太阳能产业发展调研报告

我国太阳能资源开发和利用状况调查

当电力、煤炭、石油等不可再生能源频频告急，能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈时，越来越多的国家开始实行"阳光计划"，开发太阳能资源，寻求经济发展的"新动力"。我国受地理位置的影响，蕴藏着丰富的太阳能资源，然而颇受"阳光"厚爱的中国，太阳能资源开发尚且滞后，如何把阳光留住，催生"阳光经济"，是我国科学发展面临的一个严峻课题。

有着"世界屋脊"之称的青藏高原，地广人稀，在许多农牧区，电网无法延伸、水利资源紧缺，过去牧民们大多靠"酥油灯"照明。近年来，青海省积极开发新能源，他们利用高原上日照时间长，辐射强度大，太阳能资源丰富的优势，开发太阳能资源，在偏远地区建成多个太阳能光伏电站和风光互补电站，成为我国开发太阳能资源的排头兵。

目前，青海农牧区的１１２个无电乡全部建成太阳能光伏电站，解决了９０８个无电村农牧民的生活用电，覆盖农牧民人口５０多万。青海全省人口５５０万，如今七分之一的人口靠太阳能告别无电时代。在推进太阳能光伏电站建设的同时，青海省政府制作太阳能灶６６０００台，全部免费发放给干旱山区的农牧民，使３０万农牧民用上了太阳能灶。

青海省农村牧区能源办公室主任李世民介绍，太阳能灶操作简易，使用方便，清洁卫生，没有污染，使用年限一般可达１５年。推广使用太阳能灶，大大减少了燃料短缺地区农牧民砍伐灌木林的数量，促进了环保工作。据测算，青海省利用太阳能发电所产生的电能相当于几个中型水电站的产量。太阳能的使用，为解决电网不能覆盖地区的农牧民用电问题开辟了新途径。

青海省新能源研究所所长、副研究员张治民说，太阳能产品最适合沟大山深的西部高原地区。青海一些地区从县到乡有５０－２００公里的远距，用常规电网建设供电，造价成本极高，运距长，电损大，加之使用用户少，很多高原地区多年来无法实现供电。海西州乌兰县赛什克乡托海村的９３户农民，２０多年尝尽了无电的苦头。２００３年，这个村建起了一个太阳能光伏电站，解决了全村农民和村小学、卫生院、党员活动室、青年文化室的用电。村民张明成高兴地说："我们点了２０多年的煤油灯，如今有了电，家家户户都能看上电视了！"

当前，我国甘肃、新疆、青海、西藏、云南等省区，还有２万多个村落的７００多万户农牧民过着无电生活。而大力推广实施的太阳能发电技术，则开始让无电的群众过上"光明"的日子。我国西部地区海拔高，光照丰富，有着利用太阳能进行光伏发电的优越条件，近年来，我国相继推行"光明工程"、"送电到乡工程"，许多地方选择光伏发电技术，解决用电难问题。一块２０瓦的太阳能电池板一天光照可供３个９瓦节能灯５个小时照明，采用太阳能发电是一种很有效的能源补充形式。用太阳能在边远地区分散供电，既环保又经济，比延伸电网或柴油发电有明显的优势。

中科院专家马胜红说， 我国地处北半球，南北距离和东西距离都在５０００公里以上。在我国广阔的土地上，大多数地区年平均日辐射量在每平方米４千瓦时以上，西藏日辐射量最高达每平米７千瓦时。我国２／３以上地区的年日照大于２０００小时，与同纬度的其他国家相比，与美国相近，比欧洲、日本优越得多，我国太阳能资源的理论储量达每年１７０００亿吨标准煤。

从全国太阳年辐射总量的分布来看，西藏、青海、新疆、内蒙古南部、山西、陕西北部、河北、山东、辽宁、吉林西部、云南中部和西南部、广东东南部、福建东南部、海南岛东部和西部以及台湾省的西南部等广大地区的太阳辐射总量很大，尤其是以青藏高原地区为最，那里平均海拔高度在４０００米以上，大气层薄而清洁，透明度好，纬度低，日照时间长。

据介绍，我国太阳能光伏技术开始于２０世纪７０年代，开始时主要用于空间技术，而后逐渐扩大到地面并形成了中国的光伏产业。截至目前，累计总投资４０多亿元人民币，中国可再生能源计划和国家送电到乡工程，已利用太阳能发电为我国内蒙古、甘肃、新疆、西藏、青海和四川等地共１６万无电户解决了用电问题。目前，我国已安装光伏电站约５万千瓦，主要为边远地区居民供电。

近年来，国际社会十分重视太阳能资源的开发和利用，并出台一系列政策加以扶持。我国的太阳能资源开发要想迈上新的台阶，还面临着诸多政策和技术问题需要解决。

回顾１００年间能源工业的发展历史，人类正在消耗地球５０万年历史中积累的有限能源资源煤和石油，虽然极大地解放了生产力，但同时也向人类敲响了常规能源面临枯竭的警钟。根据有关材料显示，人类己确知的石油储备将用４０多年，天然气６０余年，煤大约２００年。另外，以化石能源为主体的能源结构，对人类环境的破坏显而易见，每年排放的二氧化碳达２１０万吨，并呈上升趋势，从而造成冰雪消融，冰川退缩，全球气候变暖。能源短缺和环境保护是２１世纪经济发展和能源领域最重要的课题。

目前国际上对太阳能资源已经十分重视。据了解，２０世纪７０年代以来，世界上许多国家掀起了开发利用太阳能和可再生能源的热潮。利用太阳能发电的光伏发电技术被用于许多需要电源的场合，上至航天器，下至家用电源，大到兆瓦级电站，小到玩具，光伏电源无处不在。２０世纪８０年代，美国建成抛物面槽太阳能发电站，俄罗斯、澳大利亚、瑞士也相继建立了太阳能发电厂，１９９２年日本太阳能发电系统和电力公司电网联网，２０００年有７万家庭安装了太阳能家庭发电设备，预计到２０５０年德国消耗的能量半数将来自太阳能。

近年来，世界范围内太阳能光伏技术和光伏产业发展很快，光伏发电已经从解决边远地区的用电和特殊用电已经逐步转向并网发电和建筑结合供电的方向发展，并且发展十分迅速。美国、德国、日本、加拿大、荷兰等国家纷纷制定了雄心勃勃的中长期发展规划推动光伏技术和光伏产业的发展，世界光伏产业以３１．２％的平均年增长率高速发展。

９０年代以来联合国召开了一系列有各国领导人参加的高峰会议，讨论和制定世界太阳能战略规划、国际太阳能公约，设立国际太阳能基金等，推动全球太阳能和可再生能源的开发利用。１９９７年美国总统克林顿宣布了太阳能百万屋顶计划，到２０１０年在美国国内建造１００万座太阳能屋顶，计划完成后每年减少排二氧化碳相当于８５万辆汽车的排放量。其他一些国家也相继宣布了各国太阳能屋顶的计划。

据资料预测显示，到２０１０年，全世界光伏产业将累计达到１４-１５GW，这表明世界光伏产业发展有着远大的发展空间。勿容置疑，开发太阳能资源，已经成为全球解决能源紧张的战略性计划。

我国在太阳能应用技术研究和产品开发方面已经取得了一定成就，但目前太阳能产品并没有走进千家万户，在常规能源短缺已经成为制约我国经济发展瓶颈的今天，清洁、无穷的太阳能利用应有更大空间，太阳能产品也有更大的市场潜力可挖。

客观上讲，由于目前太阳能开发应用技术还不够完善，客观上对推广使用有一定的阻碍。如太阳能产品的使用受天气因素的影响较大，在阴天下雨和晚上使用太阳能产品效果不理想；太阳能产品功率不够，如夏季中午时分，一个２平方米的太阳灶功率约为１．５千瓦，可以烧水、蒸饭，但在需要旺火煮面和炒菜时就无能为力了；价格偏高，如太阳能发电装置，每瓦的平均成本在７０元以上，考虑到一户普通家庭中电灯、冰箱、电视等电器的耗电量，最起码需要５个千瓦，投资在３５万元左右，绝大部分家庭不能承受；太阳能热水器由于价位较高，在农村地区难以被接受等。

但同时不可否认的是，目前许多人对太阳能利用的好处认识不足，我国对太阳利用技术宣传、推广力度不够。如我国目前建成和在建的许多高楼大厦在设计中就根本没有考虑太阳能的使用，太阳能热水器通水管道"无路可走"，安装还要与邻里沟通，十分麻烦；许多人对"太阳房"的理念几乎一无所知，以后要改建就几乎意味着重新建房；更多的人则单纯认为使用太阳能不如烧煤烧气方便划算、太阳能产品是高科技产品，离我们的生活还很遥远，而根本不从改变我国能源结构，缓解能源紧缺矛盾方面考虑问题。

事实上推广使用太阳能，于己于国都是大有好处。张治民所长说，他们通过试验发现，一个２平方米的太阳灶价格在１５０元左右，至少可以节约一半以上的秸杆和煤炭，半年就能收回成本；再如太阳房，太阳房建造成本虽然比普通房屋高２０％，但对冬季取暖主要依靠煤炭的北方农村来说，却能够为一户家庭节约７０％以上的取暖用煤炭，从长远看是非常划算的。

我国光伏产业与国际光伏发展仍有较大的距离，世界光伏产业每年以３１％的速度发展，而我国的光伏产业每年增长率是１５％，１９９９年世界光伏组件的产量是２００MW，我国的光伏组件产量只有３MW，只占世界产量的１．５％。

