什麽叫太陽能級矽片
而太陽能級矽片的純度只要達到99.9999%,即6個9即可。
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太陽能光伏產業調研報告 能源是人類社會賴以生存的物質基礎,是經濟和社會發展的重要資源。長期以來,化石能源的大規模開發利用,不但迅速消耗著地球億萬年積存下的寶貴資源,同時也帶來了氣候變化、生態破壞等嚴重的環境問題,直接威脅著人類的可持續發展。隨著科學技術的進步,人類對可再生能源尤其是風能、太陽能、水能等新型可再生能源的認識不斷深化。太陽能作為取之不盡的可再生能源,其開發利用日益受到世界各國尤其是發達國家的高度重視,太陽能光伏產業的規模持續擴大,技術水平逐步提高,成為世界能源領域的壹大亮點,呈現出良好的發展前景。
壹、國外太陽能光伏產業基本情況
日本、德國和美國是推動光伏發電系統最有力的國家。資料顯示,歐盟希望在2010年安裝3GW的光伏發電裝置,2030年增加到200GW左右。美國預計2020年光伏發電累計安裝量達到36GW。日本計劃到2010年安裝近5GW。
日本1994年實施“朝日七年計劃”,目前已安裝了近7萬個太陽能屋頂,預計到2010年要安裝100萬個太陽能屋頂。德國2000年通過可再生能源法,以固定優惠收購電價鼓勵可再生能源,並於2004年4月進壹步補充修訂可再生能源法,使得德國2004年光伏發電系統設備大幅增加,並壹舉超過日本成為全球最大光伏發電系統裝設地區。根據Solarbuzz提供的數據,2004年,德國光伏發電系統裝設容量為361MW,同比增長152%,已占全球總量的39%;日本以278MW的裝設容量占全球30%。德日兩國裝設容量占了全球2/3以上。目前我國電池產品也主要出口到上述兩國。美國於1997年宣布百萬屋頂計劃,計劃到2010年在100萬座屋頂上安裝光伏發電和光熱系統。
過去十年,隨著世界光伏市場需求量大幅增加,加上大規模制造技術的不斷提升,推動了世界光伏產業的快速發展,光伏電池產量從1995年的78.6MW,提高到2005年的1727MW,年均增幅達到32.4%。可以預見,未來15年世界光伏生產規模將保持年均20%以上的增長,甚至有更為樂觀地估計,到2010年,全球太陽能產量將增長4倍,銷售收入增長3倍,利潤增長3倍。
世界光伏電池制造主要集中在日本、德國、美國、西班牙等發達國家,其中日本2005年光伏電池產量達到833MW,占據了世界光伏市場份額的近半壁江山,中國大陸進入了世界光伏制造十大國之壹,2005年光伏電池產量為128MW,列世界第四位,占世界市場分額7.4%。
年度統計表:1995-2005年世界太陽能電池產量和增長率
年份 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005
產量(MW) 78.6 89.6 125.8 153 201.4 278 395 536 742 1194 1727
增長率(%) 12.6 14 40.4 21.5 31.8 38 42.1 35.7 38.4 60.9 44.6
99-05年增長率
2005年世界主要太陽能電池制造商產量產能和市場份額壹覽表
公司名稱 產品類型 國別/地區 產量(MW) 產能(MW) 市場份額 產量排名
Sharp(夏普) 單/多晶矽非晶矽 日本 428 600 24.78% 1
Q-Cells 單/多晶矽 德國 160 300 9.26% 2
Kyocera(京瓷) 多晶矽 日本 142 240 8.22% 3
Sanyo(三洋) a-Si/sc-Si*非晶矽 日本 125 158 7.24% 4
Mitsubishi(三菱電子) 多晶矽 日本 100 135 5.79% 5
Schott Solar 多晶矽
EFG帶矽
非晶矽 德國 95 113 5.50% 6
BP Solar 單/多晶矽
非晶矽 美國 90 157 5.21% 7
尚德太陽能 單/多晶矽 中國無錫 85 120 4.92% 8
Motech(茂迪) 單/多晶矽 中國臺灣 60 100 3.47% 9
Shell Solar 單/多晶矽 CIS 薄膜 德國 59 110 3.42% 10
Isofoton 單晶矽 西班牙 53 90 3.07% 11
Deutsche Cell 多晶矽 德國 38 40 2.20% 12
Photowatt 多晶矽 法國 24 30 1.39% 13
United Solar
Ovonic 非晶矽 美國 22 30 1.27% 14
Kaneka
