led光伏戶(hù)外照明系統(tǒng)可行性分析報(bào)告

下載后可任意編輯，修改下載后可任意編輯，修改PAGE1-目錄第一章總論 -4-1.1項(xiàng)目背景 -4-1.2項(xiàng)目目標(biāo)產(chǎn)品及主要優(yōu)勢(shì) -5-1.2.1目標(biāo)產(chǎn)品 -5-1.2.2主要優(yōu)勢(shì) -5-1.3項(xiàng)目可行性研究依據(jù) -7-第二章項(xiàng)目國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀、項(xiàng)目意義 -7-2.1本項(xiàng)目目標(biāo)產(chǎn)品國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì) -8-2.1.1國(guó)外光伏發(fā)電研究歷程 -8-2.1.2國(guó)外光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況 -9-2.1.3國(guó)外LED光源研究歷程 -12-2.1.4國(guó)外LED光源照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r -13-2.2本項(xiàng)目目標(biāo)產(chǎn)品國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì) -15-2.2.1我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及優(yōu)惠政策 -15-2.2.2我國(guó)LED光源應(yīng)用現(xiàn)狀與趨勢(shì) -17-第三章我省行業(yè)技術(shù)背景、項(xiàng)目對(duì)我省經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展的重要意義 -20-3.1我省太陽(yáng)能資源情況及發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢(shì) -20-3.1.1青海省太陽(yáng)能資源情況 -20-3.1.2我省光伏產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展規(guī)劃 -21-3.2我省LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r及趨勢(shì)分析 -25-第四章市場(chǎng)分析 -25-4.1產(chǎn)品主要應(yīng)用的市場(chǎng)領(lǐng)域 -25-4.2產(chǎn)品市場(chǎng)供應(yīng)現(xiàn)狀 -27-4.3產(chǎn)品市場(chǎng)需求現(xiàn)狀及預(yù)測(cè) -29-4.3.1LED路燈市場(chǎng)分析與預(yù)測(cè) -30-4.3.2LED景觀燈市場(chǎng)分析與預(yù)測(cè) -33-第五章項(xiàng)目技術(shù)可行性分析 -34-5.1項(xiàng)目基本原理及關(guān)鍵技術(shù) -34-5.1.1太陽(yáng)能LED戶(hù)外照明系統(tǒng) -34-5.1.2太陽(yáng)能電池組件 -36-5.1.3蓄電池 -38-5.1.4LED的應(yīng)用研究 -39-5.1.5太陽(yáng)能充放電控制器 -42-5.1.6太陽(yáng)能LED戶(hù)外照明系統(tǒng)的優(yōu)化配置 -43-5.2生產(chǎn)流程 -46-5.2.1LED生產(chǎn)流程 -46-5.3主要技術(shù)參數(shù) -51-第六章項(xiàng)目建設(shè)方案 -53-6.1建設(shè)規(guī)模 -53-6.2擬解決的關(guān)鍵技術(shù) -53-6.3主要設(shè)備選型 -56-6.4項(xiàng)目產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)壽命期 59第七章廠址選擇 607.1廠址選擇 607.1.1地點(diǎn)與地理位置 607.1.2土地利用現(xiàn)狀 607.2場(chǎng)址建設(shè)條件 607.2.1自然條件 607.2.2外部建設(shè)條件 637.3產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)條件 65第八章主要原輔材料、燃料動(dòng)力供應(yīng) 68第九章總圖運(yùn)輸與公用輔助工程 