2022年太阳能行业研究报告.docx

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1、二.三.五.5.3把握核心技术是将来中国太阳能进展的关键2244413131316181821222225262828293031错误！未定义书签。太阳能行业的特点导致需要大规模持续投资光伏进展尽管开头复苏，但仍旧受自身因素制约.目前光热技术实现应用在于替代局部燃煤、燃气锅炉宝能在太阳能行业的投资名目概述1.1 太阳能的特点1.2 太阳能的技术原理1.2.1 光伏的技术原理1.2.2 光热的技术原理PH 太阳能产业链3.1 光伏产业3.2 光热产业3.3 光伏发电和光热发电的比较市场分析4.1 光热发电国际市场4.2 光热发电国内市场总结5.1 太阳能是将来能源进展的趋势5.2 中国正在取代美

2、国成为清洁能源的投资中心投资建议6.16.26.36.4附件.太阳能Solar Energy, 一般是指太阳光的辐射能量，在现代一般用作发电或者为热水器供给能源。自地球形成以来，生物就主要以太阳供给的热和光生存,而自古人类也懂得以阳光晒干物件，并作为保存食物的方法，如制盐和晒咸鱼等。在化石燃料日趋削减的状况下，太阳能已成为人类使用能源的重要组成局部，并不断得到进展。太阳能的利用有被动式利用光热转换和光电转换光伏两种方式，太阳能发电是一种兴的可再生能源。广义上的太阳能也包括地球上的风能、化学能、水能等。作为21世纪最清洁的能源之一，太阳能在人们生活、工作中起到广泛的作用，越来越受到人们的青睐。人

3、们对太阳能的利用，其中最有经济价值的就是将太阳能转换为电能。太阳能发电能够降低发电的本钱，攻克传统的发电方式：火电和水电长期以来存在的难以抑制的弱点和缺点。并且在促进环保事业进展的同时降低对化石能源的消耗，缓解能源危机。所以，太阳能的投资前景毋庸常疑。1.1 太阳能的特点优点1 .普遍：太阳光普照大地，没有地域的限制无论陆地或海洋，无论高山或岛屿，都处处皆有，可直接开发和利用，便于采集，且无须开采和运输。2 .无害：开发利用太阳能不会污染环境，它是最清洁能源之一，在环境污染越来越严峻的今日，这一点是极其贵重的。3巨大：依据统计,全球目前每年的能源总消耗量,只相当于太阳24小时照耀在地球上的能量

4、。每年到达地球外表上的太阳辐射能约相当于13。万亿吨煤,其总量属现今世界上可以开发的最大能源。4.长期：依据太阳产生的核能速率估算,氢的贮量足够维持上百亿年,而地球的寿命也约为几十亿年,从这个意义上讲,可以说太阳的能量是用之不竭的。缺点1.分散性：到达地球外表的太阳辐射的总量尽管很大,但是能流密度很低。平均说来,北回归线四周,夏季在天气较为晴朗的状况下,正午时太阳辐射的辐照度最大,在垂直于太阳光方向1平方米面积上接收到的太阳能平均有 ,040W左右;假设按全年日夜平均,则只有204W左右。而在冬季大致只有一半,阴天一般只有13左右,这样的能流密度是很低的。因此,在利用太阳能时,想要得到肯定的转

5、换功率,往往需要面积相当大的一套收集和转换设备,造价较高。2不稳定性：由于受到昼夜、季节、地理纬度和海拔高度等自然条件的限制以及晴、阴、云，雨等随机因素的影响,所以,到达某一地面的太阳辐照度既是连续的,又是极不稳定的,这给太阳能的大规模应用增加了难度。为了使太阳能成为连续、稳定的能源,从而最终成为能够与常规能源相竞争的替代能源,就必需很好地解决蓄能问题,即把晴朗白天的太阳辐射能尽量贮存起来,以供夜间或阴雨天使用,但蓄能也是太阳能利用中较为薄弱的环节之一。3.效率低和本钱高：太阳能利用的进展水平，有些方面在理论上是可行的,技术上也是成熟的。但有的太阳能利用装珞，由于效率偏低，本钱较高,总的来说，