Solartech 非晶矽 日本 21 23 1.22% 15
SunPower 單晶矽 美國 20 50 1.16% 16
Ersol Solar Energy 多晶矽 德國 20 25 1.16% 17
E-Ton Solar (益通) 單/多晶矽 中國臺灣 20 28 1.16% 18
First Solar CdTe 美國 20 25 1.16% 19
GE Energy(原Astropower) 單晶矽 美國 18 25 1.04% 20
Sunways 多晶矽 德國 16 42 0.93% 21
Evergreen Solar 帶矽(String Ribbon) 美國 14 15 0.81% 22
MHI(三菱重工) 非晶矽 日本 12 12 0.69% 23
寧波太陽能 單晶矽 中國 12 16 0.69% 24
天達光伏 CdTe薄膜 德國 10 30 0.58 35
世界總計 1727 - 100%
二、我國太陽能光伏產業和應用情況
(壹)光伏產業情況
1、矽材料和矽片
目前太陽能電池廠家廣泛采用的原料是多晶矽,多晶矽同時還是半導體的原料。多晶矽由矽純度較低的冶金級矽提煉而來,太陽能級矽純度要達到99.9999%,即6個9,而半導體用矽要求矽純度達到99.9999999999%,即12個9。
光伏產業的持續快速增長,使得主要依賴半導體工業用矽的頭尾料、廢料和剩余產能已經不能滿足光伏市場的需求,光伏和半導體產業對矽料的競爭需求直接造成目前矽料的供應緊張和價格上漲,2003年每公斤24美元,2004年漲到32美元,目前市場價格正逼進100美元。盡管目前各主要矽料制造商都在擴充產能,而且新增產能基本都用於滿足光伏產業的需要,根據市場需求和主要矽料供應商未來供應能力方面的數據分析,到2008年矽料供應緊張的狀況有所緩解。
世界多晶矽原料光伏供應與需求關系
供應緊張的後果不僅是價格瘋漲,部分電池企業根本就無法獲得矽料,我國電池企業所用矽料90%以上靠進口,不少電池企業由於沒有充足矽料,電池生產能力被放空,甚至處於“等米下鍋”的境地。
迄今為止,生產高純度多晶矽提煉技術還掌握在發達國家的少數企業手中。下表給出了包括SGS、Hemlock、Wacker、Tokuyama、AsiMI等在內的8家世界主要高純多晶矽原料制造商產量及其光伏供應量數據。
世界晶矽原料制造商產量及其光伏供應量壹覽表
制造商名稱 國別 2004年 2005年預測
總產量(噸) 光伏供應量(噸) 總產量(噸) 光伏供應量(噸)
SGS(與AsiMI合資) 美國 2100 2100 2300 2300
Hemlock 美國 7000 2700 7400 2700
Wacker 德國 5000 2400 5000 2400
Tokuyama(德山) 日本 5200 2000 5200 2000
ASiMI 美國 2200 0 3000 200
MEMC 意大利 2500 0 3700 700
住友 Sitix Sumitomo Titanium 日本 700 0 700 0
三菱* 日本 2800 300 2800 300
其它 500 0 2000 1000
合計 28000 9500 32100 11600
其它光伏用矽原料供應商(含半導體工業的邊角料,廢料以及庫存用量等) 4000 4000
光伏應用合計 13500 15600
*三菱產量為三菱材料和三菱多晶兩家總產量
國外矽料生產商意識到這是壹輪大牛市,紛紛行動起來,積極擴大產能。例如,全球最大矽料供應商Hemlock於今年11月中旬宣布,計劃在美國投資4-5億美元擴充產能,將現有產能擴充50%。全球第三大矽料生產商Wacker也有宏偉擴產計劃,2007年將其產能從目前的5000噸擴充到9000噸。
由於當前國際矽料供應的緊張,給迅速升溫的國內光伏產業帶來了不利的影響。然而,投資矽料比投資太陽能電池生產將面臨更高的資金、技術及人才的門檻,但最重要的門檻還不是資本,而是技術。目前國內掌握矽料生產技術的主要有新光矽業、洛陽半導體廠。洛陽半導體廠以及作為新光矽業科研生產基地的峨嵋半導體廠的項目此前都已建設多年,但由於受技術水平較低、資金不足、規模小等限制,根本無法與國際巨頭競爭。為了盡快擺脫受制於國外矽材料的被動局面,國內有條件的企業也在加快提高多晶矽產量。新光矽業引進俄羅斯技術,投資12億元建設1200噸多晶矽項目。洛陽中矽以峨嵋半導體材料廠的技術班底為依托,300噸多晶矽項目已投產並在建設二期工程。以生產電池和組件為主的天威公司,也在加快向產業上遊擴張,2005年收購了四川峨嵋半導體材料廠,成為其第二大股東。
