huì)傾斜面年總輻射量(MJ/m2)省會(huì)傾斜面年利用小時(shí)數(shù)

(小時(shí))湖南4212.604212.604212.601170.17304633.861287.19安徽3792.513792.513792.511053.48354361.391211.50四川4229.743486.963792.511053.48354247.621179.89貴州4672.403471.073797.951054.99304101.781139.38平均4226.813740.793898.891083.03

4336.161204.49

32中國(guó)最差4省太陽(yáng)輻射資源統(tǒng)計(jì)中國(guó)最差4省太陽(yáng)輻射資源統(tǒng)計(jì)省全全國(guó)平均不同發(fā)電系統(tǒng)的年利用小時(shí)數(shù)獨(dú)立光伏電站效率:60-65%;建筑并網(wǎng)光伏發(fā)電效率:70-75%;大型并網(wǎng)光伏電站效率:75-80%。不同地區(qū)水平面年太陽(yáng)輻射(kWh/m2)傾斜面年太陽(yáng)輻射(kWh/m2)獨(dú)立光伏電站有效利用時(shí)數(shù)建筑并網(wǎng)系統(tǒng)有效利用時(shí)數(shù)開闊地并網(wǎng)系統(tǒng)有效利用時(shí)數(shù)西北地區(qū)1610.801828.41125014501540東南沿海1364.651502.04100012001250全國(guó)平均1487.731665.2311001250135033全國(guó)平均不同發(fā)電系統(tǒng)的年利用小時(shí)數(shù)獨(dú)立光伏電站效率:60-6當(dāng)?shù)刭Y源評(píng)估傾斜方陣面接收到的年輻射量比水平面高19.6%。當(dāng)?shù)刭Y源評(píng)估傾斜方陣面接收到的年輻射量比水平面高19.6%。系統(tǒng)設(shè)計(jì)和發(fā)電量計(jì)算系統(tǒng)效率80%,滿功率年發(fā)電小時(shí)數(shù):1560小時(shí)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)和發(fā)電量計(jì)算系統(tǒng)效率80%,10MW光伏電站費(fèi)用概算編號(hào)項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)概算(萬(wàn)元)備注1可行性研究和總體設(shè)計(jì)1000.202項(xiàng)目立項(xiàng)、地方協(xié)調(diào)1000.203電站征地5001.004工程設(shè)計(jì)2000.405變壓器和輸配電10002.006土建施工(圍墻、機(jī)房、方陣基礎(chǔ)等)20004.007太陽(yáng)電池(10MW)3000060.0089MW固定支架36007.209并網(wǎng)逆變器(10000KVA)600012.00101MW自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)(不含太陽(yáng)電池)10002.0011配電設(shè)備及電纜20004.0012數(shù)據(jù)采集、顯示、通信2000.4013設(shè)備運(yùn)輸和倉(cāng)儲(chǔ)5001.0014設(shè)備安裝調(diào)試5001.0015電網(wǎng)接入和入網(wǎng)檢測(cè)1000.2016國(guó)內(nèi)外調(diào)研2000.4017技術(shù)培訓(xùn)1000.2018工程驗(yàn)收1000.2019項(xiàng)目管理5001.0020稅金及其它

8001.6021項(xiàng)目備用金5001.0022合

計(jì)50000100.0010MW光伏電站費(fèi)用概算編號(hào)項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)概算(萬(wàn)元)備注1可行性光伏發(fā)電分類電價(jià)測(cè)算條件貸款比例80%增值稅率8.5%貸款年限15年所得稅率25%貸款利息7.83%附加稅率8%運(yùn)營(yíng)期20年基準(zhǔn)收益率8%折舊期15年稅后內(nèi)部收益率10%-11%固定資產(chǎn)殘值10%資金回收年限10-11年年運(yùn)行費(fèi)用1%37光伏發(fā)電分類電價(jià)測(cè)算條件貸款比例80%增值稅率8.5%貸款5萬(wàn)元/kW初投資,不同利用小時(shí)條件下的電價(jià)有效時(shí)數(shù)電價(jià)10006.1311005.5712005.1113004.7114004.3815004.0916003.8317003.6118003.4120003.07385萬(wàn)元/kW初投資,不同利用小時(shí)條件下的電價(jià)有效時(shí)數(shù)電價(jià)105萬(wàn)元/kW初投資,不同利用小時(shí)條件下的電價(jià)395萬(wàn)元/kW初投資,不同利用小時(shí)條件下的電價(jià)39固定利用小時(shí)數(shù),不同初投資條件下的電價(jià)BIPV(1200小時(shí))LS-PV(1500小時(shí))初投資

(萬(wàn)元/kW)電價(jià)

(元/kWh)初投資

(萬(wàn)元/kW)電價(jià)

(元/kWh)500005.32500003.98450004.81450003.59400004.30400003.19350003.80350002.79300003.29300002.40250002.78250002.00200002.27200001.61150001.76150001.21100001.25100000.8130000元/kW初投資,加上自動(dòng)跟蹤(提高30%),則年運(yùn)行2000小時(shí),電價(jià)達(dá)到1.86元/kWh;2萬(wàn)元/kW時(shí),電價(jià)1.25元/kWh;1.5萬(wàn)元/kW時(shí),則電價(jià)可以到達(dá)0.95元/kWh。40固定利用小時(shí)數(shù),不同初投資條件下的電價(jià)BIPV(1200小固定利用小時(shí)數(shù),不同初投資條件下的電價(jià)30000元/kW初投資,加上自動(dòng)跟蹤(提高30%),則年運(yùn)行2000小時(shí),電價(jià)達(dá)到1.86元/kWh;2萬(wàn)元/kW時(shí),電價(jià)1.25元/kWh;1.5萬(wàn)元/kW時(shí),則電價(jià)可以到達(dá)0.95元/kWh。41固定利用小時(shí)數(shù),不同初投資條件下的電價(jià)30000元/kW初投跟蹤方式與固定安裝電價(jià)對(duì)比當(dāng)光伏安裝成本為$6.2/Wp(44元/Wp)時(shí),固定安裝的光伏電價(jià)為$0.2/kWh(1.4元/kWh),而單軸跟蹤系統(tǒng)的電價(jià)則可下降到$0.15/kWh(1.0元/kWh)。

