(免费)2024年中国及海外太阳能光伏产业发展报告.docx
《(免费)2024年中国及海外太阳能光伏产业发展报告.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《(免费)2024年中国及海外太阳能光伏产业发展报告.docx(49页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、2024年中国及海外太阳能光伏产业发展报告第一节太阳能简介-4-一、什么是太阳能-4-二、太阳能光热转换-4-三、太阳能光电转换-5-其次节太阳能光伏简介-5-一、太阳能光伏概况-5-二、太阳能电池的原理-6-三、太阳能电池的分类-7-四、太阳能光伏系统分类-9-五、太阳能光伏系统设备-10-第三节太阳能的利弊分析-11-其次章世界光伏市场概况-12-第一节光伏产业背景-12-其次节世界光伏市场-12-一、历史概况-12-二、世界各国中长期规划-13-三、世界各国光伏发展政策-14-第三节世界各国光伏市场分析-15-一、德国光伏市场回顾与展望-15-二、美国光伏市场回顾与展望-16-三、意大利
2、光伏市场回顾与展望-17-四、日本光伏市场回顾与展望-17-五、西班牙市场回顾与展望-18-六、法国光伏市场回顾与展望-19-七、韩国光伏市场回顾与展望-20-八、希腊光伏市场回顾与展望-20-九、葡萄牙光伏市场回顾与展望-21-第*阚产业链-22-第一节晶硅太阳能电池产业链-22-一、产业链构成-22-二、光伏产业价值链分析-22-三、全球厂商总体分析-23-四、光伏产业链各环节目前技术现状-24-其次节晶体硅原料-24-一、多晶硅产能扩张后等待需求复苏-24-二、多晶硅生产工艺-25-三、硅片-26-第三节电池、组件生产-27-一、电池分类-27-二、非晶硅薄膜太阳能电池-28-三、晶硅电
3、池与薄膜电池优缺点比较-28-第四章中国光伏市场概况-29-第一节中国太阳能资源-29-其次节中国光伏市场回顾-31-第三节中国光伏市场特点-31-一、生产大国消费小国-31-二、两头在外的市场格局-32-三、研发和创新实力薄弱-33-四光伏发电成本尚待降低-33-五、政府政策支持-33-六、将来市场发展空间巨大-34-第三节中国光伏产业现状分析-35-一、产业链各环节产值分布-35-二、多晶硅产能快速扩张-36-三、电池片产量占据全球四成-36-四薄膜电池发展相对缓慢-37-五、产业链下游优势明显强于上游-39-六、光伏设备行业刚刚起步-39-七、中国光伏产业集聚区分析-41-第五章价值链与
4、投资机会分析-42-第一节光伏行业展望与预料-42-一、政策是确定光伏装机的关键因素-42-二、中国将成为世界太阳能重要的发动机-42-三、2024年光伏市场:复原数量性增长-43-四、技术进步替代产能扩张成为关键所在-43-五、组件厂商竞争加剧,产能略有过剩-44-其次节价值链分析-45-一、利润从产业链的上游往下游转移-45-二、硅料成本大幅下降,促使太阳电池成本下行-45-三、光伏并网发电投资与运营成本-46-第三节将来投资热点-47-一、BIPV-光伏新兴市场-47-二、聚光太阳能(CPV)将成为将来之星-47-第一章太阳能光伏简介第一节太阳能简介一、什么是太阳能太阳能(SoIar)是
5、太阳内部连绵不断的核聚变反应过程产生的能量,是各种可再生能源中最重要的基本能源,也是人类可利用的最丰富的能源。太阳每年投射到地面上的辐射能高达1.051018千瓦时,相当于1.3x106亿吨标准煤,大约为全世界目前一年耗能的一万多倍。按目前太阳的质量消耗速率计,可维持6x101。年,可以说它是“取之不尽,用之不竭的能源。地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能以及部分潮汐能都是来源于太阳;即使是地球上的化石燃料(如煤、石油、自然气等)从根本上说也是远古以来贮存下来的太阳能,所以广义的太阳能所包括的范围特别大,狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的干脆转换。太阳能既是一次能源