6、经济性还不能与常规能源相竞争。在今后相当一段时期内,太阳能利用的进一步进展，主要受到经济性的制约。1.2太阳能的技术原理1.2.1 光伏的技术原理光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装谿，由几乎全部以半导体物料例如硅制成的固体光伏电池组成。由于没有活动的局部，故可以长时间操作而不会导致任何损耗。简洁的光伏电池可为手表以及计算机供给能源,较简单的光伏系统可为房屋供给照明以及交通信号灯和监控系统，并入电网供电。光伏板组件可以制成不同外形，而组件又可连接，以产生更多电能。天台及建筑物外表均可使用光伏板组件，甚至被用作窗户、天窗或遮挡装谿的一局部，这些光伏设施通常被称为附设于建筑物的光伏系

7、统O1.2.2 光热的技术原理现代的太阳热能科技将阳光聚合，并运用其能量产生热水、蒸气和电力。除了运用适当的科技来收集太阳能外，建筑物亦可利用太阳的光和热能，方法是在设计时参加适宜的装备，例如巨型的向南窗户或使用能吸取及渐渐释放太阳热力的建筑材料。海上太阳能工程型船舶由它们反射的阳光都自动聚拢到甲板中心的中心，加热锅炉里的水,产生高温高压蒸汽，推动发动机，从而产生电力。二,太阳能的应用太阳能既是一次能源，又是可再生能源。它资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染。为人类制造了一种的生活形态，使社会及人类进入一个节约能源削减污染的时代。太阳能的应用目前主要分为一下几个方面:2.1 光

8、伏发电光伏技术是利用半导体的光电效应直接将太阳能转化为电能的一种技术。目前光伏技术已历经三代：晶硅电池、薄膜电池和聚光光伏电池。技术的进展来源于人们期望提高对光能的吸取效率、提高光能电能的转换效率、同时把握本钱的要求。所以三代电池有着不同的技术特点： 晶硅电池：由于硅是最抱负的太阳能电池材料，具有良好的光电转换效率，所以，人们首先想到了单一的以硅板作为介质承受太阳光并将其转换成电能。但由于硅的开采和提炼本钱居高不下，所以本钱高是这种电池的主要弊端。 薄膜电池：顾名思义就是将一层薄膜制备成太阳能电池，由于其主要以铜锢钱硒或硫化镉作为硅的替代品进展光电反响，所以其制造本钱较晶硅电池要低廉很多，但其

9、效率也要明显低于晶硅电池，并且稳定性差。 聚光电池：根本思想是利用旋转抛物面作为反射镜将太阳光会聚到一交点上,并在这一点上安装一晶硅电池，从而增加光能转换率。与大面积铺设硅板不同，聚光电池只需在焦点处安装一小面积晶硅电池，从而大大降低了本钱。缺点是在这种状况下晶硅电池的温度极易上升从而降低光电转换率。三代光伏技术转化效率比较技术实验室转换效率商业2010E晶硅单晶硅多晶硅薄膜非晶硅硫，化镉铜钿银硒聚光珅化镇25%16-20%18-22%20%14-16%17-18%15.30%6-8%8-10%16.60%8-11%9-14%20%10-12%10-11%41.60%25-29%30-35%资

10、料来源：长江证券研究部2.1.1 光伏技术的主要弊端在于：前段污染和光伏生产的高耗能值得留意的是,光伏技术从创始之初就有前端单晶硅、多晶硅等生产的高污染性,为了生产相应可以发电的太阳能光伏板,需要消耗大量水、能源和自然资源,不仅对空气存在巨大粉尘和二氧化硫污染,也对地下水、居民用水造成肯定的重金属污染,因此太阳能光伏尽管相对光热在地域上有更广泛应用,但其前段污染是不行无视的弊端。2.1.2 光伏技术的应用领域有限光伏技术由于是在阳光的作用下,半导体直接发电,因此发电量直承受到太阳光多少的影响,大规模的光伏电站也因此无法24小时运转,同时由于电能的储存目前在全世界都是为解决的难题,因此储能也成了

