前言:想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎?我們特意為您整理了5篇光伏產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告范文,相信會(huì)為您的寫作帶來(lái)幫助,發(fā)現(xiàn)更多的寫作思路和靈感。

中國(guó)政府近期將明確光伏電站項(xiàng)目增值稅即征即退50%的優(yōu)惠政策;上周末,中國(guó)和歐盟就光伏面板貿(mào)易管制達(dá)成協(xié)議;7月中旬,國(guó)務(wù)院了關(guān)于促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的若干意見。
根據(jù)行業(yè)研究報(bào)告,中國(guó)光伏面板制造商2013年的出貨總量有望達(dá)到22GW-23GW,而行業(yè)分析師預(yù)測(cè),今年全球總需求估計(jì)也只有35GW。在外部需求增長(zhǎng)受限的情況下,中國(guó)政府如何擴(kuò)大內(nèi)需,成為業(yè)內(nèi)人士質(zhì)疑的焦點(diǎn)。
此外,過(guò)去幾年光伏行業(yè)成本雖明顯降低,但依然昂貴。從政策環(huán)境看,以往廠商依靠政府輸血快速擴(kuò)張的日子已經(jīng)過(guò)去。政府任由無(wú)錫尚德等一些光伏企業(yè)破產(chǎn),已經(jīng)傳出讓光伏企業(yè)重歸市場(chǎng)化經(jīng)營(yíng)的信號(hào)。
9月6日,隨著歐盟委員會(huì)宣布對(duì)從中國(guó)進(jìn)口的光伏板、光伏電池以及其他光伏組件發(fā)起反傾銷調(diào)查,曾經(jīng)炫彩奪目的光伏泡沫無(wú)情地被戳破。如今,散落一地的是對(duì)于這一輪狂飆突進(jìn)般投資的種種反思,和像彭小峰一樣,坐在一輛擁有“0666”這樣“特殊”車牌的黑色奔馳車內(nèi),行色匆匆的光伏企業(yè)家們??
產(chǎn)能過(guò)剩引發(fā)“價(jià)格戰(zhàn)”
出于對(duì)光伏市場(chǎng)的盲目樂(lè)觀、早期高利潤(rùn)的誘惑和地方政府追求大項(xiàng)目以提高GDP的動(dòng)機(jī),2007年我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)了前所未有的投資熱潮。事實(shí)上,2008年部分太陽(yáng)能產(chǎn)品就已經(jīng)出現(xiàn)產(chǎn)能過(guò)剩的苗頭。隨著2009年我國(guó)各地新建多晶硅產(chǎn)能集中釋放,供應(yīng)過(guò)剩逐步明顯,全球光伏組件的供應(yīng)量也將因硅料供應(yīng)環(huán)節(jié)的產(chǎn)能釋放而大幅增長(zhǎng)。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,我國(guó)156家電池組件企業(yè)2011年的產(chǎn)能已超過(guò)35GW,預(yù)計(jì)2012年產(chǎn)能在40GW以上,產(chǎn)量將超過(guò)24GW。不斷擴(kuò)張的產(chǎn)能已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了需求增長(zhǎng)的步伐。
自2008年以來(lái),國(guó)內(nèi)乃至國(guó)際多晶硅現(xiàn)貨價(jià)格一路下跌,曾讓無(wú)數(shù)企業(yè)家“怦然心動(dòng)”的多晶硅暴利時(shí)代已然不復(fù)存在。多米諾骨牌效應(yīng)也促使光伏產(chǎn)業(yè)鏈上的各個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)價(jià)格走跌。中國(guó)太陽(yáng)能企業(yè)被迫挑戰(zhàn)“自殺式”價(jià)格,為了減輕庫(kù)存壓力,產(chǎn)品價(jià)格不斷被壓低,企業(yè)都希望通過(guò)“價(jià)格戰(zhàn)”把對(duì)手?jǐn)D出市場(chǎng)。龐大的投資和尚未產(chǎn)生的效益讓光伏企業(yè)和市場(chǎng)投資者背上了沉重的包袱,市場(chǎng)進(jìn)一步陷入混亂。
賽維LDK所處的江西省,曾在2010年由省政府發(fā)展研究中心課題組針對(duì)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向的研究報(bào)告。報(bào)告中警示:國(guó)內(nèi)的光伏企業(yè),大都集中在多晶硅片、電池組件等產(chǎn)品的生產(chǎn)和銷售上。各家產(chǎn)品大多同質(zhì)化,各路資本都涌入其中,加上地方政府的大力扶持,生產(chǎn)門檻不高,產(chǎn)能急速擴(kuò)張,而依靠規(guī)模建立的成本優(yōu)勢(shì)也并不高。目前,整個(gè)行業(yè)出現(xiàn)明顯的產(chǎn)能過(guò)剩,競(jìng)爭(zhēng)激烈,最后必然導(dǎo)致打價(jià)格戰(zhàn)和反傾銷的出現(xiàn)。
然而,這樣一段文字,顯然沒有擋住工廠轉(zhuǎn)動(dòng)的“齒輪”,甚至沒有激起一絲漣漪,“擴(kuò)產(chǎn)”勢(shì)不可擋。
海外市場(chǎng)不是“天堂”
歐洲是目前世界最大的光伏區(qū)域市場(chǎng),除了傳統(tǒng)光伏大國(guó)德國(guó)、意大利以外,新興歐盟光伏市場(chǎng)也相繼出現(xiàn),市場(chǎng)規(guī)模不斷增加。正是這“天堂”般的海外市場(chǎng),激發(fā)了中國(guó)企業(yè)家們和地方政府前所未有的熱情,紅土中崛起的新興工廠鱗次櫛比。
據(jù)德國(guó)經(jīng)濟(jì)部的數(shù)據(jù)顯示,2008年德國(guó)新增太陽(yáng)能光電市場(chǎng)份額中,中國(guó)太陽(yáng)能光伏企業(yè)只占21%;到了2011年,這個(gè)數(shù)字已達(dá)到60%。據(jù)國(guó)內(nèi)某券商分析,2011年中國(guó)約358億美元的光伏產(chǎn)品出口,近六成以上輸送到歐盟。
隨著世界經(jīng)濟(jì)持續(xù)低迷及歐債危機(jī)的不斷蔓延,以德國(guó)、意大利為主的傳統(tǒng)需求大國(guó)大幅削減新能源補(bǔ)貼。在歐洲市場(chǎng)陷入停滯增長(zhǎng)的情況下,美國(guó)市場(chǎng)成為光伏企業(yè)爭(zhēng)奪的重點(diǎn)。
然而,禍不單行,2011年10月,面對(duì)來(lái)勢(shì)洶洶、超過(guò)50%市場(chǎng)占有率、價(jià)格低廉的“中國(guó)造”,以SolarWorld為首的美國(guó)七家光伏企業(yè)向美國(guó)商務(wù)部和美國(guó)國(guó)際貿(mào)易委員會(huì)提交了反傾銷和反補(bǔ)貼(下稱“雙反”)申訴。今年5月17日,美國(guó)商務(wù)部公布對(duì)中國(guó)光伏電池及組件的反傾銷稅初裁結(jié)果,裁定中國(guó)涉案企業(yè)適用31.14%~249.96%不等的臨時(shí)反傾銷稅率。
“如果說(shuō)美國(guó)‘雙反’是對(duì)中國(guó)光伏行業(yè)的一次沉重打擊,那么在接下來(lái)的48小時(shí)內(nèi),真正決定生死的一搏即將上演?!?月4日,一位光伏業(yè)內(nèi)人士在電話中向記者透露,因?yàn)闅W盟將在兩日之內(nèi)決定是否對(duì)中國(guó)光伏行業(yè)發(fā)起反傾銷調(diào)查,“今天下午尚德、英利等多家光伏大企業(yè)的老板都被叫到商務(wù)部緊急召開應(yīng)對(duì)歐盟‘雙反’調(diào)查的會(huì)議,恐怕大家未來(lái)的日子不會(huì)好過(guò)。”
9月6日歐盟委員會(huì)正式立案公告,對(duì)中國(guó)光伏組件、關(guān)鍵零部件如硅片等發(fā)起反傾銷程序,產(chǎn)品范圍比美國(guó)有所擴(kuò)大,這起涉案金額高達(dá)200多億美元的案件是中歐雙方迄今為止最大的貿(mào)易糾紛。與美國(guó)不同,歐盟是中國(guó)光伏企業(yè)的主要市場(chǎng),歐盟“雙反”立案將給中國(guó)企業(yè)造成致命性的打擊。
“我國(guó)新能源設(shè)備主要依賴國(guó)際市場(chǎng),國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求非常有限,產(chǎn)業(yè)發(fā)展嚴(yán)重受制于人?!眹?guó)泰君安分析師皮家銀指出,“國(guó)內(nèi)的光伏需求一直都比較小,98%的產(chǎn)品都是出口到海外,國(guó)內(nèi)只占 2%?!?/p>
面對(duì)98%和2%的差異,歐盟施行“雙反”只是壓倒駱駝的最后一根稻草。
同質(zhì)化規(guī)?;a(chǎn)
當(dāng)今世界,各國(guó)紛紛將利用太陽(yáng)能資源作為國(guó)家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要內(nèi)容。其中,日本的“新陽(yáng)光計(jì)劃”,美國(guó)的國(guó)家光伏發(fā)展計(jì)劃和加州“百萬(wàn)太陽(yáng)能屋頂計(jì)劃”,以及歐盟的“可再生能源白皮書”,都是推動(dòng)太陽(yáng)能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)前進(jìn)的主要?jiǎng)恿?。在世界市?chǎng)拉動(dòng)下,近年來(lái)我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,形成了較完整的光伏產(chǎn)業(yè)鏈,具體環(huán)節(jié)包括多晶硅原料、硅錠/硅片、太陽(yáng)電池/組件、封裝、光伏系統(tǒng)應(yīng)用、專用材料、專用設(shè)備制造等。