42跟蹤方式與固定安裝電價(jià)對(duì)比當(dāng)光伏安裝成本為$6.2/Wp(4不同跟蹤方式全年太陽(yáng)能收益對(duì)比固定緯度角:比水平面提高14%;單軸水平跟蹤:提高40%;單軸跟蹤傾緯度角:提高51%;雙軸高精度跟蹤:提高56%。緯度:33.43oN,經(jīng)度:112.02oE,海拔:339米。美國(guó)Arizona州PhenixWBANNo.:23183氣象站1961-1990的測(cè)試數(shù)據(jù):緯度:33.43oN,經(jīng)度:112.02oW,海拔:339米,氣壓:974毫巴43不同跟蹤方式全年太陽(yáng)能收益對(duì)比固定緯度角:比水平面提高14%跟蹤系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益可觀2kW電機(jī)可以帶動(dòng)300kW太陽(yáng)電池方陣。單軸跟蹤系統(tǒng)的成本與固定支架基本一致。Prescott44跟蹤系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益可觀2kW電機(jī)可以帶動(dòng)300kW太陽(yáng)電池方國(guó)內(nèi)開發(fā)的雙軸和單軸向日跟蹤系統(tǒng)45國(guó)內(nèi)開發(fā)的雙軸和單軸向日跟蹤系統(tǒng)45敦煌10MW大型并網(wǎng)光伏電站投標(biāo)電價(jià)46敦煌10MW大型并網(wǎng)光伏電站投標(biāo)電價(jià)464、啟動(dòng)中國(guó)光伏市場(chǎng)的障礙分析和資金測(cè)算4、啟動(dòng)中國(guó)光伏市場(chǎng)的障礙分析和資金測(cè)算

國(guó)內(nèi)光伏發(fā)電市場(chǎng)遲遲不能啟動(dòng)的原因?

目前光伏發(fā)電的成本還是偏高,影響了大規(guī)模推廣。目前并網(wǎng)光伏發(fā)電的初投資大約3-4萬(wàn)元,上網(wǎng)電價(jià)2-3元/kWh,還都遠(yuǎn)高于常規(guī)火力發(fā)電,也高于風(fēng)力發(fā)電和生物質(zhì)發(fā)電;可再生能源法在光伏發(fā)電上的落實(shí)不力,全國(guó)已經(jīng)建成100多個(gè)并網(wǎng)光伏發(fā)電項(xiàng)目,但僅有2個(gè)項(xiàng)目在2008年6月份剛剛拿到4元/kWh的上網(wǎng)電價(jià)。光伏發(fā)電的審批程序和電價(jià)核準(zhǔn)程序也還不明確;電力部門還沒(méi)有真正接受光伏發(fā)電,由于光伏發(fā)電不連續(xù)的特點(diǎn),電力部門認(rèn)為“增量不增容”,只是增加了發(fā)電量,沒(méi)有增加實(shí)際可調(diào)度的電力裝機(jī);在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和管理規(guī)程方面還不完善,目前的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)只對(duì)并網(wǎng)光伏電力的電能質(zhì)量提出了技術(shù)要求,但對(duì)于電力部門關(guān)心的安全性問(wèn)題,規(guī)模應(yīng)用對(duì)于電網(wǎng)的影響,無(wú)功補(bǔ)償以及電網(wǎng)調(diào)度等問(wèn)題都還沒(méi)有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和管理規(guī)程,電網(wǎng)企業(yè)心存疑慮;48

國(guó)內(nèi)光伏發(fā)電市場(chǎng)遲遲不能啟動(dòng)的原因?目前光伏發(fā)電的成本還

美國(guó)光伏發(fā)電項(xiàng)目的審批程序

TheratethatsellerswillreceivefortheireligiblerenewablegenerationsoldontothegridwillbethemarketpriceasdeterminedbytheCommission.Eachyear,theCommissionupdatestheMarketPriceReferent(MPR)forusein10,15,and20yearlongtermcontractsforthepurchaseofrenewablegenerationunderitsRenewablePortfolioStandard(RPS).PU(PublicUtility)CodeSection399.20(d)clearlystatesthattheMPRwillbethebasisforthetariffrateinthisprogram,andD.07-07-027furtherinstructsthattheratewillbetimedifferentiated,asisestablishedpracticeattheCommission.ThecurrentMPRtableandtheTODadjustmentfactorsmustbereadilyavailableintheTarifforPPA.ENERGYDIVISIONRESOLUTIONE-4137February14,2008發(fā)電企業(yè)需要同電力公司(美國(guó)有多個(gè)電力公司)簽訂PPA(PowerPurchaseAgreement);各個(gè)公司均有上限限額和具體的補(bǔ)貼電價(jià);電價(jià)根據(jù)不同時(shí)段(峰、谷)而不同,簽合同時(shí)確定,必須符合電力標(biāo)準(zhǔn)。49

