中国及海外太阳能光伏产业现状与发展趋势.ppt
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1、中国及海外太阳能光伏产业现状与发展趋势 中国中国电电子科技子科技术术集集团团公司第十四研究所公司第十四研究所20122012年年4 4月月1.中国光伏前程与中国光伏前程与中国光伏前程与中国光伏前程与趋势趋势趋势趋势光伏光伏光伏光伏产业产业产业产业与构想与构想与构想与构想中国光伏市中国光伏市中国光伏市中国光伏市场场场场概况概况概况概况 世界光伏市世界光伏市世界光伏市世界光伏市场场场场概况概况概况概况 太阳能光伏太阳能光伏太阳能光伏太阳能光伏简简简简介介介介 主主题题内容内容2.一、光伏一、光伏简简介介中国光伏中国光伏中国光伏中国光伏市市市市场场场场概况概况概况概况中国光伏中国光伏中国光伏中国光伏
2、前程与前程与前程与前程与趋势趋势趋势趋势光伏光伏光伏光伏产业产业产业产业与构想与构想与构想与构想光伏光伏简简介介世界光伏世界光伏世界光伏世界光伏市市市市场场场场概况概况概况概况13.一、光伏一、光伏简简介介(1)(1)太阳与地球平均距离太阳与地球平均距离太阳与地球平均距离太阳与地球平均距离为为为为1 1 1 1亿亿亿亿5 5 5 5千万公里,太阳的寿命千万公里,太阳的寿命千万公里,太阳的寿命千万公里,太阳的寿命约约约约50505050亿亿亿亿年。太阳的核心区域半径是太阳半径的年。太阳的核心区域半径是太阳半径的年。太阳的核心区域半径是太阳半径的年。太阳的核心区域半径是太阳半径的1/41/41/4
3、1/4,约为约为约为约为整个太整个太整个太整个太阳阳阳阳质质质质量的一半以上。太阳核心的温度极高,达到量的一半以上。太阳核心的温度极高,达到量的一半以上。太阳核心的温度极高,达到量的一半以上。太阳核心的温度极高,达到1500150015001500万万万万,压压压压力也极大,使得由力也极大,使得由力也极大,使得由力也极大,使得由氢氢氢氢聚聚聚聚变为变为变为变为氦的氦的氦的氦的热热热热核反核反核反核反应应应应得以得以得以得以发发发发生,生,生,生,释释释释放放放放出极大的能量,出极大的能量,出极大的能量,出极大的能量,产产产产生的能量以生的能量以生的能量以生的能量以辐辐辐辐射方式向宇宙空射方式向
4、宇宙空射方式向宇宙空射方式向宇宙空间发间发间发间发射。其射。其射。其射。其中二十二中二十二中二十二中二十二亿亿亿亿分之一的能量分之一的能量分之一的能量分之一的能量辐辐辐辐射到地球,成射到地球,成射到地球,成射到地球,成为为为为地球上光和地球上光和地球上光和地球上光和热热热热的的的的主要来源。主要来源。主要来源。主要来源。我我们们的太阳的太阳4.一、光伏一、光伏简简介介(2)(2)什么是太阳能?太阳能(太阳能(太阳能(太阳能(SolarSolarSolarSolar)是太阳内部)是太阳内部)是太阳内部)是太阳内部连连连连续续续续不断的核聚不断的核聚不断的核聚不断的核聚变变变变反反反反应过应过应过
5、应过程程程程产产产产生的能生的能生的能生的能量,是各种可再生能源中最重要的量,是各种可再生能源中最重要的量,是各种可再生能源中最重要的量,是各种可再生能源中最重要的基本能源,也是人基本能源,也是人基本能源,也是人基本能源,也是人类类类类可利用的最丰可利用的最丰可利用的最丰可利用的最丰富的能源。太阳每年投射到地面上富的能源。太阳每年投射到地面上富的能源。太阳每年投射到地面上富的能源。太阳每年投射到地面上的的的的辐辐辐辐射能高达射能高达射能高达射能高达1.051018(=10689)1.051018(=10689)1.051018(=10689)1.051018(=10689)千千千千瓦瓦瓦瓦时时