數(shù)據(jù)
近年來(lái),隨著國(guó)內(nèi)大批光伏企業(yè)崛起,中國(guó)的太陽(yáng)能電池制造能力得以迅速提升。2000年,中國(guó)太陽(yáng)能電池產(chǎn)量?jī)H為3兆瓦(兆瓦即百萬(wàn)瓦,MW),到2007年底,這一數(shù)字已達(dá)到1088兆瓦,躍居世界第一位。2008年,我國(guó)太陽(yáng)能電池產(chǎn)量突破2000兆瓦,多晶硅產(chǎn)量達(dá)到4500噸。
隨著整體產(chǎn)業(yè)逐步成熟,我國(guó)太陽(yáng)能電池產(chǎn)量及其出口很難保持前些年動(dòng)輒超過(guò)200%的增速。近兩年,其增長(zhǎng)勢(shì)頭已逐漸減緩。2008年,在金融危機(jī)的影響下,我國(guó)太陽(yáng)能電池產(chǎn)量增速降至76%,但相對(duì)于其他行業(yè)來(lái)說(shuō),這依然是一個(gè)非常驚人的增速。
中國(guó)國(guó)內(nèi)的太陽(yáng)能電池市場(chǎng)很小,因此,目前中國(guó)所生產(chǎn)的太陽(yáng)能電池中,90%以上的份額出口到國(guó)外,主要是歐洲市場(chǎng),包括德國(guó)、西班牙、意大利、希臘等,這些國(guó)家的市場(chǎng)容量及發(fā)展直接決定了中國(guó)太陽(yáng)能電池的出口發(fā)展勢(shì)頭。2008年,德國(guó)占據(jù)了歐洲太陽(yáng)能電池市場(chǎng)容量的半數(shù)以上份額,西班牙占38%,意大利占6%。中國(guó)幾家大型太陽(yáng)能電池生產(chǎn)企業(yè)出口歐洲的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)也與上述國(guó)家的市場(chǎng)結(jié)構(gòu)類似。
從前景看,歐洲乃至全球太陽(yáng)能市場(chǎng)都非常廣闊。以歐洲最大的太陽(yáng)能需求國(guó)德國(guó)為例,其2008年的市場(chǎng)容量為1750兆W,而到2010年,這一數(shù)字預(yù)計(jì)將增至2800兆W,超出了中國(guó)目前的全部產(chǎn)能。
分析
到目前為止,全球太陽(yáng)能光伏市場(chǎng)本質(zhì)上仍是一個(gè)由政府政策驅(qū)動(dòng)的市場(chǎng),這決定了中國(guó)太陽(yáng)能電池依賴出口的局面在短期內(nèi)難以改變。一方面,從國(guó)外市場(chǎng)看,近年來(lái),歐盟、美國(guó)、日本、澳大利亞等國(guó)家和地區(qū)先后出臺(tái)了利用太陽(yáng)能發(fā)電的扶助政策,有力地推動(dòng)了本國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,對(duì)我國(guó)太陽(yáng)能電池出口來(lái)說(shuō),這都意味著更大的市場(chǎng)容量。另一方面,從國(guó)內(nèi)看,目前我國(guó)還缺少大力推動(dòng)太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的激勵(lì)政策,盡管我國(guó)已將光伏產(chǎn)業(yè)納入國(guó)家能源發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃,但與德國(guó)、日本、美國(guó)等國(guó)相比,我國(guó)對(duì)太陽(yáng)能利用的重視程度還有待進(jìn)一步增強(qiáng)。國(guó)內(nèi)外的政策、市場(chǎng)環(huán)境都說(shuō)明,我國(guó)太陽(yáng)能電池的出口依賴局面很難在近期改變。
政府支持是太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵,也是其初始動(dòng)力來(lái)源。中國(guó)可再生能源發(fā)展項(xiàng)目辦公室的一份研究報(bào)告認(rèn)為,盡管可再生能源是人類未來(lái)最重要的能源,但如果沒有法規(guī)和政策的強(qiáng)力推動(dòng),大多數(shù)可再生能源的自然發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到應(yīng)有的替代速度。
我國(guó)雖在2006年實(shí)施了《中華人民共和國(guó)可再生能源法》,但此法的“上網(wǎng)電價(jià)”一節(jié)并未收入太陽(yáng)能光伏發(fā)電事項(xiàng)。因此,截至目前,電力部門還沒有正式接受光伏發(fā)電上網(wǎng),國(guó)內(nèi)已經(jīng)建成的光伏發(fā)電示范項(xiàng)目也只是按照試驗(yàn)項(xiàng)目并網(wǎng),這種政策瓶頸限制了我國(guó)光伏發(fā)電市場(chǎng)的發(fā)展。
另外,技術(shù)落后、內(nèi)需不足也是制約我國(guó)太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的兩大瓶頸,而太陽(yáng)能并網(wǎng)發(fā)電電價(jià)過(guò)高也一直制約著我國(guó)光伏發(fā)電市場(chǎng)的發(fā)展。若干年來(lái),大型太陽(yáng)能生產(chǎn)企業(yè)的主要目標(biāo)就是通過(guò)各種途徑降低太陽(yáng)能發(fā)電的成本,而加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)、推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步則是降低成本的根本途徑。要達(dá)到這樣的目標(biāo),最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)也在于政府完整、有效的激勵(lì)政策。
此外,中國(guó)太陽(yáng)能電池的原料多晶硅主要來(lái)自國(guó)外,而其組件市場(chǎng)也在國(guó)外,可謂“兩頭在外、中間在內(nèi)”,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)很不合理。這一“軟肋”已在近期的國(guó)際金融危機(jī)中有所顯現(xiàn)。
預(yù)測(cè)
從全球范圍來(lái)看,今后將有不少利好趨勢(shì)推動(dòng)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
首先,硅料價(jià)格加快走低并趨于合理,可能拉動(dòng)光伏產(chǎn)品價(jià)格下降40%以上。受此影響,光伏發(fā)電成本將以更大幅度下降,可能在2012年實(shí)現(xiàn)1元/度的目標(biāo),比之前預(yù)計(jì)的時(shí)間提前3年。
其次,多個(gè)國(guó)家和地區(qū)加快扶持光伏產(chǎn)業(yè),出臺(tái)了光伏發(fā)電上網(wǎng)優(yōu)惠政策。例如,美國(guó)議會(huì)已經(jīng)通過(guò)可再生能源稅收延長(zhǎng)法案,將其通過(guò)稅收優(yōu)惠措施補(bǔ)償光伏電站30%安裝成本的政策期限延長(zhǎng)了8年,而且,居民、電力電網(wǎng)企業(yè)、社會(huì)及市政公用設(shè)施均可享受這一政策。澳大利亞、瑞士、以色列、烏克蘭、保加利亞等國(guó)也先后加入了光伏支持者的行列。日本將在2009年內(nèi)恢復(fù)光伏安裝補(bǔ)貼政策,對(duì)居民安裝光伏發(fā)電系統(tǒng)的最高補(bǔ)貼可達(dá)到其成本的近50%。在這些扶持光伏產(chǎn)業(yè)的國(guó)家中,光伏產(chǎn)品的價(jià)格下降幅度很大,其市場(chǎng)推廣速度將不斷加快,因此,在這些國(guó)家投資光伏電站將有利可圖。
最后,光伏新能源將成為銀行、基金等金融投資機(jī)構(gòu)的新業(yè)務(wù)增長(zhǎng)點(diǎn)。光伏系統(tǒng)可使用20年以上,資產(chǎn)價(jià)值相對(duì)穩(wěn)定,且能通過(guò)發(fā)電來(lái)收回投資、賺取收益,因此金融危機(jī)過(guò)后,光伏產(chǎn)業(yè)很可能成為投資熱門。
全球范圍內(nèi)的另一發(fā)展趨勢(shì)是,薄膜太陽(yáng)能電池技術(shù)受到越來(lái)越多的青睞。在眾多的非晶硅光伏電池技術(shù)中,薄膜太陽(yáng)能電池技術(shù)是最接近大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的一種。未來(lái)兩年內(nèi),薄膜技術(shù)的進(jìn)步及其轉(zhuǎn)換率的提高將逐漸突顯薄膜太陽(yáng)能電池的成本優(yōu)勢(shì)。
從我國(guó)的情況看,光伏產(chǎn)業(yè)已成為我國(guó)為數(shù)不多的具有相對(duì)完整自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)、新能源產(chǎn)業(yè)之一,中國(guó)也已成為全球最大規(guī)模的光伏產(chǎn)品制造加工基地。在全球市場(chǎng)的強(qiáng)力拉動(dòng)下,目前中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)擁有相對(duì)領(lǐng)先的電池研發(fā)和制造技術(shù),擁有半自動(dòng)化設(shè)備、最佳人力培養(yǎng)模式以及成本優(yōu)勢(shì),其產(chǎn)業(yè)鏈和產(chǎn)業(yè)集群也較為完善。尤其是在上游硅料、設(shè)備、技術(shù)環(huán)節(jié)不斷取得突破,已形成了近1000億元的固定資產(chǎn),另有1000億元的固定資產(chǎn)正在投資和形成中。
【關(guān)鍵詞】 新能源產(chǎn)業(yè) 光伏 風(fēng)電 骨干企業(yè) 創(chuàng)新平臺(tái)