太陽能電池用矽錠/矽片生產主要包括單晶矽棒拉制和多晶矽鑄錠制造以及切片。2003年前,我國矽錠/矽片生產規模較小,成本優勢不明顯。經過2004年以來兩年的發展,生產企業增多,產量得到提高,矽錠/矽片生產已形成壹定規模,矽片生產能力基本能夠滿足國內市場需求。
中國晶矽材料的生產供應情況
企業名稱 目前產能(噸) 新建和擴產後產能(噸) 技術
來源 投產時間
四川新光矽業科技有限公司 0 1200 峨嵋半導體材料廠,引進部分俄羅斯技術和國外設備 2007年初
洛陽中矽高科技有限公司 30 壹期 300
二期 3000 洛陽單晶矽公司,中國有色工程設計總院 壹期2005年底,二期2007年
寧夏石嘴山市 0 5000 俄羅斯稀有金屬研究院 籌建
雲南愛信矽科技有限公司 0 壹期3000
總壹萬噸 引進德國生產線技術 壹期投資25億,2007年底
江蘇順大半導體發展有限公司 0 壹期1500噸總3000噸 美國Hemlock 總投資30億,壹期2007
遼寧淩海市 0 1000 引進美國生產線生產 投資11億 招商當中
四川超磊實業 0 1000 與美國公司合作引進技術產品外銷模式 籌建
峨嵋半導體材料廠 100 220 自主技術 2006年
2、光伏電池和組件
近幾年,我國的光伏制造能力實現了跨越式的發展,特別是2002年以來,隨著無錫尚德、保定天威英利等新建規模企業的陸續建成投產和原有主要企業天達光伏和寧波太陽能等企業的產能擴張,我國的光伏電池生產能力迅速提升。此外,壹大批規模光伏組件封裝企業湧現出來,典型的包括上海太陽能科技、佳陽新能源、京瓷(天津)和力諾桑普等,使得我國無論是組件還是電池生產迅速向世界光伏制造大國邁進。
近三年,中國的光伏制造壹步壹個臺階,處於年均增幅超過100%的高增長期。2002年中國光伏制造首次躋身世界10強,組件和電池產量均位居世界第7;2003年中國電池產量和組件產量分別排名世界第6和第5;2005年中國光伏電池和組件制造又全面躋身世界四強,電池、組件產量排名第4。盡管2003年底以來上遊矽片的短缺多少影響了中國光伏產量的進壹步放
中國光伏矽片制造產量和產能壹覽表
企業名稱 產品類型 2004年(MW) 2005年(MW)
產量 年底產能 產量 年底產能
保定天威英利 多晶矽片 4.7 6.0 15 70
寧波晶元太陽能(中意太陽能) 多晶矽片 2 2 3 5
河北晶龍集團 單晶矽棒
單晶矽片 800噸
20MW 800噸
20MW 1000噸
24MW 1000噸
25MW
鎮江環太矽 單晶矽片 200萬片
(4MW) 600萬片
(15MW) 700萬片
(17MW) 1000萬片
(25MW)
海潤科技 單晶矽片 100萬片
(3MW) 1000萬片
(30MW) 600萬片
(15MW) 1500萬片
(40MW)
鑫日矽 單晶矽棒 10噸 30噸 40噸 400噸
錦州新華石英玻璃集團公司 單晶矽棒 - 188噸 - 200噸
寧波太陽能 單晶矽片 1MW 1MW 1MW 1MW
西安驪晶電子 單晶矽片 1MW 1MW 1MW 1MW
昆明天達光伏 單晶矽片 0.5MW 0.5MW 0.5MW 0.5MW
新疆新能源 單晶矽片 2006年2月試產成功,產能100MW
順大半導體 單晶矽棒
單晶矽片 2005年初開始量產單晶矽棒,2005年產量約300噸,目前年產能約450噸,到2006年底將形成800噸的產能。矽片產品已於2006年3月開始投產
精功紹興太陽能 多晶矽片 2005年底投產,壹期產能10MW,2006年將達產300萬片
常州天合光能 單晶矽片 2005年底投產,產能30MW,正擴建產能到100MW
塞維LDK 多晶矽片 已經於2006年3月投產,產能75MW,07年形成200MW產能,2008年達到400MW產能
洛陽單晶矽 單晶矽片 目前供應半導體應用為主,未來形成年100MW光伏矽片
高佳太陽能 單晶矽片 2005年年底量產,壹期加工產能800萬片(20MW)二期投產後全部加工產能2400萬片
合計 多晶矽片
單晶矽片
矽片 6.7MW
29.5MW
36.2MW 8MW
68.5MW
76.5MW 18.5MW
63.5MW
82.0MW 85MW
140MW
225MW
大。隨著越來越多的企業投資光伏行業,到2005年底中國光伏電池總產能將達到250MW,組件總產能超過400MW。目前中國總體上已經成為僅次於日德的第三大光伏制造國。
中國光伏電池和組件產量和增長率
年份 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005
