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中国光伏业研究2009.4
中国光伏产业研究
主要观点:(传章整理,来自公开资料)
■ 光伏发电是解决能源和环境问题的主要方式之一:太阳能资源取之不尽、用之不竭、而且对环境污染小,我们相信,光伏发电未来将成为解决人类能源问题和环境问题的主要方式之一。
■ 高成本是制约光伏发电大规模应用的主要障碍:目前光伏发电初始投资成本仍高达3.5万元/千瓦,发电成本高达1.3元/度-1.7元/度,分别是传统火电的7倍左右和5倍左右,成为制约光伏发电大规模应用的主要障碍。
■ 光伏发电近期靠政策、远期靠成本降低:目前全球光伏发电需求主要还是靠政策支持,主要政策有初始投资补贴、上网电价、净电量回购等。我们相信未来通过提高转换效率、降低硅耗、降低硅成本、提高发电量等多种方式,光伏发电成本将持续下降。欧美等权威机构预计,光伏发电有望在2015年-2020年间实现平价上网,从而由政策扶持转向市场化发展。
■ 中国光伏产业路线图:由于光伏产业政策的缺位,2008年以前中国光伏发电应用还处于自生自灭的状态,形成了生产大国和消费小国的产业发展格局。2009年3月财政部推出的补贴政策标志着中国光伏产业政策将逐渐补位,中国光伏产业将进入政策扶持下的规模化应用阶段。长期来看,我们预计随着产业规模的扩大和技术进步,国内光伏发电成本有望在2015年-2020年期间实现平价上网,中国光伏产业将进入一个市场化发展阶段。
■ 中国已形成几个光伏聚集区域:中国光伏产业已形成四川、江苏、河北、内蒙等几个重要聚集区,其中内蒙等地以上游多晶硅原料为主,江苏、河北等地以下游组件为主,四川则成为国内产业链相对较完整的光伏产业聚集地。
■ 看好产业链完整的龙头公司:在A股上市公司中,我们相对看好产业链最完整的天威保变和南玻A,在多晶硅企业中,乐山电力的每股权益产量最大,川投能源和通威股份次之。
一、全球光伏技术发展脉络
地球表面接受的太阳能辐射能够满足全球能源需求的1万倍,国际能源署的数据显示,在全球4%的沙漠上安装太阳能光伏系统,就足以满足全球能源需求,光伏发电可用于屋顶、建筑面、空地和沙漠,潜力十分巨大
(一)光伏发电简史 1839年19岁的法国贝克勒尔做物理实验时,发现在导电液中的两种金属电极用光照射时,电流会加强,从而发现了“光伏打效应”。 1904年爱因斯坦发表光电效应论文,为此在1921年获得诺贝尔奖。 1954年5月美国贝尔实验室恰宾、富勒和皮尔松开发出效率为6%的硅太阳电池,这是世界上第一个实用的太阳电池。
(二)主要光伏发电技术比较 太阳能光伏技术(Photovoltaic)是将太阳能转化为电力的技术,其核心是可释放电子的半导体物质,最常用的半导体材料是硅。太阳能光伏电池有两层半导体,一层为正极,一层为负极,当阳光照射在半导体上时,两极交界处产生电流,阳光强度越大,电流就越强。太阳能光伏系统不仅在强烈阳光下能运作,在阴天也能发电,由于反射阳光,少云的天气甚至比晴天发电效果更好。
1、三种主要光伏电池技术比较 目前在用的光伏发电技术主要有三种:晶体硅太阳能电池、薄膜太阳能电池和聚光太阳能电池,其中晶体硅电池应用最广泛,占80%以上,薄膜电池近年增长迅速,占10%以上,聚光太阳能电池有少量应用。在这3种光伏发电技术中,晶体硅电池的优点是转换效率较高、占地面积小,缺点是硅耗大、成本高,比较适于城市地区;薄膜太阳电池的优点是硅耗小、成本低,缺点是转换效率低、投资大、衰减大、占地面积大,比较适于偏僻地区的并网电站和建筑光伏一体化;聚光电池的优点是转换效率高,缺点是不能使用分散的阳光、必须用跟踪器将系统调整到与太阳精确相对,目前主要用于航天航空。预计未来光伏发电将呈现多种技术并存,共同努力降低成本的局面。详见表1。
薄膜电池虽然目前效率不高,但采用多薄层、多p-n结的结构形式的薄膜电池转换效率可达到40%-50%,因此未来高效率电池最终要走薄膜技术路线。而在各种薄膜电池中,唯有硅薄膜电池原材料储量丰富,且无毒、无污染,更具持续发展前景。硅薄膜电池又可分为非晶硅薄膜、微晶硅薄膜、多晶体硅薄膜3种。
2、四种主要多晶硅技术比较 目前应用最为广泛的晶体硅太阳能电池,其主要原材料是多晶硅,关于多晶硅制取,目前采用的主要有4种工艺,分别是:改良西门子法、硅烷法、循环流化床法、物理法。这四种技术中,改良西门子法技术最成熟,已获大规模应用,目前全球多晶硅产量中有80%采取改良西门子法的生产路线,缺点是成本高、副产品回收利用技术复杂;硅烷法目前只有美国有一家企业生产,优点是品质高,缺点是危险性大、工艺要求高;流化床法能提高多晶硅生产中原材料的利用率,成本低,缺点是技术还不太成熟,目前只有美国1家企业用这种技术;物理法的最大优点是成本低,缺点是没有解决工业化生产的问题、产品稳定性不够、纯度不够。
近期业内对物理法关
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