一、產(chǎn)業(yè)規(guī)模情況
新能源是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略性、先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè),江蘇新能源發(fā)展快速,規(guī)模不斷壯大,技術(shù)創(chuàng)新水平不斷提高。2012年,新能源制造業(yè)實(shí)現(xiàn)工業(yè)總產(chǎn)值3120.55億元,占高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的6.93%,同比下降23.88%。2011年,全省光伏企業(yè)600多家,從業(yè)人員12萬(wàn)人,無(wú)錫尚德、蘇州阿特斯、南通林洋新能源等8家企業(yè)在境外成功上市,銷售排名全球前20強(qiáng)中有5家。初步構(gòu)建了多晶硅―單晶硅―硅片―電池―組件―系統(tǒng)的完整產(chǎn)業(yè)鏈。2011年全省光伏產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值2739.70億元,同比增長(zhǎng)53.23%,產(chǎn)能占全國(guó)的1/4,晶硅電池產(chǎn)量占全國(guó)的55%以上。受美國(guó)“雙反”和歐盟反傾銷的影響,2012年前10月,江蘇光伏產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)總產(chǎn)值1800億元,同比下降28%。無(wú)錫尚德自主研發(fā)的冥王星(Pluto)單晶硅電池光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)19%,居世界第一;徐州中能多晶硅生產(chǎn)成本降到了國(guó)際領(lǐng)先的25美元/公斤;光伏產(chǎn)業(yè)核心裝備氣相沉積設(shè)備、高溫?cái)U(kuò)散爐等實(shí)現(xiàn)自主制造,國(guó)產(chǎn)化率已達(dá)70%。風(fēng)電產(chǎn)業(yè)已構(gòu)建起從關(guān)鍵配套件到兆瓦級(jí)整機(jī)的完整產(chǎn)業(yè)鏈,華銳、金風(fēng)、東氣等國(guó)內(nèi)前十整機(jī)廠商均落戶江蘇。2011年實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值840.60億元,同比增長(zhǎng)16.91%,葉片、齒輪箱、輪轂等關(guān)鍵部件均占全國(guó)市場(chǎng)的50%以上。
二、區(qū)域分布情況
光伏產(chǎn)業(yè)是江蘇新能源產(chǎn)業(yè)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè),主要分布在無(wú)錫、常州、蘇州等地區(qū),蘇北光伏產(chǎn)業(yè)整體尚在起步階段,主要分布在徐州、連云港地區(qū),以多晶硅及硅制品等原材料生產(chǎn)為主。其中江蘇泰州新能源產(chǎn)業(yè)園被認(rèn)定為國(guó)家級(jí)特色產(chǎn)業(yè)基地,以中盛光電、匯能科技、璞瑞電池為龍頭的新能源產(chǎn)業(yè)集群,技術(shù)領(lǐng)先、產(chǎn)能巨大,是全國(guó)同行的佼佼者。
江蘇既是風(fēng)能資源大省,也是風(fēng)電裝備制造強(qiáng)省,江蘇的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展,在全國(guó)已處于較為領(lǐng)先的地位。全省風(fēng)電裝備生產(chǎn)企業(yè)主要分布在南京、常州、南通、鹽城等地,并形成了產(chǎn)業(yè)集聚態(tài)勢(shì),現(xiàn)已建成南京的江寧風(fēng)電產(chǎn)業(yè)園,常州的溧陽(yáng)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)園、武進(jìn)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)園,無(wú)錫的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)科技園,南通的百萬(wàn)千瓦級(jí)海上風(fēng)力發(fā)電基地、如東建設(shè)“長(zhǎng)三角”風(fēng)電設(shè)備產(chǎn)業(yè)園,鹽城的大豐江蘇海上風(fēng)電裝備制造基地金風(fēng)產(chǎn)業(yè)園、華銳風(fēng)電產(chǎn)業(yè)園等。
作為全國(guó)發(fā)展生物質(zhì)能利用的主要省份,江蘇秸稈發(fā)電主要在蘇北產(chǎn)糧豐富地區(qū),宿遷、射陽(yáng)、如東、洪澤等地。江蘇核電建設(shè)正進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?;l(fā)展的新階段,蘇核科技、江蘇神通、上上電纜已成為國(guó)家重要的核電配套生產(chǎn)企業(yè),其中江蘇最大核能科技產(chǎn)業(yè)園落戶南京江寧濱江開發(fā)區(qū)。
三、骨干企業(yè)情況
太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)是江蘇率先發(fā)展壯大起來(lái)的新能源產(chǎn)業(yè),現(xiàn)已形成較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈條。從多晶硅原料生產(chǎn)到終端的光伏電站建設(shè),江蘇的光伏企業(yè)都有涉足,國(guó)內(nèi)眾多知名的光伏領(lǐng)軍企業(yè)也都集中在江蘇,有8家光伏企業(yè)在境外上市,5家企業(yè)銷售排名全球前10強(qiáng),占全國(guó)總產(chǎn)值規(guī)模的2/3,是我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)第一大省。目前涌現(xiàn)出了尚德太陽(yáng)能、天合光能、保利協(xié)鑫、林洋新能源、蘇州CSI阿特斯、徐州中能等一批重要的龍頭骨干企業(yè),對(duì)整個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到了較強(qiáng)的帶動(dòng)和支撐作用。世界太陽(yáng)能電池產(chǎn)量前15位的電池制造商中,中國(guó)大陸占了6家,江蘇企業(yè)就有5家,其中尚德太陽(yáng)能為多晶硅電池的世界第一大生產(chǎn)商。徐州中能、揚(yáng)子順大、常州天合為代表的硅料企業(yè),確立了硅料生產(chǎn)環(huán)節(jié)上的技術(shù)領(lǐng)先地位,不僅具備成熟的尾氣處理工藝,而且實(shí)現(xiàn)了閉環(huán)生產(chǎn)和物料循環(huán)利用,生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)先于國(guó)內(nèi)市場(chǎng),生產(chǎn)成本在國(guó)內(nèi)同類型企業(yè)中處于較低水平。
2011年以來(lái)美國(guó)對(duì)我國(guó)光伏產(chǎn)品實(shí)行“雙反”、歐盟實(shí)行反傾銷,行業(yè)產(chǎn)能階段性過(guò)剩、結(jié)構(gòu)性失衡等多重挑戰(zhàn),江蘇的光伏企業(yè)經(jīng)營(yíng)困難,負(fù)債普遍嚴(yán)重,有近半數(shù)企業(yè)處于停產(chǎn)狀態(tài),省內(nèi)幾家主要光伏上市企業(yè)總負(fù)債超過(guò)600億元,平均負(fù)債率在70%以上,其中無(wú)錫尚德已宣布破產(chǎn),下一步江蘇將堅(jiān)持利用市場(chǎng)機(jī)制,鼓勵(lì)企業(yè)進(jìn)行兼并重組,引導(dǎo)資源和發(fā)展要素向優(yōu)勢(shì)企業(yè)集中,形成少數(shù)幾個(gè)綜合能耗低、物料消耗少、具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的多晶硅制造企業(yè),若干個(gè)研發(fā)能力強(qiáng)、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和品牌優(yōu)勢(shì)、具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的光伏電池制造企業(yè)。江蘇光伏產(chǎn)業(yè)龍頭企業(yè)尚德、英利、天合光能、阿特斯等都將面臨整合。
江蘇風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈齊全,形成了一定的集群優(yōu)勢(shì),具備了一定規(guī)模和水平的風(fēng)電機(jī)組制造能力、關(guān)鍵零部件制造能力、風(fēng)電機(jī)組配套能力。江蘇風(fēng)電裝備產(chǎn)業(yè)集中力量培育本土風(fēng)電龍頭企業(yè),打造出了南京高齒、江陰吉鑫、江陰遠(yuǎn)景能源、連云港中復(fù)連眾等行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)。同時(shí)千里海岸線優(yōu)質(zhì)風(fēng)場(chǎng)資源也吸引了國(guó)內(nèi)風(fēng)電整機(jī)巨頭華銳風(fēng)電、新疆金風(fēng)、國(guó)電聯(lián)合動(dòng)力等會(huì)聚江蘇,共謀發(fā)展。全國(guó)排名前5位的風(fēng)電整機(jī)制造商均在江蘇建立生產(chǎn)基地。
四、創(chuàng)新資源情況
