光伏发电产业的技术经济分析-课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《光伏发电产业的技术经济分析-课件.ppt》由用户(三亚风情)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 发电 产业 技术 经济 分析 课件
- 资源描述:
-
1、EU-China EEP 中国中国-欧盟能源和环境项目欧盟能源和环境项目Development Support for Sustainable Rural and Renewable Energy Training in China中国农村可再生能源培训项目中国农村可再生能源培训项目 新疆培训班新疆培训班Apr.13-25,2009光伏发电产业的技术经济分析光伏发电产业的技术经济分析王斯成王斯成 研究员研究员国家发改委能源研究所国家发改委能源研究所1、太阳能光伏发电技术、太阳能光伏发电技术2、如何看待光伏发电、如何看待光伏发电“高能耗、高污染和高成高能耗、高污染和高成本本”的问题的问题3、启动
2、中国光伏市场的障碍分析和资金测算、启动中国光伏市场的障碍分析和资金测算目目 录录1、光伏发电技术、光伏发电技术4常规晶体硅太阳电池常规晶体硅太阳电池单晶硅太阳电池单晶硅太阳电池实验室最高效率:实验室最高效率:24.7%商业化批量生产效率:商业化批量生产效率:17%多晶硅太阳电池多晶硅太阳电池实验室最高效率:实验室最高效率:20.3%商业化批量生产效率:商业化批量生产效率:16%背接触太阳电池背接触太阳电池 黑电池黑电池美国美国SunPower公司公司22效率的黑电池效率的黑电池 日本日本Sharp公司效率公司效率20的黑电池的黑电池实验室最高效率:实验室最高效率:26.8%6薄膜太阳电池薄膜太
3、阳电池CIGS 薄膜太阳电池,最高效薄膜太阳电池,最高效率率19.9%CdTe太阳电池太阳电池最高效率:最高效率:16.9%非晶硅非晶硅薄膜太阳电池,最高薄膜太阳电池,最高效率:效率:12.8%(稳定)(稳定)下一代下一代薄膜太阳电池薄膜太阳电池7聚光太阳电池的时代来到了吗?聚光太阳电池的时代来到了吗?聚光太阳电池的最高聚光太阳电池的最高效率:效率:40.7%8在最近几年,仍以晶硅电池为主,薄膜电池发展很快,在最近几年,仍以晶硅电池为主,薄膜电池发展很快,2012年产能将占年产能将占PV总产能的总产能的30%。GreenTech Media 20089薄膜太阳电池中则以非晶硅太阳电池为主,薄膜
4、太阳电池中则以非晶硅太阳电池为主,2012年薄膜电池年薄膜电池年产量年产量6GW,非晶硅电池占,非晶硅电池占60%。GreenTech Media 2008目前乃至目前乃至2010年之前,并网年之前,并网光伏发电市场光伏发电市场都占到都占到90%以以上,到上,到2030年年也将占到也将占到70%以上。以上。EPIA&GreenPeace11带有自动跟踪的平板太阳电池系统是主流带有自动跟踪的平板太阳电池系统是主流到到2020年全世界太阳能发电的累计装机将达到年全世界太阳能发电的累计装机将达到288GW(含(含12GW太阳能热发电),太阳能热发电),其中固定安装的平板太阳电池(包括晶硅电池和薄膜电
5、池)为其中固定安装的平板太阳电池(包括晶硅电池和薄膜电池)为170GW,占,占59%,带向日跟踪的平板太阳电池为带向日跟踪的平板太阳电池为100GW,占,占35%,聚光光伏电池仅占,聚光光伏电池仅占2%。Source:March,20082、如何看待某些人对于光、如何看待某些人对于光伏发电提出的伏发电提出的“高成本、高成本、高能耗和高污染高能耗和高污染”问题?问题?高能耗要从高能耗要从3个方面考虑:个方面考虑:1)单位生产能耗?)单位生产能耗?2)总能耗?)总能耗?3)电能回报率?)电能回报率?TP=EP/ES式中:式中:TP(年)为光伏发电系统能量回收期(年)为光伏发电系统能量回收期 EP
6、为制造光伏系统所消耗的能量(为制造光伏系统所消耗的能量(kWh/Wp)ES 为光伏发电系统的年发电量(为光伏发电系统的年发电量(kWh/Wp.年)年)EP=EP1+EP2+EP3+EP4+EP4+EP5+EP6其中其中:EP1为硅砂为硅砂 冶金硅的能耗:冶金硅的能耗:13kwh/kg EP2 为冶金硅为冶金硅 多晶硅的能耗多晶硅的能耗 200kwh/kg(改良西门子法国内一般水平,国外先进水平为(改良西门子法国内一般水平,国外先进水平为150 kwh/kg)EP3为多晶硅为多晶硅 多晶硅锭、硅片的能耗多晶硅锭、硅片的能耗 18kwh/kg多晶硅铸锭重量多晶硅铸锭重量270kg,并使用多线切割机
