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中華人民共和國太陽能發電

中華人民共和國是世界上最大的太陽能光伏和太陽能熱能市場[1]，中國的光伏產業從製造衛星太陽能面板起步，並在90年代後期過渡到國產民用面板製造[2]。中國政府在2000年左右開始將太陽能確定為國家能源戰略重點，然後一路微調其政策[3]。

中國的太陽能潛力(太陽輻照度)
自2007年以來累計安裝的光伏容量為千兆瓦 (GW)

步入2000年代中期後，政府推出大量激勵措施，中國的太陽能市場自此急劇增長。自2013年起，中國成為世界領先的太陽能光伏安裝國。[4]2015年，中國成為世界上最大的光伏發電生產國，並超過德國[5][6][7]。自2011年以來，按年率計算，中國生產了全球大部分的光伏產品[8]。2017年，中國增光伏發電裝機容量52.83 GW，占全世界新增量的比例超過一半，總容量則增至130.25GW[9]，成為第一個光伏總裝機容量超過100GW的國家[10]。截止2022年底，中國新增太陽能總裝機量87.41GW，比2021年增長了62%，總裝機容量達到392.6 GW，占了世界總裝機容量的45%[11]。太陽能熱水器也在中國大陸非常廣泛使用[12]，2014年底總裝機容量達290 GWth，占世界太陽能熱能總裝機容量的70％左右[13][14]。

中國的太陽能光伏技術處於世界頂尖水平，自政府在2000年代起支持太陽能發展，光伏技術的進步就呈爆炸式增長。根據中國光伏行業協會的數據，中國在 2021 年生產了 182 吉瓦 (GW) 的太陽能組件。 太陽能電池板和電池的技術及產能在世界範圍內占主導優勢，如今中國製造商在許多基於出貨量、質量或融資能力的全球排名中始終佔據前列，截至2022年，中國佔據了全球太陽能矽片產量的97%。 國際能源署指出，短期內中國在太陽能光伏製造領域的主導地位預計將持續甚至擴大[3]。2022年12月底中國商務部將太陽能的重要技術納入出口限制目錄，以回應美國為首的西方國家試圖打破中國對光伏技術的壟斷的行為，以及日益激化的中美科技戰[15]。

由於中國的西部省份的光照充足，因此大部分太陽能發電站都處於西部地區，然後通過電力輸送轉移到全國其他地區。2011年，中國擁有當時世界上最大的太陽能電站—格爾木太陽能光伏電站，光伏裝機容量200 兆瓦。 2018年，騰格里沙漠太陽能園區以1.5 GW的光伏裝機容量再次刷新記錄。 中國目前擁有世界第二大太陽能發電廠—黃河水電海南太陽能園區，其裝機容量為 2.2 GW[16]。

不過，即使中國已是世界上最大的太陽能發電國，但因為本身的能源需求巨大，因此太陽能仍暫時只佔中國總能源使用量的一小部分，2020年佔中國總能源容量的3.5%[17]。不過中國政府已有詳細的計劃及路線圖，以大幅增加太陽能的發電占比。2020年，時任中國最高領導人習近平在當年的氣候峰會上宣布，中國計劃到2030年時將安裝1,200 GW的太陽能和風能總裝機容量[18]。

截至2023年，中國太陽能發電比燃煤發電便宜[3]（p. 167）。截至2024年第一季，中國又新增光伏模組裝機容量45.7吉瓦，比前一年同期增長34%，但增幅已低於2023年第一季相較於2022年同期的 154%，顯示擴充速度有其波動性。[19]

歷史

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甘肅敦煌太陽能電廠（英語：Gansu Dunhuang Solar Park）（10MW，光伏太陽能）。
 