美國(guó)光伏發(fā)電項(xiàng)目的審批程序TheratethatsClickherefortheDORrenewableenergysystemcertificationform.ClickherefortheDORannualincentivepaymentapplication.WashingtonRenewableEnergyProductionIncentives(美國(guó)華盛頓州激勵(lì)政策及申請(qǐng)辦法)IncentiveType:ProductionIncentiveEligibleRETechnologies:SolarThermalElectric,Photovoltaics,Wind,AnaerobicDigestionApplicableSectors:Commercial,Residential,LocalGovernmentAmount:$0.12/kWh-$0.54/kWhthrough6/30/2014,dependingontechnologytypeandwhereequipmentwasmanufacturedTerms:Off-gridpropertiesarenoteligibleEffectiveDate:8/31/2006ExpirationDate:6/30/2014發(fā)電企業(yè)填寫“發(fā)電系統(tǒng)認(rèn)證申請(qǐng)表”和“年發(fā)電補(bǔ)貼申請(qǐng)”即可。50ClickherefortheDORrenewabWashingtonRenewableEnergyProductionIncentives(美國(guó)田納西州激勵(lì)政策及申請(qǐng)辦法)100%收購(gòu)光伏電量;電力分銷商(電網(wǎng)公司)負(fù)責(zé)收購(gòu);必須符合國(guó)家電力標(biāo)準(zhǔn)并通過(guò)相應(yīng)測(cè)試;電網(wǎng)接口和安全設(shè)備必須有UL認(rèn)證。AsolarorwindgenerationsourceisinstalledbyaresidentialorsmallcommercialpowercustomerservedbyaparticipatingdistributorofTVApower.TVAwillpurchase100percentofthegreenpoweroutputatarateof15centsperkilowatt-hour.Residentialusersmayalsoqualifyforanadditional$500incentivetohelpoffsetstart-upcosts.Paymentismadeintheformofacreditissuedbythelocalpowerdistributoronthemonthlypowerbillforthehomeorbusinesswherethegenerationsystemislocated.Allequipmentmustbeincompliancewithnationalstandardsandallapplicablecodesandbecertifiedbyalicensedelectrician.TheinterconnectionandsafetyequipmentmustbelistedbyULorETLforgridconnectedterrestrialpowersystems.ThesystemmustbemanufacturedandinstalledincompliancewiththeNationalElectricCode.Itmustbepermittedandcertifiedbyalicensedelectrician,andpassapplicablecodeinspections.Note:Systemownersmustcheckwiththeirlocalpowerdistributorforprogramdetailsandspecificrequirementsforparticipation.51WashingtonRenewableEnergyPr

日本光伏發(fā)電項(xiàng)目的審批程序

日本光伏發(fā)電系統(tǒng)與配電網(wǎng)并網(wǎng)時(shí)采用“凈電表”制(不給高電價(jià)),要求符合“電氣事業(yè)法”和“并網(wǎng)技術(shù)要求準(zhǔn)則”;由開發(fā)商完成下面計(jì)劃書和工程設(shè)計(jì);委托電氣安全協(xié)會(huì)指定或確認(rèn)電氣主任工程師;電力部門審查工程計(jì)劃書和設(shè)計(jì)書;開發(fā)商與電力部門簽訂協(xié)議;在電氣主任工程師監(jiān)督下施工安裝;試運(yùn)行并進(jìn)行自主檢查;電力部門檢查、測(cè)試;正式運(yùn)行。52

日本光伏發(fā)電項(xiàng)目的審批程序日本光伏發(fā)電系統(tǒng)與配電網(wǎng)并網(wǎng)時(shí)

德國(guó)光伏發(fā)電項(xiàng)目的審批程序

向地方電力部門申請(qǐng)安裝;批準(zhǔn)后可以自行安裝;通過(guò)電力部門的檢測(cè);電力公司負(fù)責(zé)安裝介入系統(tǒng)和計(jì)量電表;沒(méi)有上限控制。53

德國(guó)光伏發(fā)電項(xiàng)目的審批程序向地方電力部門申請(qǐng)安裝;53

國(guó)外光伏發(fā)電項(xiàng)目審批程序的特點(diǎn)

由電力部門負(fù)責(zé)項(xiàng)目的審批、測(cè)試和購(gòu)售電;必須符合相應(yīng)的電力標(biāo)準(zhǔn)(不是國(guó)際或國(guó)家標(biāo)準(zhǔn));必須通過(guò)電力部門的檢測(cè);電力部門負(fù)責(zé)電網(wǎng)接口和計(jì)量裝置的安裝;有明確的電價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。54

國(guó)外光伏發(fā)電項(xiàng)目審批程序的特點(diǎn)由電力部門負(fù)責(zé)項(xiàng)目的審批、

中國(guó)并網(wǎng)光伏發(fā)電項(xiàng)目的審批程序

資金來(lái)源:可再生能源電價(jià)附加由省級(jí)電網(wǎng)企業(yè)隨電費(fèi)向終端用戶收取并歸集,單獨(dú)記賬,??顚S谩Y?gòu)售電合同的簽署:RE發(fā)電企業(yè)與省級(jí)電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)當(dāng)參照國(guó)家電監(jiān)會(huì)等部門頒發(fā)的《并網(wǎng)調(diào)度協(xié)議》和《購(gòu)售電合同》,及時(shí)簽署并網(wǎng)調(diào)度協(xié)議和購(gòu)售電合同。省級(jí)電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)當(dāng)依法按批準(zhǔn)的RE上網(wǎng)電價(jià),全額收購(gòu)其服務(wù)范圍內(nèi)RE并網(wǎng)發(fā)電項(xiàng)目的上網(wǎng)電量。發(fā)電補(bǔ)貼的申請(qǐng):RE發(fā)電企業(yè)、省級(jí)電網(wǎng)企業(yè)和公共RE獨(dú)立電力系統(tǒng)經(jīng)營(yíng)企業(yè)要分別向所在地省級(jí)價(jià)格主管部門和電力監(jiān)管機(jī)構(gòu)報(bào)送上可再生能源上網(wǎng)電量、上網(wǎng)電價(jià)和電費(fèi)結(jié)算情況。各省級(jí)價(jià)格主管部門、區(qū)域電力監(jiān)管機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)匯總后,分別報(bào)送國(guó)務(wù)院價(jià)格主管部門和國(guó)務(wù)院電力監(jiān)管機(jī)構(gòu);電量收購(gòu)和結(jié)算:省級(jí)電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)當(dāng)依法按批準(zhǔn)的RE上網(wǎng)電價(jià),全額收購(gòu)其服務(wù)范圍內(nèi)RE并網(wǎng)發(fā)電項(xiàng)目的上網(wǎng)電量。省級(jí)電網(wǎng)企業(yè)按其實(shí)際上網(wǎng)電量及國(guó)務(wù)院價(jià)格主管部門核準(zhǔn)的上網(wǎng)電價(jià)與發(fā)電企業(yè)結(jié)算電費(fèi)(按月或按年);全網(wǎng)分?jǐn)偤团漕~交易:省級(jí)電網(wǎng)企業(yè)將收取的RE電價(jià)附加計(jì)入本企業(yè)收入,首先用于支付本省(區(qū)、市)RE電價(jià)補(bǔ)貼,差額部分進(jìn)行配額交易、全國(guó)平衡。對(duì)收取的RE電價(jià)附加費(fèi)不足以支付本省RE電價(jià)附加補(bǔ)貼的省級(jí)電網(wǎng)企業(yè),按照短缺資金金額頒發(fā)同等額度的RE電價(jià)附加配額證,同時(shí)制定和下達(dá)配額交易方案。持有RE電價(jià)附加配額證的省級(jí)電網(wǎng)企業(yè)向其他省級(jí)電網(wǎng)企業(yè)出售配額證。RE電價(jià)附加配額指標(biāo)的分配由國(guó)家發(fā)改委價(jià)格司負(fù)責(zé)。55

