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创新引领未来 数字创造财富 "太阳能产业网"一站式便捷服务平台


  1. 我国光伏太阳能产业的现状、存在问题及发展前景
  2. 薄膜太阳能电池有哪些发展优势?为什么能成为国内光伏领域新的投资热点?国际主要生产企业有哪些?
  3. 太阳能光伏发电的社会意义是什么?

一、我国光伏太阳能产业的现状、存在问题及发展前景

太阳能发电,太阳能led照明节能减排,实现能源替代,效果显著。经过两年多的实践,人们认识到太阳能热利用是投资少、见效快、经济实用、节能减排,实现我国能源替代的一个好产业,国家也正大力扶持和支持,学校、宾馆、饭店、洗浴中心,广场,农村道路,市政要道等等纷纷建设太阳能照明系统,太阳能发电照明系统的市场存在扩大空间。新农村建设与建筑节能也为太阳能照明的应用推广带来机遇。 我国虽号称世界生产第一大国,但中国太阳能发电led照明市场不容乐观。伴随着中国太阳能led照明产业的急速发展,行业内竞争者极剧增加,大量小规模生产企业和无品牌小作坊混杂其中。杂牌企业因为规模小、质量差、服务弱,只能依靠价格战生存,给真正高投入进行产品研发、推广和生产的优秀企业带来困难,进而影响了太阳能led照明的产业形象,阻碍了太阳能发电led照明系统的推广使用。目前全国太阳能发电led照明企业已达5000多家,然而,实际年产值过亿元的企业只有20家,前十名品牌市场份额相加起来也不超过20%。散、乱、差已经成为行业健康发展的瓶颈。

目前,照明消耗约占整个电力消耗的20%左右,降低照明用电是节省能源的重要途径。为实现这一目标,业界已研究开发出多种节能照明器具,并取得了一定的成效。但是,距离“绿色照明”的要求还较远,开发和应用更高效、可靠、安全、耐用的新型光源势在必行。

到2006年底,我国可再生能源利用量总计为2亿吨标准煤(不包括传统方式利用生物质能),约占0.5个百分点,为2010年实现可再生能源占全国一次能源消费总量10%的目标迈出了坚实的一步。目前,我国正在从以下几个方面来推动光伏发电的国内市场发展:一、启动送电到村工程;二、在特殊工程上运用光伏发电,如世博会、奥运会等;三、在沙漠地区建光伏电站;四、动员一些城市启动屋顶计划;五、研究制定提高光伏发电竞争力的电价政策(光伏产品90%的出口以及国内市场的缺失,都可能限制中国光伏产业的长远发展。一旦国外光伏产业政策有变或者为保护本国产业采取限制进口的措施,中国近年来大量上马的光伏项目将面临困境)。

a. 太阳能照明的技术创新

led以低功耗、超常的使用寿命被广泛应用到信号指示、数码显示等弱电领域。然而,由于传统led光源开光角小,点面积的亮度高,光的散射具有极强的方向性,光源易形成光点,光均匀度不好等因素,束缚了其在照明领域的应用。

通过对传统太阳能照明灯具结构、智能控制器、反光灯角度的更新和技术改进,进行最佳倾斜角设计,使平头和圆头优势互补,从而使其发光更均匀、整体亮度更高、成本更低、更有利于应用推广。

平头led的柱式和炬式组合光源结构,通过合理控制平头超高亮度白光led安装倾斜角度,使led组合光源所发出照明光的均匀度及照度得到大幅提升。该技术不但能使光效加强,而且组合光源耗能仅4w左右,所发出光的亮度可达20w节能灯或40w白炽灯的亮度,可以更有效利用太阳能。只需要12w太阳能电池的容量,12v/24ah的蓄电池组就能够保证此种led发光源在5个阴雨天持续有效工作,并且,使用寿命在10万个小时以上,为节能灯的10倍以上。

为路灯领域专门研制的组合发光源——十字型和矩形组合发光源,充分发挥平头led开光角度大光均匀度好和圆头led点面积亮度高的优点,使两者取长补短,发挥最大的光效,克服了平头led点面积亮度不如圆头led,而圆头led光均匀度不如平头led的缺点。