6、时时,相当于,相当于,相当于,相当于1.3106(=137.8)1.3106(=137.8)1.3106(=137.8)1.3106(=137.8)万万万万亿亿亿亿吨吨吨吨标标标标准煤,大准煤,大准煤,大准煤,大约为约为约为约为全世界目前一年全世界目前一年全世界目前一年全世界目前一年耗能的一万多倍。按目前太阳的耗能的一万多倍。按目前太阳的耗能的一万多倍。按目前太阳的耗能的一万多倍。按目前太阳的质质质质量消耗速率量消耗速率量消耗速率量消耗速率计计计计,可,可,可,可维维维维持持持持61010 61010 61010 61010(6060606060606060)年,可以)年,可以)年,可以)年,
7、可以说说说说它是它是它是它是“取之不尽,取之不尽,取之不尽,取之不尽,用之不竭用之不竭用之不竭用之不竭”的能源。的能源。的能源。的能源。5.一、光伏一、光伏简简介介(3)(3)地球上的地球上的地球上的地球上的风风风风能能能能、水能水能水能水能、海洋温差能海洋温差能海洋温差能海洋温差能、波浪能波浪能波浪能波浪能和和和和生物生物生物生物质质质质能能能能以及部分以及部分以及部分以及部分潮汐能潮汐能潮汐能潮汐能都是来源于都是来源于都是来源于都是来源于太阳;即使是地球上的化石燃料(如太阳;即使是地球上的化石燃料(如太阳;即使是地球上的化石燃料(如太阳;即使是地球上的化石燃料(如煤煤煤煤、石油石油石油石油
8、、天然气天然气天然气天然气等)从根本上等)从根本上等)从根本上等)从根本上说说说说也是也是也是也是远远远远古以来古以来古以来古以来贮贮贮贮存下来的太阳能,所以广存下来的太阳能,所以广存下来的太阳能,所以广存下来的太阳能,所以广义义义义的太阳能所包括的范的太阳能所包括的范的太阳能所包括的范的太阳能所包括的范围围围围非常大,狭非常大,狭非常大,狭非常大,狭义义义义的太阳能的太阳能的太阳能的太阳能则则则则限于太阳限于太阳限于太阳限于太阳辐辐辐辐射能的光射能的光射能的光射能的光热热热热、光、光、光、光电电电电和光化学的直接和光化学的直接和光化学的直接和光化学的直接转换转换转换转换。太阳能既是。太阳能既
9、是。太阳能既是。太阳能既是一次能源一次能源一次能源一次能源,又是,又是,又是,又是可再生能源可再生能源可再生能源可再生能源。它。它。它。它资资资资源丰富,既可免源丰富,既可免源丰富,既可免源丰富,既可免费费费费使用,又无需运使用,又无需运使用,又无需运使用,又无需运输输输输,对环对环对环对环境无任何境无任何境无任何境无任何污污污污染。染。染。染。太阳能的利用主要通太阳能的利用主要通太阳能的利用主要通太阳能的利用主要通过过过过光光光光热热热热、光、光、光、光电电电电、光、光、光、光化学、光化学、光化学、光化学、光生物生物生物生物质质质质等几种等几种等几种等几种转换转换转换转换方式方式方式方式实现
10、实现实现实现。6.一、光伏一、光伏简简介介(4)(4)现现代的太阳能科技可以将阳光聚合,并代的太阳能科技可以将阳光聚合,并运用其能量运用其能量产产生生热热水、蒸汽和水、蒸汽和电电力。集力。集热热式式太阳能太阳能(Solar Thermal)(Solar Thermal)的原理是将的原理是将镜镜子反射子反射的太阳光,聚焦在一条叫接收器的玻璃管上,的太阳光,聚焦在一条叫接收器的玻璃管上,而而该该中空的玻璃管可以中空的玻璃管可以让让油流油流过过。从。从镜镜子反子反映的太阳光会令管子内的油升温,映的太阳光会令管子内的油升温,产产生蒸气,生蒸气,再由蒸气推再由蒸气推动轮动轮机机发电发电。太阳能光热转换