中國(guó)并網(wǎng)光伏發(fā)電項(xiàng)目的審批程序資金來(lái)源:可再生能源電價(jià)附與建筑結(jié)合的并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)(BIPV)特點(diǎn):1、并網(wǎng)點(diǎn)在配電側(cè);2、電流是雙向的,可以從電網(wǎng)取電,也可以向電網(wǎng)送電;3、分“上網(wǎng)電價(jià)”并網(wǎng)方式”(雙價(jià)制)和“凈電表計(jì)量”方式(平價(jià)制)。①太陽(yáng)電池②開關(guān)/保護(hù)/防雷③電纜④并網(wǎng)逆變器⑤電度表(光伏電量)56與建筑結(jié)合的并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)(BIPV)特點(diǎn):①太陽(yáng)電池②并網(wǎng)光伏建筑的電氣方案2:“凈電表計(jì)量”方案特點(diǎn):1、電力公司不用高價(jià)收購(gòu)PV電量;2、允許抵消用電量(自發(fā)自用);

3、PV計(jì)量電表裝在用戶電表之后(負(fù)載一側(cè))。57并網(wǎng)光伏建筑的電氣方案2:“凈電表計(jì)量”方案特點(diǎn):1、電力公“凈電表計(jì)量”三相電接線方案逆變器太陽(yáng)電池用戶繳費(fèi)的電表計(jì)量PV電量的電表58“凈電表計(jì)量”三相電接線方案逆變器太陽(yáng)電池用戶繳費(fèi)的電表計(jì)量發(fā)電側(cè)大型并網(wǎng)荒漠光伏電站(LS-PV)技術(shù)特點(diǎn):1、在發(fā)電側(cè)并網(wǎng);2、電流是單方向的;3、不能自發(fā)自用和“凈電表計(jì)量”,只能給出“上網(wǎng)電價(jià)”。59發(fā)電側(cè)大型并網(wǎng)荒漠光伏電站(LS-PV)技術(shù)特點(diǎn):1、在發(fā)電

依靠政策拉動(dòng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)(重點(diǎn)放到省里)

商業(yè)化的市場(chǎng)太?。?0MW),不足以支撐中國(guó)的光伏產(chǎn)業(yè);政策的市場(chǎng)還沒(méi)有啟動(dòng)(無(wú)論是國(guó)家投資的無(wú)電地區(qū)電力建設(shè)還是應(yīng)當(dāng)按照“上網(wǎng)電價(jià)”法來(lái)拉動(dòng)的并網(wǎng)光伏市場(chǎng));08年每度電征收2厘電力附加作為可再生能源發(fā)電的電價(jià)補(bǔ)貼,風(fēng)力發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電、光伏并網(wǎng)發(fā)電和國(guó)家投資建設(shè)的離網(wǎng)RE發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)。每年征收大約50億元;如果每年拿出25億補(bǔ)貼給并網(wǎng)光伏發(fā)電,每度電補(bǔ)4元,則每年可以支撐480MW的發(fā)電量,每度電補(bǔ)2元,則每年可以支撐960MW的發(fā)電量,每度電補(bǔ)1元,則每年可以支撐1.92GW的發(fā)電量。(1300kWh/kW)努力促進(jìn)各個(gè)省出臺(tái)光伏市場(chǎng)發(fā)展規(guī)劃,把激勵(lì)政策和可再生能源法用好、用足。結(jié)論:只要政策能夠落實(shí),將部門障礙排除,企業(yè)也努力降價(jià),適當(dāng)?shù)碾娏Ω郊右呀?jīng)足以支撐中國(guó)的光伏產(chǎn)業(yè)。60

依靠政策拉動(dòng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)(重點(diǎn)放到省里)商業(yè)化的市場(chǎng)太小(5

全國(guó)可再生能源電力附加收入統(tǒng)計(jì)年2008200920102011201220132014201520162017201820192020電力裝機(jī)(GW)70080010001100120013001400150016001700180019002000年發(fā)電量(TWh)35004000500055006000650070007500800085009000950010000提取附加(厘)

111111111111可用資金(億元)

202030303535404045455050提取附加(厘)

222222222222可用資金(億元)

40406060707080809090100100提取附加(厘)

555555555555可用資金(億元)

100100150150175175200200225225250250注:非官方數(shù)據(jù)。61

全國(guó)可再生能源電力附加收入統(tǒng)計(jì)年2008200920102

光伏發(fā)電補(bǔ)貼金額測(cè)算

常規(guī)上網(wǎng)電價(jià)每年增長(zhǎng)5%,光伏電價(jià)由現(xiàn)在的3.5元/kWh逐年下降到2016年的1元/kWh。2020年累計(jì)裝機(jī)1.6GW,總補(bǔ)貼資金150億元;累計(jì)裝機(jī)10GW,總補(bǔ)貼資金447億元;累計(jì)裝機(jī)50GW,總補(bǔ)貼資金2083億元;按照每kW每年發(fā)電1300kWh。62

光伏發(fā)電補(bǔ)貼金額測(cè)算常規(guī)上網(wǎng)電價(jià)每年增長(zhǎng)5%,光伏電價(jià)由ThankYouforYourAttention!63ThankYouforYourAttention!6EU-ChinaEEP

中國(guó)-歐盟能源和環(huán)境項(xiàng)目

DevelopmentSupportforSustainableRuralandRenewableEnergyTraininginChina中國(guó)農(nóng)村可再生能源培訓(xùn)項(xiàng)目

