| 一、中國光伏發(fā)電的戰略地位
1.1 中國的能源資源和可再生能源現狀和預測；
無(wú)論從世界還是從中國來(lái)看，常規能源都是很有限的，中國的一次能源儲量遠遠低于世界的平均水平，大約只有世界總儲量的10％。圖一給出了世界和中國主要常規能源儲量預測。
從長(cháng)遠來(lái)看，可再生能源將是未來(lái)人類(lèi)的主要能源來(lái)源，因此世界上多數發(fā)達國家和部分發(fā)展中國家都十分重視可再生能源對未來(lái)能源供應的重要作用。在新的可再生能源中，光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電是發(fā)展最快的,世界各國都把太陽(yáng)能光伏發(fā)電的商業(yè)化開(kāi)發(fā)和利用作為重要的發(fā)展方向。根據歐洲JRC 的預測，到2030年太陽(yáng)能發(fā)電將在世界電力的供應中顯現其重要作用，達到10%以上，可再生能源在總能源結構中占到30％；2050 年太陽(yáng)能發(fā)電將占總能耗的20%，可再生能源占到50％以上，到本世紀末太陽(yáng)能發(fā)電將在能源結構中起到主導作用。圖二是歐洲JRC 的預測。
中國是一個(gè)能源生產(chǎn)大國，也是一個(gè)能源消費大國。2003 年能源消費總量約為16.8 億噸，比2002 年增長(cháng)13%，其中：煤炭占67.1%、石油占22.7%、天然氣占2.8%、水電等占7.3%，石油進(jìn)口達到9700 萬(wàn)噸。由于能源需求的強勁增長(cháng)，煤炭在能源消費結構中的比例有所提高，比2002 年提高1 個(gè)百分點(diǎn)。圖三給出了我國2003 年一次能源消費構成。
 我國政府重視可再生能源技術(shù)的發(fā)展，主要有水能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、太陽(yáng)能、地熱能和海洋能等。我國目前可再生能源的發(fā)展現狀如下：
水能：我國經(jīng)濟可開(kāi)發(fā)的水能資源量為3.9 億千瓦，年發(fā)電量1.7 萬(wàn)億千瓦時(shí)，其中5 萬(wàn)千瓦及以下的小水電資源量為1.25 億千瓦。到2003 年底，我國已建成水電發(fā)電裝機容量9000 萬(wàn)千瓦，其中小水電容量3000 萬(wàn)千瓦。
風(fēng)能：我國瀕臨太平洋，季風(fēng)強盛，海岸線(xiàn)長(cháng)達18000 多公里，內陸還有許多山系，改變了氣壓的分布，形成了分布很廣的風(fēng)能資源。根據全國氣象臺風(fēng)能資料估算，我國陸地可開(kāi)發(fā)裝機容量約2.5 億千瓦，海上風(fēng)能資源量更大，可開(kāi)發(fā)裝機容量在7.5 億千瓦,總共可開(kāi)發(fā)裝機容量10 億千瓦。目前全國已建成并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電裝機容量57 萬(wàn)千瓦，此外，還有邊遠地區農牧民使用的小型風(fēng)力發(fā)電機約18 萬(wàn)臺，總容量約3.5 萬(wàn)千瓦。
太陽(yáng)能：目前太陽(yáng)能利用方式主要有熱利用和光電利用兩種，到2003 年底，全國已安裝光伏電池約5 萬(wàn)千瓦，主要為邊遠地區居民及交通、通訊等領(lǐng)域提供電，現在已開(kāi)始進(jìn)行并網(wǎng)光伏發(fā)電系統的試驗和示范工作。全國已有太陽(yáng)光伏電池及組裝廠(chǎng)10 多家，制造能力超過(guò)2 萬(wàn)千瓦。到2003 年底，全國太陽(yáng)熱水器使用量為5200 萬(wàn)平方米，約占全球使用量的40%，年生產(chǎn)量為1200 萬(wàn)平方米。