江蘇在新能源領(lǐng)域,以大學(xué)、科研機(jī)構(gòu)、工程技術(shù)中心、企業(yè)院士工作站為依托的創(chuàng)新平臺(tái)已初步形成,技術(shù)創(chuàng)新能力不斷提高,基本形成了從研發(fā)到產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)創(chuàng)新體系。目前江蘇新能源領(lǐng)域在東大、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)等擁有9個(gè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,擁有江蘇省(春蘭)清潔能源研究院、江蘇?。ㄉ械拢┕夥夹g(shù)研究院、江蘇?。ㄐ伦u(yù))風(fēng)電裝備技術(shù)研究院、江蘇?。ㄖ惺ィ┕I(yè)節(jié)能技術(shù)研究院、江蘇?。ㄈA銳)海上風(fēng)電研究院5家企業(yè)研究院,形成了千億級(jí)的泰州國(guó)家新能源產(chǎn)業(yè)園、江蘇張家港新能源產(chǎn)業(yè)園、南京江寧新能源產(chǎn)業(yè)園、江蘇國(guó)信(楚州)工業(yè)園等產(chǎn)業(yè)園,此外還有134個(gè)工程技術(shù)研究中心、40個(gè)企業(yè)院士工作站、13家專業(yè)技術(shù)服務(wù)中心等科技創(chuàng)新平臺(tái)。
目前江蘇新能源產(chǎn)業(yè)以風(fēng)力發(fā)電裝備、光伏發(fā)電設(shè)備、核電裝備和生物質(zhì)能利用裝備為主,光伏產(chǎn)業(yè)擁有290多家相互配套的特色企業(yè),從多晶硅、硅片、電池、組件、集成系統(tǒng)設(shè)備,到光伏應(yīng)用產(chǎn)品,形成了較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈。風(fēng)電產(chǎn)業(yè)擁有60多家風(fēng)電成套機(jī)組和關(guān)鍵零部件制造企業(yè),基本形成了以風(fēng)電機(jī)組為龍頭、關(guān)鍵零部件為支撐的產(chǎn)業(yè)鏈。
五、重大成果情況
在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域,2009―2011年,江蘇在新能源領(lǐng)域共承擔(dān)973項(xiàng)目4項(xiàng)。其中由東南大學(xué)完成的“生物質(zhì)高值化利用過(guò)程中節(jié)能與CO2利用和減排”項(xiàng)目,實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)高值化利用過(guò)程的節(jié)能減排。
在應(yīng)用研究領(lǐng)域,2009―2011年,江蘇在新能源領(lǐng)域共承擔(dān)國(guó)家863項(xiàng)目10項(xiàng)。其中由東南大學(xué)完成的“鉀基吸收劑干法脫除燃煤煙氣CO2技術(shù)研究”項(xiàng)目,研究了脫碳反應(yīng)及吸收劑失效的規(guī)律和機(jī)理,掌握了高活性鉀基吸收劑的研制,初步開發(fā)出燃煤電廠CO2脫除技術(shù)。由河海大學(xué)完成的“潮汐流發(fā)電高效雙向葉輪技術(shù)研究與開發(fā)”項(xiàng)目建立了水平式潮汐流能量轉(zhuǎn)換裝置的模型試驗(yàn)裝置和方法,研發(fā)的潮汐流能量轉(zhuǎn)換裝置功率為1-3kW,效率為25%~30%。由中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所完成的“管道式連續(xù)催化甲酯化制備生物柴油新技術(shù)”項(xiàng)目,開發(fā)并完成連續(xù)催化甲酯化反應(yīng)制備生物柴油的新工藝及裝置,可連續(xù)運(yùn)行時(shí)間100小時(shí)以上,油脂轉(zhuǎn)化率達(dá)99%,油收率≥98%,催化劑使用壽命≥1500小時(shí),生產(chǎn)成本比傳統(tǒng)生產(chǎn)生物柴油下降15%。2009―2011年,江蘇在新能源領(lǐng)域的支撐項(xiàng)目共5項(xiàng),其中由國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院完成的“風(fēng)電場(chǎng)控制技術(shù)研究及控制系統(tǒng)開發(fā)”項(xiàng)目,提出了用于變速恒頻風(fēng)電機(jī)組風(fēng)電場(chǎng)的無(wú)功電壓控制技術(shù),并研制了風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功電壓控制系統(tǒng),設(shè)計(jì)了風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功電壓控制軟件結(jié)構(gòu)并開發(fā)了相應(yīng)的軟件模塊。由江蘇新譽(yù)重工科技有限公司完成的“風(fēng)電機(jī)組整機(jī)設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)研究與推廣示范”項(xiàng)目,完成了大型風(fēng)電機(jī)組有效風(fēng)速軟測(cè)量技術(shù)研究、風(fēng)電機(jī)組仿真模型的聯(lián)調(diào)和仿真模型與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際數(shù)據(jù)的對(duì)比校正,建設(shè)了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組集成仿真設(shè)計(jì)平臺(tái)和關(guān)鍵部件CADCAM系統(tǒng)。
在重大成果領(lǐng)域,由無(wú)錫尚德太陽(yáng)能電力有限公司完成的項(xiàng)目“基于高效率低成本光伏發(fā)電技術(shù)的創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)”榮獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng),成為國(guó)內(nèi)光伏行業(yè)獲得的第一個(gè)國(guó)家級(jí)科技獎(jiǎng)勵(lì)。該項(xiàng)目以省科技廳支持建設(shè)的江蘇省(尚德)光伏技術(shù)研究院為依托,攻克了高效低成本P型太陽(yáng)電池技術(shù)與關(guān)鍵設(shè)備研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化等技術(shù)難題,轉(zhuǎn)換率達(dá)到19%。居國(guó)際領(lǐng)先水平。
六、關(guān)鍵技術(shù)情況
江蘇光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,技術(shù)創(chuàng)新水平快速提高,已掌握了一批核心領(lǐng)域和關(guān)鍵環(huán)節(jié)的重要技術(shù),擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)近100項(xiàng),創(chuàng)造多項(xiàng)世界“第一”,填補(bǔ)多個(gè)國(guó)內(nèi)“空白”。到2010年10月份,江蘇在太陽(yáng)能電池方面獲得的中國(guó)專利547項(xiàng),占全國(guó)比重約13%,其中發(fā)明專利216項(xiàng),為全國(guó)省份第一。無(wú)錫尚德自主研發(fā)的冥王星(Pluto)單晶硅電池光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)19%,世界領(lǐng)先。徐州中能硅業(yè)目前多晶硅生產(chǎn)成本控制在每公斤25美元以下,達(dá)到了國(guó)際頂尖水平。南通林洋新能源研制雙面照光晶體硅太陽(yáng)電池,填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白。蘇州中來(lái)高端電池背膜已成功突破了國(guó)外技術(shù)封鎖。常州華盛天龍研制的多晶硅澆鑄爐填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白,打破國(guó)外壟斷,價(jià)格只有國(guó)外的1/3。近兩年,江蘇又布局了一批光伏裝備重大項(xiàng)目,光伏產(chǎn)業(yè)核心裝備氣相沉積設(shè)備、高溫?cái)U(kuò)散爐等實(shí)現(xiàn)自主制造,國(guó)產(chǎn)化率已達(dá)70%。
江蘇風(fēng)電發(fā)展堅(jiān)持自主研發(fā)與引進(jìn)消化相結(jié)合,成功突破了兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組整體設(shè)計(jì)與制造技術(shù)、重要支撐部件制造技術(shù),產(chǎn)業(yè)規(guī)模和技術(shù)水平均處全國(guó)前列。華銳自主研制的國(guó)內(nèi)單機(jī)功率最大的5MW海上風(fēng)電機(jī)組成功下線,3MW風(fēng)電機(jī)組已有34臺(tái)在上海東海大橋海上風(fēng)場(chǎng)并網(wǎng)發(fā)電。南京高齒的兆瓦級(jí)齒輪箱占領(lǐng)國(guó)內(nèi)65%的市場(chǎng)份額。江陰吉鑫建成了亞洲最大的風(fēng)電輪轂基地,開發(fā)的5MW底座填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白。連云港中復(fù)連眾研制出了全球最大的5兆瓦、62米長(zhǎng)復(fù)合材料風(fēng)機(jī)葉片。
【參考文獻(xiàn)】
[1] 凌申、錢志新:江蘇新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究[J].鹽城師范學(xué)院學(xué)報(bào)(人文社會(huì)科學(xué)版),2013(6).