新疆培訓(xùn)班Apr.13-25,2009光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析王斯成研究員國(guó)家發(fā)改委能源研究所EU-ChinaEEP中國(guó)-歐盟能源和環(huán)境項(xiàng)目

D1、太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)

2、如何看待光伏發(fā)電“高能耗、高污染和高成本”的問(wèn)題

3、啟動(dòng)中國(guó)光伏市場(chǎng)的障礙分析和資金測(cè)算

目錄1、太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)

2、如何看待光伏發(fā)電“高能耗、高污1、光伏發(fā)電技術(shù)1、光伏發(fā)電技術(shù)常規(guī)晶體硅太陽(yáng)電池單晶硅太陽(yáng)電池實(shí)驗(yàn)室最高效率:24.7%商業(yè)化批量生產(chǎn)效率:17%多晶硅太陽(yáng)電池實(shí)驗(yàn)室最高效率:20.3%商業(yè)化批量生產(chǎn)效率:16%67常規(guī)晶體硅太陽(yáng)電池單晶硅太陽(yáng)電池多晶硅太陽(yáng)電池4背接觸太陽(yáng)電池–黑電池美國(guó)SunPower公司22%效率的黑電池

日本Sharp公司效率20%的黑電池實(shí)驗(yàn)室最高效率:26.8%背接觸太陽(yáng)電池–黑電池美國(guó)SunPower公司22%效率薄膜太陽(yáng)電池CIGS薄膜太陽(yáng)電池,最高效率19.9%CdTe太陽(yáng)電池最高效率:16.9%非晶硅薄膜太陽(yáng)電池,最高效率:12.8%(穩(wěn)定)下一代薄膜太陽(yáng)電池69薄膜太陽(yáng)電池CIGS薄膜太陽(yáng)電池,最高效率19.9%CdT聚光太陽(yáng)電池的時(shí)代來(lái)到了嗎?聚光太陽(yáng)電池的最高效率:40.7%70聚光太陽(yáng)電池的時(shí)代來(lái)到了嗎?聚光太陽(yáng)電池的最高效率:40在最近幾年,仍以晶硅電池為主,薄膜電池發(fā)展很快,2012年產(chǎn)能將占PV總產(chǎn)能的30%。GreenTechMedia200871在最近幾年,仍以晶硅電池為主,薄膜電池發(fā)展很快,2012年產(chǎn)薄膜太陽(yáng)電池中則以非晶硅太陽(yáng)電池為主,2012年薄膜電池年產(chǎn)量6GW,非晶硅電池占60%。GreenTechMedia200872薄膜太陽(yáng)電池中則以非晶硅太陽(yáng)電池為主,2012年薄膜電池年產(chǎn)目前乃至2010年之前,并網(wǎng)光伏發(fā)電市場(chǎng)都占到90%以上,到2030年也將占到70%以上。EPIA&GreenPeace目前乃至2010年之前,并網(wǎng)光伏發(fā)電市場(chǎng)都占到90%以上,到帶有自動(dòng)跟蹤的平板太陽(yáng)電池系統(tǒng)是主流到2020年全世界太陽(yáng)能發(fā)電的累計(jì)裝機(jī)將達(dá)到288GW(含12GW太陽(yáng)能熱發(fā)電),其中固定安裝的平板太陽(yáng)電池(包括晶硅電池和薄膜電池)為170GW,占59%,帶向日跟蹤的平板太陽(yáng)電池為100GW,占35%,聚光光伏電池僅占2%。Source:March,200874帶有自動(dòng)跟蹤的平板太陽(yáng)電池系統(tǒng)是主流到2020年全世界太陽(yáng)能2、如何看待某些人對(duì)于光伏發(fā)電提出的“高成本、高能耗和高污染”問(wèn)題?2、如何看待某些人對(duì)于光伏發(fā)電提出的“高成本、高能耗和高污染高能耗要從3個(gè)方面考慮:1)單位生產(chǎn)能耗?2)總能耗?3)電能回報(bào)率?高能耗要從3個(gè)方面考慮:TP=EP/ES

式中:TP(年)為光伏發(fā)電系統(tǒng)能量回收期

EP為制造光伏系統(tǒng)所消耗的能量(kWh/Wp)ES為光伏發(fā)電系統(tǒng)的年發(fā)電量(kWh/Wp.年)EP=EP1+EP2+EP3+EP4+EP4+EP5+EP6其中:EP1為硅砂冶金硅的能耗:13kwh/kgEP2為冶金硅多晶硅的能耗200kwh/kg(改良西門子法國(guó)內(nèi)一般水平,國(guó)外先進(jìn)水平為150kwh/kg)

EP3為多晶硅多晶硅錠、硅片的能耗18kwh/kg多晶硅鑄錠重量270kg,并使用多線切割機(jī)切片能耗水平

EP4為多晶硅片多晶硅光伏電池的能耗0.2kwh/WpEP5為光伏電池

光伏組件的能耗0.15kwh/Wp含封裝材料(鋼化玻璃,EVA,TPT等)的生產(chǎn)能耗

EP6為光伏組件

光伏系統(tǒng)的能耗0.15kwh/Wp

含并網(wǎng)控制逆變器、電纜、開關(guān)、支架、儀表等的生產(chǎn)能耗光伏發(fā)電(晶體硅太陽(yáng)電池)的能量回收期計(jì)算TP=EP/ES

