全球太阳能光伏应用趋势2022（英）

任务1战略PV分析和推广 光伏应用的趋势 辆pvp 2022 报告T1-43:2022IEA辆pvp战车。 光伏电力系统技术合作计划 IEA辆pvp战车TCP是什么? 国际能源署（IEA）成立于1974年，是经济合作与发展组织（OECD ）框架内的一个自治机构。技术合作计划（TCP）的创建理念是，能源安全和可持续性的未来始于全球合作。该计划由来自政府，学术界和工业界的数千名专家组成，致力于推进共同研究和特定能源技术的应用。 IEA光伏电力系统计划（IEAPVPS）是IEA内的TCP之一，成立于1993年。该计划的使命是“加强国际合作努力，促进光伏太阳能作为向可持续能源系统过渡的基石的作用。为了实现这一目标，该计划的参与者在光伏发电系统应用方面开展了各种联合研究项目。整个计划由一个执行委员会领导，由每个国家或组织成员的一名代表组成 ，该委员会指定不同的“任务”。 可能是研究项目或活动领域。本报告是在任务1下编写的，该任务涉及市场和行业分析、战略研究，并促进交流和传播国际能源机构PVPS总体方案所产生的信息。 IEAPVPS参与国包括澳大利亚、奥地利、加拿大、智利、中国、丹麦、芬兰、法国、德国、以色列、意大利、日本、韩国、马来西亚 、墨西哥、摩洛哥、荷兰、挪威、葡萄牙、南非、西班牙、瑞典、瑞士、泰国、土耳其和美利坚合众国。欧盟委员会、欧洲太阳能、智能电力联盟（SEPA）、太阳能产业协会和新加坡太阳能研究所也是成员。 访问我们在:www.iea-pvps.org 编辑器:局长Gaetan马森,IEA辆pvp战车Task1经理。 设计:Boheem 免责声明 IEAPVPSTCP在国际能源署（IEA）的主持下组织，但在功能和法律上都是自主的。IEAPVPSTCP的观点、调查结果和出版物不一定代表IEA秘书处或其个别成员国的观点或政策非IEAPVPS国家的数据由相关国家的官方联系人或专家提供。数据在发布之日有效，由于发布日期，在一些国家应被视为估计数。 国际标准图书编号ISBN978-3-907281-35-2：2022年光伏应用趋势。 报告范围和目标 趋势报告的目标是介绍和解释光伏电力系统市场的发展以及这些产品在该市场中不断发展的应用。这些趋势是在报告国的业务、政策和非技术环境中分析的。 编写本报告是为了协助那些负责制定企业和公共当局战略的人，并支持制定电力公司和其他能源服务提供者的中期计划。它还为负责制定能源政策和编制国家能源计划的政府官员提供指导。该报告的范围仅限于额定功率为40W或更高的光伏应用。所提供的国家数据在发布时尽可能准确。生产层面和系统的数据准确性 价格不一，取决于相关国家光伏行业提供数据的意愿。本报告介绍了第25次国际调查的结果。它概述了2021年底报告国和其他地方的光伏发电系统应用、市场和生产，并分析了1992年至2021年间光伏发电系统的实施趋势 。该出版物的主要数据主要来自国家调查报告和信息摘要，由每个报告国的代表提供。来自国际能源机构PVPS以外国家的信息来自各种来源，尽管尽一切努力确保其准确性，但不能像国际能源机构PVPS成员国那样以同样的信心来保证其中一些数据的有效性。 鸣谢 本报告是在任务1参与者的监督下编写的。特别感谢他们所有人。报告作者还感谢SERIS的EddyBokken的特别支持。 前言 2021年全球光伏市场年度规模达到175吉瓦。虽然世界正面临大流行的第二年，尽管亚洲的年终中断，但光伏市场仍在继续增长。如果没有这些缺点，它可能已经达到200吉瓦。这是一个特殊的结果：截至年底 ，全球有945，7吉瓦的光伏电站发电，其中约70%是在过去五年中安装的。多年来，越来越多的市场开始为全球光伏安装做出贡献，2021年结束时，新安装大量光伏的国家数量创下历史新高。2021年底全球组件价格呈上升趋势，与多个原材料市场承压有关，并未影响市场的竞争力和发展。