陕西省太阳能光伏产业十二五发展研究成果

陕西省太阳能光伏产业“十二五”发展研究

一、光伏产业发展现状与趋势

（一）光伏产业在新能源产业中的战略地位

能源是人类赖以生存的基础，是世界发展和经济增长最基本的驱动力，人类文明的每一次重大进步都伴随着能源种类的更替和能源技术的重大进步。当前，随着全球人口的持续膨胀和发展中国家工业化进程加速，能源需求持续增长。而化石能源的有限性及其在开发消费过程中对环境的影响，使得以化石能源为主的能源结构面临巨大挑战。推动能源结构的多元化发展、寻求清洁可再生的替代性新能源成为人类可持续发展的必然出路。新能源革命性的发展过程，是新技术和新产业孕育、发展、壮大的过程，也是新的经济发展模式出现、成熟的过程，同步伴随着巨大的新能源产业发展机遇。未来新能源产业将成为全球经济增长的一个新引擎。

太阳能光伏是目前可使用的可再生能源中一次性转换效率最高，并且使用最简单、最可靠、最经济的新兴能源，是未来新能源的主要发展方向。根据国际能源署预测，到2050年太阳能光伏在全球能源的比重将达到25%，2100年达到64%，将在能源结构中起到主导作用。石油、煤炭等矿物资源都是地球数亿年来对太阳能的储存所形成，生物质能、风能也是太阳能的转化形式的，跨过这些媒介直接应用太阳能将是人类生产力的一次飞跃。而且，太阳的能量十分巨大，太阳拥有足够的氦来为地球提供超过50亿年的能量。

（二）全球光伏产业发展现状与趋势

光伏产业已经成为全球新能源领域增长最快的高新技术产业，其应用效果已经得到了实践的检验。主要发达国家纷纷出台或完善光伏发电扶持政策，市场需求持续增长，市场潜力巨大，产业发展前景广阔，潜藏着巨大的发展能量与机遇。

市场容量方面，据欧洲光伏工业协会（EPIA）统计，2009年，全球光伏发电累计安装量已超过20GW，主要分布在欧洲、日本和美国等国家；预计到2020年，光伏发电总安装量将达到195GW，年光伏发电总量将达到274TWh，占全球发电总量的1%；到2040年，光伏发电总量将达到7368TWh，占全球发电总量的21%。

市场分布方面，欧洲依然是全球最大的光伏市场，亚洲及美洲是全球光伏应用增长潜力最大的市场。美国市场稳步增长，日本市场将重返高速增长，加拿大、中国、巴西、墨西哥、摩洛哥和南非等市场前景良好。

市场竞争方面，全球光伏产业竞争的焦点是发电成本，实质是电池转化效率、使用寿命等核心技术的竞争。其竞争要素主要包括应用成熟的技术与工艺、稳定的质量与产能、可控的成本与市场等。处于产业链上游的多晶硅生产技术壁垒高，竞争程度最低；中游的拉晶、切片和下游的组件生产技术壁垒较低，竞争已经白热化；中游的电池生产工艺与下游的系统集成技术含量与市场壁垒较高，是未来技术与产品竞争的热点。

技术路线方面，全球光伏电池技术主要包括晶体硅、薄膜和聚光型三种。预计未来十年内，晶体硅仍可拥有60%以上的市场份额，以铜铟镓硒、微晶硅等为代表的薄膜电池市场份额占比近30%。光伏产业的“摩尔”定律认为：电池转化效率每提高1%，发电成本就会下降10%。目前，单晶硅电池的实验室转化效率已达24%，产业化转化效率超过17%，系统寿命达到25年；据EPIA预测，到2030年，晶体硅电池的产业化转化效率将达25%，系统寿命将大于40年。

（三）我国光伏产业发展现状与趋势

目前，我国已经成为全球最大的光伏产品生产与出口地，产品的质量和竞争力已达到国际水准。环渤海、长三角、珠三角和中西部地区已基本形成了覆盖光伏全产业链的研发与制造企业群，集聚效应比较显著。但产业仍处于“两头在外”的发展阶段，海外市场仍是拉动我国光伏产业快速发展的主要动力。

