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中国光伏发电产业与市场中国光伏发电产业与市场中国于1958 年开始研制太阳电池，1959年第一块有实用价值的太阳电池诞生。 1971 年 3月首次应用太阳电池作为科学实验卫星的电源，开始了太阳电池的空间应用。1973年首次在天津港的浮标灯上进行太阳电池供电试验，开始了太阳电他的地面应用。1.1.中国光伏发电中国光伏发电产业及产品产业及产品经过40 年的努力，中国光伏发电产业已具有一定的基础。到1998 年底，已建成 6 个初具规模的光伏电池专业生产厂，光伏电池组件的年生产能力为45MW，其中：单晶硅电池 25MW，非晶硅电池 2MW。中国主要光伏电池厂的情况列于表1。中国光伏电他的主要产品是单晶硅电池和非晶硅电池，多晶硅电池只有少量的中试产品。 单晶硅电池主要是直径 100mm的圆片，商品组件的转换效率为11一 13，由36片电池串联成的组件的功率为 37W，左右。个别工厂可以生产 100mmX100mm的准方片单晶硅电池，但受现有设备条件的限制和在成本上的考虑，未进行正式生产。 商品非晶硅光伏电池组件的最大面积为305mm×915mm，转换效率为 5一 6，功率为 11 一 12Wp，为单结 p-i-n电池。 多晶硅光伏电池组件中试产品的转换效率为10一 11。1998年中国光伏电池组件的产量为 2。3MW，其中：单晶硅光伏电池组件为18MW，非晶硅光伏电池组件为 05MW。1998年从国外进口单晶硅光伏电池及组件约200kw。1998年中国单晶硅光伏电池组件的售价为 40一45 元Wp，非晶硅光伏电池组件的售价为24 一26元Wp。2 2研究与开发研究与开发中国光伏发电的研究开发工作，经过几十年的努力取得了不小的成就。 有关研究单位、 高等院校、 工厂企业先后开展了单晶硅和多晶硅高效电池、 非晶硅薄膜电池、 CdTe薄膜电池、 CIS 薄膜电池、 多晶硅薄膜电池以及应用系统关键设备的研究开发。近年来，在国家科技部和北京市的支持下，国家新能源工程中心和北京市太阳能光电中心取得一些可喜的研究成果。 单晶硅高效电池效率达到1979，大面积 6cm×5cm）刻槽埋栅单晶硅电池效率达到 186，多晶硅电池效率达到 135，10cm×10cm多晶硅电他效率达到118；在多晶硅薄膜电池方面，采用快速热 CVD技术在非活性衬底上制备的多晶硅薄膜电池效率达到1211，采用pECvD 技术制备的微晶硅非晶硅迭层薄膜电池效率达到 95。在光伏发电的平衡系统方面，也取得了不小的进步。“八五”期间，开发出了独立光伏发电系统用的15kW 和30kw的正弦波 DC一AC 逆变器，逆变效率大于 90；“九五”期间，在国家科技部的安排下，又开展了kW 级井网逆变器的研究与开发，研制出了一系列光伏专用的控制器和检测仪器。在光伏水泵系统、 通信光伏电源系统、 独立光伏电站、 输油输气管道阴极保护光伏电源系统、家用光伏电源系统、光风互补发电系统等的系统技术方面，也取得了不少研究成果和工程经验。3 3应用与市场应用与市场中国光伏电池的地面应用始于 1973年。26年来，系统技术不断提高，应用项目不断增多，市场不断扩大。1980年以前，应用项目有限，功率很小，光伏电池年销售量不超过10kw。由于电池价格昂贵，1985年以前，主要是作为航标灯、 铁路信号灯、 气象台站观测仪表、 电围栏、 小型通信机、 黑光灯、 直流照明灯、 割胶灯等的电源，功率不大。这是我国光伏发电市场应用的初级阶段。这一时期，在原国家科委的支持下，进行了一些对于今后市场开拓具有指导意义的示范工程，如太阳能无人值守微波中继站、小型太阳能充电站、农村载波电话光伏电源系统、 石油管道和水库闸门阴极保护太阳能电源系统等。80 年代后期，随着几条光伏电池生产线的引进，光伏电池价格下降，产量提高，应用领域不断开辟，市场逐渐拓展。 90年代以来，改革开放的大好形势，为光伏发电的广泛应用和市场开拓创造了有利条件，光伏电池已不再是仅仅作为小功率电源来使用，而是扩展到通信、 交通、 石油、 气象、 国防、 农村电气化以及民用等国民经济的不同应用领域，光伏电池用量每年以20以上的速率递增。到 1998年底，中国光伏电他的累计用量已达132MW。值得一提的应用项目有：（1）建成了40 多座县、乡级小型光伏电站，光伏电池总装机容量约600kW，其中以西藏为最多，达 426kW；以 1998 年 10 月建成的西藏那曲安多县光伏电站的光伏电池装机容量为最大，达100kw。 （2）家用光伏电源在青海、 内蒙古、 新疆、 甘肃、宁夏、 西藏以及辽宁、 吉林、 河北、 海南的部分地区和四川的阿坝州等地已进入较广泛地推广应用阶段。 据不完全统计，至今全国已累计推广应用家用光伏电源约15 万台，光伏电池总功率约达29MW。 （3）在 22所农村学校建立了光伏电站，光伏电池组件的总装机容量为57kw。（4）1998年在中国通信史上建设难度最大的兰一西一拉光缆干线工程中，有26 个光缆通信站采用光伏电池作电源，其海拔高度多在 4500m 以上，光伏电池组件的总功率达100kW。（5）1996年建成了塔中4 一轮南输油输气管道阴极保护光伏电源系统，光伏电池组件总功率为40kw。 