房頂的太陽能熱水器在中國大陸到處可見
 
在2007年，世界範圍新的太陽能熱水器安裝。中國大陸佔了80.3%
太陽能光伏[20]
年份 容量 (MW) 新增/年
1999 16
2000 19 3
2001 23.5 4.5
2002 42 8.5
2003 52 10
2004 62 10
2005 70 8
2006 80 10
2007 100 20
2008 140 40
2009 300 160
2010 800 500
2011 3,300 2,500
2012 8,300 5,000
2013 ~17,800 ~9,500
2014 28,199 10,560
2015 43,180 15,130
2016 77,420 34,540
2017 130,250 52,830
2018 174,670 44,419
[21]
2019 204,680 30,220
2020 253,430 48,750
2021 306,560 53,130
2022 392,040 87,408
注意：用於2013年的數字被追溯改變。澄清TBA。來源：IEA、[20][22]中華人民共和國國家能源局（2015年數字）、[23]China Energy Portal（2016年、2017年數字）[24][25][26]

中國光伏產業始於1958年的首塊矽單晶，早期都只是小規模的應用於太空，直到1975年才生產用於地面的光伏。[27]不過年度太陽能裝機容量仍然很低，僅安裝了 0.5 kW 的光伏裝機容量。 1980年增加到 8 千瓦，1985 年增加到70千瓦，1990 年增加到 500 千瓦，1995 年增加到 1550 千瓦[28]。1996年，中國國家計劃委員會牽頭制定了「中國光明工程」計劃，計劃通過風能和太陽能來解決偏遠地區用電困難的問題。[29]2002年9月，無錫尚德的太陽電池生產線正式開始生產。2003到2005年，因為歐洲特別是德國太陽能（英語：Solar power in Germany）市場的需求增加，不僅尚德和英利開始擴產，新的企業也開始紛紛建立生產線。那一年，國家發展和計劃委員會提出了一項旨在在西藏、新疆、青海、甘肅、內蒙古、山西和四川安裝更多太陽能和風能的計劃。 這刺激了太陽能電池的生產和年安裝量從 2000 年的 3.3 兆瓦猛增到 2002 年的 20.3 兆瓦。光伏電池生產在隨後幾年擴大，2005 年生產了 140 兆瓦。然而，那一年中國僅安裝了 5 兆瓦的太陽能 ，因為大部分製造的光伏電池銷往歐洲國家，德國是最大的買家。 2006 年，中國每年的太陽能裝機容量增長到 10 兆瓦，使中國的太陽能總裝機容量增加到 80 兆瓦。 年度太陽能裝機容量持續增長，2007 年裝機容量為 20 兆瓦，2008 年裝機容量為 40 兆瓦[27][30]。

2007年，中國成為了世界上光伏產量最大的國家，達到了1.088GW。[27]

2007年，國家發改委計劃到2020年將中國的太陽能裝機容量提高到1800兆瓦。但據國家發改委可再生能源發展司司長王仲英表示，中國將遠遠超過這一目標 , 預測到 2020 年至少可以安裝 10 GW，在可能範圍內安裝 20 GW。 儘管有這些預測，但太陽能在 2008 年僅佔中國總裝機容量的一小部分[31]。

2009年，中華人民共和國財政部、科技部和國家能源局聯合發布了《關於實施金太陽示範工程的通知》，決定在2至3年內，採取財政補助的方式，扶持最少500MW的光伏發電示範項目。[32]

2011 年，對在特定期限前完成的太陽能發電項目實行上網電價。 這些上網電價在擴大中國太陽能行業方面極為成功，大大超出了中國政府的增長預期[33]。黃河水電格爾木太陽能園區也於 2011 年在青海省的縣級市格爾木建成[34]。該太陽能園區包含 200 兆瓦的光伏裝機容量，建成後是當時世界上最大的單體太陽能發電廠[35]。20兆瓦青海格爾木太陽能園區等其他太陽能園區也落戶格爾木，2011年底總裝機容量570兆瓦。[36]

2013年，中國國務院和國家能源局相繼發布政策，將光伏補貼從事前補貼變成按發電量補貼。[37][38]