2009年，我国光伏电池生产总量达到了4011MW，依然位居全球第一，晶体硅电池、组件生产能力分别占据全球的47%和54%，产品出口率超过95%，全年实现出口额154.4亿美元，其中欧洲市场87.9亿美元；多晶硅方面，价格、供需结构趋于合理，生产量约1.5万吨，实际需求约4万吨，进口约占62%，预计到2012年可实现国内供需平衡。

国内市场仍处于起步阶段。2009年，我国启动了“金太阳”、“百万屋顶”计划，光伏发电安装量超过了历年累计安装量之和，达到了120MW，占2009年全球光伏发电总安装量的2.51%。随着我国光伏产业扶持政策的逐步落实，应用领域将进一步扩展，市场需求将逐步扩大，我国或将超过德国和美国，成为全球最大的光伏产品消费国之一。根据国家“十二五”新能源产业规划，到2020年，我国光伏发电总安装量将达到50GW，国内市场潜力巨大。

从全球竞争来看，围绕全产业链，进一步加速技术创新步伐，掌握一批核心知识产权，聚集一批优秀人才，在量产规模、品质和成本等方面保持全球领先地位，巩固和扩大国际市场份额，赢得全球市场上的话语权，是我国光伏产业做大做强的必然选择。

（四）陕西省光伏产业发展现状与趋势

对陕西省而言，紧抓新能源产业发展的战略机遇，审慎分析、顺势而为，大力发展以太阳能光伏为主的新能源产业，将其打造成为全省工业新的经济增长点，对加快全省工业化进程和保障经济的可持续发展有着重要意义。光伏产业是全省调整产业结构、转变经济增长方式、发展新能源产业的重要突破口，是增长最快的先进制造业。

目前，全省有光伏产业相关企业54家，覆盖关键设备研制与生产、硅材料生产与加工、电池与组件生产等产业链各个环节，已初步形成了光伏产业集群的雏形，具备了实现跨越式发展的基础条件。全省发展光伏产业的比较优势突出表现在充足的传统能源供给，优质的硅矿资源，较强的关键装备制造能力，强有力的技术创新实力，丰富的人力资源和充足的阳光资源以及强势的产业扶持政策。在传统能源方面，陕西省有丰富的电力资源，可完全保障多晶硅的生产与加工；在硅矿资源方面，商洛、汉中、安康的硅矿储量超过3亿吨；在示范应用方面，陕西省已确定在陕北建立光伏发电示范基地，该地区年日照时间最高可达到2600小时，有广阔的戈壁、沙漠和河滩地区，具备良好的光伏电站建设条件。

二、总体思路与目标

（一）总体思路

以科学发展观为指导，以发展低碳经济为目标，坚持“培育与引进并举、政府引导与市场化运作并行、自主创新与引进消化吸收再创新并重”，建立健全产业体系；营造产业服务环境，实施重大项目带动战略、重大技术创新工程及重大应用示范工程，建设专业化园区，引进高端人才，突破关键技术，构建市场网络，树立产业品牌，使全省光伏产业成为国内外知名的光伏技术创新与规模化生产基地。

（二）发展定位

着力培育高品质、低成本、规模化、具有持续技术创新能力等核心竞争力的企业群。充分利用全省技术与人才、产业基础与资源等优势，“做精、做专、做大、做强”产业链与服务链的各个环节，增强本地产业实际配套能力和可持续竞争力，打造全球市场竞争型光伏产业集群。一是加速发展光伏装备制造业，特别是晶体生长设备、多晶硅制备关键设备、电池生产线与相关检测设备等，促进关键设备技术上水平、产业上规模；二是加快发展上游多晶硅材料及其加工业，以夯实产业发展的基础；三是加强发展中游电池业，集中资源，持续开展技术创新，提升产业的核心竞争力；四是加紧发展下游组件与系统集成业，面向市场需求，鼓励更多的企业开发下游应用产品与控制系统，采取能源合同管理模式，建立示范工程，拓展海内外市场，延长产业链，发展生产性服务业，形成互为补充、携手并进的产业发展新格局。

（三）总体目标

到2015年，形成一个产业结构合理、自主创新优势明显、产业特色鲜明、聚集度高、市场国际化、品牌效应显著的光伏产业集群，光伏装备制造与服务、应用产品研发与生产、工程设计与系统集成等市场竞争能力显著提升，区域内配套能力达到90%以上，使全省成为国内外重要的光伏产业基地。