699.1總圖布置 699.1.1總平面布置原則 699.1.2總平面布置 699.1.3豎向布置 699.1.4道路設(shè)計(jì) 699.1.5廠區(qū)綠化 709.1.6總圖工程費(fèi)用 709.2公用輔助工程 719.2.1給排水工程 719.3供電工程 749.4通訊設(shè)施 759.5采暖通風(fēng) 759.6維修設(shè)施 779.7倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)施 779.8自控系統(tǒng) 78第十章節(jié)能節(jié)水 7810.1節(jié)能措施 7810.1.1設(shè)計(jì)依據(jù) 7810.2節(jié)能措施 7910.3能源管理 7910.4節(jié)水措施 8010.4.1節(jié)水措施 8010.4.2管理措施 80第十一章環(huán)境影響評(píng)價(jià) 8011.1場(chǎng)址環(huán)境條件 8111.2項(xiàng)目建設(shè)和生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的影響 8111.2.1項(xiàng)目建設(shè)對(duì)環(huán)境的影響 8111.2.2項(xiàng)目生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的影響 8411.3環(huán)境保護(hù)措施方案 8511.3.1施工期環(huán)境保護(hù)措施 8511.3.2生產(chǎn)期環(huán)境保護(hù)措施 8611.4環(huán)境影響評(píng)價(jià) 8711.5生態(tài)環(huán)境影響評(píng)價(jià) 87第十二章勞動(dòng)安全衛(wèi)生與消防 8812.1危害因素分析 8812.1.1有毒有害物品的危害 8812.1.2危險(xiǎn)性作業(yè)的危害 8812.2安全措施 8812.2.1生產(chǎn)廢氣安全措施 8812.2.2危險(xiǎn)性作業(yè)防范措施 8912.3工業(yè)衛(wèi)生 9012.3.1防塵措施 9112.3.2防噪聲 9112.3.3給水衛(wèi)生 9212.3.4職業(yè)病防護(hù)和衛(wèi)生保健措施 9212.3.5消防設(shè)施 92第十三章組織機(jī)構(gòu)與人力資源配置 94第十四章項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度 94第十五章投資估算及資金籌措 95第十六章財(cái)務(wù)評(píng)價(jià) 95第十七章效益分析 95第十八章風(fēng)險(xiǎn)分析 95第十九章可行性研究結(jié)論與建議 95第一章總論1.1項(xiàng)目背景隨著生產(chǎn)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，電力行業(yè)在人類(lèi)的生產(chǎn)、生活、科研等領(lǐng)域起到越來(lái)越重要的作用?，F(xiàn)有的電力資源不能完全滿足人類(lèi)日益增長(zhǎng)的生產(chǎn)、生活需要；而且地球留給人類(lèi)的資源也是有限的。所以，節(jié)能、環(huán)保、防恐、防災(zāi)是擺在電力行業(yè)面前最主要的、永恒的話題。而照明耗電在各個(gè)國(guó)家的總發(fā)電量中占有很大比例。我國(guó)照明消耗約占整個(gè)電力消耗的20％。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年僅照明用電就有2000億至3000億度，如果全部用LED光源代替，每年至少可節(jié)電1600億度。為此，照明節(jié)電具有重要意義。1998年1月1日我國(guó)頒布了節(jié)能法，其中包括照明節(jié)電。因此，“綠色照明工程”應(yīng)運(yùn)而生。利用太陽(yáng)能發(fā)電是集開(kāi)發(fā)利用綠色可再生能源、改善生態(tài)環(huán)境、改善人民生活條件于一體而面向21世紀(jì)人類(lèi)發(fā)展的重大課題;同時(shí)又是集光電子半導(dǎo)體、電力電子、現(xiàn)代電力系統(tǒng)、電機(jī)學(xué)、電化學(xué)和現(xiàn)代控制理論等高新技術(shù)于一體的交叉科研課題。它具有巨大的經(jīng)濟(jì)、政治和社會(huì)效益，同時(shí)又含有豐富的學(xué)術(shù)研究?jī)r(jià)值和基礎(chǔ)理論問(wèn)題。