张治民分析认为：我国在太阳能资源开发的技术层面上还很落后。太阳能光伏发电的最基本元件是晶体硅，要从石英砂中提取９９.９９％纯度的晶体硅才能做成优质的光伏组件，而国内的工艺技术难以达到这样的要求。（注：张治民，男，1964年生，中共党员，工学学士学位，研究员，享受政府特殊津贴（国务院）专家。现任青海新能源（集团）有限公司董事长兼总经理，青海省新能源研究所所长，兼任青海华硅能源有限公司，青海省太阳能电力有限责任公司及青海光明工程有限公司董事长，青海尚德尼玛太阳能电力有限公司副董事长， 江苏华日源电子科技有限公司副董事长，中国可再生能源学会理事，青海太阳能学会理事长。）

在青海省新能源研究所的生产车间，记者看到，一块成品的电池板，其硅片和玻璃膜都是来的德国和澳大利亚。由于目前国际上生产太阳能光伏电池的原材料吃紧，虽然新能源研究所有不少订单，但是生产量无法跟上要求。张治民说，我国目前太阳电池和组件一年的生产水平仅仅相当于德国西门子公司一个月的产量。由于缺乏技术，我国的太阳能产品元件大多需要进口，生产成本很高。如一台能满足家庭日常电器需要的２００Ｗ的光伏系统，市场价为１５０００元。这样的高价位使太阳能发电产品的推广在我国具有很大的难度。

张治民认为，我国光伏应用与发达国家比较差距很大另一个原因是缺少政府的鼓励措施。他说，欧美发达国家大都制订了"阳光计划"，并采取措施鼓励居民安装太阳能发电系统，比如部分赠款、无息贷款等，并以高出普通电价几倍的价格购买居民家中多余的太阳能电量。例如德国的居民家中并网发电，自用电是０.１欧元／度，而卖出的电价是０.５欧元／度。目前，德国和日本的许多居民将买太阳能发电系统作为一种经济投资。发达国家在还以法律的形式促进太阳能产业的发展，如美国早在１９７８年就颁布了有关可再生能源的法律，德国、日本等发达国家也制定了类似法律，这些国家在法律的引导、协调和保护之下，太阳能的开发和利用取得了飞速发展，在美国有１００万户家庭用太阳能采暖，另外２５万个家庭用"被动太阳能采暖"，以色列在２０世纪８０年代为太阳能热水器立法，规定凡新建住宅必须按技术规范安装太阳能热水器，从而使以色列的太阳能热水器普及率迅速达到了８５％。而我国在太阳能资源开发方面的立法几乎为零。

目前，我国的太阳能屋顶计划和光伏并网发电在北京、深圳、西宁等小范围地区进入了实验阶段。光伏发电成本高，无法与常规能源竟争，所以更需要政府制定强有力的法规和政策支持以驱动我国光伏产业的商业化发展，尤其要参考德国、日本近年在光伏产业和光伏市场方面的经验。

如何使目前边远农村地区发展的光伏产业走入城市市场，缓解我国的能源压力，这首先要加大研究开发的投入，从技术创新和突破上加快降低成本的步伐；其次，政府要制定宏观政策和法规，鼓励光伏产业和市场的发展，促进全国光伏技术、产业和市场的整体发展。这样，我国的"阳光经济"才能充分释放出它的巨大潜能。

（来源：新华网 | 作者：王圣志、文贻炜）

国外太阳能资源开发和利用

1974年至1997年，美日等发达国家硅半导体光电池发电成本降低了一个数量级：从每瓦50美元降到了5美元。此后世界各国专家大都认为，要使太阳能电站与传统电站（主要是火电站）相比具有经济竞争力，还有一段同样长的路要走——其成本再降低一个数量级才行。目前美国等国家建的利用太阳池发电的项目很多。在死海之畔有一个1979年建的7000平方米的实验太阳池，为一台150千瓦发电机供热。美国计划将其盐湖的8．3％面积（约8000平方千米）建成太阳池，为600兆瓦的发电机组供热。今年6月，亚美尼亚无线电物理所的专家宣布，已在该国山地开始建造其“第一个小型实验样板”型工业太阳能电站。该电站使用的涡轮机不是新的，而是使用寿命已届满而从直升机上拆下来的涡轮机，装机容量仅100千瓦，但发电成本仅0．5美分／千瓦小时，效率高达40％—50％。

俄罗斯学者在太阳池研究方面也取得了令人瞩目的进展。一家公司将其研制的太阳能喷水式推进器和喷冷式推进器与太阳池工程相结合，给太阳池附设冰槽等设施，设计出了适用于农家的新式太阳池。按这种设计，一个6到8口人的农户建一个70平方米的太阳池，便可满足其100平方米住房全年的用电需要。另一家研究机构提出了组合式太阳池电站的设计思想，即利用热泵、热管等技术将太阳能和地热、居室废热等综合利用起来，使太阳池发电的成本大大下降，在北高加索地区能与火电站竞争，并且一年四季都可用，夏天可用于空调，冬天可用于采暖。

  对于淡水资源缺乏的国家来说，太阳池还有另一项不可多得的好处：据专家测算，在近海浅水区建一个面积2163平方千米、深1.2米的太阳池，可为10吉瓦的发电机组供热，并可每年产淡水2立方千米。

在欧美一些先进国家，目前正在广泛开展应用“光电玻璃幕墙制品”，这是一种将太阳能转换硅片密封在（尤如夹层玻璃）双层钢化玻璃中，安全地实现将太阳能转换为电能的一种新型生态建材。美国的“光伏建筑计划”、欧洲的“百万屋顶光伏计划”、日本的“朝日计划”以及我国已开展的“光明工程”将在建筑领域掀起节能环保生态建材的开发应用热潮，极大的促进了太阳能在新型建材产品中的应用。

在发展中国家，各国也在积极发展利用太阳能。如菲律宾早在九九年，政府已批出了首个太阳能计划，在澳洲政府“海外援助计划”的协助下，在全国263个社区安装1000个太阳能系统。目前菲政府正在推行全球最大太阳能应用计划，整个计划耗资4800万美元，是目前为止世界上最庞大的太阳能计划。太阳能发电计划共分两期，受惠的除了民居外，还包括25个灌溉系统、97个净水及分配系统、68间学校和社区中心，及35间诊所。

由此看来，全人类梦寐以求的太阳能时代实际上已近在眼前，包括到太空去收集太阳能，把它传输到地球，使之变为电力，以解决人类面临的能源危机。随着科学技术的进步，这已不是一个梦想。由美国国家航空和航天局与国家能源部建造的世界上第一座太阳能发电站，最近将在太空组装，不久将开始向地面供电。

（另注：20##年国外太阳能光伏展会）

第四届阿联酋未来能源展览会

WFES2011 阿布扎比 20##年1月17-20日

20##年韩国世界太阳能展览会

（GREEN ENERGY EXPO）  ☆首尔 20##年2月

日本东京国际光伏能源展

 (2011 PV EXPO)" ☆东京 20##年3月2-4日

第四届土耳其太阳能展览会

（GUNESENERJISI）   伊斯坦布尔 20##年3月10-13日

韩国国际绿色能源展览会   大邱 20##年4月6-8日

意大利维罗纳太阳能博览会展

（Solar expo2011）   维罗纳 20##年5月4-6日

德国慕尼黑国际太阳能展览会 (Intersolar)   慕尼黑 20##年6月8-10日

法国可再生能源及能源控制展览会   巴黎 20##年6月

北美国际太阳能技术展

（Intersolar North Amercia)"   旧金山 20##年7月12-14日

第26届欧洲光伏大会暨展览会

（26-EU-PVSEC）巡展    汉堡 20##年9月5-8日

第五届印度国际新能源展览会

（Renewable Energy India2011）    新德里 20##年8月10-12日

20##年澳大利亚全能源展 ☆墨尔本 20##年10月

美国加州太阳能展览会

(Solar Power 2011)   达拉斯 20##年10月18-20日

亚洲可再生能源展及会议   新加坡 20##年11月

太阳能产业必须走国际化道路

“国内市场永远培育不出国际品牌。”山东力诺瑞特公司总经理申文明近日在上海经销商大会上针对国内太阳能行业的观点，引起不少业内人士的共鸣。    “国内市场永远培育不出国际品牌。”山东力诺瑞特公司总经理申文明近日在上海经销商大会上针对国内太阳能行业的观点，引起不少业内人士的共鸣。

    近年来中国太阳能行业在“家电下乡”中实现了快速增长，但在国际市场上尚未获得应有的地位和认可。行业专家表示，从未来产业持续健康发展的角度看，太阳能企业一定要走出国门，树立国际品牌，推动中国从太阳能大国走向太阳能强国。

    申文明的观点或许直指当前国内太阳能热利用的软肋。

    相关数据显示，目前中国已成为世界第一大太阳能热水器生产国，但却缺乏在国际上叫得响的品牌。从20##年以来，受太阳能“家电下乡”等利好政策推动，太阳能热利用行业实现了高达30％的销售增长。但另一方面，国内太阳能热利用行业的积弊未有大的改观。  

    从整体上看，龙头企业的市场占有率不到20％，规模分散，质量参差不齐的情况明显。更为严重的是，在20##年财政部、商务部和工信部联合公布的家电下乡产品考核通报中，太阳能热水器企业位居黄牌警告数第一，在26家被警告的下乡生产企业中，热水器占10家，在39家被警告的下乡流通企业中，热水器企业占一半。