6、,又是可再生能源。它资源丰富,既可免费运用,又无需运输,对环境无任何污染。图表5世界太阳能资源地图来源:东北证券金融与产业研究所太阳能的利用主要通过光一热、光一电、光一化学、光一生物质等几种转换方式实现。二、太阳能光热转换现代的太阳能科技可以将阳光聚合,并运用其能量产生热水、蒸汽和电力。集热式太阳能(SoIarThermal)o原理是将镜子反射的太阳光,聚焦在一条叫接收器的玻璃管上,而该中空的玻璃管可以让油流过。从镜子反映的太阳光会令管子内的油升温,产生蒸气,再由蒸气推动烟轮机发电。除了运用适当的科技来收集太阳能外,建筑物亦可利用太阳的光和热能,方法是在设计时加入合适的装备,例如巨型的向南窗户
7、或运用能汲取及渐渐释放太阳热力的建筑材料。在适当地点,太阳能的长期运用成本已经接近甚至低于传统的化石燃料。三、太阳能光电转换光电转换又称太阳能光伏。就是利用太阳电池干脆将太阳光能转化为电能,而太阳能电池通常是利用半导体器件的光伏效应原理进行光电转换,因此太阳能发电又称为光伏发电。太阳能板是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置,由几乎全部以半导体物料(例如硅)制成的薄身固体太阳能电池组成。由于没有活动的部分,故可以长时间操作而不会导致任何损耗。简洁的光伏电池可为手表及计算机供应能源,较大的光伏系统可为房屋照明,并为电网供电。太阳能板可以制成不同形态,而又可连接,以产生更多电力。近年,天台及建
8、筑物表面起先运用光伏板组件,被用作窗户、天窗或遮挡装置的一部分,这些光伏设施通常被称为附设于建筑物的光伏系统。其次节太阳能光伏筒介一、太阳能光伏概况太阳能光伏技术(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。地壳硅储量丰富,可以说是取之不尽、用之不竭。太阳能光伏电池有两层半导体,一层为正极,一层为负极。阳光照耀在半导体上时,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只在剧烈阳光下运作,在阴天也能发电。其优点有:燃料免费、没有会磨损、毁坏或需替换的活动部件、保持系统运转仅需很少的维护、系统为组件,可在任何地方
9、快速安装、无噪声、无有害排放和污染气体等。早在1839年,法国科学家贝克雷尔(BecqureI)就发觉,光照能使半导体材料的不同部位之间产生电位差。这种现象后来被称为光生伏打效应,简称光伏效应”。1954年,美国科学家恰宾和皮尔松在美国贝尔试验室首次制成了光电转换效率为4.5%的单晶硅太阳电池,诞生了将太阳光能转换为电能的好用光伏发电技术。此后太阳能光伏产业技术水平不断提高,生产规模持续扩大。在19952025年这十几年里,全球太阳能电池产量增长了50多倍。随着全球能源形势趋紧,太阳能光伏发电作为一种可持续的能源替代方式,于近年得到快速发展,并首先在太阳能资源丰富的国家,如德国和日本,得到了大
10、面积的推广和应用。在国际市场和国内政策的拉动下,中国的光伏产业渐渐兴起,并快速成为后起之秀,涌现了无锡尚德、常州天合和天威英利等一大批优秀的光伏企业,带动了上下游企业的发展,中国光伏发电产业链正在形成。据欧洲光伏工业协会EPIA预料,太阳能光伏发电在21世纪会占据世界能源消费的重要席位,不但要替代部分常规能源,而且将成为世界能源供应的主体。预料到2030年,可再生能源在总能源结构中将占到30%以上,而太阳能光伏发电在世界总电力供应中的占比也将达到10%以上;到2040年,可再生能源将占总能耗的50%以上,太阳能光伏发电将占总电力的20%以上;到21世纪末,可再生能源在能源结构中将占到80%以上
11、,太阳能发电将占到60%以上。这些数字足以显示出太阳能光伏产业的发展前景及其在能源领域重要的战略地位。20001600140012001000800600400200020102020203020402050光伏及太阳舱能发电2100 年世界能源结构预料(资料来源:欧盟联合探讨中心,2024年)二、太阳能电池的原理太阳能光伏电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能干脆转化为电能的器件,是一个半导体光电二极管。太阳光照在半导体p-n结上,形成新的空穴电子对,在p-n结电场的作用下,空穴由n区流向P区,电子由P区流向n区,接通电路后就形成电流。这就是光生伏特效应太阳能电池的工作原理。由于半导体不是电
12、的良导体,电子在通过结后假如在半导体中流淌,电阻特别大,损耗也就特别大。但假如在上层全部涂上金属,阳光就不能通过,电流就不能产生,因此一般用金属网格覆盖Pf结,以增加入射光的面积。kJ另外硅表面特别光亮,会反射掉大量的太阳光,不能被电池利用。为此,科学家们给它涂上了一层反射系数特别小的爱护膜,将反射损失减小到5%甚至更小。一个电池所能供应的电流和电压终归有限,于是人们又将许多电池(通常是36个)并联或串联起来运用,形成有比较大输出功率的太阳能光电板。三、太阳能电池的分类太阳能电池依据所用材料的不同,太阳能电池还可分为:晶硅太阳能电池、多元化合物薄膜太阳能电池、聚合物多层修饰电极型太阳能电池等。