充分開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能是世界各國(guó)政府可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略決策。在照明領(lǐng)域，LED發(fā)光產(chǎn)品的應(yīng)用正吸引著世人的目光，LED作為一種新型的綠色光源產(chǎn)品，必然是未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。正是基于光伏照明和LED光源的各自?xún)?yōu)勢(shì)，本項(xiàng)目將兩者結(jié)合取代傳統(tǒng)光源應(yīng)用于光伏照明系統(tǒng)，徹底地解決了傳統(tǒng)的光伏照明系統(tǒng)存在的交流逆變不可靠、燈管壽命短、耗電量大、效率低等缺點(diǎn)。應(yīng)用太陽(yáng)能與LED結(jié)合是人類(lèi)照明的發(fā)展方向，它為人類(lèi)“綠色照明工程”開(kāi)辟了廣闊的道路。所以，LED光伏照明系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義?？梢灶A(yù)見(jiàn)LED光伏照明產(chǎn)業(yè)將是一個(gè)大有發(fā)展前途的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，不僅是經(jīng)濟(jì)的一個(gè)新的增長(zhǎng)點(diǎn)，同時(shí)將會(huì)給社會(huì)環(huán)境和人類(lèi)的生活帶來(lái)巨大的變革。1.2項(xiàng)目目標(biāo)產(chǎn)品及主要優(yōu)勢(shì)1.2.1目標(biāo)產(chǎn)品高效LED光伏戶(hù)外照明系統(tǒng)。1.2.2主要優(yōu)勢(shì)LED的工作電流是直流，且工作電壓較低。當(dāng)利用常規(guī)供電系統(tǒng)(交流電，110v，220v，380v等)作為L(zhǎng)ED的電源時(shí)，必須將電源轉(zhuǎn)變成低壓、直流電才能使用。這不僅增加了照明系統(tǒng)成本，同時(shí)又降低了能源的利用率。太陽(yáng)電池是直接將光能轉(zhuǎn)化為直流電能的，且太陽(yáng)電池組件可以通過(guò)串、并聯(lián)的方式任意組合，得到實(shí)際需要的電壓。這些特點(diǎn)恰恰是與LED相匹配而傳統(tǒng)供電系統(tǒng)所無(wú)法達(dá)到的。如果將太陽(yáng)電池與LED相結(jié)合，將無(wú)須任何的逆變器進(jìn)行交、直流或高、低壓電的轉(zhuǎn)換。這種系統(tǒng)將獲得很高的能源利用率、較高的安全性能和可靠性。所以，利用清潔的、取之不盡、用之不竭的太陽(yáng)能為能源，與功耗低、壽命長(zhǎng)(10萬(wàn)小時(shí))、光效高(2005年達(dá)50——80、2010年可達(dá)100——120、反應(yīng)速度快、環(huán)保的LED相結(jié)合，將在直流低壓條件下實(shí)現(xiàn)節(jié)能、環(huán)保、安全、高效的照明系統(tǒng)。太陽(yáng)電池與LED可實(shí)現(xiàn)十分完美的結(jié)合。LED光源用于光伏照明的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)：（1）太陽(yáng)能電池是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的半導(dǎo)體器件PN結(jié)，而LED是一種將電能轉(zhuǎn)化為可見(jiàn)光的半導(dǎo)體器件PN結(jié)，因此作為集成了太陽(yáng)能光伏發(fā)電和LED光源的照明系統(tǒng)，從PN結(jié)發(fā)電，再到PN結(jié)發(fā)光是新一代能源和新一代光源的完美結(jié)合。兩者同為直流工作狀態(tài)，具有電壓低并能互相匹配的特點(diǎn)。使得兩者結(jié)合不需要變頻器和逆變器等將直流變交流的過(guò)程，因此大大提高了整個(gè)照明系統(tǒng)的效率，降低了功耗和系統(tǒng)成本。（2）LED光源同蓄電池的匹配還可以做到功率的自適應(yīng)。在太陽(yáng)輻射不足的幾個(gè)月，由于蓄電池的充電不足，使蓄電池放電時(shí)端電壓也較低，使負(fù)載工作電流較小，功率也小，這樣系統(tǒng)能夠工作較長(zhǎng)的時(shí)間。反之在太陽(yáng)輻射比較充足的時(shí)候，負(fù)載工作電流較大，功率也大，照度會(huì)更高。