生物質(zhì)能：生物質(zhì)能主要有農、林生產(chǎn)及加工廢棄物、工業(yè)廢水和城市生活垃圾等。目前，全國農村已有戶(hù)用沼氣池1300 多萬(wàn)口，年產(chǎn)沼氣約33 億立方米；大中型沼氣工程2200 多處，年產(chǎn)沼氣約12 億立方米；生物質(zhì)發(fā)電裝機容量200多萬(wàn)千瓦。
其它可再生能源：除上述水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能外，還有地熱能、海洋能等可再生能源資源。目前所占比例不大。我國目前新技術(shù)利用可再生能源（不含傳統秸稈燃燒和5 萬(wàn)千瓦以上的大水電）總量為5000 萬(wàn)噸標煤，占能源消耗總量3％。
可再生能源是可循環(huán)利用的清潔能源，是滿(mǎn)足人類(lèi)社會(huì )可持續發(fā)展需要的最終能源選擇。目前，小水電、風(fēng)電、太陽(yáng)熱水器和沼氣等可再生能源技術(shù)已經(jīng)成熟，生物質(zhì)供氣和發(fā)電技術(shù)也接近成熟，具有廣闊的發(fā)展前景。預計今后20-30年內，可再生能源將逐步從弱小地位走向能源主角，將對經(jīng)濟和社會(huì )發(fā)展做出重大貢獻。我國可再生能源2010，2020 直至2050 年的發(fā)展預測如下：
 1.2 中國電力現狀和未來(lái)電力缺口分析
中國的電力供應在2000 年以前不緊張，2001 年以后，由于經(jīng)濟發(fā)展迅猛，電力需求以每年超過(guò)20％的速度增長(cháng)，2003 年全國出現電力供應嚴重不足的現象，電力供應的緊張情況在今后2－3 年內不會(huì )緩解。2002 年全國電力裝機35657萬(wàn)千瓦，煤電占74.5％，發(fā)電16542 億千瓦時(shí)，煤電占81.7％。下表給出了2002年我國電力裝機和發(fā)電情況：
按照目前的經(jīng)濟發(fā)展趨勢和中國的資源情況，2010 年和2020 年的電力供應單靠傳統的煤、水、核是不夠的，尚存在一定的缺口，需要由可再生能源發(fā)電來(lái)填補。
二、世界光伏產(chǎn)業(yè)現狀和發(fā)展預測
太陽(yáng)電池是利用材料的光生伏打效應直接將太陽(yáng)能變成電能的半導體器件，也稱(chēng)光伏電池。1954 年，第一塊實(shí)用的硅太陽(yáng)電池（η＝6％）與第一座原子能發(fā)電站同時(shí)在美國誕生，1959 年太陽(yáng)電池進(jìn)入空間應用，1973 年能源危機后逐步轉到地面應用。
光伏發(fā)電分為獨立光伏系統和并網(wǎng)光伏系統。獨立光伏電站包括邊遠地區的村莊供電系統，太陽(yáng)能戶(hù)用電源系統，通信信號電源，陰極保護，太陽(yáng)能路燈等各種帶有蓄電池的可以獨立運行的光伏發(fā)電系統。
并網(wǎng)光伏發(fā)電系統是與電網(wǎng)相連并向電網(wǎng)饋送電力的光伏發(fā)電系統。目前從技術(shù)上可以實(shí)現的光伏發(fā)電系統并網(wǎng)的方式有：屋定并網(wǎng)發(fā)電系統和沙漠電站系統。屋頂系統是利用現有建筑的屋頂有效面積，安裝并網(wǎng)光伏發(fā)電系統，其規模一般在幾個(gè)kWp 到幾個(gè) MWp 不等。沙漠電站則是在無(wú)人居住的沙漠地區開(kāi)發(fā)建設大規模的并網(wǎng)光伏發(fā)電系統，其規模從10MWp 到幾個(gè)GWp 的規模不等。
近年來(lái)，世界太陽(yáng)電池年產(chǎn)量迅速增加，連續8 年增速在30%左右，2004 年的年增長(cháng)率甚至超過(guò)60%，達到1200MW。圖二給出世界歷年太陽(yáng)電池產(chǎn)量：