    同时有业内专家指出，由于技术研发投入不足，多年来中国太阳能热利用产业主要停留在低端的热水利用领域，在核心技术上仍与国际领先水平有较大差距，而这背后意味着庞大的高端市场尚未被中国企业打开。

    在20##年举行的太阳能热利用产业高峰论坛上，国家能源局有关专家表示，现在全世界太阳能热利用行业在快速发展，欧洲、非洲、南美都有非常大的市场空间，中国企业应放眼世界，走出国门，建成全球化的体系。

    相关资料显示，太阳能热利用市场正在全球快速增长。以美国为例，美国的太阳能需求在20##年增长了36％，而同期对石油的需求只增长了2％。美国将在20##年至20##年间，每年投资5亿美元补助“太阳能房屋”建设计划，目标是在未来10年里新建1000万个屋顶太阳能系统和20万个太阳能热水供暖系统，美国将因此成为重要的太阳能市场。

    有业内人士表示，从全球太阳能热利用产业发展的趋势看，国际化是不可避免的方向。而要在这个趋势中占据主导地位，只有加大技术研发，靠产品质量和技术含量取胜。故步自封，只能获利一时，但未来将面临技术先导的国内外企业的巨大压力。当前，国内太阳能行业必须实现从热水到热能的转变，逐步缩小与国际太阳能技术的差距。

    业内人士认为，刚刚启动的“十二五”将为中国太阳能产业整体提升及走向国际化创造难得的契机。未来5年太阳能产业有望成为我国新兴能源支柱产业。

下阶段，国家将通过继续推广利用太阳能热水器、稳步启动国内太阳能发电市场、加强行业规划和准入管理等措施，努力将其培养成我国先进的装备制造产业和新兴能源支柱产业。到20##年我国太阳能热利用面积将达到4亿平方米。

    申文明表示，要推动中国太阳能产业整体水平的提高，必须在产品格局上适应国际需求，推动中国目前太阳能热利用产品从单一的热水器产品向多元化热能产品转变，加大在太阳能空调、太阳能锅炉等中高温热利用领域的投入和精力，以挖掘太阳能产业的深度利用，求得更大的经济和社会效益。

    此外，有专家表示，当前除了政府加大扶持力度之外，国内太阳能企业也不应闭门造车，在日益开放的市场面前，应加大多种合作模式，例如校企结合的模式，推动太阳能产业核心技术的升级。同时，应善于借助外脑，追踪、引进世界先进的太阳能热利用技术，做到“国际核心技术为我所用”，从而提升国内太阳能热利用技术的水平，奠定企业在国际市场的地位。

来源:中国太阳能网/太阳能信息报      作者:周文林

河南太阳能热利用市场调查

近年来，我国太阳能热利用行业发展速度很快，河南省作为我国人口第一大省，也是太阳能热利用市场竞争最激烈的地区之一。受20##年太阳能行业持续疲软的影响，当地不少业内人士认为，20##年的太阳能热利用市场仍将有不少企业倒闭或转行。面对这一严峻的问题，太阳能热利用企业努力的方向是什么？行业将呈现怎样的发展轨迹？身处市场一线的企业老板们又是如何看待这一问题的？日前，本网记者在郑州举办的第九届全国太阳能春交会期间，采访了部分太阳能企业经理人，并对河南太阳能市场的形势作了调查分析。

1.60%的中小企业将有可能死掉 ——德国欧方（中国）有限公司总经理朱金祥

   朱金祥进入太阳能行业11年来，亲眼见证了我国太阳能热利用行业的蓬勃发展，也见证了我国太阳能热利用行业发展中不规范带来的危害。11年前，他在一家企业负责销售太阳能真空管的时候，顾客都说他是骗子，因为当时多数人都不相信这个管子能加热水。如今太阳能企业遍地开花，证明这是个好行业。20##年太阳能热利用企业销售出现下滑，不少企业倒闭，出现这些问题，他认为主要是中间运作不规范，打击力度小，国家在监管方面的滞后。[详细]

2.洗牌时间预计需要3年——河南郑州及时雨新能源科技有限公司（郑大太阳能）总经理江振海

   据江振海介绍，全国有名的太阳能品牌在河南市场都有销售，光本地企业就有30多家，但真正在市场上有一点知名度的本地企业并不多。20##年郑大销售了2万台，比20##年增长了50%。进入20##年后，明显感觉市场和20##年不一样了。20##年过年后出货一直很顺，但20##年出货比较慢，也许和河南气候干旱有关系。20##年郑大的销售目标是增长100%，实际不低于50%。要完成这个目标，在当前的市场情况下难度很大。但是河南市场很大，有2万多个村，一个村销售10台太阳能的话就是20万台。

3.行业竞争会更加残酷 ——北京圣普太阳能有限公司营销总监刘加宁

   刘加宁说，在前几年河南太阳能市场招商很顺手，从去年开始，就比较吃力了。今年，圣普3月份就全面进入了市场招商阶段，从目前的情况看，形势还不明朗。圣普的销售范围主要是以河南为主，目标是3年内打造河南第一品牌，圣普今年定的目标是销售额3000万元，比20##年增长30%以上。从目前的销售情况看，乡镇市场势头不错，苏州一个代理商从春节开始已经销售了30多台机子。

4.不转型 市场将越来越小——郑州天力配件总经理梁珍星

    在河南地区数得上名号的太阳能配件商有30多家，而梁珍星的天力太阳能配件连锁店就是其中之一，目前在河南有7个店，郑州店只做没有分店的地区。20##年尽管受行业销售下滑的影响，天力郑州店仍然销售了600多万元，对于今年的市场，梁珍星也很担心。天力太阳能配件连锁店与其他同行最大的不同是门店都是自己投资的连锁店，今年的任务销售目标是增长25%，目前看有一点困难。

结论  ：位于郑州十八里河的太阳能城，主要以经营中小品牌太阳能为主。笔者在这里采访时，发现各商户都在开门迎客，当询问销售情况时，多数店员都表示销售不好，出货太少，和前几年相比，下降幅度很大。有关业内人士认为，今年太阳能市场的竞争会更激烈，会继续向大企业、大品牌集中，但总体市场是增长的，本地有实力的企业仍会有很大的市场。太阳能行业进入了洗牌时代，中小企业要力争产品多元化，尽快实现转型升级。

太阳能产业发展调研报告

目     录

引  言

第一章 太阳能光热产业发展及趋势

第一节 我国太阳能光热应用现状

1.综  述

2．太阳能热水器

3．太阳能地板采暖

4．太阳能空调技术

5．太阳能干燥除湿技术

6. 太阳能热发电技术

7．太阳能海水淡化

第二节 我国太阳能光热产业发展

1．光热产业发展现状

2.太阳能光热产品优势

3.太阳热水器国内市场销量

4.太阳热水器出口看好

第三节  太阳能光热利用产业发展趋势

1.内需旺盛

2.规模扩大

3.太阳能与建筑一体化

4.太阳能热利用发展的重点

5.我国太阳能热利用发展的目标

第四节 发达国家太阳能热利用现状及趋势

1.美国太阳能热利用

2.西欧太阳能热利用

3.日本太阳能热利用

4 .韩国太阳能热利用

5. 太阳能热利用产品国际市场分析

第二章 太阳能光电产业发展状况及趋势

第一节 太阳能光电发展状况

第二节 光伏新技术发展趋势

第三节  国外光伏市场发展现状与趋势　

1德国:巴伐利亚州将建成大型太阳能发电场

2.日本：自家发电还能卖给政府

3.韩国：20##年将建设世界最大太阳能电厂

 4.以色列：立法推动太阳能开发

第四节 太阳能光电应用

1.太阳能光伏电站

2.太阳能光电制氢

3.太阳能汽车

第三章 发展太阳能产业的意义及作用

1.发展阳光经济，建设节能社会

2.未雨绸缪，应对“后石油时代”


                                 

太阳能产业发展调研报告

摘  要：太阳能以其储量的“无限性”、存在的普遍性、开发利用 的清洁性以及逐渐显露出的经济性等优势，其开发利用是最终解决常规能源特别是化石能源带来的能源短缺、环境污染和温室效应等问题的有效途径，是人类理想的替代能源。当前，太阳能开发利用技术及其推广应用突飞猛进，成为全球发展最快的能源。20##年，全球太阳能电池的销售量增加了40% ，太阳能热水器正以其优良的性能价格比不断地冲击燃气、电热水器市场，年平均递增速度高达20%-30%，已形成行业；太阳能热电站也已商业化，是大型太阳能电站的希望所在；光电 技术发展更快，表现在光电转换效率的不断提高和光电池制造成本的不断下降以及各种新型太阳能电池的问世。各国对太阳能的开发利用给予了极大关注，突出表现在各国政府推出的 光伏计划，如德国的“千顶计划”，日本的“朝日七年计划”以及美国的“百万屋顶计划” 等。以色列在其房屋太阳能热水器安装率达80%的情况下，更是明文规定，凡新建房屋必须 配置太阳能热水器。我国太阳能开发利用有其成功之处，但也存在诸多问题和不足。在综合 分析我国太阳能开发利用现状的基础上，我们组对太阳能产业进行了如下思考：① 重视太阳能 开发利用，迎接太阳能经济时代；②加大投资力度，实施强化的光电、光热发展战略；③加大政策 优惠程度，扶植太阳能产业；④发挥自身资源优势，转化太阳能产业优势。