在控制器方面,利用太阳能光电转换技术,实现电能的最大化收集,在电能的储备完成后,蓄电池向发光源提供12v直流电源,使发光源产生6500k的白光。同时,通过精简智能控制器结构,使结构更加简单,故障率更低,为进一步降低成本做好了技术准备。而且,通过检测太阳能电池输出和蓄电池电量,从而确定系统工作状态,实现了整个系统的自动控制和智能管理。

b. 太阳能照明灯具的推广应用

太阳能作为一种新兴的绿色能源,以其无可比拟的优势得到迅速的推广应用。作为第四代新光源,在城市亮化美化、道路照明、庭院照明、室内照明以及其他各领域的照明和应用中得到了有效的利用。尤其是在偏远无电地区,太阳能照明灯具更具有广泛的应用前景。

一般人认为,节能灯可节能4/5是伟大的创举,但led比节能灯还要节能1/4,这是固体光源伟大的革新。除此之外,led还具有光线质量高,基本上无辐射,可靠耐用,维护费用极为低廉等优势,属于典型的绿色照明光源。

超高亮led的研制成功,大大地降低了太阳能灯具使用成本,使之达到或接近工频交流电照明系统初装的成本报价,并且具有保护环境、安装简便、操作安全、经济节能等优点。由于led具有的光效率高,发热量低等优势,已经越来越多地应用在照明领域,并呈现出取代传统照明光源的趋势。

在我国西部,非主干道太阳能路灯、太阳能庭院灯渐成规模。随着太阳能灯具的大力发展,“绿色照明”必将会成为一种必然趋势

节能发电照明下太阳能的机会:

2010年,中国道路照明市场预期达2800多万盏路灯,每年约新增及更换路灯达300-400万盏,呈现出庞大的led大功率路灯市场。

2011年led路灯增长约800多万盏,产值达21.5亿美元。随着led光效的提高与价格的下降而大面积应用,由此led照明市场需求的潜力将会迸发。

行业背景:led照明中南市场润含商机无限我国经济建设情况好转,城市化基础建设进程加快,使led照明产业得到了迅猛发展。中部崛起战略的实施,文明城市创建,将促使湖南经济不断发展,城市基础设施建设不断加快,城市道路照明设施数量大幅剧增

2010年的春季灯饰展共有9个国家和地区的381家商号参展,吸引了22,784名业内买家参观,较2009年增加40%。专区大放光芒大会设置不同专区,以突显灯饰业主要的业务领域,除了led照明专区及环保照明专区,还有迎合市场对节庆及装饰灯具需求的装饰照明专区,其他专区包括灯饰配件及零件专区,灯饰管理丶设计及技术专区,以及专业照明专区。

太阳能灯展会说明:美国和中国内地是最大的市场,分别占23%及20%份额。春季灯饰展在4月举行,国际买家都在这个采购旺季汇聚亚洲,观摩最新产品,发掘新颖意念。促进资讯交流照明科技持续向前迈进,推动灯饰业蒸蒸日上,业者必须追上业界步伐,留意市场最新动态。加大高效照明产品推广力度,增强居民使用高效照明产品意愿,加快绿色、节能光源产品的开发推广和应用,打造自己的优势品牌已成为我国灯具行业结构调整的重点和灯具行业持续发展的目标。

另外,从技术的角度来说,太阳能充电站既是充电站,也是发电站,也是储能电站,三位一体,看上去很美。但是从商业的角度来说,如果只是经营这三项业务,很可能是长期亏损的。太阳能充电站首先必须是电动自行车、电动摩托车和电动汽车的销售和服务网点,这样才能保证从开始营运就有一定的现金收入。其次,太阳能充电站必须建设咖啡店、杂货店、茶餐厅之类的服务设施,因为充电和维护的时间比加油的时间要长,客户正好利用这段时间休闲购物。因为太阳能充电站既没有汽油和柴油的异味,也没有油库起火的恐惧,来往均是零排放的车辆,如果规划设计和管理得法,它们完全可以成为城市沙漠里的绿洲,成为农村绿洲里的宫殿,成为城乡结合的靓丽风景线。