13、伏池光电I晶体硅电池III薄膜新型太阳电池电池II多晶硅单晶硅电池电池IIICrrSa硅基薄膜CdTuCJGS电池1晶硅太阳能电池晶硅太阳能电池分为单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池和非晶硅薄膜太阳能电池三种。(1)单晶硅太阳能电池目前单晶硅太阳能电池的光电转换效率为19%左右,最高的达到24%,这是目前全部种类的太阳能电池中光电转换效率最高的技术也最为成熟但制作成本很大,以致于它还不能被大量广泛和普遍地运用。由于单晶硅一般采纳钢化玻璃以及防水树脂进行封装,因此其坚实耐用,运用寿命一般可达15年,最高可达25年。单晶硅太阳能电池的构造和生产工艺已定型,产品已广泛用于空间和地面。这种太阳能电池以
14、高纯的单晶硅棒为原料。(2)多晶硅太阳能电池板多晶硅太阳电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多,但是多晶硅太阳能电池的光电转换效率则要降低不少,其光电转换效率约17%左右。从制作成本上来讲,比单晶硅太阳能电池要便宜一些,材料制造简便,节约电耗,总的生产成本较低,因此得到大量发展。此外,多晶硅太阳能电池的运用寿命也要比单晶硅太阳能电池短。多晶硅太阳能电池的生产须要消耗大量的高纯硅材料,而制造这些材料工艺困难,电耗很大,在太阳能电池生产总成本中己超二分之一。(3)非晶体薄膜太阳能电池非晶硅薄膜太阳能电池与单晶硅和多晶硅太阳电池的制作方法完全不同,工艺过程大大简化,硅材料消耗很少,电耗更低,成本低重量
15、轻,转换效率较高,便于大规模生产,它的主要优点是在弱光条件也能发电,有极大的潜力。但非晶硅太阳电池存在的主要问题是光电转换效率偏低,目前国际先进水平为10%左右,且不够稳定,随着时间的延长,其转换效率衰减,干脆影响了它的实际应用。假如能进一步解决稳定性问题及提高转换率问题,那么,非晶硅大阳能电池无疑是太阳能电池的主要发展产品之一。2 .多元化合物薄膜太阳能电池多元化合物薄膜太阳能电池材料为无机盐,其主要包括神化银川N族化合物、硫化镉、硫化镉及铜锢硒薄膜电池等。硫化镉、品化镉多晶薄膜电池的效率较非晶硅薄膜太阳能电池效率高,成本较单晶硅电池低,并且也易于大规模生产,但由于镉有剧毒,会对环境造成严峻
16、的污染,因此,并不是晶体硅太阳能电池最志向的替代产品。碑化像(GaAs)Ill-V化合物电池的转换效率可达28%,GaAs化合物材料具有特别志向的光学带隙以及较高的汲取效率,抗辐照实力强,对热不敏感,适合于制造高效单结电池。但是GaAS材料的价格不菲,因而在很大程度上限制了用GaAs电池的普及。CIS铜锢硒薄膜电池(简称ClS)适合光电转换,不存在光致衰退问题,转换效率和多晶硅一样。具有价格低廉、性能良好和工艺简洁等优点,将成为今后发展太阳能电池的一个重要方向。唯一的问题是材料的来源,由于钿和硒都是比较稀有的元素,因此,这类电池的发展又必定受到限制。3 .聚合物多层修饰电极型太阳能电池在太阳能
17、电池中以聚合物代替无机材料是刚刚起先的一个太阳能电池制爸的探讨方向。其原理是利用不同氧化还原型聚合物的不同氧化还原电势,在导电材料(电极)表面进行多层复合,制成类似无机P-N结的单向导电装置。其中一个电极的内层由还原电位较低的聚合物修饰,外层聚合物的还原电位较高,电子转移方向只能由内层向外层转移;另一个电极的修饰正好相反,并且第一个电极上两种聚合物的还原电位均高于后者的两种聚合物的还原电位。当两个修饰电极放入含有光敏化剂的电解波中时.光敏化剂吸光后产生的电子转移到还原电位较低的电极上,还原电位较低电极上积累的电子不能向外层聚合物转移,只能通过外电路通过还原电位较高的电极回到电解液,因此外电路中
18、有光电流产生。由于有机材料柔性好,制作简洁,材料来源广泛,成本底等优势,从而对大规模利用太阳能,供应廉价电能具有重要意义。但以有机材料制备太阳能电池的探讨仅仅刚起先,不论是运用寿命,还是电池效率都不能和无机材料特殊是硅电池相比。能否发展成为具有好用意义的产品,还有待于进一步探讨探究。表1:各类太阳能发电技术路或比校发电类型转换效率主要原材料产业化现状实验批量2010E单晶建25.0%16-20%18-22%高纯硅料、玻璃,已商业化量产,我国拥有完善的产业链和国资源丰富际领先企业多晶硅20.3%14-16%16-18%高纯硅料.玻璃,资源丰富已商业化量产,我国拥有完善的产业链和国陆槌先企业非晶硅