[2] 張宏麗、陳麗佳:我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)及核心技術(shù)發(fā)展探析[J].能源研究與信息,2013(4).
[3] 李開放、任建龍:中國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策探析[J].無(wú)線互聯(lián)科技,2013,(11).
[4] 薛飛、黃斌:江蘇省高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)高端化發(fā)展的國(guó)內(nèi)外比較研究[M].江蘇科學(xué)技術(shù)出版社,2013.
關(guān)鍵詞 晶硅光伏組件;隱含碳;二氧化碳排放;全生命周期
中圖分類號(hào) F203:X324 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A
文章編號(hào) 1002-2104(2012)03-0070-07 doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2012.03.012
光伏產(chǎn)品在制造和應(yīng)用過(guò)程中具有不同的能源屬性。光伏產(chǎn)品的制造是一個(gè)能源消耗過(guò)程,應(yīng)用則是一個(gè)能源生產(chǎn)過(guò)程。從全生命周期來(lái)看,光伏產(chǎn)品的能量回收期一般在1.5-6.92年[1-5],遠(yuǎn)小于其使用壽命。從碳排放的意義上,光伏發(fā)電是一種清潔的低碳能源[6]。2004年以來(lái),中國(guó)的光伏產(chǎn)業(yè)得到了迅猛發(fā)展,太陽(yáng)能電池產(chǎn)量由2004年的50 MWp增長(zhǎng)到2010年的約9 000 MWp,年均增長(zhǎng)率超過(guò)237%。與此同時(shí),中國(guó)的光伏應(yīng)用卻相對(duì)偏低。2004-2010年,新增裝機(jī)容量由10 MWp增長(zhǎng)到530 MWp,年均增長(zhǎng)率約193%,遠(yuǎn)低于光伏產(chǎn)量的增長(zhǎng)速度。2004年,光伏產(chǎn)品出口量占當(dāng)年太陽(yáng)能電池產(chǎn)量的百分比為80%,之后一直保持在96%以上,2010年有所下降,但仍高達(dá)94%,光伏產(chǎn)品的制造和應(yīng)用已經(jīng)嚴(yán)重脫節(jié)。
光伏產(chǎn)品的制造和應(yīng)用對(duì)中國(guó)的碳排放具有不同的影響。光伏產(chǎn)品的制造是一個(gè)能源消耗和碳排放過(guò)程;通過(guò)光伏產(chǎn)品的出口,中國(guó)出口了大量的隱含能、隱含碳,推動(dòng)了國(guó)內(nèi)能源消費(fèi)和碳排放的增長(zhǎng)。光伏產(chǎn)品的應(yīng)用則是一個(gè)能源生產(chǎn)過(guò)程,通過(guò)光伏系統(tǒng)的應(yīng)用,有效地減少了國(guó)內(nèi)的CO2排放。盡管從全生命周期上看,光伏發(fā)電是一種清潔的低碳能源,但由于制造和應(yīng)用的脫節(jié),中國(guó)光伏產(chǎn)品應(yīng)用過(guò)程中所減少的CO2排放,并不一定能抵消光伏制造過(guò)程中國(guó)內(nèi)產(chǎn)生的CO2排放。本文用生命周期評(píng)價(jià)法,計(jì)算了光伏產(chǎn)品全生命周期內(nèi)的能源消耗和CO2排放強(qiáng)度;分析了2004-2010年中國(guó)光伏組件制造過(guò)程中的CO2排放和應(yīng)用過(guò)程中所形成的減排能力。在此基礎(chǔ)上,研究了光伏組件出口對(duì)中國(guó)CO2排放的影響,回答了中國(guó)光伏產(chǎn)品應(yīng)用所減少的CO2排放能否抵消光伏制造過(guò)程中國(guó)內(nèi)產(chǎn)生的碳排放這一問(wèn)題。
1 晶硅光伏組件生命周期內(nèi)的能源消耗和CO2排放強(qiáng)度
1.1 光伏產(chǎn)品的全生命周期
根據(jù)制造材料及工藝的不同,光伏產(chǎn)品一般分為晶硅電池和薄膜電池2類?,F(xiàn)階段,批量化生產(chǎn)并進(jìn)入民用領(lǐng)域的主要是晶硅電池,占全球產(chǎn)量的90%以上[7]。受資料所限,本文所研究的對(duì)象僅包括晶硅電池。
商業(yè)化晶硅電池的制備工藝大致相同,通過(guò)硅礦開采―工業(yè)硅制備―多晶硅提純―多晶硅鑄錠(單晶硅拉制)、切片―電池制備―光伏組件封裝等環(huán)節(jié),完成光伏組件的制造。光伏組件輔以控制器、逆變器、蓄電池等,進(jìn)一步建設(shè)成光伏發(fā)電系統(tǒng)。安裝后形成的光伏發(fā)電系統(tǒng),通過(guò)離網(wǎng)或并網(wǎng)的形式,將電力供應(yīng)給用戶使用。隨著設(shè)備的老化,光伏發(fā)電系統(tǒng)在25年左右的時(shí)間內(nèi)完成它的生命周期(圖1)。中國(guó)光伏產(chǎn)品的制造和出口以組件為主,而組件制造過(guò)程中的能源消耗占到整個(gè)光伏系統(tǒng)制造過(guò)程能源消耗的95%以上[3],為了分析光伏產(chǎn)品出口對(duì)中國(guó)能源消耗和碳排放的影響,本文的研究邊界定義為光伏組件。
1.2 方法和數(shù)據(jù)
本文用生命周期評(píng)價(jià)法(Life cycle assessment, LCA)來(lái)估算光伏組件制造過(guò)程中的能源消耗和CO2排放強(qiáng)度。根據(jù)各制造環(huán)節(jié)的物質(zhì)消耗和能源消耗,可計(jì)算出光伏組件生命周期內(nèi)的能源消耗量。光伏組件生命周期內(nèi)的能源消耗量可用下式表示:
E光伏組件=E電池封裝+E晶硅電池+(E鑄錠切片+α•E多晶硅提純+α•b•E工業(yè)硅冶煉+a•b•c•E硅礦開采)•d/a
其中,E光伏組件表示光伏組件生命周期內(nèi)的能源消耗量,單位為kWh/kWp;E電池封裝、E晶硅電池表示晶硅電池封裝、晶硅電池制備環(huán)節(jié)的能源消耗量,單位為kWh/kWp;E鑄錠切片、E多晶硅提純、E工業(yè)硅冶煉、E硅礦開采分別表示鑄錠切片、多晶硅提純、工業(yè)硅冶煉、硅礦開采環(huán)節(jié)的能源消耗量,單位為kWh/kg;a表示鑄錠切片-晶硅電池環(huán)節(jié)的成品率;a、b、c分別表示單位硅錠所需要的多晶硅量、單位多晶硅所需要的工業(yè)硅量、單位工業(yè)硅所需要的硅礦量;d指每kWp晶硅電池的用硅量,單位kg/kWp。結(jié)合參考文獻(xiàn),各參數(shù)的取值見表1。
每Wp晶硅電池的用硅量(參數(shù):d)與硅片厚度密切相關(guān),是影響晶硅電池生命周期內(nèi)能源消耗量的關(guān)鍵因素。2004-2009年,硅片厚度明顯下降,由250μm下降到180 μm,下降了28%;受此影響,每Wp晶硅電池的用硅量由12 g下降到6.9 g,下降了42%(見表2)。本文假設(shè)各制造環(huán)節(jié)的能耗強(qiáng)度不變,晶硅光伏組件生命周期內(nèi)能耗強(qiáng)度的變化僅與硅片厚度相關(guān),以此來(lái)估算2004-2009年晶硅光伏組件生命周期內(nèi)的能源消耗。