7、切片能耗水平,并使用多线切割机切片能耗水平 EP4为多晶硅片为多晶硅片 多晶硅光伏电池的能耗多晶硅光伏电池的能耗 0.2kwh/Wp EP5为光伏电池为光伏电池 光伏组件的能耗光伏组件的能耗 0.15kwh/Wp含封装材料(钢化玻璃,含封装材料(钢化玻璃,EVA,TPT等)的生产能耗等)的生产能耗 EP6为光伏组件为光伏组件 光伏系统的能耗光伏系统的能耗 0.15kwh/Wp 含并网控制逆变器、电缆、开关、支架、仪表等的生产能耗含并网控制逆变器、电缆、开关、支架、仪表等的生产能耗光伏发电(晶体硅太阳电池)的能量光伏发电(晶体硅太阳电池)的能量回收期计算回收期计算多晶硅产率多晶硅料多晶硅产率多晶
8、硅料/冶金硅料冶金硅料1kg/1.3kg=0.77即每生产即每生产1kg高纯多晶硅需要高纯多晶硅需要1.3kg冶金硅冶金硅1kg高纯多晶硅拉制高纯多晶硅拉制1kg硅棒,或浇铸硅棒,或浇铸1kg硅锭的产率为硅锭的产率为0.8,即,即1kg硅锭硅锭/硅棒需要硅棒需要1.25kg高纯多晶硅;高纯多晶硅;1kg硅棒或硅锭可以切硅棒或硅锭可以切50-60片片125125mm的硅片,按照的硅片,按照56片计算,每片计算,每片平均制造片平均制造2.4Wp太阳电池,合计为:太阳电池,合计为:134.4Wp/kg;则:则:134.4Wp太阳电池需要的高纯多晶硅为太阳电池需要的高纯多晶硅为1/0.8=1.25kg
9、 1250g/134.4Wp=9.3g/Wp 134.4Wp太阳电池需要的冶金硅为太阳电池需要的冶金硅为1/0.81.3=1.625kg 1625g/134.4Wp=12.1g/Wp太阳电池组件产率太阳电池组件产率98(即封装成品率即封装成品率)根据上述参数,得到:根据上述参数,得到:EP1=13kwh/kg0.0121kg/Wp=0.157kwh/WpEP2=200kwh/kg0.0093kg/Wp=1.86kwh/WpEP3=18kwh/kg134.4Wp/kg=0.134 kwh/Wp相关参数相关参数EP=EP1+EP2+EP3+EP4+EP4+EP5+EP6=2.651 kwh/WpE
10、s=1.3kwh/Wp年(按照全国平均太阳能有效峰值时数年(按照全国平均太阳能有效峰值时数1300小时计算)小时计算)TP=EP/ES 2.0年年关于光伏发电能量回收期的结论关于光伏发电能量回收期的结论太阳电池的使用寿命超过太阳电池的使用寿命超过30年,电力回报率高达年,电力回报率高达15倍,随着太阳级硅倍,随着太阳级硅材料能耗下降(材料能耗下降(200kwh/kg 100kwh/kg),光伏电池效率继续提高),光伏电池效率继续提高(15%20%),基片继续减薄,能量回收期还会更短。),基片继续减薄,能量回收期还会更短。同其它高耗能产业横向相比,单位能耗的确是高的:同其它高耗能产业横向相比,单
11、位能耗的确是高的:电解铝耗电大约电解铝耗电大约14.5kWh/Kg(我国(我国2006年电解铝产量年电解铝产量935万吨,总耗万吨,总耗电电1467亿亿kWh););铁合金耗电铁合金耗电10-12kWh/kg;铸钢耗电铸钢耗电1kWh/Kg;每公斤电石每公斤电石3-4kWh;每公斤烧碱;每公斤烧碱2-3kWh;每吨水泥能耗每吨水泥能耗30-60kWh。从沙子到冶金硅为从沙子到冶金硅为13kWh/Kg;多晶硅生产的耗能为多晶硅生产的耗能为150-250kWh/Kg;硅锭硅锭/硅片为硅片为18kWh/Kg。再来看看总能耗:再来看看总能耗:晶体硅太阳电池从沙子到系统的生产总能耗大约晶体硅太阳电池从沙
12、子到系统的生产总能耗大约2.65kWh/W,即使每,即使每年生产并安装年生产并安装10GW光伏系统,总能耗也只有光伏系统,总能耗也只有265亿亿kWh,仅占,仅占2007年年全国总发电量为全国总发电量为32559亿亿kWh的的0.8%(而电解铝总耗电占到约(而电解铝总耗电占到约5%,钢,钢铁占到铁占到14%),),总能耗是不高的总能耗是不高的。随着多晶硅和太阳电池的技术进步,。随着多晶硅和太阳电池的技术进步,这一指标一定会进一步下降。这一指标一定会进一步下降。“高耗能高耗能”的横向比较的横向比较18中国多晶硅材料生产应注意的问题中国多晶硅材料生产应注意的问题1、能耗指标(国际先进、能耗指标(国