（四）产业布局

以西安为核心，商洛、榆林、咸阳为支撑，构建区域特色突出、互为补充的光伏产业园区。在高新区，重点发展晶体硅和薄膜电池成套设备与工艺技术、应用产品与控制系统、工程设计与系统集成等技术密集型产业集群，构建全球领先的光伏技术创新与应用研发基地；在经开区，重点发展光伏组件与应用产品、供应链与物流服务等生产服务型产业集群，构建先进制造与物流服务基地；在西安航天基地，重点发展硅材料加工与电池等资金与技术密集型产业集群，构建全球领先的电池技术创新与制造基地。在商洛市，重点发展有规模优势的太阳能光伏全产业链。在咸阳市，重点发展多晶硅及其加工业。在榆林市，重点发展太阳能级多晶硅及其加工业，建设光伏应用示范电站。

三、重点任务

（一）加强自主技术创新，提升竞争能力

以产业发展为核心，企业需求为导向，政府计划项目为引导，采用“产、学、研、资”相结合的方式，联合高校和具备研发能力的企业，联络国内外著名研发机构和专业高端人才，开展合作攻关，集中力量，争取在一些关键技术上取得突破，创造一批专有技术、专利、标准等知识产权，建立健全产业的技术创新与知识产权保护体系，为产业可持续发展提供核心竞争力。

以原材料和电池为重点，兼顾全产业链，对内以龙头企业为支撑，统筹技术、人才、环境等科技资源，建立工程研究中心、企业技术中心和应用开发中心，加速应用技术研发；对外瞄准国际一流技术，重点引进高端人才，依托技术中心，以人才带项目，以项目带队伍，同步开展工艺技术和设备研发，并以工艺技术带动设备的研制，以设备研制促进工艺技术的提升。

在多晶硅材料制备方面，主要研究四氯化硅收集利用技术、大型多对棒节能型还原炉技术、三氯氢硅高效制备提纯技术、物理法提纯技术等，大幅降低改良西门子法的生产成本，实现物理法提纯的产业化。

在单晶硅拉制方面，主要研究高效长寿命电池的掺钾技术、提高单晶硅径向电阻率均匀性工艺技术、高效磁场电场的控制技术等，实现低能耗、低缺陷单晶硅拉制的产业化。

在硅片切割方面，主要研究砂浆的应用与回收处理技术、低温切割技术、冷却水循环利用技术、超薄切割技术等，降低切割能耗，减少表面缺陷。

在晶体硅电池方面，主要研究背接触式电池、n型电池、选择性扩散电池等高效电池，研究弱光转化效率、逆电流、栅线超高宽比等技术问题，提高电池的转化效率。

在晶体硅电池组件方面，主要研究光衰减预处理工艺技术、长寿命电池封装工艺技术、电池低应力焊接技术、BIPV电池工艺技术等，拓展电池的应用范围，延长电池使用寿命。

在辅料和配件方面，积极引导全省相关企业进行技术与产品研发，实现储能电池、控制器、逆变器、汇流箱、银浆、铝浆、焊带等技术的产业化。

在光伏设备方面，以提升单晶炉、硅芯炉技术水平，研发铸锭炉、清洗制绒设备、多线切割机、抛光机、检测设备、自动焊接机等为重点，支持进口设备的引进、消化、吸收与国产化。

在薄膜及其他新型柔性电池领域，以提高转化效率、延长使用寿命、降低设备投入、提高产品稳定性等研究为重点。

（1）以应用材料公司为依托，构建全球领先的晶体硅和薄膜电池成套设备与工艺技术研究与产品创新体系。

（2）以西安理工大为依托，理工晶科为支撑，建设晶体生长工程技术创新中心，加速晶体生长设备的技术与产品创新。

（3）以华陆集团为依托，天宏硅业为支撑，联合国内外相关机构，建设多晶硅工程技术创新平台，提升全省西门子法多晶硅制程的工程设计、装备制造、生产工艺与产品的自主创新能力。

（4）以西安交通大学为依托，电子集团为支撑，建立晶体硅电池技术创新中心，加大晶体硅电池与应用产品的技术创新能力。

（5）以比亚迪光伏为依托，联合相关科研单位，建立多晶硅电池技术创新中心，构建全省多晶体硅电池技术与产品创新体系。

（6）以新通智能等产品应用企业为依托，建立企业应用技术中心，提升光伏应用产品集成的自主创新能力。

（二）加速产业资源优化配置，增强产业集群发展水平

围绕规划内产业链核心企业，结合光伏技术与产业发展路线图，通过市场进行资源配置，开展垂直整合，快速发展、壮大龙头企业，吸引配套企业，构建产业集群。(www.chuimin.cn)

