1、研究光伏發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀及前景摘要2000年以來，全球光伏產(chǎn)業(yè)連續(xù)6年以30%60%上的速度增長(zhǎng)，2002年全球光伏電池產(chǎn)量為560MW/a到2003年已高達(dá)750MW/a增長(zhǎng)了34%2004年開始，德國(guó)對(duì)可再生能源法進(jìn)行了修訂，新的補(bǔ)貼法案促成了德國(guó)光伏市場(chǎng)隨后的爆發(fā)，隨之而來的是發(fā)達(dá)國(guó)家間新一輪的政策熱潮和全球光伏市場(chǎng)的更高速膨脹。隨著全球經(jīng)濟(jì)化和世界人口的發(fā)展要求更多的能源來滿足經(jīng)濟(jì)和人口發(fā)展的需要。但石油、煤炭等不可再生能源儲(chǔ)量的不斷減少，新能源還在探索階段，同時(shí)對(duì)太陽(yáng)能電池板生產(chǎn)工藝和太陽(yáng)能組件的加工流程進(jìn)行描述，并對(duì)未來我國(guó)太陽(yáng)能發(fā)電進(jìn)行了展望。關(guān)鍵詞：能源危機(jī)，光伏發(fā)電，單晶硅，太陽(yáng)

2、能電池板英文題目ThecurrentsituationandthefuturephotovoltaicpowergenerationEveryrevolutionintheworldarecloselyrelatedwithenergy.Astheglobaleconomicandtheworldpopulationdevelopmentrequiresmoreenergytomeettheneedsofthedevelopmentofeconomyandpopulation.Butoil,coalandothernon-renewableenergyreserves,newenergyisd

3、windlinginexplorationstage,plusfossilenergyexploitationimproper,willcausetheenergycrisis.Thispapersummarizesthecurrentstatusquo,theglobalenergyforpowerandsolarpower,andinrecentyearstheeaseofsolarphotovoltaicpowergenerationofstatestronglysupport,showedtheimportanceofphotovoltaicpowergenerationwithgoo

4、dprospect,introducesindetailthemonocrystallinesiliconsolarenergycellproductionprocessandproductionprocess,discussesthenanometricsimultaneouslyonthesolarpanelsproductionprocessandsolarenergycomponentsprocessingflowdescription,andthefuturewasprospectedinsolarpower.KEYWORDSTheenergycrisis,photovoltaice

5、nergy,monocrystallinesilicon,solarpanels目錄一、國(guó)內(nèi)能源危機(jī)二、光伏發(fā)電對(duì)能源的緩解三、國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能的發(fā)展四、世界光伏發(fā)電的高速發(fā)展主要表現(xiàn)結(jié)論謝辭參考文獻(xiàn)人類社會(huì)已進(jìn)入21世紀(jì)，在新千年開始之際，熱門正面臨著一系列重大的挑戰(zhàn)，全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人口迅速增加，需要提供更多的食物、住房和原料，因而對(duì)能源的需求量也不斷增加。在過去20年中，全世界能源消耗量增加了40%,其中85%Z上使用的是礦物燃料。這些礦物燃料燃燒時(shí)要產(chǎn)生大量溫室氣體，全球單是CO2排放量每年就超過500億噸，而且還在不斷擴(kuò)大。形成的酸雨造成土壤退化，危害動(dòng)植物。全球氣候變暖可能會(huì)產(chǎn)生災(zāi)難性后果

6、，必須采取堅(jiān)決措施，減少溫室氣體的排放。因此，治理環(huán)境污染，已成為當(dāng)務(wù)之急。同時(shí)，礦物燃料的儲(chǔ)藏量是有限的，按目前探明的儲(chǔ)藏與開發(fā)速度的比例計(jì)算，地球上可再開采的能源，石油為40年，天然氣約為60年，煤炭為200年。如不采取有效措施，到本世紀(jì)中葉，人類必將面臨礦物燃料枯竭的嚴(yán)重局面。第1章國(guó)內(nèi)能源危機(jī)1.1 國(guó)內(nèi)的能源現(xiàn)狀1.1.1 國(guó)內(nèi)整體資源現(xiàn)狀當(dāng)今世界，能源短缺已成為舉世矚目的突出問題，人類經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展正面臨著來自能源短缺的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。在解決能源開發(fā)、利用、供應(yīng)、消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的矛盾中，我國(guó)的情形更為復(fù)雜和嚴(yán)重，以致能源安全被提到了國(guó)家戰(zhàn)略的高度。在此情況下，建設(shè)國(guó)家戰(zhàn)略能源基