13、际先进130-150kWh/Kg,国内,国内200-300kWh/Kg);2、环保问题(全物料循环,清洁生产,防止污染);、环保问题(全物料循环,清洁生产,防止污染);3、不注意将会影响整个光伏产业。、不注意将会影响整个光伏产业。Rhone Resch,president of the Solar Energy Industries Association(SEIA),says.We are out to solve environmental problems-not create them.在多晶硅生产过程中有大量的废液和废气产生,主要的在多晶硅生产过程中有大量的废液和废气产生,主要的废液
14、是四氯化硅(废液是四氯化硅(SiCl4),主要的废气是氯化氢(),主要的废气是氯化氢(HCl,其,其水合物是盐酸)。这两种东西无论从回收利用还是无公害水合物是盐酸)。这两种东西无论从回收利用还是无公害处理都不存在技术问题。从已经开工生产的多晶硅厂看,处理都不存在技术问题。从已经开工生产的多晶硅厂看,通过尾气回收、无公害处理、物料循环使用和综合利用,通过尾气回收、无公害处理、物料循环使用和综合利用,完全可以做到零排放和清洁生产。完全可以做到零排放和清洁生产。对于多晶硅生产对于多晶硅生产“高污染高污染”的看法的看法3、光伏发电成本分析、光伏发电成本分析21太阳能光伏发电的分类太阳能光伏发电的分类
15、22 有哪些因素影响光伏发电的上网电价有哪些因素影响光伏发电的上网电价?初投资(太阳电池和平衡系统)初投资(太阳电池和平衡系统);BIPV 系统的发电量系统的发电量(kWh);太阳能资源太阳能资源;运行方式运行方式系统各个部件的效率系统各个部件的效率;系统的可靠性和电网质量系统的可靠性和电网质量;灰尘、遮挡、线路损失及其它损失等。灰尘、遮挡、线路损失及其它损失等。运行维护费用运行维护费用;其它边界条件其它边界条件(贷款比例、贷款利率、税收、贷款比例、贷款利率、税收、利润水平等利润水平等)晶体硅太阳电池成本下降的晶体硅太阳电池成本下降的影响因素影响因素效率的提高效率的提高太阳电池的薄型化太阳电池
16、的薄型化寿命和稳定性的提高寿命和稳定性的提高规模化生产(规模化生产(1GW-10GW)光伏发电系统的发电量(资源和技术)光伏发电系统的发电量(资源和技术)效率的提高和薄片化效率的提高和薄片化可以使太阳电池到可以使太阳电池到2010年比现在下降年比现在下降25%,达到,达到$3/Wp(20元元/Wp)。)。硅材料对太阳电池成本和售价的影响硅材料对太阳电池成本和售价的影响 硅材料(硅材料($/kg)硅材料(硅材料($/Wp)组件成本(组件成本($/Wp)毛利润(毛利润($/Wp)组件售价(组件售价($/Wp)2501.753.001.004.002001.402.650.793.441501.05
17、2.320.652.971000.701.950.522.47500.351.600.402.00太阳电池价格与光伏系统价格的关系太阳电池价格与光伏系统价格的关系硅材料(硅材料($/kg)太阳电池价格(太阳电池价格($/Wp)系统成本(系统成本($/Wp)毛利润(毛利润($/Wp)系统投资(系统投资($/Wp)2504.006.051.157.202003.445.391.036.421502.974.810.925.731002.474.240.815.05502.003.690.704.39非晶硅太阳电池非晶硅太阳电池非晶硅太阳电池将是主流;非晶硅太阳电池将是主流;平均成本平均成本$1.0
18、-1.5/Wp,平均,平均售价:售价:$2.0-2.5/Wp;年内可以达到元年内可以达到元kWh。CdTe,CIGS和聚光太阳电池成本分析和聚光太阳电池成本分析First Solar目前目前CdTe太太阳电池售价阳电池售价$1.5/Wp,利,利润率。成本只有润率。成本只有$0.98/Wp。各种太阳电池的成本和售价预测各种太阳电池的成本和售价预测单晶硅单晶硅多晶硅多晶硅带硅带硅聚光聚光非晶硅非晶硅CIGSCdTe29中国水平中国水平面太阳辐面太阳辐射分布图射分布图等级等级资源带号资源带号年总辐射量(年总辐射量(MJ/m2)年总辐射量(年总辐射量(kWh/m2)平均日辐射量平均日辐射量(kWh/m
19、2)最丰富带I 6300 1750 4.8 很丰富带II5040 6300 1400 1750 3.8 4.8 较丰富带III3780 5040 1050 1400 2.9 3.8 一般IV 3780 1050 2.9 30中国西部中国西部9省太阳辐射资源统计省太阳辐射资源统计中国西部中国西部9 9省太阳能资源统计省太阳能资源统计省全省年最高总辐射量(MJ/m2)全省年最低总辐射量(MJ/m2)省会水平面年总辐射量(MJ/m2)省会水平面年利用小时数 (小时)方阵倾角(度)省会倾斜面年总辐射量(MJ/m2)省会倾斜面年利用小时数 (小时)新疆6342.315304.845304.841473.