式中:TP(年)為光伏發(fā)電系統(tǒng)能量多晶硅產(chǎn)率=多晶硅料/冶金硅料=1kg/1.3kg=0.77即每生產(chǎn)1kg高純多晶硅需要1.3kg冶金硅1kg高純多晶硅拉制1kg硅棒,或澆鑄1kg硅錠的產(chǎn)率為0.8,即1kg硅錠/硅棒需要1.25kg高純多晶硅;1kg硅棒或硅錠可以切50-60片125×125mm的硅片,按照56片計(jì)算,每片平均制造2.4Wp太陽(yáng)電池,合計(jì)為:134.4Wp/kg;則:134.4Wp太陽(yáng)電池需要的高純多晶硅為=1/0.8=1.25kg1250g/134.4Wp=9.3g/Wp134.4Wp太陽(yáng)電池需要的冶金硅為=1/0.8×1.3=1.625kg1625g/134.4Wp=12.1g/Wp太陽(yáng)電池組件產(chǎn)率=98%(即封裝成品率)根據(jù)上述參數(shù),得到:EP1=13kwh/kg×0.0121kg/Wp=0.157kwh/WpEP2=200kwh/kg×0.0093kg/Wp=1.86kwh/WpEP3=18kwh/kg÷134.4Wp/kg=0.134kwh/Wp相關(guān)參數(shù)多晶硅產(chǎn)率=多晶硅料/冶金硅料=1kg/1.3kg=0.77EP=EP1+EP2+EP3+EP4+EP4+EP5+EP6=2.651kwh/WpEs=1.3kwh/Wp年(按照全國(guó)平均太陽(yáng)能有效峰值時(shí)數(shù)1300小時(shí)計(jì)算)TP=EP/ES≈2.0年關(guān)于光伏發(fā)電能量回收期的結(jié)論太陽(yáng)電池的使用壽命超過(guò)30年,電力回報(bào)率高達(dá)15倍,隨著太陽(yáng)級(jí)硅材料能耗下降(200kwh/kg100kwh/kg),光伏電池效率繼續(xù)提高(15%20%),基片繼續(xù)減薄,能量回收期還會(huì)更短。EP=EP1+EP2+EP3+EP4+EP4+EP5+E同其它高耗能產(chǎn)業(yè)橫向相比,單位能耗的確是高的:電解鋁耗電大約14.5kWh/Kg(我國(guó)2006年電解鋁產(chǎn)量935萬(wàn)噸,總耗電1467億kWh);鐵合金耗電10-12kWh/kg;鑄鋼耗電1kWh/Kg;每公斤電石3-4kWh;每公斤燒堿2-3kWh;每噸水泥能耗30-60kWh。從沙子到冶金硅為13kWh/Kg;多晶硅生產(chǎn)的耗能為150-250kWh/Kg;硅錠/硅片為18kWh/Kg。再來(lái)看看總能耗:晶體硅太陽(yáng)電池從沙子到系統(tǒng)的生產(chǎn)總能耗大約2.65kWh/W,即使每年生產(chǎn)并安裝10GW光伏系統(tǒng),總能耗也只有265億kWh,僅占2007年全國(guó)總發(fā)電量為32559億kWh的0.8%(而電解鋁總耗電占到約5%,鋼鐵占到14%),總能耗是不高的。隨著多晶硅和太陽(yáng)電池的技術(shù)進(jìn)步,這一指標(biāo)一定會(huì)進(jìn)一步下降?!案吆哪堋钡臋M向比較同其它高耗能產(chǎn)業(yè)橫向相比,單位能耗的確是高的:“高耗能”的中國(guó)多晶硅材料生產(chǎn)應(yīng)注意的問(wèn)題1、能耗指標(biāo)(國(guó)際先進(jìn)130-150kWh/Kg,國(guó)內(nèi)200-300kWh/Kg);2、環(huán)保問(wèn)題(全物料循環(huán),清潔生產(chǎn),防止污染);3、不注意將會(huì)影響整個(gè)光伏產(chǎn)業(yè)。RhoneResch,presidentoftheSolarEnergyIndustriesAssociation(SEIA),says."Weareouttosolveenvironmentalproblems-notcreatethem."81中國(guó)多晶硅材料生產(chǎn)應(yīng)注意的問(wèn)題1、能耗指標(biāo)(國(guó)際先進(jìn)130-在多晶硅生產(chǎn)過(guò)程中有大量的廢液和廢氣產(chǎn)生,主要的廢液是四氯化硅(SiCl4),主要的廢氣是氯化氫(HCl,其水合物是鹽酸)。這兩種東西無(wú)論從回收利用還是無(wú)公害處理都不存在技術(shù)問(wèn)題。從已經(jīng)開工生產(chǎn)的多晶硅廠看,通過(guò)尾氣回收、無(wú)公害處理、物料循環(huán)使用和綜合利用,完全可以做到零排放和清潔生產(chǎn)。對(duì)于多晶硅生產(chǎn)“高污染”的看法在多晶硅生產(chǎn)過(guò)程中有大量的廢液和廢氣產(chǎn)生,主要3、光伏發(fā)電成本分析3、光伏發(fā)電成本分析太陽(yáng)能光伏發(fā)電的分類

84太陽(yáng)能光伏發(fā)電的分類21

有哪些因素影響光伏發(fā)電的上網(wǎng)電價(jià)?初投資(太陽(yáng)電池和平衡系統(tǒng));BIPV系統(tǒng)的發(fā)電量(kWh);太陽(yáng)能資源;運(yùn)行方式系統(tǒng)各個(gè)部件的效率;系統(tǒng)的可靠性和電網(wǎng)質(zhì)量;灰塵、遮擋、線路損失及其它損失等。運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用;其它邊界條件(貸款比例、貸款利率、稅收、利潤(rùn)水平等…)85

有哪些因素影響光伏發(fā)電的上網(wǎng)電價(jià)?初投資(太陽(yáng)電池和平衡晶體硅太陽(yáng)電池成本下降的影響因素效率的提高太陽(yáng)電池的薄型化壽命和穩(wěn)定性的提高規(guī)?;a(chǎn)(1GW-10GW)光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量(資源和技術(shù))效率的提高和薄片化可以使太陽(yáng)電池到2010年比現(xiàn)在下降25%,達(dá)到$3/Wp(20元/Wp)。晶體硅太陽(yáng)電池成本下降的影響因素效率的提高效率的提高和薄片化硅材料對(duì)太陽(yáng)電池成本和售價(jià)的影響

