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上海太阳能电池产业发展目标研究(3)

供稿人:陈晖  供稿时间:2012-1-20   关键字:太阳能电池  产业发展目标  上海  

4.  上海太阳能电池产业发展目标

作为上海新能源产业的重点,太阳能电池产业的发展对于上海提升高新技术发展水平、占据国际竞争战略制高点具有重大意义。要加快上海太阳能电池产业的发展,必须要实现扩大产业市场规模、提高产业先进技术竞争力、形成产业集聚等较为现实的目标。

4.1 产业市场目标

对于提升上海太阳能电池的产业能级,扩大上海太阳能电池产品的市场规模是较为重要的一环。《上海推进新能源高新技术产业化行动方案(2009-2012年)》提出,到2012年,薄膜太阳能电池产能达到500MW,高效晶体硅太阳能电池产能达到1000 MW。就薄膜太阳能电池而言,这一目标可能会超额完成,在张江高科技园区注册的纽升(Nuvosun)太阳能科技(上海)有限公司自2010年已经开始了产业化进程,在上海建立的生产基地,预计在3年内实现500MW产能;此外,上海曙海太阳能有限公司和尚德太阳能电力有限公司目前已经具有110MW的薄膜太阳能电池的产能。
 
根据我国“十二五”规划中对太阳能光伏装机容量目标的初步调整(我国光伏装机容量由《可再生能源中长期发展规划(2008)》中提出的2015年1.8GW的目标初步调整为5GW,到2020年则达到20GW;2015年全国太阳能电池产量目标为10GW),以及综合多家国际机构对全球光伏产业发展的中短期预测(全球光伏装机容量2015年为30GW,2020年为50GW),结合上海太阳能电池产业发展现状与趋势,假定上海太阳能电池的产能在2012年后按照年均5%的增长速率发展[1],且产能完全转化为现实的产量,则2015年太阳能电池的出货量将达到1910MW,占全国产量的20%左右;到2020年到2440MW,占全国产量的10%左右。假定其他增长速率的情形,分别按10%、15%、20%、25%的增长速率发展,2015年、2020年上海太阳能电池的产量及其在全国产量中的比重见表5。
 
从表中可知,考虑到全国其他地区对太阳能电池产业的重视及发展势头,同时,考虑到上海必须发挥其在研发领域的比较优势,重点将在太阳能电池产业核心技术工艺及其服务方面获得竞争优势,上海太阳能电池产量保持5%~10%的增长速率是具有可操作意义的。
 
在太阳能电池产品种类方面,作为未来发展方向,薄膜电池将在上海太阳能电池产量中的比重将逐步提高,2012年上海太阳能电池产品中晶体硅电池与薄膜电池的比重分别为3/5和2/5。2012年后,按照线性增长趋势进行计算,到2015年前后,晶硅电池和薄膜电池产量基本相当;到2020年,则分别占1/3和2/3(图3)。
 
表5:上海太阳能电池产业市场规模的目标及相应对比(MW)
时间
2009
2012e
2015e
2020e
上海
产能
晶硅(c-Si)
483
1000
1000
820
薄膜(TF)
110(500)
650
910
1620
总计(5%增长情形)
593(500)
1650
1910
2440
产量弹性分析
5%增长率的情形
(在全国占比)
217
(5.4%)
1650
(26.1%)
1910
(19.1%)
2440
(11.4%)
10%增长率的情形
(在全国占比)
217
(5.4%)
1650
(26.1%)
2196
(22.0%)
3537
(16.5%)
15%增长率的情形
(在全国占比)
217
(5.4%)
1650
(26.1%)
2509
(25.1%)
5047
(23.6%)
20%增长率的情形
(在全国占比)
217
(5.4%)
1650
(26.1%)
2851
(28.5%)
7095
(33.1%)
25%增长率的情形
(在全国占比)
217
(5.4%)
1650
(26.1%)
3223
(32.2%)
9835
(45.9%)
中国(大陆)
太阳能电池
4011
6333
10000
21410
光伏装机容量
160
5000
20000
全球
太阳能电池
9340
16739
30000
50000
光伏装机容量
7216
30000
50000
数据说明:上海:2009年薄膜太阳能电池的产能中500MW为上海纽升太阳能科技有限公司的建设规模,拟在3年内完成;2012年的数据来自《上海推进新能源高新技术产业化行动方案(2009—2012年)》;2015年、2020年的数据产能数据则是按照年均增长率5%计算得到,这样,上海太阳能电池占全国总产量的比重将从2009的5%增加到2020年10%左右,此外,还分别按10%、15%、20%、25%的增长率分别进行弹性分析;在产业结构方面,根据技术发展趋势,2015年c-Si电池和TF电池的比例预计约为1:1,2020年为1:2。中国大陆地区:2015年、2020年光伏装机容量与国家发展改革委员会《可再生能源中长期发展规划(2008)》相比有显著的调整,该数据来自国家“十二五”规划的初步目标数据;2015年太阳能电池产量也来自国家“十二五”规划的初步目标数据,2012年、2020年的数据则根据2009~2015年间年均复合增长率16.44%计算得到。全球:装机容量数据参照EPIA(2010)的预测数据,太阳能电池产量则以市场出清为假设,保守估计。2009年的所有数据参见前文。