11、美国太阳能集热阵列 西班牙集光式发电系统7.一、光伏一、光伏简简介介(5)(5)光光电转换电转换又称又称太阳能光伏太阳能光伏。就是。就是利用太阳利用太阳电电池直接将太阳光能池直接将太阳光能转转化化为为电电能,而太阳能能,而太阳能电电池通常是利用半池通常是利用半导导体器件的光伏效体器件的光伏效应应原理原理进进行光行光电转换电转换,因此因此太阳能太阳能发电发电又称又称为为光伏光伏发电发电。太阳能光电转换 合肥阳光产业光伏发电系统 青岛体育馆光伏系统 8.一、光伏一、光伏简简介介(6)(6)太阳能光伏技太阳能光伏技术术(PhotovoltaicPhotovoltaic)是将太阳能)是将太阳能转转化化
12、为电为电力的技力的技术术,其核心,其核心是可是可释释放放电电子的半子的半导导体物体物质质。最常用的半。最常用的半导导体材料是硅。地壳硅体材料是硅。地壳硅储储量丰富,量丰富,可以可以说说是取之不尽、用之不竭。太阳能光伏是取之不尽、用之不竭。太阳能光伏电电池有两池有两层层半半导导体,一体,一层为层为正极,正极,一一层为负层为负极。阳光照射在半极。阳光照射在半导导体上体上时时,两极交界,两极交界处产处产生生电电流。阳光流。阳光强强度越大,度越大,电电流就越流就越强强。太阳能光伏系。太阳能光伏系统统不不仅仅只在只在强强烈阳光下运作,在阴天也能烈阳光下运作,在阴天也能发电发电。其其优优点有:点有:燃料免
13、燃料免费费、没有会磨、没有会磨损损、毁毁坏或需替坏或需替换换的活的活动动部件、保持系部件、保持系统统运运转仅转仅需很少的需很少的维护维护、可在任何地方快速安装、无噪声、无有害排放和、可在任何地方快速安装、无噪声、无有害排放和污污染气染气体等体等。太阳能光伏技术太阳能太阳能电电池池组组件件防逆流防逆流装置装置光伏光伏阵阵列列汇汇流箱流箱光伏光伏逆逆变变器器直流直流配配电电柜柜交流交流配配电电柜柜监监控及通控及通讯讯装置装置9.一、光伏一、光伏简简介介(7)(7)1839 1839年,法国科学家年,法国科学家贝贝克雷克雷尔尔(BecqurelBecqurel)发现发现,光,光照能使半照能使半导导体
14、材料的不同部位之体材料的不同部位之间产间产生生电电位差。位差。这这种种现现象象后来被称后来被称为为“光生伏打效光生伏打效应应”,简简称称“光伏效光伏效应应”。19541954年,美国科学家恰年,美国科学家恰宾宾和皮和皮尔尔松在美国松在美国贝贝尔尔实验实验室首次制成室首次制成了光了光电转换电转换效率效率为为4.5%4.5%的的单单晶硅太阳晶硅太阳电电池,池,诞诞生了将太阳生了将太阳光能光能转换为电转换为电能的能的实实用光伏用光伏发电发电技技术术。太阳能光生伏打效应贝贝克雷克雷尔尔法国科学家法国科学家美国美国贝贝尔尔实验实验室室 美国美国贝贝尔尔实验实验室是晶体管、激光器、太室是晶体管、激光器、太
15、阳能阳能电电池、通信网等池、通信网等许许多重大多重大发发明的明的诞诞生地。生地。自自19251925年以来,年以来,贝贝尔尔实验实验室共室共获获得两万五千得两万五千多多项专项专利,利,现现在,平均每个工作日在,平均每个工作日获获得三得三项项专专利,在科研方面利,在科研方面处处于全球于全球领领先地位。先地位。10.一、光伏一、光伏简简介介(8)(8)太阳能光伏系统分类独立光伏系独立光伏系独立光伏系独立光伏系统统统统 光伏系光伏系统统分分类类并网光伏系并网光伏系并网光伏系并网光伏系统统统统 与与与与电电电电网相网相网相网相连连连连并并并并向向向向电电电电网网网网输输输输送送送送电电电电力的力的力的