设想中国的高速公路(甚至非高速的公路)旁建满了太阳能充电站会是一番什么样的景象……,这便是我们梦寐以求的城乡一体化,因为城市延伸到了乡村,而乡村延伸到了城市;这便是我们梦寐以求的低碳经济,因为太阳能充电站完全没有碳排放;这便是我们梦寐以求的拉动内需,因为太阳能充电站的投资与消费都在国内,既不需要出口,也不需要进口;这便是我们梦寐以求的经济结构转型和产业升级,因为太阳能充电站既是高科技,又是服务业,完全没有重复建设和产能过剩的问题;这便是我们梦寐以求的能源安全,因为太阳能不需要进口,不怕索马里海盗,不经过马六甲海峡,也不担心核辐射。

能源供应是制约中国增长和崛起的根本问题,而太阳能是地球的终极能源。与其花几百亿几千亿到塔里木建太阳能电站再花几千亿几万亿许输送到万家亿户,不如花几万亿在全国各地建几百万几千万个太阳能充电站。如果全国能够比较均衡地发展,大家也就不会挤在北京上海深圳几个大城市,把楼价炒到几十万一平米让亿万百姓望楼兴叹毕生戮力为一蜗居而不可得。太阳能充电站是中国人的机会,是中国人投资的机会,就业的机会,改善居住环境和提高消费水平的机会。

2). 风险研究:

1. 硅原料供应紧张

今天这个行业面临的最重要的问题就是硅原料供应。一年前,在第一份太阳能行业报告中,我们预测对硅原料的强劲需求增长伴随着有限的产能扩张,将导致非常高的硅料价格,以及硅料利用率的迅速提高,在过去的一年里,这个故事变成现实。下面是对供应紧张情况的描述以及这个紧张市场带来的正面和负面影响的仔细分析电子和太阳能两个行业使用的高纯度硅从2009 年的31000 吨增长到2010 年的35000吨左右,这个增长是由电子行业5%的年用量增长和太阳能行业20%的年用量增长推动的。许多太阳能公司要使用大量的硅料,如evergreen solar,京磁,茂迪,夏普,solarworld,suntech(无锡尚德)等,如果原料充足,太阳能行业可以消耗更多的原料,因为太阳能终端用户的需求增长远超过目前可得到的硅原料。我们预计明年使用的硅料将增长到39000吨,增长速度仅受限于硅料供应。

2. 太阳能行业硅料用量

供应跟不上飚升的需求的原因是新的硅料生产线(即使是熟地工厂)需要18 到24 个月的建设期,而5000 吨的产能需要2.5 亿到5 亿美元的投资。短期的措施是消除生产薄弱环节,生产线满负荷运作,降低库存。去年以上情况都发生了,但只起到有限的作用。我们的调查显示,全球产量将从2009 年的61000 吨增长到2010 年的65000 吨和2007 年的52000吨(产量和用量之间的差额是约1000 吨废料),总体而言,这些短期措施仅使年供应量增加了12%,如果全部用于太阳能相当于300 兆瓦,虽然这些增长已相当可观,但是它是远远不能满足快速增长的太阳能行业的需求。由于来自太阳能行业的需求增长超过了产能的增长,导致硅料的价格大幅上升,在过去的两年,太阳能级的硅料价格上涨了67%,从2009 年的每公斤24 美元到2010 年的32 美元及今年的40 美元,而2012 年很可能进一步上涨到每公斤50 美元。电子级硅料的价格也跟随同样的上涨步伐(通常电子级硅的成本比太阳能级的硅高10 美元/公斤)。值得指出的是对太阳能级硅料价格的预估超出了我们在去年报告中的预估,同时值得注意的是我们看到价格还有上涨的潜力,因为太阳能和电子公司双方都在继续争夺硅料的供应。

a. 硅料紧张的正面影响

1、促进了上业的利润增长

紧张的硅料市场对这个行业里的公司具有正面的影响,随着科技泡沫的破灭,硅料生产商经历了数年的损失,而如今hemloack,wacker,tokuyama,rec 和memc 等公司正享受一段非常有利可图的时期。两年中,太阳能级和电子级硅料全球平均价格都上涨了大约15美元/公斤,这个结果导致它们的税前利润率从盈亏平衡上升到30%,我们预期2012 年会进一步上升到40%。面对飚升的需求和高涨的价格,所有原料生产商的一致反应是扩大产能。 从硅料的长期展望来看,到2010 年硅料产量将有非常大的增长。根据已经投资和很可能投资的产能扩张计划,我们回首硅料产量从2005 年的32000 吨增长到2006 年的36000 吨,2007 年的42000 吨,2008 年的52000 吨,2009 年的61000 吨,2010 年的65000 吨。2010年的预测中包括中国、台湾和韩国等东亚地区的约10000 吨。