三、中國光伏發(fā)電市場(chǎng)和產(chǎn)業(yè)現狀
3.1 中國太陽(yáng)電池的市場(chǎng)發(fā)展
我國于1958 年開(kāi)始研究太陽(yáng)電池，于1971 年成功地首次應用于我國發(fā)射的東方紅二號衛星上。于1973 年開(kāi)始將太陽(yáng)電池用于地面。我國的光伏工業(yè)在80年代以前尚處于雛形，太陽(yáng)電池的年產(chǎn)量一直徘徊在10KW 以下，價(jià)格也很昂貴。
由于受到價(jià)格和產(chǎn)量的限制，市場(chǎng)的發(fā)展很緩慢，除了作為衛星電源，在地面上太陽(yáng)電池僅用于小功率電源系統，如航標燈、鐵路信號系統、高山氣象站的儀器用電、電圍欄、黑光燈、直流日光燈等，功率一般在幾瓦到幾十瓦之間。在“六五”(1981－1985)和“七五”(1986－1990)期間，國家開(kāi)始對光伏工業(yè)和光伏市場(chǎng)的發(fā)展給以支持，中央和地方政府在光伏領(lǐng)域投入了一定資金，使得我國十分弱小的太陽(yáng)電池工業(yè)得到了鞏固并在許多應用領(lǐng)域建立了示范，如微波中繼站、
部隊通信系統、水閘和石油管道的陰極保護系統、農村載波電話(huà)系統、小型戶(hù)用系統和村莊供電系統等。同時(shí)，在“七五”期間，國內先后從國外引進(jìn)了多條太陽(yáng)電池生產(chǎn)線(xiàn)，除了一條1MW 的非晶硅電池生產(chǎn)線(xiàn)外，其它全是單晶硅電池生產(chǎn)線(xiàn)，使得我國太陽(yáng)電池的生產(chǎn)能力猛增到4.5MWp/年，售價(jià)也由“七五”初期的80 元/Wp 下降到40 元/Wp 左右。
九十年代以后，隨著(zhù)我國光伏產(chǎn)業(yè)初步形成和成本降低，應用領(lǐng)域開(kāi)始向工業(yè)領(lǐng)域和農村電氣化應用發(fā)展，市場(chǎng)穩步擴大，并被列入國家和地方政府計劃，如西藏“陽(yáng)光計劃”、“光明工程”、“西藏阿里光伏工程”、光纖通訊電源、石油管道陰極保護、村村通廣播電視、大規模推廣農村戶(hù)用光伏電源系統等。進(jìn)入21 世紀，特別是近3 年的“送電到鄉”工程，國家投資20 億，安裝20MW，解決了我國800 個(gè)無(wú)電鄉鎮的用電問(wèn)題，推動(dòng)了我國光伏市場(chǎng)快速、大幅度增長(cháng)。
與此同時(shí)，并網(wǎng)發(fā)電示范工程開(kāi)始有較快發(fā)展，從5kW、10kW 發(fā)展到100kW 以上，2004 年深圳世博園1MW 并網(wǎng)發(fā)電工程成為我國光伏應用領(lǐng)域的亮點(diǎn)。截止2004 年底，我國光伏系統的總裝機容量約達到65MW。
深圳、汕頭、廣州和浙江等地，大量出口太陽(yáng)能庭院燈，年銷(xiāo)售額達5 億之多。庭院燈用的電池片通常進(jìn)口，然后用膠封裝，工藝簡(jiǎn)單。所用電池片每年達6MW 之多，是太陽(yáng)電池應用的一個(gè)大戶(hù)(這部分未入統計)。
3.2 中國太陽(yáng)電池的產(chǎn)業(yè)化現狀
上世紀七十年代末到八十年代中，我國一些半導體器件廠(chǎng)開(kāi)始利用半導體工業(yè)廢次單晶和半導體器件工藝生產(chǎn)單晶硅太陽(yáng)電池，我國光伏工業(yè)進(jìn)入萌發(fā)時(shí)期。八十年代中后期，我國一些企業(yè)引進(jìn)成套單晶硅電池和組件生產(chǎn)設備，以及非晶硅電池生產(chǎn)線(xiàn)，使我國光伏電池∕組件總生產(chǎn)能力達到4.5MW，我國光伏產(chǎn)業(yè)初步形成。九十年代初中期，我國光伏產(chǎn)業(yè)處于穩定發(fā)展時(shí)期，生產(chǎn)量逐年穩步增加。