用上述方法和數(shù)據(jù)計(jì)算得出的光伏組件生命周期內(nèi)的能源消耗,其單位為kWh/kWp。為了計(jì)算光伏組件生命周期內(nèi)的CO2排放,有必要計(jì)算出每kWh電力生產(chǎn)過(guò)程中的CO2排放。本文根據(jù)中國(guó)電力部門的CO2排放量及發(fā)電量,估算了2004-2009年中國(guó)每kWh電力的CO2排放,結(jié)果見表3。
1.3 計(jì)算結(jié)果
2004-2009年晶硅光伏組件生命周期內(nèi)的能源消耗強(qiáng)度見圖2,CO2排放強(qiáng)度見圖3??梢钥闯?,單晶光伏組件生命周期內(nèi)的能源消耗和CO2排放強(qiáng)度均高于多晶光伏組件。2004-2009年,單晶、多晶光伏組件生命周期內(nèi)的能源消耗和CO2排放強(qiáng)度均逐年下降。其中,能耗強(qiáng)度下降了約39%;CO2排放強(qiáng)度下降了約45%。
為了與其它研究相比較,計(jì)算了光伏系統(tǒng)生命周期內(nèi)的能源消耗,即在光伏組件的基礎(chǔ)上,加上光伏系統(tǒng)集成過(guò)程的能源消耗。經(jīng)計(jì)算,2009年,硅片厚度180 μm的情況下,單晶、多晶光伏系統(tǒng)生命周期內(nèi)的能源消耗分別為2 858 kWh/kWp、2 471 kWh/kWp。這一結(jié)果低于胡潤(rùn)青[3]的研究,其計(jì)算的多晶光伏系統(tǒng)的能源消耗為3 573 kWh/kWp;與嚴(yán)大洲等[12]、中國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)和中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所[7]的研究結(jié)果接近,其計(jì)算的多晶光伏系統(tǒng)的能源消耗分別為2 597 kWh/kWp、2 415 kWh/kWp;高于中國(guó)能源中長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略研究項(xiàng)目組[6]的研究,其估計(jì)的單晶電池、多晶電池全生命周期能耗分別是2 600 kWh/Wp和2 200 kWh/Wp。
為了衡量多晶硅進(jìn)口中的隱含碳,用全生命周期法和表1提供的數(shù)據(jù),計(jì)算了多晶硅生命周期內(nèi)的能耗強(qiáng)度,約220kWh/kg。值得一提的是,該強(qiáng)度的測(cè)算基于中國(guó)的生產(chǎn)工藝和技術(shù),由于國(guó)外的技術(shù)水平較高,進(jìn)口多晶硅生命周期內(nèi)的實(shí)際能耗強(qiáng)度要低于此值。
2 晶硅光伏組件制造中的CO2排放量與應(yīng)用中的CO2減排量
2.1 中國(guó)的光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r
2004年以來(lái),中國(guó)的光伏產(chǎn)業(yè)得到了迅猛發(fā)展。光伏電池產(chǎn)量由2004年的50 MWp增加到2010年的9 000 MWp,增長(zhǎng)了179倍,年平均增速高達(dá)237%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)工業(yè)的發(fā)展速度,是近年來(lái)增長(zhǎng)最為迅速的新興產(chǎn)業(yè)。表4列出了2004-2010年中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r??梢园l(fā)現(xiàn),中國(guó)的光伏產(chǎn)業(yè)突出地表現(xiàn)出兩個(gè)基本特征:
(1)光伏電池的制造與應(yīng)用嚴(yán)重脫節(jié)。2004年,光伏電池出口量占當(dāng)年產(chǎn)量的80%,2005-2009年出口比例則維持在96%以上,2010年出口比例有所下降,但仍高達(dá)94.1%。如此高的出口率在其它產(chǎn)業(yè)間并不多見。
(2)原材料的大量進(jìn)口與成品的大量出口同時(shí)存在。在光伏電池大量出口的同時(shí),作為基本原料的多晶硅卻主要依賴于進(jìn)口。2005-2010年,盡管多晶硅進(jìn)口依存度由95%下降至51%,但中國(guó)多晶硅主要依靠進(jìn)口的局面依然存在。
2.2 晶硅光伏組件制造過(guò)程中的CO2排放量
由于缺乏多晶硅組件與單晶硅組件產(chǎn)量的具體數(shù)據(jù),本文假設(shè)晶硅光伏組件制造中,多晶硅組件與單晶硅組件比例相同,以此估算了2004-2010年中國(guó)晶硅光伏組件制造過(guò)程中的CO2排放量(見圖4)。可以看出,2004-2010年,晶硅光伏組件制造產(chǎn)生的CO2排放量逐年上升,由2004年的14萬(wàn)tCO2上升到2010年的1 440萬(wàn)tCO2,增長(zhǎng)了近102倍。
多晶硅制造是光伏組件制造的關(guān)鍵環(huán)節(jié),也是產(chǎn)生CO2排放的主要環(huán)節(jié)。多晶硅制造過(guò)程中的CO2排放占到組件排放的70%左右。由于多晶硅的大量進(jìn)口,中國(guó)生產(chǎn)的光伏組件中包含了大量的國(guó)外排放??鄢嗑Ч柽M(jìn)口中的CO2排放,中國(guó)晶硅光伏產(chǎn)業(yè)在國(guó)內(nèi)排放的CO2也在逐年上升,由2004年的5.7萬(wàn)tCO2增加到2010年的936.8萬(wàn)tCO2,增長(zhǎng)了164倍左右。
2.3 晶硅光伏產(chǎn)品應(yīng)用過(guò)程中的CO2減排量
光伏系統(tǒng)建成后主要表現(xiàn)為能源生產(chǎn)過(guò)程,光伏發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行中的自耗電不足千分之一,可以忽略不計(jì)[6]。光伏系統(tǒng)的發(fā)電量與太陽(yáng)輻射、光伏組件的朝向、傾角、表面清潔度、環(huán)境溫度等因素相關(guān),估算光伏系統(tǒng)的發(fā)電量較為復(fù)雜,并具有很強(qiáng)的不確定性。本研究采用年有效利用小時(shí)數(shù)乘以裝機(jī)容量來(lái)估算光伏系統(tǒng)的發(fā)電量。年有效利用小時(shí)數(shù)是光伏組件傾斜方陣面上總輻射與發(fā)電系統(tǒng)綜合效率的乘積。李俊峰等[21]計(jì)算了不同發(fā)電方式下中國(guó)各省的年有效利用小時(shí)數(shù),本文取并網(wǎng)系統(tǒng)的低值1 241小時(shí)作為中國(guó)光伏系統(tǒng)的年平均有效利用小時(shí)數(shù)。以此計(jì)算,中國(guó)每Wp光伏系統(tǒng)年發(fā)電量約1.241 kWh。
2004-2010年,中國(guó)光伏電池年新增裝機(jī)容量逐年上升,由2004年的10 MWp上升到2010年的530 MWp,增長(zhǎng)了52倍。光伏電池具有較大的減排潛力,光伏電池每生產(chǎn)1 kWh電力的減排量與所替代的電力密切相關(guān)。受電源結(jié)構(gòu)的影響,2004-2009年中國(guó)度電排放變化較大(表3),這導(dǎo)致光伏電池的減排潛力也不斷變化。為了便于分析,采用2004-2009年間的最大度電排放系數(shù)(2006年,772 gCO2/kWh)作為光伏電池的度電減排量,計(jì)算了2004-2010年晶硅電池新增裝機(jī)每年的CO2減排能力(見圖5)??梢钥闯?,2004-2010年,年新增減排能力隨晶硅電池裝機(jī)量的上升而上升。平均而言,中國(guó)每Wp晶硅電池每年可減排CO2958 g。