2、减少了中游的价格竞争压力

与硅料短缺对很多太阳能公司是不利的观点相反,我们认为价格上涨对很多公司是一个好消息。在通常情况下,紧张的硅料市场意味着下游的价格竞争在减弱,因为能获取原料比价格更重要。实际影响是,硅原料价格的上涨已传导到整个供应链,在供应链的每个层面都可以看到价格的上涨。我们预计硅料价格从去年的每公斤32 美元上涨到今年的40 美元和2012 年的50 美元,这意味着太阳能电池每瓦的硅料成本在2009 年上升了0.06 美元,2010年上升了0.07 美元。硅料成本的上升已经被硅片、电池片和组件价格的上涨

所抵消,简而言之,硅料价格的上涨对许多太阳能公司都是一个好消息。

3、硅料利用率的持续提高

随着供应紧张和价格上涨,供应商和下游客户都有非常大的动力来提高硅料的使用效率,在整个生产供应链的各个步骤都取得了一定进步。在上游,硅料生产商减少废品率,大型硅料生产商的废品率占整个产量的比重由一年前的10%下降到2010 年的5%。同样,硅锭制造商在利用更多的可循环原料,硅片制造商在切割更薄的硅片并减少切割的损耗,电池片制造商在生产转换效率更高的电池。例如,夏普生产的部分电池的厚度已低于200 微米,2009年行业平均厚度约为300 微米,sunpower 公司生产的电池的转换效率达到21%,2009年行业平均转换效率为17%。所有这些努力都对减少硅原料的每瓦用量产生了可观的作用,根据众多调查,硅原料的每瓦用料从2009 的12 克减少到2010 年的11克,2012 年将进一步下降到10 克。这等于在相同的硅料用量下2010 年新增了100mw 的产量,2011 年新增了225mw产量(相当于2009 年全年产量的20%)

4、鼓励成本的节约

因为价格竞争有限,任何成本的节约直接增加了利润空间,这产生了减少成本的强大动力。减少成本通常集中在提高硅料的使用效率上,例如减少切割损耗,切出更薄的硅片和提高太阳能电池的转换效率。利润增加的一个事例是,rec 的子公司scanwafer 生产的硅片约占全球的13%(2009 年为300mw),尽管硅料价格在上涨(scanwafer 是按市场价从rec 子公司sgs 内部获取硅料的),scanwafer 的ebit 利润率从4%提高到13%,增长了3 倍,同样的事例也发生在电池和组件身上(注:中国的企业在组件生产具有巨大的人工成本优势)。在所有中游制造商都在努力大幅降低成本的情况下,我们预期那些没有受到硅料供应紧张影响的公司的利润率,在未来的18 到24 个月将进一步提高。

5、促使市场集中度的提高

可能有一打的中游的优势公司将会从紧张的市场中获益,这包括那些与原料供应商有很强战略关系的大型硅片、电池片和组件公司,如sharp,solarworld,rec,q-cells,以及那些在硅料使用效率处于行业领先因而能支付较高的硅料价格的公司,如evergreensolar,sunpower,rwe schott,另外投资扩张于非硅技术的公司如ecd,first solar,wurth

也有可能扩大市场份额。总之,我们预期领先的太阳能电池制造商的市场份额在2010 和2011年将继续扩大。

6、促进非晶硅技术的发展

硅料供应紧张和价格上涨促使非晶硅技术的产出在上升,我们预计基于非晶硅技术的太阳能电池的产量将从2009 年的90mw 提高到2010 年的140mw 和2011 年的240mw,这些增长主要来自于csg-solar,fisrt solar,ecd,kaneka,mitsubishi heavy,fuji electric,antec solar,shell,wurth,daystar 以及其它公司。