九十年代末我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展較快，設備不斷更新。2003 年、2004 年在我國《送電到鄉》工程及國際市場(chǎng)推動(dòng)下，一批電池生產(chǎn)線(xiàn)、組件封裝線(xiàn)、晶硅錠∕硅片生產(chǎn)線(xiàn)相繼投產(chǎn)和擴產(chǎn)，使我國光伏產(chǎn)業(yè)的能力有大幅度上升，我國光伏產(chǎn)業(yè)進(jìn)入全面快速發(fā)展時(shí)期。截止2004 年底，我國光伏產(chǎn)業(yè)總的年生產(chǎn)能力為：組件150MW，電池生產(chǎn)67MW，硅錠∕硅片生產(chǎn)54MW；生產(chǎn)量約為組件100MW，電池42MW(其中非晶硅4MW)，硅錠∕硅片46MW。
最近3 年由于《送電到鄉》工程和國際市場(chǎng)的推動(dòng)，我國太陽(yáng)電池∕組件生產(chǎn)迅速增長(cháng)，2004 年的產(chǎn)量是2002 年的6 倍。電池和組件性能不斷提高，商業(yè)化電池效率由八十年代的10－12％提高到12－14％。太陽(yáng)電池∕組件成本20 年來(lái)不斷降低，售價(jià)由八十年代初的65－70 元∕Wp 降到2003 年的24－28 元∕Wp，2004 年由于太陽(yáng)級硅國際性緊缺，售價(jià)又回升到28－32 元∕Wp。2004 年我國太陽(yáng)電池的實(shí)際產(chǎn)量達到50MWp，國內光伏市場(chǎng)消化掉不到10MWp 的光伏組件，產(chǎn)品絕大部分出口到國外。
雖然我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，產(chǎn)業(yè)規模和技術(shù)水平都有相應提高。但同發(fā)達國家相比，仍存在很大差距，如：專(zhuān)用原材料國產(chǎn)化程度不高，品種不全，已經(jīng)實(shí)現國產(chǎn)化的材料和部件，其性能比國外偏低，如銀、鋁漿、EVA 等。組件封裝低鐵絨面玻璃、TPT 尚未投放市場(chǎng)。
光伏產(chǎn)業(yè)鏈上游小、下游大的不平衡狀態(tài)，其中最嚴重的是太陽(yáng)級多晶硅生產(chǎn)是空白，完全依賴(lài)進(jìn)口。其它環(huán)節的差額部分需要進(jìn)口，如電池片、硅錠∕硅片，配套材料等，如圖5 所示。
產(chǎn)業(yè)設備設計水平和制造能力落后。多晶硅鑄造爐、線(xiàn)鋸、破錠機完全需要進(jìn)口；PECVD 氮化硅沉積設備、絲網(wǎng)印刷機、電池片分選機、串聯(lián)焊接機等性能均不能滿(mǎn)足現代化生產(chǎn)需要。這些設備都需要全套引進(jìn)，等等。
這些差距同研發(fā)基礎和工業(yè)基礎薄弱有關(guān)。企業(yè)通過(guò)引進(jìn)消化吸收能夠在短時(shí)間內建立起現代光伏產(chǎn)業(yè)，但配套的專(zhuān)用材料和設備一時(shí)還跟不上，其中太陽(yáng)級多晶硅材料尤其突出。國家應組織光伏產(chǎn)業(yè)同化工、機電設備制造產(chǎn)業(yè)聯(lián)合攻關(guān)，同時(shí)積極尋求國際合作，以太陽(yáng)能級硅為切入點(diǎn)，避開(kāi)半導體級硅的技術(shù)封鎖。
四、中國光伏發(fā)電的市場(chǎng)預測和規劃建議
4.1 總體分年度發(fā)展目標
“十一、五”以及到2020 年光伏發(fā)展年度規劃目標預測如下：
4.2 “十一、五”建設重點(diǎn)布局