3 晶硅光伏組件出口對(duì)中國(guó)CO2排放的影響
3.1 晶硅光伏組件出口導(dǎo)致隱含碳出口
假設(shè)晶硅光伏組件出口中,多晶硅組件與單晶硅組件比例相同,估算了2004-2010年中國(guó)晶硅光伏組件出口中的隱含碳(見圖6)。2004-2010年,中國(guó)晶硅組件出口中的隱含碳逐年增加,由11萬(wàn)tCO2增加到1 355萬(wàn)tCO2,增長(zhǎng)了123倍左右。同期,由于多晶硅進(jìn)口量的逐年增加,多晶硅進(jìn)口中的隱含碳也逐年增加,由8萬(wàn)tCO2增加到503萬(wàn)tCO2,增長(zhǎng)了近62倍。晶硅組件出口中的隱含碳與多晶硅進(jìn)口中的隱含碳相減,中國(guó)表現(xiàn)為隱含碳凈出口國(guó),凈出口量由2004年的3萬(wàn)tCO2增長(zhǎng)到2010年的852萬(wàn)tCO2。隨著多晶硅進(jìn)口比例的減少及晶硅組件出口的快速增長(zhǎng),中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)中隱含碳凈出口量有進(jìn)一步增長(zhǎng)的趨勢(shì)。
3.2 晶硅光伏組件出口損失了潛在的CO2減排能力
光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最終目標(biāo)在于提高可再生能源比例,減少CO2排放。由于光伏電池的大量出口,中國(guó)損失了數(shù)量可觀的、潛在的CO2減排能力。2004-2010年,中國(guó)晶硅電池出口量由36.8 MWp增長(zhǎng)到7 999 MWp,增長(zhǎng)了216倍。如果出口的晶硅電池全部用于國(guó)內(nèi),每年可形成巨大的減排能力。2004-2010年,由于晶硅電池出口所損失的CO2減排能力逐年增加(見圖7)。2004年,中國(guó)損失的CO2減排能力為4萬(wàn)tCO2/年,2010年達(dá)到了766萬(wàn)tCO2/年。按照發(fā)電效率每年0.8%的衰減率計(jì)算,2004-2010年出口的晶硅光伏組件25年生命周期內(nèi)累計(jì)可減排CO2約3.4億t,占2005年全國(guó)CO2排放量(52.7億t[22])的6.5%左右。
3.3 晶硅光伏行業(yè)對(duì)中國(guó)CO2減排的貢獻(xiàn)為負(fù)
由于晶硅光伏組件出口比例過(guò)高,中國(guó)國(guó)內(nèi)安裝的晶硅電池在其生命周期內(nèi)所能減少的CO2排放難以抵消晶硅光伏組件制造過(guò)程中國(guó)內(nèi)產(chǎn)生的CO2排放。圖8是2004-2010年晶硅光伏組件制造中的國(guó)內(nèi)排放與國(guó)內(nèi)裝機(jī)形成的減排能力的對(duì)比??梢钥闯?,除2004年和2010年減排能力略大于CO2排放外,其余年份的CO2減排能力均小于國(guó)內(nèi)實(shí)際的CO2排放。這說(shuō)明,2005-2009年,晶硅光伏行業(yè)對(duì)中國(guó)CO2減排的貢獻(xiàn)為負(fù)。
假設(shè)未來(lái)一段時(shí)間內(nèi),多晶硅供應(yīng)全部實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn),在現(xiàn)有技術(shù)水平下,中國(guó)每制造1 Wp晶硅光伏組件,需要在國(guó)內(nèi)排放CO21 693 g。中國(guó)每安裝1 Wp晶硅電池,每年可減排CO2958 g,按照發(fā)電效率每年0.8%的衰減率計(jì)算,25年壽命內(nèi)可減排CO221.785 kg。以此計(jì)算,中國(guó)若維持晶硅電池使用中的CO2減排量與制造過(guò)程中的CO2排放量的平衡,至少應(yīng)將晶硅組件制造的7.2%安裝在國(guó)內(nèi)使用。假設(shè)未來(lái)一段時(shí)間內(nèi),多晶硅進(jìn)口比例仍保持在50%左右,現(xiàn)有技術(shù)水平下,中國(guó)每制造1 Wp晶硅光伏組件,則需要在國(guó)內(nèi)排放CO21 117 g。這種情況下,中國(guó)若維持晶硅電池使用中的CO2減排量與制造過(guò)程中的CO2排放量的平衡,至少應(yīng)將晶硅組件制造的4.9%安裝在國(guó)內(nèi)使用。
4 結(jié) 論
基于文獻(xiàn)資料,估算了2004-2009年中國(guó)晶硅光伏組件生命周期內(nèi)的能源消耗和CO2排放強(qiáng)度。研究發(fā)現(xiàn),2004-2009年,晶硅光伏組件制造過(guò)程中的能耗強(qiáng)度和CO2排放強(qiáng)度均逐年下降。2009年,單晶、多晶光伏組件制造過(guò)程中的能耗強(qiáng)度分別為2 629 kWh/kWp和2 242 kWh/kWp,碳排放強(qiáng)度分別為1 829 gCO2/Wp和1 559g CO2/Wp。
2004-2010年,由于晶硅光伏組件的大量出口,中國(guó)不僅出口了大量的隱含碳,還損失了數(shù)量可觀的、潛在的CO2減排能力。光伏組件出口中的隱含碳與多晶硅進(jìn)口中的隱含碳相減,中國(guó)表現(xiàn)為隱含碳凈出口國(guó),凈出口量由2004年的3萬(wàn)tCO2增長(zhǎng)到2010年的852萬(wàn)tCO2。如果出口的晶硅電池全部安裝在國(guó)內(nèi)使用,2004-2010年出口的晶硅光伏組件25年生命周期內(nèi)累計(jì)可減排CO2約3.4億t。
由于晶硅光伏組件出口比例過(guò)高,除2004年和2010年外,國(guó)內(nèi)安裝的晶硅光伏組件在其生命周期內(nèi)減少的CO2排放不足以抵消晶硅光伏行業(yè)當(dāng)年的CO2排放量,晶硅光伏行業(yè)對(duì)中國(guó)CO2減排的貢獻(xiàn)為負(fù)。在多晶硅全部國(guó)產(chǎn)的情況下,中國(guó)若維持晶硅電池應(yīng)用中的CO2減排量與制造過(guò)程中的CO2排放量的平衡,至少應(yīng)將晶硅組件制造的7.2%安裝在國(guó)內(nèi)使用。若多晶硅進(jìn)口比例仍保持在50%左右,則至少應(yīng)將晶硅組件制造的4.9%安裝在國(guó)內(nèi)使用。
參考文獻(xiàn)(References)
[1]IEA. PVPS Annual Report 2008[R]. Task 12 - PV Environmental Health & Safety Activities. 2008. 省略/index.php?id=6&eID=dam_frontend_push&docID=39.
[2]胡潤(rùn)青.太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)的能量回收期有多長(zhǎng)[J]. 太陽(yáng)能,2008,(3):6-10. [Hu Runqing. How Long Is the Energy Payback Period of the Solar Photovoltaic System [J]. Solar Energy, 2008, (3):6-10.]
[3]胡潤(rùn)青.我國(guó)多晶硅并網(wǎng)光伏系統(tǒng)能量回收期的研究[J]. 太陽(yáng)能,2009,(1):9-14. [Hu Runqing. Study on the Energy Payback Period of Multicrystalline Silicon Gridconnected PV System in China [J]. Solar Energy, 2009, (1):9-14.]