7、地，保障國(guó)家能源供給，在承擔(dān)歷史使命中又好又快發(fā)展我區(qū)能源經(jīng)濟(jì)，顯然具有重要意義。總體來看，我國(guó)是世界上能源資源總量不足、人均占有量較低的國(guó)家?！柏氂蜕贇飧幻骸钡馁Y源特點(diǎn)決定了我國(guó)在未來一個(gè)較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)能源供求形勢(shì)不容樂觀的總趨勢(shì)。據(jù)國(guó)內(nèi)不同地區(qū)、眾多媒體報(bào)道，隨著工業(yè)化、城市化的快速推進(jìn)，以及居民消費(fèi)結(jié)構(gòu)的升級(jí)和工業(yè)結(jié)構(gòu)的重型化，進(jìn)入新世紀(jì)以來我國(guó)的能源供求形勢(shì)經(jīng)歷了由緊張到短缺，再到嚴(yán)重短缺直至向危機(jī)轉(zhuǎn)化的過程。最近3年電力供應(yīng)的基本平衡，難以掩蓋能源供應(yīng)總體不足、長(zhǎng)期短缺的矛盾。1.1.2 電力危機(jī)2003年，全國(guó)有19個(gè)省市拉閘限電，2004年增加到24個(gè)，2005年進(jìn)一步上升到26個(gè)。

8、廣東、貴州、江蘇、湖南、重慶、陜西等10多個(gè)省市電廠用煤全面告急，部分地處南方的電廠儲(chǔ)煤量?jī)H夠1天發(fā)電，就連坐擁煤海的山西電儲(chǔ)煤一度也只夠3天發(fā)電。在全國(guó)性的“迎峰度夏”期間，不少城市對(duì)企業(yè)電力供應(yīng)不得不采取“開四停三”或“開三停四”措施。為保證電廠發(fā)電，一年之內(nèi)，搶運(yùn)煤炭的問題兩次上了國(guó)務(wù)院總理辦公會(huì)議。燃油同樣出現(xiàn)了全國(guó)性的緊張。廣東省不得不出臺(tái)了限制用油的紅頭文件（單、雙日加油），北方地區(qū)的許多加油站甚至無油可加。2006年春節(jié)期間，東部、中部部分城市的液化氣每瓶漲到90元以上，海南省甚至超過了100元。自2003年能源嚴(yán)重短缺的局面出現(xiàn)以來，關(guān)于電煤告急、拉閘限電、油荒、氣荒的報(bào)道始終

9、不絕于耳。2010年元旦前后，多家媒體集中報(bào)道了華北、華中、華東地區(qū)能源供應(yīng)的危急狀況：湖北從2009年11月初出現(xiàn)電煤告急狀況，12月11日全省進(jìn)入拉閘限電狀態(tài)，至U12月28日全省36臺(tái)20萬千瓦及以上機(jī)組中已有11臺(tái)因缺煤而停機(jī)，致使武漢近2000家工廠開始輪流停產(chǎn)讓電，保證居民用電。專家稱根據(jù)2009年12月至2010年3月的用電需求，即使用掉當(dāng)時(shí)的全部庫(kù)存，全省仍有76萬噸電煤缺口；重慶電力調(diào)度數(shù)據(jù)顯示，2010年1月4日早高峰負(fù)荷達(dá)到741萬千瓦，而當(dāng)時(shí)重慶電網(wǎng)實(shí)際可調(diào)出力僅580萬千瓦左右，缺口超過百萬千瓦；自2009年11月19日起，安徽省20家主力火電廠中有15家存煤量低于7