引         言

人类利用太阳能已有几千年的历史，但发展一直很缓慢，现代意义上的开发利用只是近半个世纪的事情。1954年美国贝尔实验室研制出世界上第一块太阳电池，从此揭开了太阳能开发利用的新篇章。之后，太阳能开发利用技术发展很快，特别是70年代爆发的世界性的石油危机有力地促进了太阳能开发利用。经过近半个世纪的努力，太阳能利用技术及其产业异军突起，成为能源工业的一支生力军。

在跨入21世纪之际，人类将面临实现经济和社会可持续发展的重大挑战，在有限资源和环保严格要求的双重制约下发展经济已成为全球热点、难点问题。而能源问题将更为突出，一方面，常规能源的需求剧增和能源资源严重匮乏，另一方面，化石能源的开发利用带来了一系列诸如环境污染，温室效应等问题，目前的环境问题，很大程度上是由于能源特别是化石能源的开发利用造成的。因此，人类要解决上述能源问题，实现可持续发展，只能依靠科技进步，大规模地开发利用可再生洁净能源。太阳能以其独具的优势，其开发利用必将在21世纪得到长足的发展，并终将在世界能源结构转移中担当重任，成为21世纪后期的主导能源。如果说20世纪是石油世纪的话，那么21世纪则是可再生能源的世纪，太阳能的世纪。

世界各国，尤其发达国家对21世纪的能源问题都特别关注。各国专家都看好太阳能等可再生能源，尽管目前太阳能的利用仅在世界能源消费中占很小的一部分。据权威专家估计，如果实施强化可再生能源的发展战略，到下世纪中叶，可再生能源可占世界电力市场的3/5，燃料市场的2/5。在世界能源结构转换中， 太阳能处于突出位置。美国的马奇蒂博士对世界一次能源替代趋势的研究结果表明，太阳能将在21世纪初进入一个快速发展阶段，并在20##年左右达到30%的比例，次于核能居第二位，21世纪末太阳能将取代核能居第一位。壳牌石油公司经过长期 研就得出结论，下一世纪的主要能源是太阳能；日本经济企划厅和三洋公司合作研究后则更乐观地估计，到20##年，世界电力生产的一半将依靠太阳能。正如世界观察研究所的一期报告所指出：正在兴起的“太阳经济”将成为未来全球能源的主流。

太阳能的应用领域非常广泛，但最终可归结为太阳能光热利用和光电利用两个方面。

第一章 太阳能光热产业发展及趋势

我国太阳能光热应用现状

1.综  述

当前太阳能热利用最活跃、并已形成一个朝气蓬勃的产业。太阳能热利用可归纳为太阳能热发电(能源产出 )和建筑用能(终端直接用能——包括采暖、空调和热水)。

中国从20世纪50年代开始太阳能集热器的研究，在高温集热器、中温集热器及应用技术方面都进行过一定的研究，但目前只有低温集热器及其应用技术最成熟，其中太阳能热水器已形成了相当的规模，已形成中国可再生能源领域中最大的产业之一；太阳能干燥器和被动太阳房技术日趋成熟，也得到了相当规模的推广及应用。太阳能热发电技术研究已经取得突破，各地争相筹建示范工程，势头看好。

2．太阳能热水器

太阳能热利用技术的核心部件是集热器。从“七五”至“十五”的科技攻关，并成功将一大批科研成果转化为生产力，如：铜铝复合平板太阳集热器、全玻璃真空太阳集热器及热水器，特别是立式单靶磁控溅射铝-氧／铝-全玻璃真空太阳集热管技术的成功转化全面带动了我国太阳能热利用的产业化进程。太阳热水器企业，尤其是大型企业也积极开发生产与建筑结合的新技术、新产品，如分体式、阳台壁挂式热水器、模块式太阳集热器。

3．太阳能地板采暖

太阳能地板采暖是近几年在我国兴起的一种新的建筑采暖形式。其采暖用水的温度较低，地板与房屋之间的热交换主要通过辐射来完成，整个房间的温度湿度合理，舒适度高。集热和采暖循环是两个独立的系统；系统配备电加热辅助系统。一般当太阳能集热面积足够时，电加热的开启时间可以推迟到23点以后，此时正是峰谷电价的谷段，经济性好。太阳能采暖技术具有推广价值，已列入建设部建筑节能技术政策范畴和建筑节能“十五”计划和20##年规划。

4．太阳能空调技术

经过几十年的发展，太阳能空调技术已经开始迈入实用化阶段。“太阳能空调”列入“九五”科技攻关计划，并取得一系列的成果。05年初，由广东省科技厅组织，并委托中国科学院广州分院主持，在广州能源所召开了广东省科技计划项目“新型高效太阳能制冷空调技术”项目验收会。 据介绍，该项目主要完成了三方面的研究工作：一是溴化锂吸收式制冷机竖管降膜传热试验研究；二是小功率溴化锂吸收式制冷机研制；三是建成10kW太阳能空调系统。小型溴化锂吸收式制冷机和竖管降膜换热器的研制是该项目的研究特色和创新，减小了设备体积，增强了换热效率，为太阳能空调系统的成功应用和开辟新的市场做出了很好的示范。

 中科院广州能源研究所研制的太阳能空调热水系统，已在广州江门市投入运行。其中，制冷用热水温度65℃~75℃，生活热水温度55℃～60℃，采用500平方米高效率平板集热器，一台100kW两级吸收式制冷机可满足超过600平方米的空调负荷。北京市太阳能研究所在山东省乳山市建成100kw太阳能空调系统，采用热管式真空管集热器、中温运行的单级吸收式制冷机。
　 太阳能空调步入商品化主要障碍是经济成本问题，只有集热器制冷机成本大幅度下降才能早日实用化。

5．太阳能干燥除湿技术

太阳能干燥除湿技术总得来说是成熟的，但太阳能干燥除湿没有形成商业化规模。这是由于太阳能干燥除湿有较强的技术性和针对性，特别是与干燥除湿工艺和季节有密切关系。在珠三角地区，室内空气湿度大，家用型太阳能干燥除湿技术最有望在这一地区率先得到发展。

6. 太阳能热发电技术

80年代太阳能热利用技术的最大突破是实现了太阳能热发电的商业化。Luz国际公司在美国南加州自1984年至1991年共建造了9个柱形抛物槽镜分散聚光系统的太阳能热发电站，总功率为354MW，约占当地电网容量的2%。9座电站中最大的容量为80MW，约有900条聚光槽组成。由于美国政府和州政府先后在1991年取消对太阳能电站的投资减免税优惠政策 ，迫使第10号电站停建，公司宣告破产。另一颇具实力的Solel公司也在致力于太阳能热发电，它于1992年接收了破产的Luz公司的技术，将开发市场瞄向澳大利亚、以色列和北美洲 。Solel公司自称具有建造300MW大型太阳能热发电站的能力。该公司已开始在澳大利亚建造 一座70MW的槽型太阳能热发电装置，并计划在以色列建一座200MW的电站，同时正在洽谈在北美洲和另两洲建三座电站，每座200～300MW。Solel公司在澳大利亚和米尔斯公司将合建一个太阳能热发电的联合体，在20##年悉尼奥运会期间，为奥运村旅馆和运动会主会场提供10MW的电力。希腊政府1997年开始实施一项500MW的太阳能热发电项目，已于20##年完工，是世界上最大的太阳能电站。此外，它的阿莫科石油公司将在印度沙漠地区建造一座更大的太阳能热电站。

太阳能热发电在技术上和经济上可行的三种形式是：①30～80MW线聚焦抛物面槽式太阳热发电技术(简称抛物面槽式)；②30～200MW点聚焦中央接收式太阳热发电技术(简称塔式 )；③7.5～25kW的点聚焦抛物面盘式太阳能热发电技术(简称抛物面盘式)。在上述三种技 术中，抛物面槽式领先一步，美国加州的9座太阳热发电站可以代表槽式热发电技术的发展现状；塔式太阳热发电技术也是集中供电的一种适用技术，目前只有美国巴斯托建的一座叫 “SolarⅡ”的电站，功率43MW，该电站成功运行两年后，两家美国电力公司计划建两座100MW的电站。为了提高塔式电站的效率，有人提出了一种新想法， 把带有太阳能塔的定日镜阵列附加到先进联合循环电站上作为燃料节省装置，采用甲烷重整工艺，以太阳能提高天然气等级。抛物面盘式太阳热发电技术很适合于分散式发电，可以在偏远地区用作独立系统。作为太阳能供电的一种方式，太阳热发电技术在经济上是可行的， 而且有较大的市场潜力。在美国加州的太阳热发电站建造过程中，由于技术进步及容量的增大，电站的装机造价和发电成本显著下降，1984年Ⅰ号电站(14MW)造价为5979美元/kW，发电成本26.5美分/kWh；到1990年的Ⅷ号电站(80MW)，造价降至3011美元/kW，发电成本降到 8.9美分/kWh.。因此，抛物面槽式在太阳能丰富的地区，经济上已能与燃油的火力电站竞争。我国西南电力设计院曾对西藏地区以引进Luz公司太阳能热电站进行估算，如果考虑设备的折旧和还贷，太阳能热电站和火力发电站的发电成本均为1.1元/kWh，如果不考虑设备折旧，仅计入运行和维护费用，则太阳能电站的发电成本为0.1元/kWh，而火力发电站的成本为0.8元/kWh.。有人估算过13种太阳热电站在不同日照射条件下的发电成本，结果表明，随着年产电量的增加，主要是随着机组容量的增大、日射强度的增高、部件和系统的进一步改进，发电成本显著下降。专家认为，太阳能热发电方面，从成本和适于大规模化的角度考虑，以塔式聚光为基础的大规模太阳能热电站应是我国的选择。