1.光伏装备制造领域

围绕多晶硅、电池与电池组件的生产与加工等，支持现有装备企业做专做精，引导相关企业进行关键设备研制，建立健全光伏装备制造产业集群。

（1）以华陆集团为支撑，联合西安核设备厂、航天六院等企业，联合研制、生产合成炉、精馏塔、还原炉、尾气干法回收装置等多晶硅制备关键设备，尽快形成批量生产能力。

（2）以应用材料公司为依托，吸引相关配套厂商，研制、生产高效晶体硅和薄膜电池生产成套设备；以西北机器等为依托，研制、生产清洗制绒、去磷硅玻璃等设备，开展丝网印刷机、PECVD设备、扩散炉、烧结炉、分选设备的改造升级服务。

（3）以理工晶科、创联新能源等企业为依托，研制、生产硅芯炉、单晶炉、浇铸炉、坩埚、紫金棒等单晶硅拉制设备。

（4）以西北机器、汉江机床等为依托，研发、生产多线切割机、清洗设备、抛光机、导丝辊磨床等晶体硅加工设备。

（5）依托众森科技等企业，研发、生产电池组件测试仪、单片电池测试仪、室外电池测试仪等检测设备。

2.硅材料生产与加工领域

进一步发挥陕西省多晶硅制备工艺、生产与加工等资源、人才与产业基础优势，坚持西门子法制备多晶硅与冶金法提纯多晶硅并举，拉晶、浇铸与切片并重，发展硅材料产业集群。

（1）以比亚迪、天宏硅业、有色榆林等企业为依托，进一步改进西门子法和冶金法生产工艺，建立规模化多晶硅生产基地。

（2）以隆基硅（矽美）、华晶、华山、中电投、骊晶、西京电子、烽火新能源、天宏硅业、阳光新能源等为依托，进一步改善单晶硅生产工艺，形成以单晶硅片为主导的拉晶、切片产品族。

（3）以比亚迪、华晶等为依托，不断完善多晶硅浇铸生产工艺，形成以多晶硅片为主导的铸锭、切片产品族。

3.光伏电池生产领域

加大技术创新力度，发挥后发优势，立足晶体硅电池，兼顾薄膜电池，部署和发展陕西省电池产业集群。

（1）以比亚迪、中电投、省有色集团、省电子集团等为主，上规模、拓市场、提速增效，研发、生产以晶体硅为支撑的电池产品族。

（2）以拓日、中电投、省电子集团等为主，以应用材料公司技术为支撑，光伏建筑一体化（BIPV）应用需求为基础，研发、生产薄膜电池产品族。

4.光伏组件生产领域

围绕晶体硅电池组件，大力提升生产效能与产品质量，降低产品成本，大力拓展国外市场；围绕薄膜电池组件，加大投资与中试力度，拓展潜在市场，逐步建立两种技术路线并存的电池组件产业集群。

（1）以碧辟普瑞、比亚迪、中电投、黄河光伏、华山等为依托，研发、生产晶体硅光伏电池组件产品族。

（2）以拓日、中电投等为依托，研发、生产薄膜光伏电池组件产品族。

（三）加快引进补链项目，完善产业体系

以完善陕西省光伏产业链、做大做强光伏产业为目标，依托各园区，积极策划、包装一批强链与补链项目；针对强链与补链项目，大力开展招商引资，高水准、高效率引导与扶持、引进与建设一批重大项目，快速实现企业聚集与项目达产，使全省光伏产业“横向成链、纵向成群”。

（1）重点扶持天宏硅业、省有色集团等多晶硅项目达产增效，继续引进新的多晶硅生产项目，形成国内技术领先、成本优势明显的晶体硅生产基地。

（2）围绕光伏集成建筑一体化、行业应用等，重点扶持新通智能等企业做精做大，重在引导和引进相关企业研发、生产光伏应用产品，发展高可靠性、低成本光伏应用产品集群。

（3）发挥全省电力电子领域的技术与人才优势，结合多种电力机构上网的应用需求，围绕控制器、逆变器、储能设备、智能电网控制系统等产品，自主研发与引进并重，健全产业链。