20、57 456100.561694.601西藏7910.656088.597885.992190.55 308832.312453.418内蒙古6195.185658.476041.351678.15 456947.561929.877青海6951.766142.936142.931706.37 407064.371962.324甘肃6458.525442.785442.781511.88 406259.191738.665宁夏5944.85944.85944.81651.33 426658.171849.492山西5868.35513.845513.841531.62 406340.91176
21、1.365陕西4730.514730.514730.511314.03 405440.081511.134云南6156.724848.385182.781439.66 285597.41554.835平均平均6284.31 5519.46 5798.87 1610.80 6582.28 1828.41 31中国东部中国东部17省太阳辐射资源统计省太阳辐射资源统计中国东南沿海中国东南沿海1717省市太阳辐射资源统计省市太阳辐射资源统计省全省年最高总辐射量(MJ/m2)全省年最低总辐射量(MJ/m2)省会水平面年总辐射量(MJ/m2)省会水平面年利用小时数 (小时)方阵 倾角(度)省会倾斜面年总辐
22、射量(MJ/m2)省会倾斜面年利用小时数 (小时)黑龙江4683.694442.924683.691301.03 505386.241496.179河北5008.895008.895008.891391.36 425609.961558.323广西4595.914294.114595.911276.64 254963.581378.773吉林5034.394640.645034.391398.44 455789.551608.209广东5161.464478.034478.031243.90 254836.281343.41湖北4312.924047.914312.921198.03 3549
23、59.861377.74山东5123.014761.445123.011423.06 405891.461636.516河南50954764.364764.361323.43 405479.021521.95辽宁5068.674903.145067.411407.61 455827.531618.757江西5045.264630.64832.081342.24 305218.651449.624江苏4855.494855.494855.491348.75 355341.041483.621福建4410.744410.744410.741225.21 304763.591323.221浙江475
24、1.824314.64314.61198.50 354746.061318.349海南5125.15125.15125.11423.64 255381.351494.82北京5620.015620.015620.011561.11 426294.411748.448天津5260.115260.115260.111461.14 425891.331636.479上海4729.254729.254729.251313.68 355202.181445.049平均平均4985.16 4872.12 4912.75 1364.65 5407.35 1502.04 32中国最差中国最差4省太阳辐射资源统
25、计省太阳辐射资源统计中国最差中国最差4 4省太阳辐射资源统计省太阳辐射资源统计省全省年最高总辐射量(MJ/m2)全省年最低总辐射量(MJ/m2)省会水平面年总辐射量(MJ/m2)省会水平面年利用小时数 (小时)方阵 倾角(度)省会倾斜面年总辐射量(MJ/m2)省会倾斜面年利用小时数 (小时)湖南4212.60 4212.60 4212.60 1170.17 304633.86 1287.19 安徽3792.51 3792.51 3792.51 1053.48 354361.39 1211.50 四川4229.74 3486.96 3792.51 1053.48 354247.62 1179.8
展开阅读全文