7．太阳能海水淡化

太阳能海水淡化处于实验研究阶段，落后发达国家５～２０年。

 第二节 我国太阳能光热产业发展

1．光热产业发展现状

太阳热水器是第一个实现商业化的可再生能源产业。根据可持续发展战略，太阳能热利用大有用武之地。太阳能热水器是我国太阳能利用中应用最广泛、产业化发展最迅速的领域。由我国自主开发生产的全玻璃真空太阳集热器的科技水平、制造技术、生产规模均处有国际领先水平，且生产成本低廉，具有较强的国际竞争力。目前中国已成为太阳热水器第一大消费及制造国。据不完全统计，我国太阳热水器生产企业（包括相关企业，如玻璃生产、真空镀膜设备生产、焊接设备、聚氨酯发泡设备及自动控制仪表零配件的生产等）已超过千家，但绝大多数是中小企业。据20##年不完全统计，年产值亿元以上有10家企业，包括广东五星太阳能公司（华南地区唯一过亿的太阳能企业）；产值5000万以上的29家中。年产值超过1000万元的较大型和大型企业约100家，从事生产的企业职工约6万～7万人，包括营销人员、研发人员总行业人数超过50万人。年产值150多亿元，初步形成了原材料加工、产品开发制造、工程设计和营销服务的产业体系，有力地带动了玻璃、金属、保温材料和真空设备等相关行业的发展，成为一个产业规模迅速扩大的新兴产业。

我国太阳热水器企业分为民营企业、股份制企业和国有企业，其中前两种资本占绝大多数。产业发展尚处于春秋战国时期。

2.太阳能光热产品优势

太阳能热利用产品由于采用太阳能为热源，运行、使用费用相比于其它产品低的多。随着世界范围内的环境意识和节能意识的普遍提高，太阳能热水器必将逐步替代电热水器和燃气热水器。虽然太阳能热水器目前仍存在市场价格高、受季节和天气影响的不利因素，但太阳能热水器具有不耗能、安全性、无污染性等优势，而且随着技术的发展其经济性也逐渐显露出来。表1为三种热水器的经济指标比较结果，从中可以看出，太阳能热水 器在经济上已具有较强的竞争力。

表1  三种热水器经济指标对比

3.太阳热水器国内市场销量

我国太阳热水器行业进入20世纪90年代后期得到了迅猛发展。太阳热水器市场的发展进入快速增长、良性发展的阶段。1998年至20##年太阳热水器总产量与总保有量见表2。

表2   1998～20##年太阳热水器销售总量

图1   1998年－20##年太阳热水器总产量与总保有量变化

 

目前我国生产销售的太阳热水器类型品种很多，但基本上可以分为真空管、平板、闷晒式三大类。近二三年来，真空管热水器市场份额增长速度很快，而闷晒型和平板型相对增长较慢。

20##年，我国年太阳热水器产量达到1500万m2，其中真空管热水器产量为1277万m2，占总产量的87.5%；平板热水器产量为210万m2，占总产量的11.3%；闷晒型热水器产量为13万平m2。

图2   20##年太阳热水器产品结构

    由我国自行研制和开发的全玻璃真空管太阳热水器是国内目前的主流产品。

由于我国是发展中国家，经济欠发达，为满足广大客户的需要，故太阳热水器产品绝大多数是价格比较便宜的非承压产品，承压产品极少，真空管热水器多，平板热水器少，整体热水器多，分离热水器少，而国外产品则与我国相反。

4.太阳热水器出口看好

我国太阳热水器价格低，产品质量不断提高，具有一定的国际竞争力。我国太阳热水器出口额20##年为640万美元，20##年1000万美元，上升了56%。20##年出口额与20##年相比又有大幅度上升。产品主要销往欧洲、非洲、澳洲和东南亚等30多个国家和地区。

广东五星太阳公司太阳热水器获得澳洲、欧洲有关认证，大量外销，供不应求。

第三节  太阳能光热利用产业发展趋势

太阳热水器是一种具有节能、环保、经济、使用方便的绿色能源产品，应用太阳热水器是解决我国广大居民生活用低温热水和工农业生产低温用热的现实、经济、有效的途径，具有广泛的发展空间和巨大的市场潜力；太阳能空调及采暖、热水器技术与建筑相结合，是减小建筑能耗的一条行之有效、绿色环保的可持续发展之道，对我们这个能源资源缺口较大的发展中国家来说，具有重大的意义。

1.内需旺盛

生活热水成为小康生活的一个重要指标。目前我国人均太阳能热水器使用量低，按我国《20##-20##年新能源和可再生能源产业发展规划》，到20##年，我国热水器保有量达到2.7亿m2，可产生生活热水83.9亿吨。20##年我国太阳热水器总计达到5.0亿m2，可产生生活热水220亿吨。由以上数据分析认为，20##年每百人太阳热水器使用量30m2，人均每天需要生活热水约40kg。基本达到目前欧洲太阳热水器占有水平。届时太阳热水器可以满足全国1/4家庭的生活热水需求。

中国有13亿人口，75%生活在农村，这是太阳能利用的巨大市场。改革开放以来，农村经济增长很快，大量的农宅和小城镇住宅对生活热水的需求大大增加。20##年我国村镇房屋建筑总面积约175亿平方米，在此后15年内将新增85亿平方米，这样村镇总住宅建筑面积达到260亿平方米。到20##年，如果农村太阳热水器的普及率达到了25%，全国农村太阳热水器的拥有量将达到1.7 ～1.8亿平方米，占全国总量的60%左右，对保护生态环境，防止水土流失，积极妥善解决农村小康生活用能问题起到重要作用。分散的村镇采用天然气或电能作为日用能源，无论在技术还是在经济上都是不可取的，这些都为开辟农村太阳热水器市场提供了机遇。

2.规模扩大

20##年前，将建成具有国际竞争力的现代化装备的太阳热水器工业。20##年年生产能力达到2600~3000万平方米，20##年7000~10000万平方米，出口份额占世界市场的20~30%。建成年生产能力100~200万平米的5~10个具有国际竞争力的大型企业。

3.太阳能与建筑一体化

承压、分体式太阳热水系统与建筑一体化是建筑节能的发展趋势。国家已将太阳能热利用纳入了建筑节能范畴，为太阳热水系统建筑一体化奠定了重要的政策基础。建筑节能在国家能源节约战略中的重要地位。建筑业，交通运输和工业一直是三大耗能用户，在发达国家建筑能耗已占总能耗的25－40％。在建筑能耗中，采暖，制冷，空调和热水占75％。太阳能低温热转换技术能实现以合理成本来满足部分建筑用能的需求。因而它作为一种建筑节能技术将有宽广的市场。商品住宅开发已成为国民经济的主要支柱产业之一。据1996年统计：已建成的建筑有310m2，在1995—20##年间新建住宅55亿m2，到20##年新建住宅将增至150亿m2，建筑用能亦将急剧增加。为此，建设部制定了《建筑节能技术政策1996——2010｝），其目标是在1996—20##年，在新建住宅的采暖能耗要在1980年当地通用设计能耗的基础上节约50％；从20##年起新建住宅的采暖能耗因在20##年的基础上再节约30％。文件指出：在太阳能较丰富的地区要积极推广太阳能利用。它将太阳能热利用纳入国家建筑节能的范畴，为太阳能利用发展奠定了重要的政策基础。目前在城市中30％的家庭拥有热水设备。生活热水能耗将是建筑能耗中不可忽略的份额。而太阳热水技术是目前太阳热利用中最为成熟的技术，用太阳能解决住宅的部分生活热水将是太阳能在建筑中应用的首选。

目前，我国太阳热水器与太阳能建筑相结合还处于起步阶段，由于经济技术水平及建筑风格的差异，发达国家的太阳能建筑设计方案在我国并不完全适合。且由于我国热水系统的技术尚未成熟，较好技术也没有得到广泛推广。因此相对于零散家庭用户，目前集体安装与热水工程的市场销售份额较低，仅占20%。但是由于太阳热水系统的利润空间较大，市场前景广阔，预计将成为以后产业发展的主要增长点。

与建筑的一体化是太阳热利用发展趋势。开发太阳能与建筑结合的集成技术，包括工程规划、设计与工艺技术、与常规能源互补技术、控制技术，使太阳能成为安全、稳定、可靠的在建筑上应用的低温供热能源。太阳能与建筑结合，建筑也必须是节能建筑。主、被动式太阳房就是节能效果极为显著的节能建筑，国家有关部门应给予高度重视，特别是在我国广大农村应予以大力推广。

在国家政策的支持下，全国各地建成了很多太阳能示范小区。随着太阳能与建筑结合的试点工作取得较好成效，商业化的需求也在逐渐增长。在建筑中，如学校、宾馆、洗浴中心和住宅小区采用太阳热水器提供生活热水不断增加，厂家和经销商都在积极推广太阳热水器在工程上的应用（集体安装或热水工程）。太阳能热水器工程化应用正在起步，必将有一个大的发展。