10、天的警戒線。到11月底，省內(nèi)華能集團(tuán)下屬巢湖電廠、大唐集團(tuán)下屬田家庵電廠、洛河電廠等多家電廠，存煤已不足2天用量；上海、江蘇等省市也出現(xiàn)局部時(shí)段拉閘限電情況。相對(duì)于能源需求突然迅速增長(zhǎng)的，是供應(yīng)能力增長(zhǎng)的嚴(yán)重滯后。煤炭：“九五”期間全國(guó)大中型煤礦的開工建設(shè)規(guī)模僅3370萬噸，為“六五”、“七五”、“八五”各時(shí)期的約30%1998年至U2001年，大中型煤礦的新增生產(chǎn)能力僅5000萬噸，加上老煤礦報(bào)廢和關(guān)閉小煤礦的影響，我國(guó)在此期間的煤炭實(shí)際供應(yīng)能力遠(yuǎn)低于此數(shù)。1.1.3 石油危機(jī)石油的問題更加嚴(yán)重。截至2010年，我國(guó)的原油進(jìn)口已遠(yuǎn)超出國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求量的一半。成品油頻繁的大幅度漲價(jià)，已讓廣大老百

11、姓苦不堪言一方面是基于投資不足和建設(shè)滯后所形成的能源供應(yīng)嚴(yán)重短缺，另一方面是基于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化和消費(fèi)結(jié)構(gòu)升級(jí)造成的能源需求驟漲，應(yīng)該說這是進(jìn)入新世紀(jì)以來我國(guó)能源供求形勢(shì)全面緊張的直接原因。綜合考慮國(guó)內(nèi)連續(xù)多年能源短缺和長(zhǎng)期能源供應(yīng)緊張的趨勢(shì)，以及京都議定書生效、清潔發(fā)展機(jī)制啟動(dòng)、能源形勢(shì)動(dòng)蕩的國(guó)際背景，筆者認(rèn)為，當(dāng)前已到了一個(gè)必須從戰(zhàn)略高度謀劃、從根本上解決能源問題的時(shí)候。而解決這一問題最現(xiàn)實(shí)的出路，就是秉承“節(jié)能優(yōu)先，開發(fā)新的可再生能源為基礎(chǔ)的新型能源戰(zhàn)略。而可再生能源中太陽(yáng)能是個(gè)取值不竭用之不盡的能源。近幾年來，我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了高速發(fā)展期。特別是在2007年，我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出爆發(fā)式增長(zhǎng)，

12、使得我國(guó)一躍成為全球第一大生產(chǎn)國(guó)；而且，高純多晶硅技術(shù)以及其他許多關(guān)鍵生產(chǎn)技術(shù)裝備的研發(fā)和國(guó)產(chǎn)化工作也取得令人鼓舞的進(jìn)展。第2章光伏發(fā)電對(duì)能源的緩解2.1 光伏發(fā)電的現(xiàn)狀2.1.1 光伏產(chǎn)業(yè)的擴(kuò)大隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，全球能源危機(jī)和大氣污染問題日益突出，太陽(yáng)能作為理想的可再生能源受到了許多國(guó)家的重視。目前太陽(yáng)能電池的種類不斷增多、應(yīng)用范圍日益廣闊、市場(chǎng)規(guī)模逐步擴(kuò)大。世界光伏組件在過去15年平均增長(zhǎng)率約15%20世紀(jì)90年代后期，發(fā)展更加迅速，1999年光伏組件生產(chǎn)達(dá)到200兆瓦。商品化電池效率從10%-13%提高到13%-15%生產(chǎn)規(guī)模從15兆瓦/年發(fā)展到525兆瓦/年，并正在向50兆瓦甚至10