組件產量(MW) 1.8 2 2.1 2.5 3.1 4.1 14.9 24.8 88.8 210
增長率(%) 50.1 10.5 5 24 19 32.3 263 66.4 258 136
電池產量(MW) 1.8 2 2.1 2.5 3.1 4.3 11.9 19 52.8 150
增長率(%) 50.1 10.5 5 24 19 32.3 190 59.7 178 185
中國主要光伏電池和組件制造商產量壹覽表
制造商 產品類型 2004年產量(MW) 2005年產量(MW)
電池 組件 電池 組件
尚德太陽能 單晶矽
多晶矽 35 40 85 85
天威英利 多晶矽 4 5 4 17
中電光伏 單晶矽
多晶矽 - - 5- -
上海太陽能 多晶矽
單晶矽 - 10 - 30
京瓷(天津) 多晶矽 - 10 - 15
天達光伏 單晶矽 4 3 10 9
寧波太陽能 單晶矽 5 4.5 12 12
創益科技 非晶矽
多晶矽 2.5 5.5 3 7
哈克新能源 非晶矽 0.8 0.8 0.8 0.8
力諾桑普 多晶矽 - 1.0 - 3
津能電池 非晶矽 0.5 0.5 3.5 3.5
林洋新能源 單晶矽
多晶矽 - 0.1 - 7.5
佳陽新能源 單晶矽
多晶矽 - 2.4 - 6.5
交大泰陽 單晶矽 - 0.5 3 5
玄中新能源
(奧奇太陽能) 單晶矽
多晶矽 - 0.5 - 2
世華創新 單晶矽
多晶矽 - - - 6
其他 - 1.0 5 2 10
總計 52.8 88.8 128.3 219.3
光伏總產能 至2005年底中國電池總產能420MW,組件總產能450MW,矽片總產能225MW。
(二)光伏發電應用
在太陽能光伏發電應用方面,目前我國主要以解決西部無電地區應用為主,國內市場並不足以消化制造商不斷增加的產能,目前中國光伏產品90%以上出口歐洲、日本等國際市場。
中國光伏發電重大項目壹覽表
項目名稱 出資方 支持力度 主要內容 執行期 執行地域
“光明工程”先導項目 國家發改委,地方政府 400萬人民幣 建立村落電站和戶用系統,幫助建立銷售網絡和加強機構能力建設 2000- 西藏、內蒙古、甘肅
“送電到鄉”工程 原國家計委,地方政府 26億人民幣 建立集中電站 2002-2003 新疆、西藏、甘肅、陜西、內蒙古、四川、青海
內蒙古新能源通電計劃 內蒙古自治區政府 2.25億人民幣 補貼農村戶用系統 2001- 內蒙古
世行、全球環境基金REDP項目 全球環境基金 2550萬美元 補貼農村戶用系統銷售,幫助機構能力建設和技術進步 2002-2007 新疆、西藏、甘肅、內蒙古、四川、青海
絲綢之路照明計劃 荷蘭政府 1379萬歐元 補貼農村戶用系統 2002-2006 新疆
德援KFW項目* 德國政府 2600萬歐元 建立村落電站 2003-2005 新疆、雲南、青海、甘肅
德援GTZ項目** 德國政府 約460萬歐元 技術支持與培訓 2003- 青海、雲南、西藏、甘肅
加拿大太陽能項目 加拿大政府 343萬加元 建立示範電站及管理培訓 2003-2005 內蒙古
日本援助NEDO項目 日本政府 3853萬人民幣 建立示範電站;實驗室建設 1998-2002 新疆、西藏、甘肅、陜西、寧夏、內蒙古、四川,青海、雲南、廣東、浙江、河北
*KFW項目的全稱為:中德財政合作西部太陽能項目
**GTZ項目的全稱為:中德技術合作在農村地區應用可再生能源改善當地發展機遇項目
隨著世界光伏市場需求持續高速增長以及我國《可再生能源法》的頒布實施,中國在光伏制造快速增長的同時,光伏應用的步伐也將加快。根據我國初步完成的《可再生能源中長期發展規劃》,2020年,我國光伏發電將達到2GW。雖然與發達國家有差距,但跟2004年我國光伏發電僅65MW的基礎相比,未來20年的增幅也將相當可觀。目前,相關部門正在著手研究制定光伏發電的扶持政策。
下表在國內外調研數據的基礎上,對未來五年中國光伏產業從組件價格(元/Wp)、組件產量(MW)、組件產值(億元)、年度並網安裝份額(%)、累積安裝容量(MW)等幾個方面的數據進行了分析預測。
2005-2010年中國光伏產業主要數據預測
年份 組件價格
(元/Wp) 組件產量
(MW) 組件產值
(億元) 年度並網安裝
份額(%) 年度並網安裝份額(%) 累積安裝容量(MW)
2005 37 200 74 8 8 104
2006 37 300 111 13 13 150
2007 35 400 140 21 21 <DIV