11、制约光伏发电技术推广的巨大瓶颈。无法解决储能问题的光伏电站,只能作为调峰电站间歇性发电,对于需要保持常年稳定载荷的电网来说,不稳定的间歇性发电不仅对电网会造成巨大损伤,严峻的还会造成电网负载不稳定而跳闸;同时也无法真正满足电网用户的需要,因此光伏发电和风力发电都被电网系统称为“垃圾电”。2.2光热发电光热发电是利用聚光和集热装络先将光能转化为热能，再将热能转化为电能的太阳能利用技术。其核心部件就是聚光器和集热器。原理是利用聚光器加热集热管，从而使里面的传导液水、合成油、熔融盐等升温并汽化，利用蒸汽机发电原理推动涡轮机发电。目前主要有四种光热发电技术：槽式、菲涅尔式、塔式和碟式。槽式系统：技术成

12、熟度和商业化验证程度最高的局部组成。其中，聚光镜做成抛物柱面状，依据光学原理，照耀在上面的太阳光会反射到一条直线焦线上，这样，在这条直线的位路上安装一长直的集热器，可到达收集光热的作用。集热管分为内外两层，内层为吸热管，通常为金属材质，用来吸取聚光镜反射的阳光；外层为玻璃套管，套管和吸热管间抽成真空，防止吸取到的热耗散到空气中。吸热管内含合成油、熔盐等物质的导热液，被加热到肯定温度槽式中工作介质温度大约为400o C后汽化，然后蒸汽会推动涡轮转动，从而起到发电的目的。菲涅尔系统：简化了的槽式系统非涅小余筑共头矶是用一组平板镜米取1镜聚焦。通过调整把握平面镜的倾斜角度，将阳光反射到集热管中，实现

13、聚焦加热。为了简化系统，一般承受水/水蒸气作为吸热介质油和熔盐介质在技术上也是可行的。相比于抛物面式的曲面镜，平面反射镜制造难度低，因此大大降低了初始投资本钱，但聚焦精度比槽式差。目前菲涅尔还在示范阶段，没有商业化运行的电站。塔式系统：效率较高，且能储热塔式系统利用多面定日镜跟踪太阳光，将阳光反射并集中到接收塔的顶部的吸热器。吸热器中的工作介质的温度在500o C-1000o Co相对于槽式系统，由于省掉了管道传输系统，热损失小，系统效率高，也更便于存储热量。塔式的工作介质可用空气、水或者水蒸气、以及熔盐。商业化初期的电站为了降低技术风险，多用水、水蒸气作为工作介质。熔盐应当为大型商业化塔式系

14、统的选择。碟式系统：转换效率最高，但本钱下降尚需时日械能的转化，而不是汽轮机。利用旋转抛物面反射镜，将入射阳光聚拢在焦点上，放路在焦点处的太阳能接收器收集热能，加热工质，从而驱动斯特林发电机组发电。这种系统规模较小，高效、模块化，可以机敏单独使用或者集成使用。单机功率在5-50kw,但聚焦温度可达750C-800o C,光电转化率高，可达29%,主要缺点是单位投资高。三种主要光热技术主要参数比较槽式塔式碟式规模30-320兆瓦10-20兆瓦5-25千瓦运行温度o C390/734565/1049750/1382年容量因子23%-50%20%-77%25%峰值效率20%23%24%年净效率11%-16%7%-20%12%-25%商业化状况已商业化示范工程试验模式技术开发风险低中高可否储能有限可以蓄电池本钱：美元/平方米275-630200-475320-3100美元/瓦2.7-42.5-4.41.3-12.6美元/峰瓦1.3-40.9-2.41.1-12.6优点最具商业