（4）围绕光伏玻璃、铝边框型材与支架系统、焊带、银浆及铝浆等配套产品，在做强现有企业的同时引进新的项目，完善产业链。

（四）加紧实施示范工程，带动产业成长

以国家光伏发电扶持政策为导向，光伏发电应用市场为支撑，智能电网为技术基础，实施并网发电应用示范工程。采用政府“搭台”、企业“唱戏”等方式，支持工程经验丰富、管理规范、资质齐全的工程总承包企业进入光伏发电行业，以带动全省光伏产业的可持续发展。

（1）结合国家新能源产业发展与应用规划，紧密联系国家五大电力企业和省电力公司，在榆林等地市部署大型并网光伏电站应用示范基地，快速辐射西北地区，以国内市场需求带动全省光伏产业的大发展。

（2）在陕西重大公共建设项目中，实施并网光伏集成建筑应用示范工程，支持相关企业制定相关行业应用规范与标准，争取规模应用的主动权和市场的话语权。

（3）围绕全球光伏应用区域市场，支持光伏发电工程总承包企业走出去，大力开拓国际光伏工程与服务市场，以国际市场需求拉动全省光伏产业整体技术水平与国际竞争能力的提升。

四、保障措施

（一）支持技术创新

建立以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的多元技术创新体系。建立企业级技术中心，发挥其在创新体系中的核心作用，开展光伏核心技术、关键工艺的研究和产业化应用；依托行业骨干企业、科研院所和高等院校，在光伏相关领域建立产学研相结合的工程技术研究中心，提升骨干企业的科技创新能力和核心竞争力，解决行业共性技术问题，提供开放的公共科技服务；建立基础研究引导资金，鼓励高校、研究院所跟踪研究光伏行业前沿性、基础性技术。

支持关键技术的研发及产业化。在光伏装备领域，重点支持多线切割机、清洗制绒等技术；在多晶硅领域，重点支持西门子法工艺的优化、副产物循环利用等技术；在硅片领域，重点支持高精度导轮装置、切割丝线自动控制等技术；在电池领域，重点支持高效制绒、选择性扩散、高效减反膜钝化、自动检测等技术。

（二）培育龙头企业

支持龙头企业上规模。以市场国际化、生产专业化、配套本地化、成本最低化为指导，利用陕西省太阳能光伏和半导体照明产业发展专项资金，优先、侧重支持现有骨干企业产业上规模，管理上水平，技术上台阶，大力培育产业链各环节的龙头企业。

（三）扶持和鼓励出口

瞄准国际市场，支持企业加大开拓力度，鼓励企业走出去，建立国际化的营销体系，对重点企业的国际市场开拓给予政策性资金支持。建立光伏出口协调机制，落实产品出口环节的各项激励政策；同时，对重点产品的国外认证费用给予政策性补助。

（四）加强人才引进和培养

鼓励企业引进高端技能人才，省、市分别给予人才引进奖励；支持西安交通大学、西安电子科技大学、西安理工大学等省内高校，设立与光伏密切相关的学科与专业，并逐年扩大本科、研究生招生规模，培养一批基础性研发技术人才；依托省内高职院校，培养一大批素质优良的复合技能型人才。

（五）建立投融资平台

充分利用国家省市政府已有的融资政策，引导龙头企业规范化运作，为产业发展提供强有力资金支持。一是引导金融机构开展退税款抵押贷款、能源合同管理等服务，对开展此项服务的金融机构给予奖励；二是鼓励上下游企业为谋求上市而进行兼并或重组，优先推荐管理规范的光伏企业上市，并优先给予政策支持；三是对向中小光伏企业提供创业投资或贷款担保的专业机构适当给予奖励。

（六）完善产业公共服务体系

构建产业公共服务体系，创新服务机制，提升服务机构的可持续发展能力。一是依托骨干企业的工程技术中心等，建立专业化的技术支撑与服务共享体系，开展产品测试与认证等服务；二是依托非盈利性中介服务机构，建立产业服务共享体系，包括知识产权、产业研究、品牌推广等服务；三是依托高等院校、技能培训学院等，建立工程实习平台，开展人才培训、工程技能训练等服务；四是依托骨干企业，建立电子商务平台、产业营销平台、工程设计与系统集成平台等。

课题组组长：任钧恩

课题组成员：蔺建文　王栋　丁尔兵　雷纯