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太阳能发电科技发展“十二五”专项规划

文章来源:世纪新能源网 作者:未知 点击:次 时间:2012/4/25 17:30:45 转载:
  今日,中华人民共和国科学技术部发布《太阳能发电科技发展“十二五”专项规划》,以下是全文内容。

  一、形势——挑战与机遇

  (一)国际形势

  世界太阳能科技和应用发展迅猛,2008年金融危机后,德国、日本、美国等纷纷调高发展目标。预计太阳能发电将在2030年占到世界能源供给的10%,对世界的能源供给和能源结构调整做出实质性的贡献。

  到2010年,世界光伏累计装机容量已接近40GW,近十年平均年增长45%,成为发展速度最快的产业之一。光伏电池生产主要集中在中国、日本、德国、美国等国家,德国、西班牙等国为主要应用市场。晶体硅太阳电池市场份额超过85%,其商业化最高效率已经达到22%,技术向着高效率和薄片化发展,未来10-20年内仍将是市场主流;薄膜太阳电池市场份额约占15%,铜铟镓硒薄膜电池商业化最高效率达到13.6%,技术向着高效率、稳定和长寿命的方向发展。得益于产业发展和技术进步,光伏发电成本将持续下降,2015年光伏电价有望降至0.15美元/kWh。

  太阳能热发电近年在欧美地区快速发展。截至2011年4月,全球太阳能热发电累计装机容量为1.26GW,在建的太阳能热发电站超过2.24GW,年平均效率超过12%。面向承担基础电力负荷的“大容量—高参数—长周期储热”是国际太阳能热发电的技术发展趋势。目前,太阳能热发电成本价格在0.2欧元/kWh,到2020年有望降低到0.05欧元/kWh。

  在太阳能建筑供能方面,面向区域性建筑供暖是太阳能低温热利用的重要发展方向。目前全球已陆续建成面积万平方米级以上跨季节储能的区域性太阳能建筑供热系统12座。年太阳能保证率超过50%,万立方米规模化储能系统单位建设成本降低到50欧元/m3。

  在太阳能中温技术与工业节能应用方面,目前全球已陆续建立了百余个太阳能热利用工业领域应用工程,涵盖了11个工业领域,应用和示范的太阳能空调项目超过300个。

  (二)国内形势

  我国政府长期以来对太阳能开发利用给予高度重视,近年来太阳能技术、产业和应用取得了全面进步。

  2010年,多晶硅实际产量45000吨,自给率从2007年的10%提高到2010年的50%;自2002年以来,我国太阳电池产量均以100%以上的年增长率快速发展,2010年产量 8.7GW,占到世界总产量的50%,连续四年产量世界第一,商业化晶体硅太阳电池光电转换效率已接近19%,硅基薄膜电池商业化最高效率达到8%以上,生产设备也已经从过去的全部引进到现在70%的国产化率。2009年,我国政府开始实施“金太阳示范工程”,通过光伏产品的规模化应用带动国内太阳能发电的商业化进程和技术进步。2010年国内新增光伏装机500MW,累计装机达到800MW,500kW级光伏并网逆变器等关键设备实现国产化,并网光伏系统开始商业化推广,光伏微网技术开发与国际基本同步。

  我国太阳能热发电技术研究起步较晚,目前仍无在运行太阳能热发电站。“八五”以来,科技部就关键部件在技术研发方面给予了持续支持,“十一五”期间启动了1MW塔式太阳能热发电技术研究及系统示范。目前,大规模发电技术已有所突破,部分关键器件已产业化。

  在太阳能建筑供能方面,我国的被动太阳能建筑技术已经基本发展成熟。但在区域太阳能建筑供暖技术和应用领域仍为空白。目前在区域太阳能建筑集中供暖的核心技术跨季节储能方面只有小规模的研发,还没有大系统的设计、建设和运行经验。

  在太阳能中温技术与工业节能应用方面,我国的太阳能热利用技术在工业领域的应用还几乎是空白。目前仅有几例应用,太阳能空调应用示范项目约50个,缺少大系统的设计、建设和运行经验。

  (三)问题和需求

  要实现太阳能从补充能源到主要能源,必须大幅度降低成本,为此需要依靠技术进步和大规模的推广应用。目前我国太阳能产业和市场的问题及需求如下:

  1、太阳能硅材料及关键配套材料

  我国具有自主知识产权的规模化多晶硅生产工艺研发及装备制造仍处于起步阶段,在生产成本、产品质量、综合利用等方面与国际先进水平仍存在明显差距。

  我国太阳电池关键配套材料产业的发展也相对落后,一些关键配套材料,如银浆、银铝浆材料、TPT背板材料、EVA封装材料等还大量依赖进口,必须加快技术研发,提高质量,实现关键配套材料的国产化,进一步降低太阳电池生产成本。

  2、太阳电池

  晶体硅高效电池方面,国际发达国家商业化效率已达20%以上,我国仍处于空白状态;薄膜电池方面,非晶硅/微晶硅叠层电池和国际上有差距,国际上已经产业化的碲化镉薄膜和铜铟镓硒薄膜电池,在我国还没有商业化生产线;新型电池仍然没有掌握国际上已经产业化的薄膜硅/晶体硅异质结电池、高倍聚光电池、柔性电池的中试和生产技术,染料敏化电池也需要向实用产品发展。在全光谱电池、黑硅电池等前沿技术研究方面,也与国际水平存在一定差距。

  3、生产装备

  晶体硅电池部分关键生产设备性能与国际先进水平存在相当差距,成套生产线自动化程度低;薄膜电池的关键设备和生产线主要依靠进口。缺乏国产化整线集成解决方案。

  4、光伏系统

  在大型并网光伏电站、光伏微网、区域建筑光伏系统及光伏直流并网系统等光伏大规模利用的设计集成、关键设备、功率预测和并网技术方面与国外先进技术水平有一定差距,综合利用方面还缺少经验。

  5、太阳能光热利用

  我国目前还没有商业化运营的太阳能热发电站,缺乏系统设计能力和集成技术,高温聚光、吸热和储热技术不成熟。区域太阳能建筑供暖技术、太
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