13、0兆瓦擴(kuò)大。光伏組件的生產(chǎn)成本降到3美元/瓦以下2.2世界各國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展2.1.2 世界光伏產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀近幾年，全世界太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)量平均每年增長(zhǎng)近40%2004年全世界生產(chǎn)總量更達(dá)1000兆瓦。發(fā)展中國(guó)家印度處于領(lǐng)先地位，目前有50多家公司從事與光伏發(fā)電技術(shù)有關(guān)的制造業(yè)，其中有6個(gè)太陽(yáng)電池制造廠和12個(gè)組件生產(chǎn)廠，年生產(chǎn)組件11兆瓦，累計(jì)裝機(jī)容量約40兆瓦。本世紀(jì)以來，一些發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛制定了發(fā)展包括太陽(yáng)能電池在內(nèi)的可再生能源計(jì)劃。太陽(yáng)能電池的研究和生產(chǎn)在歐洲、美洲、亞洲大規(guī)模鋪開。美國(guó)和日本為爭(zhēng)奪世界光伏市場(chǎng)的霸主地位，爭(zhēng)相出臺(tái)太陽(yáng)能技術(shù)的研究開發(fā)計(jì)劃。第3章光伏發(fā)點(diǎn)的現(xiàn)狀及前景近幾年來

14、，我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了爆發(fā)式增長(zhǎng)，已基本形成了涵蓋多晶硅材料、鑄錠、拉單晶、電池片、封裝、平衡部件、系統(tǒng)集成、光伏應(yīng)用產(chǎn)品和專用設(shè)備制造的較完整產(chǎn)業(yè)鏈。產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)的專用設(shè)備和專用材料的國(guó)產(chǎn)化加快，許多設(shè)備完全實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化并有部分出口。截止到2007年底，全國(guó)太陽(yáng)能電池和組件的生產(chǎn)能力分別達(dá)至U2.9GW琲口3.8GWp當(dāng)年產(chǎn)量分別比2006年增長(zhǎng)148%和138%,達(dá)到1.1GW琲口1.7GWp均占世界總產(chǎn)量的27%以上，使我國(guó)成為全球第一大太陽(yáng)能電池和組件生產(chǎn)國(guó)。2007年我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)的銷售收入也增加到1000億元，從業(yè)人員達(dá)到8萬人以上。特別是多年持續(xù)嚴(yán)重制約我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的高純多晶硅

15、制造技術(shù)，在這兩年內(nèi)實(shí)現(xiàn)了重大技術(shù)突破。在科技部和國(guó)家發(fā)展改革委等有關(guān)部門支持下，2007年新光硅業(yè)、洛陽(yáng)中硅、江蘇中能等3個(gè)企業(yè)分別建成了千噸級(jí)高純硅生產(chǎn)線，使得全年高純硅產(chǎn)量大幅增加到1130噸。2008年，隨著江蘇中能二期和重慶大全的各自1500噸多晶硅工程的建成投產(chǎn)，預(yù)計(jì)國(guó)內(nèi)超純多晶硅的全年產(chǎn)量將超過4000噸。而且，重慶大全和江蘇中能公司實(shí)現(xiàn)了還原尾氣回收利用技術(shù)和多晶硅還原爐制造技術(shù)的重大突破；據(jù)介紹，綜合能耗已降到150-180kWh/kg（使得成本降低到約50美元/kg）,顯著低于其他國(guó)內(nèi)同類企業(yè)的250-300kWh/kg,主要物料的綜合回收率也超過98%。最近，江蘇中能等一

16、些國(guó)內(nèi)企業(yè)還在積極準(zhǔn)備開發(fā)引進(jìn)流化床法、硅烷法等新型高純硅生產(chǎn)技術(shù)，可望使高純多晶硅生產(chǎn)的綜合電耗降至20-50kWh/kg,成本降至15-25美元/kg。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前全國(guó)至少有33家高純硅生產(chǎn)企業(yè)的一期工程產(chǎn)能總計(jì)約為4.4萬噸（規(guī)劃總產(chǎn)能高達(dá)8.8萬噸），如果這些項(xiàng)目能順利建成投產(chǎn)，預(yù)計(jì)我國(guó)2010年的多晶硅產(chǎn)量將超過3萬噸，將從根本上緩解高純硅材料的供需緊張的矛盾。隨著我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展壯大，不少地方和企業(yè)近年來積極建設(shè)MW閾并網(wǎng)光伏系統(tǒng)（主要是建筑屋頂光伏系統(tǒng)）。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截止到2008年5月，全國(guó)已建和在建11個(gè)MW徵并網(wǎng)光伏系統(tǒng)，大部分預(yù)計(jì)在2009年建成。一些光伏設(shè)