4.太阳能热利用发展的重点

20##年我国太阳能热利用技术总体水平要达到国际先进水平。重

点是太阳能低温热水技术，不论在水平上，还是在科技产业化的规模上要居于国际领先地位，成为国际太阳能低温设备加工、进出口基地；太阳能采暖和空调要达到实用化，科技成果向生产力转化，大面积推广应用，基本实现产业化，使太阳能的中高温利用技术达到或接近国际水平。

    科技进步，促进产业发展，要不断培育国内市场；立足国内，瞄准国际广阔的太阳能热利用市场；充分发挥自我优势，使我国成为国际太阳热利用集热器的加工制造基地，增加出口，成为创汇产业。

发展的重点领域

太阳集热器及热水工程

太阳能与建筑结合集成技术

太阳能采暖空调技术和储热技术

主被动式太阳房技术

太阳能海水淡化及其它工农业生产应用技术

太阳能中高温利用技术（热发电）

5.我国太阳能热利用发展的目标

太阳热水器：成为具有自有知识产权，具有国际竞争力的可

再生能源产业，到20##年生产能力达到7000万平方米，总保有量为50000万平方米，户均推广率为25~ 30%，每千人占有量为350平方米，为城乡居民提供生活用热水和出口创汇。科技水平达到和接近国际先进水平，产业规模和市场应用量居国际领先地位。详见表3

太阳能采暖空调：实现产业化，大规模应用

海水淡化：建立具有工业规模的生产基地，成本与常规能源

相近

太阳热发电：建立起兆瓦级的发电装置

表3  20##年太阳热水器发展预测

注：1、20##-20##年太阳集热器产业发展速度按15—20%，20##-20##年按10—15%

   2、太阳集热器寿命器按8-10年计算


第四节 发达国家太阳能热利用现状及趋势

欧洲太阳能产业的从业人数约为1．2万人，年营业额约折合49．4亿元人民币。太阳能热利用产品的生产厂家一般是中小型企业，太阳能热水器年营业额约折合18．2亿元人民币，占太阳能产品年营业额的37％；过去10年里，欧洲安装的太阳能集热器约为3000万m2，其中多数用于地中海盆地（约为总面积的65％，其中希腊超过50％以上）。希腊近10多年来对使用太阳能热水器的鼓励政策，促进了其市场发展；到1995年已安装太阳能热水器200万m2。其中，95％为家用太阳能热水器，供60多万户家庭使用。平均每户拥有太阳能热水器3m2，满足了家庭热水需求的80％，每年少排放CO2150万t。
　　继希腊之后，德国和英国也是两个太阳能利用较好的国家，它们占欧洲太阳能销售总量的17％和6．5％。南欧国家，如意大利和西班牙，尽管气候条件比较好，市场潜力较大，但太阳能产品的销售量相对较低。

1.美国太阳能热利用

20年前，美国有上千家太阳热水器生产企业，佛罗里达州就有300多家。由于能源危机的缓解，以及美国政府取消了补贴政策等因素，许多企业纷纷下马，现在美国太阳热水器企业仅剩8家。佛罗里达州波曼（BOMN）能源技术集团是美国最大的太阳热水器生产企业，年产平板全铜太阳热水器7000台。其中吸热板选择性涂层设备，投资100万美元，使涂层吸收率大于等于0.94～0.95，发射率为0.04～0.065。旧金山太阳能与热电联供技术服务公司实行供热水的收费制度，销售给用户的是真正的终端商品。该公司在我国驻美领事馆对面居民小区安装了13幢楼，有专人负责维修服务，实行热水计量收费。从1982年到现在，已经能正常使用，主要用太阳能供热，天气不好用燃气，用户可全天候使用热水，每年只要支付150～200美元的费用，比烧煤气节省1/3。

2.西欧太阳能热利用

   欧共体为了有效地利用地方能源资源，保护环境，减轻欧共体成员国对进口能源地依赖性，纷纷提出了加紧开发再生能源的计划。为使太阳热水器市场重振旗鼓，欧洲太阳能工程咨询公司（TECSOL）首次提出“太阳热水系统热能供给保证体制”，服务公司以合同形式对用户实现供热水量的承诺（达不到合同指标以罚款或追赔）先后在法国、西班牙和德国实施已取得良好的效果。近年来，太阳热水器欧洲市场的启动进入良性阶段。

欧洲大多数国家采用补贴的手段，一般补贴为系统造价的20~50%，其中德国最高补贴可达系统造价的60%。英国采用定额补贴，每套系统补贴500英镑。

3.日本太阳能热利用

   为了支持新型太阳能住宅，日本政府决定补助大约一半的费用来发展这项事业，在新的阳光计划中提出，新型太阳能住宅将从1994年起成倍增加，1999年计划1.5万套，20##年是3万套。目前日本各大公司之所以不顾是否合算而拼命竞争，是因为太阳能的潜在市场太大了。据不完全统计，日本家用太阳热水器的普及率已超过20％。

4 .韩国太阳能热利用

   韩国政府十分重视可再生能源的应用。韩国的太阳集热器是平板型集热器，总安装量约250km2，其中1995年安装了约100km2。就1995年而言，与其国土面积22000km2比较，约2km2平均有1m2集热器。韩国给予批准的可再生能源企业拨款与低息贷款，给用户低息贷款购买集热器和光伏电热等可再生能源，由正常的银行利息12％降至5％。韩国计划在2002～20##年，可再生能源占国家总能源消耗份额是2％。韩国的可再生能源研究与开发，起步晚于我国，但韩国投资大，预计会有较快进展。

从国际主流产品来看，主要为平板太阳热水系统，真空管热水器较少。由于平板热水系统较高的效率、易于和建筑结合等特点，使其在热水器市场占据主流地位。随着国内全铜焊技术的应用，低铁玻璃成本的降低、工艺水平的提高，我国以广东五星太阳能公司为代表的太阳平板热水系统将向国际加工基地发展，其在国内的市场份额也将增大。

太阳能与建筑相结合是发达国家热利用的主要方式。目前国外利用太阳能的建筑大多数为独立式或联排式小型住宅。国外目前通行的开发模式为：所有设施（含屋顶建设）都由用户投资；太阳热水器生产厂家或经销商只投资太阳热水系统设施，并负责维护；屋顶和太阳热水器全部由一家企业投资，保证其安全和质量，再向用户提供有偿服务。

5. 太阳能热利用产品国际市场分析

表3 20##年欧共体15国太阳热水器的使用情况

美国市场将集热器分为三种类型：低温（小于43℃）、中温（60~82℃）、高温（大于82℃）。包括真空管在内的集热器属于中温范畴。20##年，全美市场的总消费量为96万m2。至20##年，全美总保有量1110万m2，其中低温1010万m2，中温2.5万m2，其余为高温集热器。在美国太阳热水主要用于属于低温范畴的泳池加热，家用热水及热水工程的应用较少。

缺乏常规能源的以色列是惟一在法律上规定民用建筑必须安装太阳能热水器的国家，20##年，以色列国产平板热水系统45万m2，出口6万m2，进口真空管热水系统422万m2，累计太阳热水器总面积350万m2，每千人人均580m2，普及率90%。因此，以色列太阳能热水器的普及率高达90%，人均使用太阳能热水器面积居世界首位。

日本太阳热水系统主要为本国生产。至20##年，日本太阳热水器共736万m2，其中平板722万m2，真空管14万m2。

据预测欧共体15国2003~20##年太阳热水器集热面积将以35%的增长速度增加，届时太阳集热器总面积将达到8155~10000万m2。

第二章 太阳能光电产业发展状况及趋势

第一节 太阳能光电发展状况

太阳能光电已成为全球发展最快的能源。50年代第一块实用的硅太阳电池的问世，揭开了光电技术的序幕，也揭开了人类利用太阳能的新篇章。自60年代太阳电池进入空间、70年代进入地面应用以来，太阳能光电技术发展迅猛。世界观察研究所在其最近一期研究报告中指出，利用太阳能获取电力已成为全球发展最快的能量补给方式。报告说，1990年以来，全球太阳能光伏发电装置的市场销售量以年平均16%的幅度递增，目前总发电能力已达800MW，相当于20万个美国家庭的年耗电量太阳能。

提高转换效率、降低成本是光电技术发展的关键。当前影响光电池大规模应用的主要障碍是它的制造成本太高。在众多发电技术中，太阳能光 电仍是花费最高的一种形式，因此，发展阳光发电技术的主要目标是通过改进现有的制造工艺，设计新的电池结构，开发新颖电池材料等方式降低制造成本，提高光电转换效率。近年来，光伏工业呈现稳定发展的趋势，发展的特点是：产量增加，转换效率提高，成本降低， 应用领域不断扩大。目前，世界太阳电池年产量已超过150MW，是1944年产量的两倍还多， 如表4所示。单晶硅太阳电池的平均效率为15%，澳大利亚新南威尔士大学的实验室效率已达24.4%；多晶硅太阳电池效率也达14%，实验室最大效率为19.8%；非晶硅太阳电池的稳 定效率，单结6～9%，实验室最高效率为12%，多结电池为8～10%，实验室最高效率为11.83 %.。为有关研究人员所做的太阳能电池组件的效率预测。由于生产规模的扩大，生产工艺的改进，晶体硅太阳电池组件的制造成本已降至3～3.5美元/Wp，售价也相应降到4~5美元/Wp；非晶硅太阳能电池单结售价3~4美元，多结售价为4～5 美元/Wp。与十年前相比，太阳光电池价格普遍降低了20%。最近，瑞士联邦工学院M·格雷策尔研制出一种二氧化钛太阳能电池，其光电转换率高达33%，并成功地采用了一种无定形有机材料代替电解液，从而使它的成本比一块差不多大的玻璃贵不了多少，使用起来也更加简便。可以预料，随着技术的进步和市场的拓展，光电池成本及售价将会大幅下降，为地面用光伏组件成本/价格的预测结果，表6为美国国家可再生能源实验室对太阳电池成本与市场的关系所做的估计。对比表5，表6，可以看出，20##年以后，由于太阳能电池成本的下降，可望使光伏技术进入大规模发展时期。