16、力的光伏光伏光伏光伏发电发电发电发电系系系系统统统统 。各种各种各种各种带带带带有蓄有蓄有蓄有蓄电电电电池的可以独立运行池的可以独立运行池的可以独立运行池的可以独立运行的光伏的光伏的光伏的光伏发电发电发电发电系系系系统统统统。11.太阳能太阳能太阳能太阳能电电电电池方池方池方池方阵阵阵阵 充放充放充放充放电电电电控制器控制器控制器控制器 蓄蓄蓄蓄电电电电池池池池组组组组 逆逆逆逆变变变变器器器器 交流配交流配交流配交流配电电电电柜柜柜柜 交流配交流配交流配交流配电电电电柜柜柜柜 内燃机内燃机内燃机内燃机 监监监监控及通控及通控及通控及通讯讯讯讯装置装置装置装置电电电电池房池房池房池房用用用用户
17、户户户 一、光伏一、光伏简简介介(9)(9)太阳能光伏设备 太阳能光伏太阳能光伏发电发电系系统统是由太阳能是由太阳能电电池方池方阵阵,蓄,蓄电电池池组组,充放,充放电电控制器,控制器,逆逆变变器,交流配器,交流配电电柜,太阳跟踪控制系柜,太阳跟踪控制系统统等等设备组设备组成。成。12.一、光伏一、光伏简简介介(10)(10)太阳能利弊分析优点123太阳光普照大地,无太阳光普照大地,无太阳光普照大地,无太阳光普照大地,无论陆论陆论陆论陆地或海洋,无地或海洋,无地或海洋,无地或海洋,无论论论论高山或高山或高山或高山或岛岛岛岛屿屿屿屿,都,都,都,都处处处处处处处处皆有,可直接开皆有,可直接开皆有,
18、可直接开皆有,可直接开发发发发和利用,且勿和利用,且勿和利用,且勿和利用,且勿须须须须开采开采开采开采和运和运和运和运输输输输。4开开开开发发发发利用太阳能不会利用太阳能不会利用太阳能不会利用太阳能不会污污污污染染染染环环环环境,它是最清境,它是最清境,它是最清境,它是最清洁洁洁洁的能源的能源的能源的能源之一,在之一,在之一,在之一,在环环环环境境境境污污污污染越来越染越来越染越来越染越来越严严严严重的今天,重的今天,重的今天,重的今天,这这这这一点是极一点是极一点是极一点是极其宝其宝其宝其宝贵贵贵贵。每年到达地球表面上的太阳每年到达地球表面上的太阳每年到达地球表面上的太阳每年到达地球表面上的
19、太阳辐辐辐辐射能射能射能射能约约约约相当于相当于相当于相当于130130万万万万亿亿亿亿多吨多吨多吨多吨标标标标准煤,其准煤,其准煤,其准煤,其总总总总量属量属量属量属现现现现今世界上可以开今世界上可以开今世界上可以开今世界上可以开发发发发的最大的最大的最大的最大能源。能源。能源。能源。根据目前太阳根据目前太阳根据目前太阳根据目前太阳产产产产生的核能速率估算,生的核能速率估算,生的核能速率估算,生的核能速率估算,氢氢氢氢的的的的贮贮贮贮量足量足量足量足够够够够维维维维持上百持上百持上百持上百亿亿亿亿年,而地球的寿命也年,而地球的寿命也年,而地球的寿命也年,而地球的寿命也约为约为约为约为几十几十
20、几十几十亿亿亿亿年,从年,从年,从年,从这这这这个意个意个意个意义义义义上上上上讲讲讲讲,可以,可以,可以,可以说说说说太阳的能量是用之不竭的。太阳的能量是用之不竭的。太阳的能量是用之不竭的。太阳的能量是用之不竭的。13.一、光伏一、光伏简简介介(11)(11)太阳能利弊分析缺点123到达地球表面的太阳到达地球表面的太阳到达地球表面的太阳到达地球表面的太阳辐辐辐辐射的射的射的射的总总总总量尽管很大,但是能流密度量尽管很大,但是能流密度量尽管很大,但是能流密度量尽管很大,但是能流密度很低。在利用太阳能很低。在利用太阳能很低。在利用太阳能很低。在利用太阳能时时时时,想要得到一定的,想要得到一定的,