17、備制造企業(yè)還積極探尋建設(shè)更大規(guī)模光伏發(fā)電站的機(jī)會(huì)；江蘇等省份還提出制定“萬個(gè)太陽(yáng)能屋頂計(jì)劃”。我國(guó)第十屆中國(guó)太陽(yáng)能光伏會(huì)議的常州宣言提出了非常積極的目標(biāo)，力爭(zhēng)在2015年前使光伏發(fā)電成本下降到1.5元/kWh在10年內(nèi)使光伏發(fā)電量占到全國(guó)總發(fā)電量的1%,這意味著大約500億kWh的年發(fā)電量和超過4000萬kW的裝機(jī)量。在可再生能源中，太陽(yáng)能取之不盡，清潔安全，是理想的可再生能源。我國(guó)的太陽(yáng)能資源比較豐富，且分布范圍較廣，太陽(yáng)能光伏發(fā)電的發(fā)展?jié)摿薮?。止匕外，目前太?yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)已日趨成熟，是最具可持續(xù)發(fā)展的可再生能源技術(shù)之一。截止2004年，太陽(yáng)能光伏發(fā)電的應(yīng)用領(lǐng)域遍及我們生活的各個(gè)方面，如

18、交通、通訊、公共設(shè)施（如照明）、家庭生活用電等。尤其是在邊遠(yuǎn)地區(qū)，太陽(yáng)能光伏發(fā)電更加顯示它的優(yōu)勢(shì)。我國(guó)目前尚有約30000個(gè)村莊，700萬戶，3000萬農(nóng)村人員還沒有用上電，60%勺有電縣嚴(yán)重缺電，光伏市場(chǎng)潛力巨大。專家預(yù)測(cè)2006年我國(guó)太陽(yáng)能電池生產(chǎn)能力將超過300兆瓦。在今后的十幾年中，太陽(yáng)電池的市場(chǎng)走向?qū)l(fā)生很大的改變，到2010年以前中國(guó)太陽(yáng)電池多數(shù)是用于獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)，從2011年到2020年，中國(guó)光伏發(fā)電的市場(chǎng)主流將會(huì)由獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)轉(zhuǎn)向并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，包括沙漠電站和城市屋頂發(fā)電系統(tǒng)。第4章世界光伏發(fā)電的高速發(fā)展主要表現(xiàn)世界光伏發(fā)電的高速發(fā)展主要表現(xiàn)在以下幾方面。(1)光伏電池產(chǎn)量持

19、續(xù)增長(zhǎng)多年來光伏產(chǎn)業(yè)一直是世界增長(zhǎng)速度最高和最穩(wěn)定的領(lǐng)域之一，19992005年間，光伏電池產(chǎn)量以年均增長(zhǎng)率超過40%勺速度高速發(fā)展，太陽(yáng)電池的產(chǎn)量從1999年的202MWI力倒2005年的1818MyV增長(zhǎng)了9倍。(2)生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大光伏產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)頭企業(yè)電池產(chǎn)量早已突破100MW且有越來越多的企業(yè)已經(jīng)提出了建設(shè)年產(chǎn)1000M岫池生產(chǎn)線的目標(biāo)。(3)光伏市場(chǎng)飛速膨脹不斷有新的國(guó)家出臺(tái)激勵(lì)光伏發(fā)展的政策。2004年德國(guó)補(bǔ)貼法修訂后，僅用了一年，即在2005年，德國(guó)市場(chǎng)年裝機(jī)容量便達(dá)到了837MVV占全球市場(chǎng)的57%政府政策對(duì)光伏的激勵(lì)可想而知。而2006年，美國(guó)加州正式出臺(tái)3000M恍伏安裝計(jì)劃，帶動(dòng)美國(guó)其它各州也紛紛仿效。美國(guó)將成為繼日本、歐洲之后又一大的光伏市場(chǎng)。（4）新技術(shù)不斷出現(xiàn)，電池效率不斷提高隨著自動(dòng)化程度和生產(chǎn)技術(shù)水平的提高，電池效率將由現(xiàn)在的水平（單晶硅16%18%多