到2015年底，中國成為世界上光伏裝機容量最大的國家。[39]2017年，中國新增的光伏裝機容量更是達到了全世界新增量的一半。2018年5月31日，中國發改委、財政部、國家能源局聯合發布《關於2018年光伏發電有關事項的通知》[40]，該通知不僅要求2018年暫停新建需國家補貼的普通光伏電站，而且下調在這之後新增的光伏電站補貼電價。受此政策的影響，中國時隔13年再次出現新增光伏容量低於上年新增數的情況。儘管增長下降， 中國仍然是最大的太陽能市場[41]。

2019 年光伏總裝機容量為 205 GW，幾乎相當於歐盟（132 GW）和美國（76 GW）總裝機容量的總和。 不過在2019年中國生產的所有能源中，只有 3.9% 的能源來自太陽能，這低於歐盟太陽能的能源生產百分比 (4.9%)，但高於美國的百分比份額 (2.8%)[42]。

2020年，中國太陽能年新增裝機容量48.4GW，佔當年中國能源裝機容量的3.5%。 2020年是中國歷史上太陽能新增裝機第二大年，加上風能，2020 年中國近 10% 的能源來自非水電的可再生能源[43]。2020年底中國光伏能源總裝機容量為252.5 GW[44]。中國已表示，其目標是到 2021 年底將太陽能和風能的能源份額提高到 11%。2021 年可再生能源補貼增加，其中太陽能補貼增幅超過風能補貼[45]。

位於青海省海南藏族自治州的黃河水電海南太陽能園區也於 2020 年竣工。 該太陽能園區的裝機容量為 2.2 GW，使其成為截至 2021年全球第二大太陽能電站，僅次於印度的 Bhadla 太陽能園區。 該太陽能發電廠連接到世界上第一條超高壓電力線，該電力線的所有電力均來自可再生能源，並且能夠將電力傳輸超過 1000 公里。 該太陽能發電廠計劃擴建至 10 GW 的光伏容量。[46][47]

在 2020 年氣候峰會上，習近平宣布中國計劃到 2030 年擁有 1,200 GW的太陽能和風能裝機容量。[48]

2022年前6個月，中國新增太陽能發電容量近31GW，同比增長137%。 它預計全年安裝量將創歷史新高[49]。中國在 2022 年新增太陽能總裝機量 87.41 GW，比 2021 年增長 62%[11]。

截至2022年，中國佔據了全球太陽能矽片產量的97%。2022年12月底，中國商務部與科學技術部等相關部門就修訂《中國禁止出口限制出口技術目錄》公開徵求意見，當局準備把大尺寸矽片技術、黑矽製備技術、超高效鑄錠單晶/多晶工藝等光伏矽片製備技術納入限制出口技術目錄[15]。

現狀和未來趨勢

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截止到2019年上半年，中國光伏裝機總容量達到了186GW，上半年光伏新增裝機11.4GW，其中光伏電站占6.82GW，分布式光伏為4.58GW。全國光伏平均利用小時數為576小時，棄光率為2.4%。[50]

隨著光伏價格的不斷下降，第一個大型的平價光伏項目已經在2018年12月29日在青海省實現併網。 [51]相對於需要補貼的光伏電站，平價上網電站不受建設規模規劃限制，且優先併網。[52][53]2019年第一批光伏發電平價上網項目的總量是14.78GW，[54]其中預計在2019年實現併網的項目總量大約為4.8GW，2020年併網約9GW。[55]預計2021年後全國範圍內將實現光伏發電平價上網。[56]

2024年7月29日《紐約時報》以「產能過剩、價格大跌：中國太陽能產業陷入動盪」報道，批發價格去年下降了近一半，今年又下跌了25%。中國製造商正以遠低於成本的價格爭奪客戶，同時仍在繼續建造更多的工廠。[57]

太陽能資源

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中國的全球橫向日照輻射[58]。

2019年7月的一份報告發現，與1960年代相比，當地空氣污染（黑碳和二氧化硫）使當今可利用的太陽能減少了高達15%[59]。

太陽能光電發電

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各省份的太陽能

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中國安裝的太陽能發電容量的很大一部分是以大型光伏電站的形式出現在該國西部，該地區人口遠少於東部地區，但太陽能資源和可用土地更多更好。[60][61][62][63]