光伏在全球向低碳能源转型中的作用得到证实。光伏电站每年生产1200TWh，相当于德国，法国，西班牙和比利时的年总和 。全球光伏发电量避免了不少于10亿吨的二氧化碳，约占全球年排放量的3%，2021年达到33Gt。因此，光伏已经是一种关键的脱碳电源。 尽管最近有涨价，但过去几年光伏价格的迅速下降使光伏系统能够在几个国家实现有竞争力的价格。在有限或没有财政激励的情况下开发光伏系统的可能性现在是一个可以观察到的现实。2021年，越来越多的国家观察到长期私人合同（PPA）和批发市场上的电力销售。这种日益增长的竞争力也提高了在没有任何自用的情况下运行的光伏装置的份额。 随着这种更广泛的整合，电网的接入、管理和融资问题将成为一项关键挑战。运输部门的电气化，以及存储能力和绿色氢的生产，将增加对低碳电力的需求。这种竞争力也为建筑、车辆、基础设施和跨领域应用的进一步整合铺平了道路，几乎每个能源消耗行业。最有前途的混合细分市场之一被称为AgriPV，它将农业与能源生产相结合。虽然目前仍是一个利基市场 ，但AgriPV显示出巨大的发展潜力。 社会对能源转型的接受度是一个重大问题，正在成为光伏发展的关键课题 。它是多方面的：经济，社会，社会和环境，但也包括美学。光伏是可持续发展道路上的主要贡献者：能源转型的性质和对变化的接受是这场革命成功的基本要素：处理相关的工作岗位数量、对环境的影响以及与光伏发展相关的社会方面已成为不可避免的。确保光伏产业的本地发展和改善资源利用是应对光伏比其所取代的能源更具良性的需求的一部分。 2022年，光伏技术越来越成为负担得起的本地低碳能源的来源。在地缘政治紧张局势和资源稀缺的背景下，光伏发电可以成为一个稳定因素，通过减少能源市场的紧张局势来促进和平，同时加速世界的发展 。 财政支持机制。如果2022年全球多个地方（尤其是欧洲）的电价保持在2022年的高水平，竞争力问题将完全改变：没有任何支持计划的限制，光伏市场的潜力似乎几乎是无限的。 局长Gaetan马森 经理任务1 IEA辆pvp战车项目 丹尼尔Mugnier 椅子 IEA辆pvp战车项目 表的内容 前言2 介绍概念和方法5 光伏技术5 光伏应用程序和细分市场6 主要光伏市场发展指标的方法论8 光伏市场发展趋势9全球光伏装机容量9光伏市场16 新兴光伏市场19离网市场发展22 每个地区光伏发展22 政策框架31 光伏市场驱动和支持计划33潜在客户和能源38社区的政策能源过渡政治40 工业和制造业政策42 43在光伏行业的趋势 43上游光伏行业下游光伏行业53 社会影响的PV和接受55 接受PV部署55减缓气候变化57经济价值58岁美学和景观64 在2021年65光伏电力的竞争力 模块价格65系统价格68 光伏电力70成本 在能源行业75PV 光伏发电75 79光伏集成和行业耦合 附件81 数据列表84表85列表 光伏应用的趋势//2022 光伏发电系统计划WWW.IEA-PVPS.ORG 总业务价值2021年光伏行业 $190十亿美元 前 光伏市场2021年 5 中国54.9千瓦 欧盟 美国印度 日本 28.7吉瓦 26.9吉瓦 13.4吉瓦 6.6吉瓦 光伏电力需求 2021年年度装机容量(GW) 5% 2021年光伏在全球全球光伏产能结束 电力需求中的份额2021 174吉瓦 946吉瓦 2021 772吉瓦 2020年底全球光伏产能(GW) 气候变化的影响 1060 数百万吨的有限公司2 保存2021年 2011-2021年年光伏装机、组件光伏产量和组件产能(GW) 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 600 500 400 300千瓦 200 100 0 2021年人均光伏渗透率 年度光伏安装模块光伏总产量总模块生产能力 光伏渗透率 (Wp/人均) 1011 506 0或NA 42个国家达到至少 1采用的 2021年 光伏发电的人均 1.