图3:上海太阳能电池产业市场规模中短期预测(2009~2020)
资料来源:根据预测数据编制

4.2 产业技术目标

尽管目前商业化应用的太阳能电池以晶体硅电池为主流,而且单晶硅太阳能电池的转换率其实验室水平越来越接近极限转换率28%,多晶硅太阳能电池的转换率的实验室水平也达到20.4%,但是其生产成本仍然是其最大的障碍。随着多种类型薄膜太阳电池的研发不断取得得到进步,在未来的十年间,薄膜太阳能电池将逐渐代替晶硅太阳能电池而成为主流。因此,从产业技术发展的一般规律出发,上海太阳能电池产业技术的目标重点应该放在:薄膜太阳能电池(包括化合物薄膜电池和硅基薄膜电池)、化合物结晶太阳能电池和有机系太阳能电池(包括染料敏化电池和有机聚合物电池)。鉴于产业技术的过渡性、衔接性和一定程度上的延续性,在短期内,上海太阳能电池产业技术中,高效的晶体硅太阳能电池技术仍然是重点之一。

4.3 产业集聚目标

产业集聚有利于企业获得外部规模效益,降低交易成本和生产成本,提高提高协作效率,并且在一定程度上实现资源共享。产业集聚还有利于企业之间的互动,由此促进企业创新,同时加快新工艺、新技术的传播和推广,实现知识技术的外溢效应。因此,从产业健康、持续发展的角度出发,因势利导,促进上海太阳能电池产业的集聚很有必要。上海拟重点建设以闵行为核心的太阳能产业基地,支持闵行浦江高科技园等以生产薄膜太阳能电池为主,兼顾发展高效晶体硅电池,建设成为太阳能产业研发制造集聚地;支持浦东张江高科技园区等建设薄膜太阳能电池核心装备研发制造基地;支持松江、奉贤等建设一批太阳能特色园区。

5. 结语

从长期来看,太阳能光伏产业是一个高增长的产业,与此相适应,太阳能电池产业也将是一个长期的朝阳产业。密切关注太阳能电池技术发展趋势,扬长避短地主攻自己的优势领域对于上海太阳能电池产业发展至关重要。同时,制定产业发展目标对于上海太阳能电池产业发展具有较为清晰的导向作用,是科学决策的基础。本文在结合产业技术发展趋势以及上海的现实情况,通过弹性分析,较为粗略地提出了未来10年上海太阳能电池产业发展的基本目标,以期有助于产业的健康发展。
 
主要参考文献:
1.  信息产业部电子科学委员会,“太阳能光伏产业发展战略研究”(研究报告),2008
2.   特許庁総務部企画調査課技術動向班,2008. “平成20年度特許出願技術動向調査報告書·太陽電池(要約版)”
3.  EPIA, 2010. “Global Market Outlook for Photovoltaics Until 2014”
4.  NEDO, 2010. “PV Roadmap Toward 2030+


[1] 根据《上海推进新能源高新技术产业化行动方案(2009-2012年)》中的目标,上海2009-2012年间的太阳能电池产量的年均复合增长率将为40.65%,在当前基数较低的情况下实现这一增长速度是可行的,但是要在2012年后长期保持这一增长速度则不现实。

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