“十一、五”期間，應把實(shí)施農村離網(wǎng)光伏發(fā)電計劃，落實(shí)開(kāi)闊地（荒漠）大型并網(wǎng)光伏電站先導項目以及“中心城市建筑光伏并網(wǎng)”計劃作為重點(diǎn)。對于光伏商業(yè)化發(fā)展也給予政策方面的積極扶持和支持。
4.2.1. 農村離網(wǎng)光伏發(fā)電計劃
我國還有大約28,000 個(gè)村莊，7 百萬(wàn)戶(hù)，3,000 萬(wàn)人口無(wú)電。這些無(wú)電人口大都分布在我國西部地區和一些海島，其中一些無(wú)電村莊使用柴油發(fā)電機發(fā)電，每日供電2－3 小時(shí)；有些連柴油發(fā)電機也沒(méi)有，只能點(diǎn)酥油燈、煤油燈和蠟燭照明。這些無(wú)電地區有很豐富的太陽(yáng)能資源，光伏發(fā)電在這樣的地區有廣闊的市場(chǎng)前景。下表列出了中國當前無(wú)電村和無(wú)電戶(hù)的分布情況：
無(wú)電鄉的供電問(wèn)題已經(jīng)通過(guò)“送電到鄉”工程基本解決。還有無(wú)電村和無(wú)電戶(hù)需要解決供電問(wèn)題。如果每個(gè)無(wú)電村按照10KWp,每個(gè)無(wú)電戶(hù)按照400Wp 規劃，再考慮到已建電站的擴容，則潛在市場(chǎng)大約是3,000 MWp。
從目前的國力和政策看，2010 年以前，爭取全部解決西部50 戶(hù)以上的無(wú)電村和15%的散居無(wú)電戶(hù)的用電問(wèn)題，2006-2010 年間，爭取解決10000 個(gè)無(wú)電村和100 萬(wàn)無(wú)電戶(hù)的用電問(wèn)題,新增光伏用量265MWp，累計用于農村電氣化的太陽(yáng)電池達到300 MWp，分年度計劃如下：
4.2.2. 開(kāi)闊地大型并網(wǎng)光伏電站建設
從目前的國力和政策看，2010 年以前，應先開(kāi)展開(kāi)闊地大型光伏電站試驗，所選擇的試驗地點(diǎn)應當具備如下條件：靠近主干電網(wǎng)（最好在50 公里以?xún)龋?，以減少新增輸電線(xiàn)路的投資；主干電網(wǎng)具有足夠的承載能力，在不改造的情況下有能力輸送光伏電站的電力；距離用電負荷中心在100 公里以?xún)?，以減少輸電損失；如果附近沒(méi)有用電負荷中心，則最好有大型水電站，可以將光伏電站的電力通過(guò)抽水蓄能轉換。規劃在2010 年以前建立2－3 座10－20MWp 左右的開(kāi)闊地(荒漠)
先導示范電站，總裝機達到30MWp，以實(shí)驗其技術(shù)和經(jīng)濟的可行性。
2010－2020 年正式啟動(dòng)中國開(kāi)闊地（荒漠）光伏電站計劃，爭取2010-2020年新增光伏電站裝機11,970MWp，到2020 年底累計開(kāi)闊地(荒漠)光伏電站裝機12GWp。
五、結論
1、中國有很好的太陽(yáng)能資源，有足夠的建筑屋頂和沙漠／荒漠資源，具有大規模發(fā)展光伏發(fā)電的條件；
2、光伏將在中國未來(lái)的電力供應中扮演重要角色，預計中國光伏工業(yè)將以每年不低于40％ 的速度增長(cháng)；
3、當前中國光伏工業(yè)和光伏市場(chǎng)發(fā)展很快，但存在“頭小尾大”不平衡的問(wèn)題，不解決高純多晶硅原材料和硅片生產(chǎn)的問(wèn)題，中國光伏工業(yè)的發(fā)展就會(huì )受到限制；
4、中國光伏工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵在于政策。如果中國的“可再生能源促進(jìn)法”得以實(shí)施，仿效德國的成功經(jīng)驗，中國光伏事業(yè)發(fā)展的資金障礙是可以消除的。
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