省份 截止2015年 截止2016年 截止2017年 截止2018年 截止2019年 截止2020年
全國總計 43,170 77,420 130,200 174,460 204,300 253,430
山東 1,330 4,450 10,520 13,610 16,190 22,720
河北 2,390 4,430 8,680 12,340 14,740 21,900
江蘇 4,220 5,460 9,070 13,320 14,860 16,840
青海 5,640 6,820 7,910 9,560 11,010 16,010
浙江 1,640 3,380 8,410 11,380 13,390 15,170
安徽 1,210 3,450 8,880 11,180 12,540 13,700
山西 1,140 2,970 5,910 8,460 10,880 13,090
新疆 4,060 8,620 9,470 9,920 10,410 12,660
內蒙古 4,880 6,370 7,430 9,450 10,810 12,370
寧夏 3,080 5,260 6,200 8,160 9,180 11,970
河南 410 2,840 7,030 9,910 10,540 11,740
陝西 1,170 3,340 5,240 7,160 9,390 10,860
貴州 30 460 1,370 1,780 5,100 10,570
甘肅 6,100 6,860 7,840 8,280 9,080 9,650
江西 440 2,280 4,500 5,360 6,300 7,760
湖北 480 1,870 4,140 5,100 6,210 6,970
廣東 640 1,560 3,310 5,270 6,100 6,970
遼寧 170 520 2,230 3,020 3,430 4,000
湖南 290 300 1,760 2,920 3,440 3,910
雲南 640 2,080 2,330 3,430 3,750 3,890
吉林 60 560 1,590 2,650 2,740 3,380
黑龍江 20 170 940 2,150 2,740 3,180
廣西 120 180 690 1,240 1,350 2,070
福建 150 270 920 1,480 1,690 2,020
四川 370 960 1,340 1,810 1,880 1,910
天津 120 600 680 1,280 1,430 1,640
海南 240 340 320 1,360 1,400 1,400
上海 200 350 580 890 1,090 1,370
西藏 170 330 790 980 1,100 1,370
重慶 5 5 130 430 650 630
北京 160 240 250 400 510 610

按類型太陽能光電發電

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2018年按產業劃分的太陽能光電發電容量[64]
產業 年MW 累計MW
發電廠 23,300 123,730
分佈式 20,960 51,250
離網 360
總容量 44,260 175,340

2018 年新增公用事業規模發電廠裝置 23,300 兆瓦(MW)，使該產業的累計發電量達到 123,730 兆瓦。 2018 年分佈式裝置容量幾乎同樣成長，達到 20,960 兆瓦，到 2018 年底該產業的累計裝置總量達到 51,250 兆瓦。離網太陽能是 2018 年最小的組件，累計安裝量僅為 360 兆瓦。

聚光太陽能發電

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中國能源建設有限公司50兆瓦哈密電站塔擁有8小時熔鹽存儲能源。

太陽能資源

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中國的聚光太陽能熱發電（CSP）潛力巨大，特別是在該國西南部地區[65]。 直接正常輻射日平均值最高的是青藏高原和四川盆地，為 9 kWh/m2。 中國北部和西部大部分地區日均直接正常輻射超過5kWh/m2，被認為是光熱發電經濟利用的極限[65]。 部署 CSP 的實際限制包括山區地形和與能源負荷中心的距離，主要集中在東部[65]。

公共政策

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2011年至2015年的第十二個五年計畫要求到2015年安裝1,000兆瓦的光熱發電站，到2020年安裝3,000兆瓦的光熱發電站。然而，截至2014年底，該國只有幾個示範發電站投入運作[65]。 隨後的「十三五」計畫啟動了20座1.35吉瓦光熱發電示範批次，旨在將國際最新技術引入中國，打造國內光熱發電產業。工廠位於不同的省份，並使用多種不同的技術路線，包括拋物線槽、中央接收塔、和新穎的下束式塔(beam-down tower)設計[66] 。