21、想要得到一定的,想要得到一定的转换转换转换转换功率,往往功率,往往功率,往往功率,往往需要面需要面需要面需要面积积积积相当大的一套收集和相当大的一套收集和相当大的一套收集和相当大的一套收集和转换设备转换设备转换设备转换设备,造价,造价,造价,造价较较较较高。高。高。高。由于受到昼夜、季由于受到昼夜、季由于受到昼夜、季由于受到昼夜、季节节节节、地理、地理、地理、地理纬纬纬纬度和海拔高度等自然条件的度和海拔高度等自然条件的度和海拔高度等自然条件的度和海拔高度等自然条件的限制以及晴、阴、云、雨等随机因素的影响,所以,到达限制以及晴、阴、云、雨等随机因素的影响,所以,到达限制以及晴、阴、云、雨等随机因
22、素的影响,所以,到达限制以及晴、阴、云、雨等随机因素的影响,所以,到达某一地面的太阳某一地面的太阳某一地面的太阳某一地面的太阳辐辐辐辐照度既是照度既是照度既是照度既是间间间间断的,又是极不断的,又是极不断的,又是极不断的,又是极不稳稳稳稳定的,定的,定的,定的,这这这这给给给给太阳能的大太阳能的大太阳能的大太阳能的大规规规规模模模模应应应应用增加了用增加了用增加了用增加了难难难难度。蓄能也是太阳能利用度。蓄能也是太阳能利用度。蓄能也是太阳能利用度。蓄能也是太阳能利用中中中中较为较为较为较为薄弱的薄弱的薄弱的薄弱的环节环节环节环节之一。之一。之一。之一。目前太阳能利用的目前太阳能利用的目前太阳能
23、利用的目前太阳能利用的发发发发展水平,有些方面在理展水平,有些方面在理展水平,有些方面在理展水平,有些方面在理论论论论上是可行的,上是可行的,上是可行的,上是可行的,技技技技术术术术上也是成熟的。但有的太阳能利用装置,因上也是成熟的。但有的太阳能利用装置,因上也是成熟的。但有的太阳能利用装置,因上也是成熟的。但有的太阳能利用装置,因为为为为效率偏效率偏效率偏效率偏低,成本低,成本低,成本低,成本较较较较高,高,高,高,经济经济经济经济性性性性还还还还不能与常不能与常不能与常不能与常规规规规能源相能源相能源相能源相竞竞竞竞争。争。争。争。END0114.二、世界光伏市二、世界光伏市场场概况概况中
24、国光伏中国光伏中国光伏中国光伏前程与前程与前程与前程与趋势趋势趋势趋势光伏光伏光伏光伏产业产业产业产业与构想与构想与构想与构想光伏光伏光伏光伏简简简简介介介介世界光伏世界光伏市市场场概况概况 中国光伏中国光伏中国光伏中国光伏市市市市场场场场概况概况概况概况215.二、世界光伏市二、世界光伏市场场(1 1)据记载,人类利用太阳能已有3000多年的历史。将太阳能作为一种能源和动力加以利用,只有300多年的历史。真正将太阳能作为“近期急需的补充能源”,“未来能源结构的基础”,则是近年来的事。20世纪70年代以来,太阳能科技突飞猛进,太阳能利用日新月异。20世纪的100年间,太阳能科技发展历史大体可分
25、为七个阶段。利用太阳能的历史116.二、世界光伏市二、世界光伏市场场(2 2)第第第第1 1阶阶阶阶段段段段个性个性个性个性动动动动力力力力装置装置装置装置时时时时期期期期第第第第2 2阶阶阶阶段段段段太阳能太阳能太阳能太阳能低潮期低潮期低潮期低潮期(19001920)(19211945)第第第第3 3阶阶阶阶段段段段第第第第4 4阶阶阶阶段段段段 第第第第5 5阶阶阶阶段段段段第第第第6 6阶阶阶阶段段段段第第第第7 7阶阶阶阶段段段段(19461965)(19671973)太阳能太阳能太阳能太阳能恢复期恢复期恢复期恢复期太阳能太阳能太阳能太阳能成成成成长长长长期期期期 太阳能太阳能太阳能太
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