[4]吳抒. 我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)的能源、環(huán)境與經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估[D].北京:清華大學(xué)碩士學(xué)位論文,2009. [Wu Shu. Assessment on Energy, Environmental and Economic Benefits of China’s PV Industry [D].Beijing: Master Thesis of Tsinghua University, 2009.]
[5]楊金煥. 光伏系統(tǒng)能量?jī)斶€時(shí)間的分析[J]. 上海節(jié)能,2010,(1):11-14. [Yang Jinhuan. Analysis of EnergyBack Time of Photovoltaic System [J]. Shanghai Energy Conservation, 2010, (1):11-14.]
[6]中國(guó)能源中長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略研究項(xiàng)目組.中國(guó)能源中長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略研究:可再生能源卷[M].北京:科學(xué)出版社,2011:175-189. [China’s Medium and Longterm Energy Development Strategy Research Project Group. China’s Medium and Longterm Energy Development Strategy Research: Dossier of Renewable Energy[M]. Beijing:Science Press, 2011:175-189.]
[7]中國(guó)可再生能源學(xué)會(huì),中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所. 中國(guó)新能源與可再生能源年鑒2009[R].
2009. [China Renewable Energy Society, Guangzhou Institute of Energy Conversion of Chinese Academy of Science. Yearbook of China’s new energy and renewable energy 2009[R]. 2009.]
[8]四川省廣漢市經(jīng)濟(jì)和信息化局網(wǎng). 四川省主要工業(yè)產(chǎn)品能耗限額表[S/OL].[2008-3-12], ghgy.省略/upfiles/2008-3/200831211322942064.doc. [Guanghan City of Sichuan Province Economic and Information Technology Bureau. Energy Consumption Limit Tables of Major Industrial Products of Sichuan[S/OL]. [2008-3-12]. ghgy.省略/upfiles/2008-3/200831211322942064.doc.]
[9]班輝,鄒智勇,張萬(wàn)福. 工業(yè)硅生產(chǎn)能耗及節(jié)能分析[J]. 輕金屬,2005,(1):42-43,48. [Banhui, Zou Zhiyong, Zhang Wanfu. Analysis of Power Consumption and Saving in Commercial Silicon Production[J]. Light Metals, 2005, (1):42-43, 48.]
[10]傅積賚. 我國(guó)硅產(chǎn)業(yè)發(fā)展需審慎[J]. 精細(xì)與專用化學(xué)品,2010,18(3):1-4. [Fu Jilai. Development of Silicon Lndustry in China to Be Taken Prudent[J]. Fine and Specialty Chemicals, 2010,18(3): 1-4.]
[11]吳復(fù)忠,金會(huì)心. 工業(yè)硅生產(chǎn)能耗分析及節(jié)能方向與途徑[J]. 工業(yè)爐,2010,32(6):27-30. [Wu Fuzhong, Jin Huixin. Analysis of Energy Consumption and Directions and Measures of Energy Conservation in Metallurgical Silicon Production[J]. Industrial Furnace, 2010, 32(6): 27-30.]
[12]嚴(yán)大洲,宗紹興,湯傳斌,等. 多晶硅生產(chǎn)不存在“高能耗、高排放”[J]. 有色冶金節(jié)能,2010,26(6):19-22. [Yan Dazhou, Zong Shaoxin, Tang Chuanbin, et al. “High Energy Consumption, High Emissions” Does Not Exist in Polysilicon Production[J]. Energy Saving of Nonferrous Metallurgy, 2010, 26(6): 19-22.]
[13]中華人民共和國(guó)工業(yè)和信息化部公告. 工聯(lián)電子(2010)137號(hào)[EB/OL].[2010-12-31]. 省略/zwgk/2011-01/24/content_1791452.htm. [Announcement of MIIT of the People’s Republic of China. Electronics Industry Alliance (2010) No.137 [EB/OL]. [2010-12-31]. 省略/zwgk/2011-01/24/content_1791452.htm.]
[14]PHOTON Consulting and Solarbuzz LLC. Solar Power Industry Overview[R/OL]. 2009. pg.省略/acc/HK_DISC/stock_NT/2009/10/19/00712_000879423_11.pdf
[15]國(guó)家統(tǒng)計(jì)局能源統(tǒng)計(jì)司. 中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒2009[M].北京:中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社. [Department of Energy Statistics of National Bureau of Statistics of China. China Energy Statistical Yearbook 2009[M]. Beijing: China Statistics Press.]
[16]國(guó)家統(tǒng)計(jì)局能源統(tǒng)計(jì)司. 中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒2010[M].北京:中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社. [Department of Energy Statistics of National Bureau of Statistics of China. China Energy Statistical Yearbook 2010[M]. Beijing: China Statistics Press.]
[17]中國(guó)可再生能源學(xué)會(huì),中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所. 中國(guó)新能源與可再生能源年鑒2010[R].2010. [China Renewable Energy Society, Guangzhou Institute of Energy Conversion of Chinese Academy of Science. Yearbook of China’s New Energy and Renewable Energy 2010[R]. 2010.]
[18]SEMI, PVGroup, CPIA. 2011中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告[R]. 2011. [SEMI,PVGroup,CPIA.China PV Industry Development Report 2011[R]. 2011.]
[19]趙玉文,王斯成,王文靜,等. 中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究報(bào)告(2006-2007)[R].2007. [Zhao Yuwen, Wang Sicheng, Wang Wenjing, et,al. China PV Industry Development Research Report 2006-2007[R]. 2007.]
[20]趙勇強(qiáng),時(shí)麗,高虎,中國(guó)可再生能源發(fā)展?fàn)顩r、展望及政策措施建議[J]. 中國(guó)能源,2011,33(4):5-8. [Zhao Yongqiang, Shi Jinli, Gao Hu. Renewable Energy Development in China-Overview in 2010 and Prospect in 2011[J]. Energy of China, 2011, 33(4):5-8.]
[21]李俊峰,劉穎,王斯成,等. 中國(guó)兩岸光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告[R],2010. [Li Junfeng, Liu Ying, Wang Sicheng, et al. Report on China’s PV Industry Development among Crossstrait Destinations[R], 2010.]
[22]齊曄.2010中國(guó)低碳發(fā)展報(bào)告[M].北京:科學(xué)出版社,2011. [Qi Ye. Annual Review of Lowcarbon Development in China: 2010[M]. Beijing: Science Press. 2011.]
Impacts of Crystalline Silicon Solar PV Module Exports on China’s Carbon Emission
LI Huimin1, 2 DONG Wenjuan2 ZHU Yan2 QI Ye1, 2
(1.School of Public Policy and Management, Tsinghua University, Beijing 100084, China;
2.Climate Policy Initiative, Tsinghua University, Beijing 100084, China)
Abstract
This study examines the energy consumption and CO2 emissions of China’s crystalline silicon solar photovoltaic (cSi PV) module manufacturing process from 2004 to 2009. Analysis based on available literature shows that the intensities of both energy consumption and CO2 emissions of module production gradually decreased year by year during this period. In 2009, energy consumptions of the manufacturing process of monocrystalline and polycrystalline silicon PV modules were2629 kWh/kWp and 2242 kWh/kWp, respectively; CO2 emissions were 1829g/Wp and 1559 g/Wp, respectively. China’s large export volume of PV modules brought about substantial embodied carbon export as well as a huge loss of potential CO2 emission reduction capability. China’s net export of embodied CO2 increased from 30,000 tons in 2004 to 8,520,000 tons in 2010. If all the exported cSi cells were installed domestically, China would reduce a total of 340 million tons of CO2 emissions within the solar cells’ service life. Since carbon emissions avoided from China’s domestic cSi PV installations in their fulllife cycle could not offset the total emissions from module manufacturing process, the development of cSi PV industry has barely contributed to China’s CO2 emissions reduction initiative. In order for avoid emissions through PV applications to balance CO2 emissions in the manufacturing process of the PV modules, a minimum of 7.2% of China’s cSi solar PV modules needs to be installed domestically if all polycrystalline silicon feedstock was produced domestically. A minimum of 4.9% of China’s cSi solar PV modules needs to be installed domestically if the import rate of polycrystalline silicon feedstock remains at 50%.
Key words crystalline silicon solar PV cell; embodied carbon; CO2 emission; life cycle assessment
收稿日期:2011-11-08
作者簡(jiǎn)介:李惠民,博士后,主要研究方向?yàn)橹袊?guó)低碳發(fā)展政策。