產業基地

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位處中國大陸新疆的太陽能蒸發池。
 
2017年山西省建成50MW光電太陽能電站-熊貓太陽能電站。

中國大陸形成了以長三角為製造基地，中西部為原材料供應基地的產業分布格局。長三角地區是中國大陸最早的光伏產業基地，隨著產業鏈延伸，江西新余、河南洛陽和四川樂山等地成為中國大陸矽片製造和原料多晶矽基地。長三角地區集中了中國大陸60%的光伏企業，西北地區憑藉豐富的太陽能，集聚了中國大陸90%以上太陽能光伏發電項目，西南地區則是中國大陸重要的矽材料基地。[67]

在中國大陸近幾年太陽能行業快速增長，尤其進入21世紀，由於俄羅斯對於中國大陸光伏產業的技術出口，已經向中國大陸轉移千噸級多晶矽（改良西門子法）技術，導致西方國家的技術封鎖失效，中國大陸太陽能迅速發展。[68]

長三角產業基地

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長三角產業基地包括上海、江蘇和浙江，但這三省沒有形成地區共同產業，彼此的競爭十分激烈。[69]浙江的光伏產業主要集中在杭州、溫州、湖州、嘉興和海寧等地，浙江的光伏產能占據了中國大陸的四分之一，僅次於江蘇，2010年中國大陸光伏產品出口321億美元，浙江占了10.6%，約33億美元。[70]2010年江蘇占中國大陸光伏產業超一半，95%的光伏產品銷往歐美，江蘇的光伏產業主要集中在南京、無錫、蘇州、徐州、常州、南通等地。[71]上海市光伏產業規模擴張不若江蘇省、浙江省等地區積極，但吸引了許多光伏研發機構，閔行浦江高科技園為上海最大太陽光電生產基地。[72]

環渤海產業基地

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參見：中國太陽穀和太陽能熱水器

環渤海產業基地主要包括北京、山東、河北和天津。2011年，河北光伏企業去年出口總額為21.2億美元，河北努力打造以保定、邢臺、廊坊為主產業基地。[73]天津則成立英利光伏產業基地[74]，北京建設了北京的太陽能光伏產業園平谷區馬坊工業園區、八達嶺新能源產業基地、燕郊開發區、亦莊經濟開發區和通州光機電一體化基地。而山東省的光伏產業則是以德州市為中心，建立了有名的中國太陽穀。[75] 中國太陽穀項目是由世界上最大的太陽能熱水器生產企業皇明太陽能集團領導的。[76][77]

西部產業基地

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參見：格爾木太陽能光伏電站

包括新疆、內蒙古、四川、青海等。四川在成都和樂山擁有大量光伏企業。[78]2011年，中國大陸青海格爾木市計劃建立世界級光伏發電基地，格市24個光伏電站投入運行以來，已累計發電2.44億千瓦時。目前已建成投運40個光伏項目，913兆瓦全部實現安全併網發電，750千伏柴達木輸變電工程和格爾木東出口330千伏聚明匯集站於2011年底建成投運。形成了格爾木東出口、德令哈西出口、烏蘭老虎口及大柴旦錫鐵山四大光伏產業園區，共建成國電龍源、國投華靖、華能、省發投、中國協合、中節能等40個光伏發電項目，已形成近1吉瓦併網容量[79]。

對全球太陽能產業的影響

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中國太陽能市場的成長迅速加速了全球太陽能產業的成長。 中國生產的光伏電池使得新太陽能發電項目的建造成本比前幾年便宜得多。國內太陽能計畫也得到了中國政府的大力補貼，使得中國的太陽能發電能力大幅飆升。 結果，他們成為太陽能的領先國家，並於 2015 年超過了德國的產能。 隨著世界其他國家尋求轉向再生能源，廉價的太陽能和風能選擇已成為投資的焦點[80]。 中國大量生產廉價的光伏電池和風能，刺激了世界各地對中國產品的投資，並擴大了全球太陽能項目的建設[81]。

參見

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參考文獻

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