总结:我们对硅料供应自下而上的估算表明,尽管存在原料供应紧张的问题,整个太阳能电池行业在2010 和2011 年产量将持续快速增长,我们预期2012 年产量至少增加0.35gw,从2009 年的1.15gw 增加到1.5gw 以上。这种增长是由硅料产量的增加,硅料库存的减少,硅利用率的提高以及非硅技术的新增部分等几个因素共同促成的。在2010 年,以上因素会促使太阳能电池产量增加到2.0gw。这意味2005 年产量至少增长30%,2006 年至少增长35%。

b. 硅料紧张的负面影响

紧张的硅料市场当然具有负面的作用,尤其是它增加了所有公司的波动和风险。甚至是有可靠原料供应和产能利用率高的公司也可能出现盈利的波动。硅料供应紧张可能造成更高波动和风险的几个原因如下:

1、原料库存水平降低

许多公司的硅原料库存(指多晶硅和硅片)已经降至极低,一家大型电池和组件公司的原料库存从2004 初的50 天下降到只有不到5 天的原料库存。许多小公司根本没有硅料和硅片库存,这些小公司面临缺少原料而被市场挤出的风险,硅料供应商倾向于供给那些他们认为有很大机会生存以及履行长期合约的大客户。很低的原料库存增加了产量和盈利波动的风险,例如台湾茂迪2005 年第一季由于硅片短缺,销售收入月环比出现了9%的负增长(同比则增长了164%)。

2、发生工厂事故的可能

硅料市场的另一个风险来自于硅料工厂可能发生事故,表面看,这种风险是真实存在的,因为为了满足需求,这些工厂都在超负荷运转,几乎没有维护。经管如此,对大型硅料生产商的调查说明,根据历史纪录判断发生大的事故的可能性很小。但是现在,这种风险值得牢记在心,因为它会对中游生产商的产量和利润带来波动。例如,一座年产5000 吨的工厂由于事故关闭了一周,将减少100 吨的硅料供应,相当于8mw 的光伏产量。虽然8mw 只是全球年产量的0.5%,它是夏普月产量的25%,占小公司产量的比例就更高,而小公司可能会因事故而被完全中断原料供应。

3、电子需求的复苏

还有一个风险来自于电子工业需求增长速度的大幅提高。我们预计在2010 和2011 年电子工业硅料用量的年增长率为5%,在目前的订单和电子工业下游增长速率的情况下,大部分被调查者认为这样的用量增长是现实的。但是如果电子产品的需求超过了这个水平,它将会对太阳能行业的硅料供应造成挤压,从而产生更大的波动。

4、传统硅料供应链关系的混乱

传统上,太阳能行业使用的大部分硅都是由硅锭和硅片制造商购买的,这些硅料来自于硅料生产商、再循环的硅料以及电子工业的晶片生产商手中。随着硅料市场变得越来越紧张,下游的公司如电池片公司、组件制造商,甚至零售商和系统安装公司也在与硅料公司联系,期望为他们的上游公司获取硅料。紧张的市场和传统销售渠道的混乱造成快速膨胀的大量客户涌向所有可能的供应商那儿寻找硅料,这个结果产生了人为需求和甚至蜂抢的短缺心理。

5、产能利用率下降

表面上看,太阳能电池产量的增长似乎是强劲的,但是它远远不能满足终端客户的需求以及太阳能生产商的需求,根据调查,全球硅锭、硅片、电池片和组件公司的产能利用率只有70-80%。许多公司的产能利用率更低,例如在中国,硅锭和硅片公司的产能利用率通常低于50%。随着下半年新增产能的释放,这个数值可能会继续下降。显然,低的产能利用率对利润率有很大的冲击。

以上对整个行业是个坏消息,但这只是故事的一部分,因为紧张的硅料市场会给优势企业带来暴利。对硅料产能制约的总结。我们认为在未来两年硅料供应紧张是太阳能行业最主要的风险,如果其中某些公司无法获取足够的原料供应,将会造成盈利增长波动的风险。但是,紧张的硅料市场也有积极的一面,尤其对那些能够成功获取硅料的公司,例如上游企业高额的利润率,减少了中下游企业的竞争,成本节约带来的利润增长,市场集中度的提高等,总体而言,硅料紧张提高了盈利空间但也带来了很大的波动,为了平衡原料供应给公司带来的风险,我们建议投资者对太阳能采取组合投资的方式。

二、薄膜太阳能电池有哪些发展优势?为什么能成为国内光伏领域新的投资热点?国际主要生产企业有哪些?