该系统横贯塔克拉玛干大沙漠，总长达300km，工程环境恶劣复杂。（6）在1995 年62个国家重点援藏项目之一的西藏广播电视发射接收工程中，采用光伏电池供电。 在西藏自治区建区 30年大庆之前，共建 216套卫视接收站光伏电源供电系统和 118套调频发射站光伏电池供电系统，光伏电池组件总功率为56kw。表 2 列出了中国光伏电池历年的产量、价格和累计用量。4 4存在的主要问题 存在的主要问题 从总体上来讲，中国的光伏发电产业，与国外发达国家相比还有很大差距，存在的主要问题是： （1）生产规模小。目前的4 个单晶硅光伏电池生产厂，基本上保持在1987 一 1990 年引进时的生产规模和技术工艺水平。各厂在引进时都称年生产能力为IMW，但各厂都在不同的工艺环节上存在着“瓶颈”，因此：实际年生产能力都在05MW 左右，所以中国晶体硅光伏电池的全国总计年生产能力仅为2MW。1998 年中、国单晶硅光伏电池组件的年产量为18MW，仅占世界光伏电池总产量的114。生产的规模化程度，比国外的5一 20Mw的生产规模低一个数量级。（2）技术水平较低。目前中国商品单晶硅光伏电池组件的光电转换效率多在11一 12之间；组件的封装水平较低，有的组件经过 3一 5 年的使用有发黄、 起泡、 焊线脱落、 效率下降等现象；组件的实际使用寿命，也不如国外产品。 至今尚无多晶硅光伏电池的生产工厂。 非晶硅光伏电池厂只能生产单结电池，稳定性较差，转换效率较低，尚不能生产双结和三结电池。（3）平衡设备薄弱落后。 光伏发电用的控制器、 逆变器等关键平衡设备，至今尚无具有一定规模的、 拥有较先进生产和检测设备的专业工厂生产，仅在几个研究所等单位有小量的生产，技术性能不够高，可靠性较低，品种规格少，价格也高，更谈不上研究开发更先进的产品。（4）专用材料的国产化程度不高。银浆、低铁钢化玻璃、PVF等关键封装材料尚未真正实现国产化。 国家曾把专用材料的国产化列入“八五”攻关计划，虽然取得了一定成果，但性能仍然不如国外产品，各生产厂为保证产品质量，目前许多专用材料仍然依靠从国外进口。（5）成本、价格高。目前晶体硅光伏电池组件的生产成本约为26 一30 元Wp，平均售价约为40 一45元Wp，成本和售价均高于国外产品，在国际市场上缺乏竞争力。5 5 。规划和设想。规划和设想中国地域辽阔，人口众多，电网难以覆盖的无电地区面积大、 人口多，许多特殊领域需要采用光伏发电供电，光伏发电的潜在市场十分巨大。 面对这样一个将被开发的巨大市场，中国政府和光伏界，必须采取有力措施，加大投入力度，加快中国光伏发电技术的发展和产业建设，以占领这个广阔巨大的应用市场。（1）1995年 11 月，国家计委、 国家科委、 国家经贸委制定并颁布了“1996一 2010 年中国新能源和可再生能源发展纲要”。“纲要”把光伏发电技术的开发利用作为发展的重点之一。 提出：特别要在太阳电池组件和配套的技术装备方面加强研究开发，努力降低系统造价；在2000 年前，完成西藏9 个无电县独立光伏电站的建设，大力推广应用小功率光伏电源系统，建立分散型和集中型MW 级联网光伏示范电站。并提出了提高认识加强领导、 制定优惠政策、 加强科研和示范、 加强产业建设、开展国际合作引进国际先进技术和资金等对策和措施。为组织实施“纲要”，制定了“中国新能源和可再生能源发展优先项目”。项目中的第二项为光伏技术，内容包括两大方面：（1）发展高效低成本太阳电池，建立一条年生产能力为MW 级的生产线。 （2）建立 MW级多晶硅太阳电池组件生产线，要求组件效率达13，组件寿命20 一 25 年；对单晶硅太阳电池组件生产线进行技术改造，要求组件效率达14一 15，组件寿命20一 25年。在光伏应用方面，“项目”要求实现小功率光伏电源的产业化，100kw容量以下独立光伏电站系列化、 规范化和商品化，研究井网光伏发电技术，为大规模应用做好前期准备。 同时开展高扬程光伏水泵的研制。（2）1996年国家电力部提出“1996 一2020年太阳能发电发展规划设想”。 该设想内容：采用家用光伏电源系统解决 150万户无电农牧民的供电问题。 在 1996一2000 年期间，每年建设50 座县、乡对才用小型光伏电站，平均每座规模为10kW，到 2000年建成的总装机容量为2。 5MW；在20012020 年期间，除继续在居住相对集中的无电地区建设光伏电站外，还可发展城市小规模井网或独立运行的光伏电站，平均每年建设50 座，平均每座规模为30kw，到2020 年建成的总装机容量为30MW，到 2000 年末，建设2 座容量500kW 井网运行的大型光伏电站；在2001 一 2020年期间，建成 5座容量各 IMW井网运行的大型光伏电站，为电网提供补充电力。 同时提出了为实现这一设想在研究开发、产业建设、政策措施等方面的建议。（3）1996年国家计委制订了“中国光明工程”实施计划草案。计划到2010 年利用小型风力发电、太阳能光伏发电和各种新能源互补发电系统，使2300 万农村无电人口用上电，使他们人均拥有发电容量 100W。其首期目标是：解决 80O万无电人口（约178 万户） 、2000 个无电村及 100 个微波站、100个边防哨所的基本用电问题。初步计算，为实现这一目标约需小型风力发电机组873 万台，光伏电池组件1057MW。