21世纪世界太阳能光伏利用技术发展呈现五大趋势:一是光伏发电产业将继续以高增长速率发展。预计到下世纪中叶,光伏发电将成为人类的基础能源之一;二是太阳能热发电将在2020年左右初步实现商业化;三是太阳电池组件成本将大幅度降低;四是光伏产业向百兆瓦级规模和更高技术水平发展;五是光伏系统和建筑结合将使太阳能光伏发电向替代常规能源过渡,成为世界能源结构组成的重要部分。
二、太阳能资源开发利用现状
(一)国内外太阳能开发利用概况。
1.全球太阳能开发利用。
70年代以来,鉴于常规能源供给的有限性和环保压力的增加,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。1973年,美国制定了政府级的阳光发电计划,1980年又正式将光伏发电列入电力规划。1992年,美国政府颁布了新的光伏发电计划,制定了宏伟的发展目标。日本在70年代制定了“阳光计划”,1993年将月光计划、环境计划、阳光计划合并成“新阳光计划”。德国等欧共体国家及一些发展中国家也纷纷制定了相应的发展计划。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。开发利用太阳能和可再生能源成为国际社会的一大主题和共同行动,成为各国制订可持续发展战略的重要内容。
多晶硅是太阳能电池最关键的原材料,世界先进的多晶硅生产技术一直由美、日、德3国的 7家公司垄断着,各公司都有各自的技术秘密和技术特点,经过不断的研究、开发,发展了不同的生产工艺。2005年世界多晶硅的产量为29100吨,其中半导体级多晶硅产量为20600吨,太阳能级多晶硅产量仅为8500吨,而太阳能多晶硅的需求量为15000吨,缺口达6500吨。多晶硅产能严重供不应求。见表(1)
表(1) 2005年世界太阳能级多晶硅生产量
单位:吨
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│ 生产厂商 │太阳能用多晶硅 │
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│ 德山曹达(德国) │ 1100 │
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│ 三菱Material(日本) │ 200 │
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│ 二菱Polysilicon(日本) │ 100 │
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│ Hemlock semiconductor(美国) │ 2900 │
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│ ASIMI(美国) │ 200 │
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│ SGS(美国) │ 2200 │
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│ Wacker piktsilicon(德国) │ 1800 │
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│ 总 计 │ 8500 │
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资料来源:中国多晶硅项目调研报告
2005年世界光伏电池产量1800MW。受制于硅原料短缺影响,电池片、电池组件的实际产量只能满足30%市场需求。见表(2)
表(2) 世界太阳能电池生产量
单位:吨
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│ 种 类 │ 2002年 │ 2003年 │ 2004年 │ 2005年 │
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│ 多晶硅 │ 160.8 │ 200.5 │ 343.5 │ 483.4 │
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│ 单晶硅 │ 308.1 │ 455.8 │ 669.2 │ 991 │
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│ 非晶硅 │ 32.2 │ 43.3 │ 64.6 │ 73.3 │
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│ 混合型薄膜硅│ 30 │ 30 │ 60 │ 120 │
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│ 其它 │ 30.7 │ 14.5 │ 57.4 │ 129.3 │
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│ 合计 │ 561.8 │ 744.1 │ 1194.7 │ 1800 │
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