  当国内的多晶硅之战打得不可开交之时,薄膜太阳能电池的盛宴却已悄然开席。作为光伏发电领域里的两大主力“健将”,晶体硅电池和薄膜电池,似乎拉开了一场争霸赛。

薄膜电池顾名思义就是将一层薄膜制备成太阳能电池,其用硅量极少,更容易降低成本,同时它既是一种高效能源产品,又是一种新型建筑材料,更容易与建筑完美结合。在国际市场硅原材料持续紧张的背景下,薄膜太阳电池已成为国际光伏市场发展的新趋势和新热点。

目前已经能进行产业化大规模生产的薄膜电池主要有3种:硅基薄膜太阳能电池、铜铟镓硒薄膜太阳能电池(cigs)、碲化镉薄膜太阳能电池(cdte)。

薄膜太阳能电池虽然早已出现,但由于光电转换效率低、衰减率(光致衰退率)较高等问题,前些年未引起业界的足够关注,市场占有率很低。随着其技术的不断进步,光电转换效率得到迅速提高,现在比2年以前约提升了30%-40%,虽然仍然与晶体硅电池相比有很大差距,但其用料少、工艺简单、能耗低,成本有一定优势,越来越被业界所接受。因此近3年来薄膜太阳能电池产业得到较快发展。

2007年全球太阳能电池产量达到3,436mw,较2006年增长了56%,中国厂商2007年市占率由2006年的20%提升至35%,而日本厂商市占率则由2006年的39%下滑至26%,日本厂商市占率下滑除了受到上游硅料供应吃紧及日本本土市场光伏系统装置容量下降等因素影响之外,日系厂商开始布局下一世代薄膜太阳能电池领域发展也有相当大的关系。

2007年薄膜太阳能电池产量(包括a-si、μc-si、cdte、cigs等技术)增速持续超越整体产业,2007年薄膜太阳能电池产量达到400mw,较06年的181mw大幅增长了120%,2007年薄膜太阳能电池市占率由2006年的8.2%提升至2007年的12%,而2008年已达到15%-20%。在薄膜太阳能电池透过电池转换效率进一步提升以及大面积生产的成本优势,其市占率有进一步提升空间。

与此相应,继太阳能组件热、多晶硅热之后,薄膜电池又成为国内光伏领域新的投资热点。

与晶体硅电池相比,薄膜电池的成本下降潜力要大得多,这主要得益于薄膜电池的技术进步日新月异。薄膜太阳能预计未来的产能可能会达到整个太阳能行业的20%,而2007年只有7.6%,可见这当中的空间。薄膜太阳能就是要做得薄,要提高性能指标,有很多物理方法,比如说离子束方法沉积纳米晶硅薄膜这种工艺,如果国内企业能够在这些方法上面有所提升,将会非常有前景。

中国投资资讯网2009-2012年中国薄膜太阳能电池行业投资分析及前景预测报告

三、太阳能光伏发电的社会意义是什么?

太阳能资源分布广泛且取之不尽、用之不竭。因此,与风力发电、生物质能发电和核电等新型发电技术相比, 太阳能光伏发电是一种最具可持续发展理想特征(最丰富的资源和最洁净的发电过程)的可再生能源发电技术。

太阳能光伏发电项目建设的必要性和意义

中国的环境现状和发展趋势大规模、无节制地开发利用化石燃料不仅加速了这些宝贵资源的枯竭,而且造成日益严重的环境问题。过度的排放日益引起全球关注,解决这些问题已不再是各国自身的事情,控制和减少排放已经成为全球各国的目标和义务,责任的分担已经成为各国政府讨价还价的政治问题。

随着全球能耗的快速增长,环境将进一步恶化,减排的纷争将更加激烈。

我国目前的能源将近 70%由煤炭供给,这种过度依赖化石燃料的能源结构已经造成了很大的环境、经济和社会负面影响。大量的煤炭开采、 运输和燃烧,对我国的环境已经造成了极大的破坏。初步估算煤炭发电

造成的污染的经济损失以及由此引致的环境污染治理成本高达 1606 亿元。

大力开发利用可再生能源是保证我国能源供应安全和可持续发展的 必然选择。我们的环境状况已经警示我国所能拥有的排放空间已经十分有限了,再不加大清洁能源和可再生能源的份额,我国的经济和社会发展就将被迫减速。