19、13.0%6-8%8-10%硅烷、玻璃,资源丰富逐步商业化量产,国内企业火熄模介入,设各及高纯原料为国外厂商垄断CIGS19.2%8-11%10-12%钿(In)储量不足F艮制了行业规模正逐步量产,国内企业少量介入。CdTe16.5%8-16%9-15%镉(Cd)为有毒金属需要回收已商业化量产,隹条产业链为KI外公司垄断,国内公司未涉足GaAs41%20-30%25-35%GaAS价格昂贵聚光精度是瓶颈少量商业化试点,国内室里介入CSP-14-32%15-33%玻璃、铝、钢、铜,资源丰富西班牙和美国大规模发展,其它国家仅有窣里试点资料来源:潜海证券研究所四、太阳能光伏系统分类光伏发电系统分为独
20、立光伏系统和并网光伏系统。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、阴极爱护、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。并网光伏发电系统是与电网相连并向电网输送电力的光伏发电系统。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,可以依据须要并入或退出电网,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经常安装在居民建筑;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。五、太阳能光伏系统设备太阳能光伏发电系统是由太阳能电池方阵,蓄电池组,充放电限制器
21、,逆变器,沟通配电柜,太阳跟踪限制系统等设备组成。1.太阳能电池方阵在有光照(无论是太阳光,还是其它发光体产生的光照)状况下,电池汲取光能,电池两端出现异号电荷的积累,即产生“光生电压,这就是“光生伏特效应。在光生伏打效应的作用下,太阳能电池的两端产生电动势,将光能转换成电能,是能量转换的器件。太阳能电池一般为硅电池,分为单晶硅太阳能电池,多晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池三种。2 .蓄电池组其作用是贮存太阳能电池方阵受光照时发出的电能并可随时向负载供电。太阳能电池发电对所用蓄电池组的基本要求是:a.自放电率低;b.运用寿命长;c.深放电实力强;d.充电效率高;e.少维护或免维护;f工作温度范
22、围宽;g价格低廉。3 .充放电限制器是能自动防止蓄电池过充电和过放电的设备。由于蓄电池的循环充放电次数及放电深度是确定蓄电池运用寿命的重要因素,因此能限制蓄电池组过充电或过放电的充放电限制器是必不行少的设备。4 .逆变器是将直流电转换成沟通电的设备。由于太阳能电池和蓄电池是直流电源,而负载是沟通负载时,逆变器是必不行少的。逆变器按运行方式,可分为独立运行逆变器和并网逆变器。独立运行逆变器用于独立运行的太阳能电池发电系统,为独立负载供电。并网逆变器用于并网运行的太阳能电池发电系统。逆变器按输出波型可分为方波逆变器和正弦波逆变器。方波逆变器电路简洁,造价低,但谐波重量大,一般用于几百瓦以下和对谐波
23、要求不高的系统。正弦波逆变器成本高,但可以适用于各种负载。5 .太阳跟踪限制系统由于相对于某一个固定地点的太阳能光伏发电系统,一年春夏秋冬四季、每天日升日落,太阳的光照角度时时刻刻都在变更,假如太阳能电池板能够时刻正对太阳,发电效率才会达到最佳状态。世界上通用的太阳跟踪限制系统都须要依据安放点的经纬度等信息计算一年中的每一天的不同时刻太阳所在的角度,将一年中每个时刻的太阳位置存储到PLC,单片机或电脑软件中,也就是靠计算太阳位置以实现跟踪。采纳的是电脑数据理论,须要地球经纬度地区的的数据和设定,一旦安装,就不便移动或装拆,每次移动完就必需重新设定数据和调整各个参数;原理、电路、技术、设备困难,
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 免费 2024 年中 海外 太阳能 产业 发展 报告
![提示](https://www.31ppt.com/images/bang_tan.gif)
链接地址:https://www.31ppt.com/p-6774493.html