澳大利亚(1011Wp/帽) 2.荷兰(818Wp/帽) 3.德国(718Wp/帽) 4.日本(622Wp/帽) 5.比利时(620Wp/帽) 18个国家安装至少 1采用的 2021年 IEA辆pvp战车和其他来源 光伏技术 一个 介绍的概念和方法 光伏（PV）设备将光直接转化为电能，不应与其他太阳能技术（如聚光太阳能（CSP）或用于加热和冷却的太阳能热能）混淆。光伏发电系统的关键组件是各种类型的光伏电池（通常称为太阳能电池），相互连接和封装以形成光伏模块（商业产品），模块或阵列的安装结构，逆变器（对于并网系统必不可少，并且是大多数离网系统所必需的） ，蓄电池和充电控制器（用于离网系统，但也越来越多地用于并网系统）。 细胞、模块和系统 光伏电池代表光伏发电装置中的最小单元。晶圆尺寸，因此电池尺寸逐渐增加，因为工业参与者通常认为这是提高电池和组件功率的简单方法。如今，晶圆尺寸范围从156，75x156，75平方毫米（命名为M2 ）到210x210平方毫米（命名为M12）。到目前为止，晶圆尺寸还没有标准。尽管如此，M10晶圆（182x182平方毫米）和M12在去年获得了很大的吸引力。通常，电池可分为基于晶圆的晶体硅c-Si（单晶和多晶），化合物半导体（薄膜）或有机。 目前，晶硅技术占电池总产量的95%以上。单晶光伏电池由使用单晶生长方法制造的晶圆形成，具有20%至25%（单结）的商业效率。近年来 ，它们获得了最大的市场份额，占c-Si份额的85%以上。多晶硅（mc-Si ）电池，也称为多晶，由多晶晶片形成，通过浇注凝固工艺制造。由于生产价格较低，它们仍在生产中。然而，它们的效率较低，在批量生产（单结）中的平均转换效率约为18%-21%。 薄膜电池是通过将极薄的光伏半导体材料层沉积到玻璃、不锈钢或塑料等背衬材料上而形成的。III-V族化合物半导体光伏电池使用砷化镓（GaAs）等材料在锗（Ge）衬底上形成，具有从25%到30%（非浓缩）的高转换效率。由于其高成本，它们通常用于带有跟踪系统的聚光光伏 （CPV）系统或空间应用。薄膜模块的转换效率曾经低于基本的晶体硅技术，但近年来这种情况发生了变化。由于减少了从原材料到模块的制造步骤，并且减少了能源需求，因此它们的制造成本可能低于晶体电池。 光伏技术/继续 商业使用的薄膜材料是碲化镉（CdTe）和铜铟（镓）二硒化物（CIGS和CIS）。非晶（a-Si）和微晶硅（μ-Si）曾经拥有显着的市场份额，但未能跟随晶体硅电池的价格和其他薄膜技术的效率提高。 有机薄膜PV（OPV）电池使用染料或有机半导体作为光捕获活性层。这项技术在过去几年中引起了越来越多的兴趣和研究，是目前发展最快的太阳能技术。尽管生产成本低，但稳定的产品尚未上市，但开发和示范活动正在进行中。基于钙钛矿的串联电池也在研究中，具有晶体硅基或薄膜基， 单轴或双轴跟踪系统最近对地面安装系统越来越有吸引力，特别是在直接辐照比例高的国家，光伏利用。通过使用此类系统，与固定系统相比，单轴跟踪器的能源产量通常可以提高10-20%，双轴跟踪器的能量产量通常可以提高20-30%。 光伏应用和细分市场 可能比纯钙钛矿产品更快地进入市场。2021年，钙钛矿太阳能电池在硅基 串联中实现了28，0%的效率，在基于CIGS的串联中实现了23，26%的效率。 光伏模块的额定功率通常为290W至600W，具体取决于技术和尺寸 。存在用于构建集成光伏系统（BIPV）的专用产品，有时由于其较大的尺寸而具有更高的标称功率。晶体硅模块由单个光伏电池组成，这些电池连接并封装在透明正面（通常是玻璃）和背衬材料（通常是塑料或玻璃）之间。薄膜组件将形成的光伏电池封装在柔性或固定模块中，透明塑料或玻璃作为前部材料。对于某些CPV模块，其效率在9% （OPV）、10%（非晶硅）、17%（CIGS和CIS）、19%（CdTe）、25%砷化镓（非浓缩）和40%以上。