表4  世界光电组件的产量及年增长率

表5  太阳能电池组件成本/价格预测(美元)

            

    

表6  太阳能电池成本与市场的关系

 表7商品化光伏直流组件效率预测(%)

第二节 光伏新技术发展趋势

光伏技术发展的趋势，近期将以高效晶体硅电池为主，然后逐步过渡到薄膜太阳能电池和各种新型太阳能光电池的发展。近年来，围绕光电池材料、转换效率和稳定性等问题，光伏技术发展迅速，日新月异。晶体硅太阳能电池的研究重点是高效率单晶硅电池和低成本多晶硅电池。限制单晶硅太阳电池转换效率的主要技术障碍有：

电池表面栅线遮光影响；

表面光反射损失；

光传导损失；

内部复合损失；

表面复合损失。

针对这些问题，近年来开发了许多新技术，主要有：

单双层减反射膜；

激光刻槽埋藏栅线技术；

绒面技术；

背点接触电极克服表面栅线遮光问题；

高效背反射器技术；

光吸收技术。

随着这些新技术的应用，发明了不少新的电池种类，极大地提高了太阳能电池的转换效率，如澳大利亚新南威尔士大学的格林教授采用激光刻槽埋藏栅线等新技术将高纯化晶体硅太阳能电池的转换效率提高到24.4%，他在1994 年5月表示能用纯度低100倍的硅制成高效光电池，约在10年后采用该类电池的太阳能发电成 本可降至5～8美分/kWh。光伏技术发展的另一特点是薄膜太阳能电池研究取得重大进展和各种新型太阳能电池的不断涌现。晶体硅太阳能电池转换效率虽高，但其成本难以大幅度下降，而薄膜太阳能电池在降低制造成本上有着非常广阔的诱人前景。早在几年前，澳大利亚科学家利用多层薄膜结构的低质硅材料已使太阳能电池成本骤降80%，为此，澳大利亚政府投资6400万美元支持这项研究，并希望10年内使该项技术商业化。

高效新型太阳能电池技术的发展是降低光电池成本的另一条切实可行的途径，近年来，一些新型高效电池不断问世。专家推断，只要有一二种取得突破，就会使光电池局面得到极大的改观。

(1)硒化铜铟(CuInSe\-2,CIS)薄膜太阳能电池：1974年CIS电池在美国问世，1993年美国国家可再生能源实验室使它的本征转换效率达16.7%，由于CIS太阳能电池具有成 本低(膜厚只有单晶硅的1/100)、可通过增大禁带宽度提高转换效率(理论值为单晶30%，多 晶24%)、没有光致衰降、抗放射性能好等优点，各国都在争相研究开发，并积极探索大面积 应用的批量生产技术。

(2)硅-硅串联结构太阳能电池〔18〕：通过非晶硅与窄禁带材料的层叠，是有效利用 长波太阳光，提高非晶硅太阳能电池转换效率的良好途径。研究表明，把1.3ev和1.7ev光 学禁带度组合起来的薄膜非晶硅与多晶硅串联电池转换效率最高。它具有成本低、耗能少、 工序少、价廉高效等优点。

(3)用化学束外延(CBE)技术生产的多结Ⅲ-Ⅴ族化合物太阳能电池〔19〕：Ⅲ-Ⅴ族化 合物(如GaAs,InP)具有较高的光电转换效率，这些材料的多层匹配可将太阳能电池转换效率 提高到35%以上。而这种多层结构很容易用CBE法制作，并能以低于1美元/Wp的成本获得超 高效率。

(4)大面积光伏纳米电池：1991年瑞士M.Grtzel博士领导的研究小组，用纳米TiO\-2粉水溶液作涂料，和含有过渡族金属有机物的多种染料及玻璃等材料制作出微晶颜料敏感太阳能电池，简称纳米电池。计算表明，可制造出转换效率至少为12%的低成本电池。这种电池为大面积应用于建筑物外表面提供了广阔的前景。

第三节  国外光伏市场发展现状与趋势　

随着太阳能光电技术的日趋成熟和商业化发展，太阳能光电技术的推广应用有了长足的进展 。　

　　　欧洲太阳光伏产业拥有35MWp／a的生产能力。光电产品年营业额约折合31.   2亿元人民币，占太阳能产品年营业额的63％。欧洲每年安装约12MWp，其余用于出口。目前欧洲太阳光伏产业正向10～100MW级规模和自动化方向发展，改进生产工艺、提高转换效率是降低太阳电池成本的技术基础，扩大生产规模和提高生产自动化程度，是降低电池成本的技术经济手段，欧洲各国制造商现正纷纷扩大或建立更大规模的生产厂。目前在建规模为10～50MWp／a，同时进行500MWp／a生产能力的可行性研究。其分析结果表明500MWp／a规模可使光伏组件成本降低到1美元／Wp左右。光电应用初期的重点是为电网未覆盖的农村及边远地区供电。
　　近年来，由于非联网系统基于饱和，对联网系统的兴趣有所增加。一些光电联网系统的示范项目在奥地利、丹麦、德国、荷兰以及瑞士建成。德国到1995年底，已完成了2000个（平均功率2～64kWp）系统的安装。1996－1997年，德国太阳电池装置的发电容量几乎增加了50％，从23MWp增加到34MWp，同期世界市场也增加了30％。至1995年底，瑞士也已安装了7MWp作为执行示范项目的成果。并网集中光伏发电厂已在某些国家进行示范，目前世界上最大的3．3MWp的光伏发电系统在意大利建成运行。希腊能源部已经与美国Amoco／Enron Solar公司签订合同，在Crete岛建造50MWp的光伏发电站。该发电站将于20##年建成，其发电量是目前最大光伏发电系统的15倍。
　　光电与建筑集成以及并网发电是目前欧洲光电应用的重要方向和热点，它的快速发展代表太阳光伏技术进入了一个新的历史阶段，标志着光电开始从补充能源的地位向替代能源过渡。欧洲已经成为世界光伏应用研究与组件生产增长最快的地区之一。

1德国:巴伐利亚州将建成大型太阳能发电场

太阳能发电技术位居世界前列的德国，在巴伐利亚州法兰哥尼亚地区的阿恩施泰因建成大型的太阳能发电场，其发电功率为12.4兆瓦，可以同时满足3500户家庭的用电需要。这座太阳能发电场占地77公顷，将拥有1500套太阳能发电装置。它由两家私人企业联合策划，建成后发电功率是目前世界上最大的5兆瓦风力发电站的两倍多。这两家企业计划完全通过私人购买的方式，筹集建场所需的7500万欧元。个人购买套太阳能发电装置的需要先投资1.44万欧元。据调查，这种集资建太阳能发电场的全新途径在德国有着广阔的发展前景。

    生产可再生能源的现代科学技术在德国一直广受欢迎。德国环境部委托该国Forsa市场调查机构于20##年5月初进行调查，调查结果显示，接近62%的德国人认为应该增加在可再生能源方面的投入。大部分受访者支持利用风力发电，并赞同努力在未来20至25年内实现。利用海上风力发电站，可满足该国15%的电力需求。

    在未来20年至30年内，太阳能是另一个将获得长足发展的能量来源。调查结果还显示，有85%的德国民众将太阳能视为替代传统能源的理想选择。

2.日本：自家发电还能卖给政府

    1973年第一次石油危机的爆发对日本产生了重大影响，石油危机终结了日本经济高速增长的时代。此后，日本政府提倡节省能源，加强新能源开发，放宽能源限制，大力开发新能源，采用太阳能、风能、燃料电池、氢能、超导能等。日本正在极力谋求多角度、全方位的能源安全措施，通过这些努力来保护环境，构筑新层次的可持续发展的社会。在替代能源和节能技术的研发上，日本舍得投入，力图确保未来能源科技的制高点，推出"新阳光计划"，每年拨款570多亿日元研究再生能源技术、能源输送与储存技术等。

    在日本，太阳能发电是非常普及的。在家庭方面，太阳能发电普及的难点就是费用非常高。购买太阳能发电装置的费用能否比电费合算是关键，这在以前也是做不到的。当时的太阳能发电装置很难卖出去，正是因为卖的数量少，所以不能大规模批量生产。

    现在，家庭购买这种装置，一半的费用由政府来补贴，所以现在卖出去的越来越多，价格也随之降低了。据了解， 10年前，日本3千瓦的发电设备价格约为600万日元，这大概够交几十年的电费，而现在的市场价格降低了一半。折合成人民币，约从40万元降到了20万元左右。

    在日本使用太阳能发电装置还有一个独特的好处：白天不用电，而是发电卖给电力公司或者政府，而后者也积极收购，这样得到的收入可以用来抵消部分电费。根据统计资料可以看到一个有意思的情况--在普及了太阳能发电装置的家庭，节电工作反而做的更好。