硅材料($/kg)硅材料($/Wp)組件成本($/Wp)毛利潤(rùn)($/Wp)組件售價(jià)($/Wp)2501.753.001.004.002001.402.650.793.441501.052.320.652.971000.701.950.522.47500.351.600.402.00硅材料對(duì)太陽(yáng)電池成本和售價(jià)的影響硅材料($/kg)硅材料(太陽(yáng)電池價(jià)格與光伏系統(tǒng)價(jià)格的關(guān)系硅材料($/kg)太陽(yáng)電池價(jià)格($/Wp)系統(tǒng)成本($/Wp)毛利潤(rùn)($/Wp)系統(tǒng)投資($/Wp)2504.006.051.157.202003.445.391.036.421502.974.810.925.731002.474.240.815.05502.003.690.704.39太陽(yáng)電池價(jià)格與光伏系統(tǒng)價(jià)格的關(guān)系硅材料($/kg)太陽(yáng)電池價(jià)非晶硅太陽(yáng)電池非晶硅太陽(yáng)電池將是主流;平均成本$1.0-1.5/Wp,平均售價(jià):$2.0-2.5/Wp;2年內(nèi)可以達(dá)到1元/kWh。非晶硅太陽(yáng)電池非晶硅太陽(yáng)電池將是主流;CdTe,CIGS和聚光太陽(yáng)電池成本分析FirstSolar目前CdTe太陽(yáng)電池售價(jià)$1.5/Wp,利潤(rùn)率50%。成本只有$0.98/Wp。CdTe,CIGS和聚光太陽(yáng)電池成本分析FirstSol各種太陽(yáng)電池的成本和售價(jià)預(yù)測(cè)單晶硅多晶硅帶硅聚光非晶硅CIGSCdTe各種太陽(yáng)電池的成本和售價(jià)預(yù)測(cè)單晶硅帶硅非晶硅CIGS中國(guó)水平面太陽(yáng)輻射分布圖等級(jí)資源帶號(hào)年總輻射量(MJ/m2)年總輻射量(kWh/m2)平均日輻射量(kWh/m2)最豐富帶I≥6300≥1750≥4.8很豐富帶II5040–63001400–17503.8–4.8較豐富帶III3780–50401050–14002.9–3.8一般IV<3780<1050<2.992中國(guó)水平面太陽(yáng)輻射分布圖等級(jí)資源帶號(hào)年總輻射量(MJ/m2中國(guó)西部9省太陽(yáng)輻射資源統(tǒng)計(jì)中國(guó)西部9省太陽(yáng)能資源統(tǒng)計(jì)省全省年最高總輻射量(MJ/m2)全省年最低總輻射量(MJ/m2)省會(huì)水平面年總輻射量(MJ/m2)省會(huì)水平面年利用小時(shí)數(shù)(小時(shí))方陣傾角(度)省會(huì)傾斜面年總輻射量(MJ/m2)省會(huì)傾斜面年利用小時(shí)數(shù)

(小時(shí))新疆6342.315304.845304.841473.57456100.561694.601西藏7910.656088.597885.992190.55308832.312453.418內(nèi)蒙古6195.185658.476041.351678.15456947.561929.877青海6951.766142.936142.931706.37407064.371962.324甘肅6458.525442.785442.781511.88406259.191738.665寧夏5944.85944.85944.81651.33426658.171849.492山西5868.35513.845513.841531.62406340.911761.365陜西4730.514730.514730.511314.03405440.081511.134云南6156.724848.385182.781439.66285597.41554.835平均6284.315519.465798.871610.806582.281828.41

93中國(guó)西部9省太陽(yáng)輻射資源統(tǒng)計(jì)中國(guó)西部9省太陽(yáng)能資源統(tǒng)計(jì)省全省中國(guó)東部17省太陽(yáng)輻射資源統(tǒng)計(jì)中國(guó)東南沿海17省市太陽(yáng)輻射資源統(tǒng)計(jì)省全省年最高總輻射量(MJ/m2)全省年最低總輻射量(MJ/m2)省會(huì)水平面年總輻射量(MJ/m2)省會(huì)水平面年利用小時(shí)數(shù)

(小時(shí))方陣

傾角(度)省會(huì)傾斜面年總輻射量(MJ/m2)省會(huì)傾斜面年利用小時(shí)數(shù)

(小時(shí))黑龍江4683.694442.924683.691301.03505386.241496.179河北5008.895008.895008.891391.36425609.961558.323廣西4595.914294.114595.911276.64254963.581378.773吉林5034.394640.645034.391398.44455789.551608.209廣東5161.464478.034478.031243.90254836.281343.41湖北4312.924047.914312.921198.03354959.861377.74山東5123.014761.445123.011423.06405891.461636.516河南50954764.364764.361323.43405479.021521.95遼寧5068.674903.145067.411407.61455827.531618.757江西5045.264630.64832.081342.24305218.651449.624江蘇4855.494855.494855.491348.75355341.041483.621福建4410.744410.744410.741225.21304763.591323.221浙江4751.824314.64314.61198.50354746.061318.349海南5125.15125.15125.11423.64255381.351494.82北京5620.015620.015620.011561.11426294.411748.448天津5260.115260.115260.111461.14425891.331636.479上海4729.254729.254729.251313.68355202.181445.049平均4985.164872.124912.751364.65

5407.351502.04

94中國(guó)東部17省太陽(yáng)輻射資源統(tǒng)計(jì)中國(guó)東南沿海17省市太陽(yáng)輻射資中國(guó)最差4省太陽(yáng)輻射資源統(tǒng)計(jì)中國(guó)最差4省太陽(yáng)輻射資源統(tǒng)計(jì)省全省年最高總輻射量(MJ/m2)全省年最低總輻射量(MJ/m2)省會(huì)水平面年總輻射量(MJ/m2)省會(huì)水平面年利用小時(shí)數(shù)

(小時(shí))方陣

傾角(度)省會(huì)傾斜面年總輻射量(MJ/m2)省會(huì)傾斜面年利用小時(shí)數(shù)

(小時(shí))湖南4212.604212.604212.601170.17304633.861287.19安徽3792.513792.513792.511053.48354361.391211.50四川4229.743486.963792.511053.48354247.621179.89貴州4672.403471.073797.951054.99304101.781139.38平均4226.813740.793898.891083.03

4336.161204.49

95中國(guó)最差4省太陽(yáng)輻射資源統(tǒng)計(jì)中國(guó)最差4省太陽(yáng)輻射資源統(tǒng)計(jì)省全全國(guó)平均不同發(fā)電系統(tǒng)的年利用小時(shí)數(shù)獨(dú)立光伏電站效率:60-65%;建筑并網(wǎng)光伏發(fā)電效率:70-75%;大型并網(wǎng)光伏電站效率:75-80%。不同地區(qū)水平面年太陽(yáng)輻射(kWh/m2)傾斜面年太陽(yáng)輻射(kWh/m2)獨(dú)立光伏電站有效利用時(shí)數(shù)建筑并網(wǎng)系統(tǒng)有效利用時(shí)數(shù)開闊地并網(wǎng)系統(tǒng)有效利用時(shí)數(shù)西北地區(qū)1610.801828.41125014501540東南沿海1364.651502.04100012001250全國(guó)平均1487.731665.2311001250135096全國(guó)平均不同發(fā)電系統(tǒng)的年利用小時(shí)數(shù)獨(dú)立光伏電站效率:60-6當(dāng)?shù)刭Y源評(píng)估傾斜方陣面接收到的年輻射量比水平面高19.6%。當(dāng)?shù)刭Y源評(píng)估傾斜方陣面接收到的年輻射量比水平面高19.6%。系統(tǒng)設(shè)計(jì)和發(fā)電量計(jì)算系統(tǒng)效率80%,滿功率年發(fā)電小時(shí)數(shù):1560小時(shí)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)和發(fā)電量計(jì)算系統(tǒng)效率80%,10MW光伏電站費(fèi)用概算編號(hào)項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)概算(萬(wàn)元)備注1可行性研究和總體設(shè)計(jì)1000.202項(xiàng)目立項(xiàng)、地方協(xié)調(diào)1000.203電站征地5001.004工程設(shè)計(jì)2000.405變壓器和輸配電10002.006土建施工(圍墻、機(jī)房、方陣基礎(chǔ)等)20004.007太陽(yáng)電池(10MW)3000060.0089MW固定支架36007.209并網(wǎng)逆變器(10000KVA)600012.00101MW自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)(不含太陽(yáng)電池)10002.0011配電設(shè)備及電纜20004.0012數(shù)據(jù)采集、顯示、通信2000.4013設(shè)備運(yùn)輸和倉(cāng)儲(chǔ)5001.0014設(shè)備安裝調(diào)試5001.0015電網(wǎng)接入和入網(wǎng)檢測(cè)1000.2016國(guó)內(nèi)外調(diào)研2000.4017技術(shù)培訓(xùn)1000.2018工程驗(yàn)收1000.2019項(xiàng)目管理5001.0020稅金及其它

8001.6021項(xiàng)目備用金5001.0022合

計(jì)50000100.0010MW光伏電站費(fèi)用概算編號(hào)項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)概算(萬(wàn)元)備注1可行性光伏發(fā)電分類電價(jià)測(cè)算條件貸款比例80%增值稅率8.5%貸款年限15年所得稅率25%貸款利息7.83%附加稅率8%運(yùn)營(yíng)期20年基準(zhǔn)收益率8%折舊期15年稅后內(nèi)部收益率10%-11%固定資產(chǎn)殘值10%資金回收年限10-11年年運(yùn)行費(fèi)用1%100光伏發(fā)電分類電價(jià)測(cè)算條件貸款比例80%增值稅率8.5%貸款5萬(wàn)元/kW初投資,不同利用小時(shí)條件下的電價(jià)有效時(shí)數(shù)電價(jià)10006.1311005.5712005.1113004.7114004.3815004.0916003.8317003.6118003.4120003.071015萬(wàn)元/kW初投資,不同利用小時(shí)條件下的電價(jià)有效時(shí)數(shù)電價(jià)105萬(wàn)元/kW初投資,不同利用小時(shí)條件下的電價(jià)1025萬(wàn)元/kW初投資,不同利用小時(shí)條件下的電價(jià)39固定利用小時(shí)數(shù),不同初投資條件下的電價(jià)BIPV(1200小時(shí))LS-PV(1500小時(shí))初投資

(萬(wàn)元/kW)電價(jià)

(元/kWh)初投資

(萬(wàn)元/kW)電價(jià)

(元/kWh)500005.32500003.98450004.81450003.59400004.30400003.19350003.80350002.79300003.29300002.40250002.78250002.00200002.27200001.61150001.76150001.21100001.25100000.8130000元/kW初投資,加上自動(dòng)跟蹤(提高30%),則年運(yùn)行2000小時(shí),電價(jià)達(dá)到1.86元/kWh;2萬(wàn)元/kW時(shí),電價(jià)1.25元/kWh;1.5萬(wàn)元/kW時(shí),則電價(jià)可以到達(dá)0.95元/kWh。103固定利用小時(shí)數(shù),不同初投資條件下的電價(jià)BIPV(1200小固定利用小時(shí)數(shù),不同初投資條件下的電價(jià)30000元/kW初投資,加上自動(dòng)跟蹤(提高30%),則年運(yùn)行2000小時(shí),電價(jià)達(dá)到1.86元/kWh;2萬(wàn)元/kW時(shí),電價(jià)1.25元/kWh;1.5萬(wàn)元/kW時(shí),則電價(jià)可以到達(dá)0.95元/kWh。104固定利用小時(shí)數(shù),不同初投資條件下的電價(jià)30000元/kW初投跟蹤方式與固定安裝電價(jià)對(duì)比當(dāng)光伏安裝成本為$6.2/Wp(44元/Wp)時(shí),固定安裝的光伏電價(jià)為$0.2/kWh(1.4元/kWh),而單軸跟蹤系統(tǒng)的電價(jià)則可下降到$0.15/kWh(1.0元/kWh)。

105跟蹤方式與固定安裝電價(jià)對(duì)比當(dāng)光伏安裝成本為$6.2/Wp(4不同跟蹤方式全年太陽(yáng)能收益對(duì)比固定緯度角:比水平面提高14%;單軸水平跟蹤:提高40%;單軸跟蹤傾緯度角:提高51%;雙軸高精度跟蹤:提高56%。緯度:33.43oN,經(jīng)度:112.02o

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