    经过多年的苦心经营，日本成为世界上能源利用效率最高的国家之一（为美国的2.75倍）。日本的太阳能技术全球独领风骚，20##年日本的太阳能发电量占全球总量的46%。

3.韩国：20##年将建设世界最大太阳能电厂

    韩国全罗南道政府日前称，他们将于4月份与美国公司一起建设世界最大太阳能电厂，发电量17兆瓦。

    该电厂发电量远远超过德国同类型电厂5兆瓦发电量，目前属世界最大的太阳能发电厂。

    早些时候，全罗南道政府与美资全资拥有的Kore集团达成项目协议，该项目注入外资１．５亿美元。

    该协议是根据地区政府与美国公司20##年谅解备忘录（MOU）在朝鲜半岛木浦市建设太阳能发电厂。MOU明确Kore集团为项目提供资金并实施监督。

4.以色列：立法推动太阳能开发

    众所周知，以色列是一个日照充足、太阳能资源条件较好的国家，在太阳能利用技术的研究与开发方面，不但受到政府主管部门、研究机构和企业的高度重视，同时，还与美国、欧洲、澳洲等国家和地区有广泛的合作关系，从而使以色列在此领域一直处于世界领先行列。

    一座占地1000英亩、发电功率为50万千瓦的世界最大的太阳能发电厂，将在以色列南部内盖夫沙漠中建设。该太阳能电厂一期发电能力将达10万千瓦，到20##年工程全部完工时，发电能力将达到50万千瓦，发电量约占以全国电力生产的5% 。长期以来，以色列一直重视对太阳能技术的研究与开发，国内著名的研究机构在太阳能开发技术领域取得了许多重要成果，使以色列在开发和利用太阳能技术方面保持世界领先水平。但由于太阳能发电成本居高不下，极大地制约着以色列太阳能的开发和利用。这座电站是以色列的第一座太阳能电站。

目前已建成多座兆瓦级光伏电站，最大的是位于美国加州的光伏电站，容量为6.5MW.p，现正在希腊克里特岛建造的一座阳光电站，容量为50MW.p，估计20##年可建成供电，总投资1775万美元。而在美国准备建造的另一座电站规模将达到100MW.p，已与太阳能热发电站容量相匹敌。除此之外，一些国家推出的屋顶 计划将更引人注目，显示了阳光发电的广阔应用前景和强大的生命力。1990年，德国政府率先推出的“千顶计划”，至1997年已完成近万套屋顶光伏系统，每套容量1～5kW.p，累计安装量已达33MW.p，远远地超出了当初制定的计划规模。日本政府从1994年开始实施“朝日七年计划”，计划到20##年安装16.2万套屋顶系统，总容量达185MW.p，1997年又再次 宣布实施“七万屋顶计划”，每套容量扩大到4kW.p，总容量为280MW.p。印度于1997年12 月宣布在20##年前推广150万套太阳能屋顶系统。意大利1998年开始实施“全国太阳能屋顶计划”，总投入5500亿里拉，总容量达50MW.p。而最雄心勃勃的屋顶计划当属1997年6月美国总统克林顿宣布实施的美国“百万屋顶计划”，计划从1997年开始至20##年，将在百万个屋顶上，安装总容量达到3025MW.p的光伏系统，并使发电成本降到6美分/kWh。上述各国屋顶计划的实施，将有力地促进太阳能光电的应用普及，使太阳能光电进入千家万户。

与此相呼应，当前世界上实力雄厚的10家光伏公司，虽然目前的生产能力都不大，但都有雄 心勃勃的扩展计划。各公司年产目标为：Kyocera公司和夏普公司60MW，BP太阳能公司50MW ，西门子公司和Solarex公司30MW，壳牌/Pilington公司和ASE公司25MW，Photo wott公司，AP公司和三洋/Solec公司15MW。据美国Spire公司预测，20##年世界光电池的生产能力将达到350MW，而20##年的光电池组件交易量将达到700～4000MW/年。

第四节 太阳能光电应用

1.太阳能光伏电站

光伏发电在世界范围内受到高度重视，发展很快。从远期看，光伏发电终将以分布式电源进入电力市场，并部分取代常规能源：从近期看，光伏发电可以作为常规能源的补充，解决特殊应用领域和边远无电地区民用生活用电需求。预测到20##年左右，太阳能光伏发电将达到世界总发电量的10～20%，成为人类的基础能源之一。

2.太阳能光电制氢

70年代科学家发现：在阳光辐照下TiO2之类宽频带间隙半导体，可对水的电解提供所需能量，并析出O2和H2，从而在太阳能转换领域产生了一门新兴学科--光电化学。随着光电化学及光伏技术和各种半导体电极试验的发展，使得太阳能制氢成为发展氢能产业的最佳选择。

1995年，美国科学家利用光电化学转换中半导体/电介质界面产生的隔栅电压，通过固定两个光粒子床的方法，来解决水的光催化分离问题取得成功。近来，美国国家可再生能源实验室还推出了一种利用太阳能一次性分解成氢燃料的装置。该装置的太阳能转换率为12.5%，效率比水的二步电解法提高一倍，制氢成本也只有电解法的大约1/4。日本理工化学研究所以特殊半导体做电极，电解质为硝酸钾，在太阳光照射下制得了氢，光能利用效率为15%左右。

在太阳能制氢产业方面，1990年德国建成一座500kW太阳能制氢示范厂，沙特阿拉伯已建成 发电能力为350kW的太阳能制氢厂。印度于1995年推出了一项制氢计划，投资4800万美元，在每年有300个晴天的塔尔沙漠中建造一座500kW太阳能电站制氢，用光伏-电解系统制得的氢，以金属氧化物的形式贮存起来，保证运输的安全。自90年代以来，德、英、日、美等国已投资积极进行氢能汽车的开发。美国佛罗里达太阳能中心研究太阳能制氢(SH)已达10年之久，最近用SH作为汽车燃料-压缩天然气的一种添加剂，使SH在高价值利用方面获得成功，为氢燃料汽车的实用化提供了重要基础。其他，在对重量十分敏感的航天、航空领域以及氢燃料电池和日常生活中 “贮氢水箱”的应用等方面氢能都将获得特别青睐。

由于氢是一种高效率的含能体能源，它具有重量最轻、热值高、“爆发力”强、来源广、品质纯净、贮存便捷等许多优点，因此，随着太阳能制氢技术的发展，用氢能取代碳氢化合物能源将是21世纪的一个重要发展趋势。

3.太阳能汽车

根据能源供求和环保形势分析，开发和推广太阳能汽车以替代燃油车具有非常重要的战略意义。

太阳能汽车是以车载太阳能电池为动力能源的一种新型绿色交通工具，通过太阳能电池板将太阳的光能转化为电能后，输出直流电存入蓄电池中，再通过高能蓄电池中的直流电转换成交流电，驱动电机旋转从而带动汽车行驶。太阳能汽车具有零排放、低噪声、能源可就地补充、来源广、可再生，取之不尽等诸多优势，是当今最清洁、最有发展前景的绿色环保汽车，受到世界各国的广泛重视，是国际节能环保汽车发展的主攻方向。

太阳能汽车代表了汽车发展的新水平，因此被人们称为“未来汽车”。太阳能汽车的研究和应用将成为汽车工业的一个"热点"。

太阳能汽车包括太阳能游览观光车，太阳能高尔夫车，太阳能警用巡逻车，太阳能休闲车，太阳能赛车，太阳能拖车、货车等。随着我国经济的快速发展和各类产业的提升，如房地产、旅游景区、医院、公园、大型商场和大型卖场、机场、运动场所、大型工厂、邮局、火车站、码头都将是太阳能汽车的用武之地，太阳能汽车的市场需求将越来越大，前景非常诱人。

第三章 发展太阳能产业的意义及作用

1.发展阳光经济，建设节能社会

全球性的能源危机已经成为世界各国不得不面对的现实，各国都开始为寻找新的能源解决方案而努力。我国近年来面临着严重的“电荒”，全国24个省区出现了“拉闸限电”， 能源匮乏的严峻形势下，寻找能源解决方案已迫在眉睫。事实证明，用太阳能替代常规能源，是目前我国缓解能源危机和电荒压力切实可行的途径。

新能源的开拓与发展，是关系民族产业可持续发展的关键，能源可持续是国家可持续发展的关键。

2.未雨绸缪，应对“后石油时代”

在过去的一个半世纪里，石油产业堪称人类现代文明的物质基础。但是石油作为不可再生能源不可避免地濒临枯竭，由于油价高涨，导致石油的综合使用效益较之其他能源丧失比较优势，石油在能源构成中的主导地位将发生根本性变化，以石油为驱动的经济形态不再代表人类社会的发展方向。石油时代的终结已隐约可见，人类社会正在走向“后石油时代”。

世界石油业界对全球石油储量的估计一直存有争论。按20##年底全球石油剩余探明储量1770．6亿吨、日产8250万桶、并且抛开世界经济增长对石油需求增加的因素估算，全球石油至多够开采45年。越来越多的地质学家认为，过去30年人类的地质知识有了巨大飞跃，经过严密物探、钻探排查，几乎不可能存在尚未发现的大油田，最乐观的估计认为全球石油剩余储量仅够开采50年—60年。

随着国际油价的节节攀升，能源问题严重制约我国经济的可持续发展。我们理应未雨绸缪，积极扶植、发展太阳能产业，主动迎接“后石油时代”的到来。

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