（3）LED特別適合使用在太陽(yáng)能路燈照明。因?yàn)長(zhǎng)ED具有較強(qiáng)的發(fā)光方向性，而路燈照明無(wú)需光源全立體角(4)發(fā)光。只要將燈桿下相應(yīng)面積的地面照亮即可。全立體角發(fā)光的光源用在路燈實(shí)質(zhì)是一種能量的浪費(fèi)。因此LED燈的效率要更高。（4）通過(guò)模擬實(shí)際使用條件下的照度對(duì)兩種燈進(jìn)行對(duì)比，2.7W的LED直流燈具與5W直流熒光燈在單一方向上照度相當(dāng)，實(shí)際照明效果相差不大。但LED燈具的耗電功率要比直流熒光燈低的多，節(jié)能效果顯著。（5）LED燈具的使用壽命是直流熒光燈的20倍以上，開(kāi)關(guān)次數(shù)是直流熒光燈的3倍以上?？梢?jiàn)，本項(xiàng)目的目標(biāo)產(chǎn)品高效LED光伏戶(hù)外照明系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)如果完成了太陽(yáng)電池與LED電學(xué)性能的最佳匹配，同時(shí)，保證太陽(yáng)電池發(fā)電系統(tǒng)中的蓄電池的合理利用，便可真正實(shí)現(xiàn)最大限度的綠色環(huán)保理念。另外，太陽(yáng)能LED照明產(chǎn)業(yè)化技術(shù)可結(jié)合城市科技、經(jīng)濟(jì)和城市建設(shè)、特別是能源與環(huán)境方面的發(fā)展規(guī)劃，將LED照明與發(fā)展節(jié)能技術(shù)、可再生潔凈能源利用和新型綠色照明燈具推廣等統(tǒng)籌考慮，開(kāi)發(fā)出更多高效的戶(hù)外照明系統(tǒng)。1.3項(xiàng)目可行性研究依據(jù)太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)能與LED照明完美結(jié)合的關(guān)鍵在于兩者同為直流電、電壓低且能互相匹配。因此兩者的結(jié)合不需要將太陽(yáng)能電池產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)化為交流電，因此大大提高了整個(gè)照明系統(tǒng)的效率。同時(shí)，借助于并網(wǎng)技術(shù)或利用蓄電池充放能量，使其優(yōu)勢(shì)更加明顯。隨著相關(guān)技術(shù)的深入研究，LED的發(fā)光效率正在不斷提高，超高亮度的LED將要問(wèn)世，勢(shì)必會(huì)取代普通照明電光源，并大量節(jié)約能源且無(wú)污染。由于LED的工作電流是直流，且電壓較低。太陽(yáng)能電池將光能轉(zhuǎn)化為直流電能，且太陽(yáng)能電池組件可以通過(guò)串并聯(lián)方式組合得到實(shí)際需要的電壓。這些特點(diǎn)恰好與LED相匹配，兩者結(jié)合將獲得很高的能源利用率、較高的安全性能和可靠性，實(shí)現(xiàn)節(jié)能、環(huán)保、安全、高效的照明系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)十分完美的結(jié)合。基于上述LED光伏照明系統(tǒng)的巨大特點(diǎn)，以及國(guó)內(nèi)外研究者對(duì)于太陽(yáng)能發(fā)電原理和半導(dǎo)體LED照明技術(shù)的深入研究和所取得的成果，本項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)和實(shí)施符合當(dāng)今科技的發(fā)展要求，且具有極為重大的現(xiàn)實(shí)意義。第二章項(xiàng)目國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀、項(xiàng)目意義2.1本項(xiàng)目目標(biāo)產(chǎn)品國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)2.1.1國(guó)外光伏發(fā)電研究歷程太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)的歷史要追溯到1839年，當(dāng)時(shí)法國(guó)人EdmundBecquerel發(fā)現(xiàn)了光伏現(xiàn)象。38年后，世界上第一片太陽(yáng)電池——硒太陽(yáng)電池才誕生，當(dāng)時(shí)其光電轉(zhuǎn)換效率很低，僅有1%，所以硒太陽(yáng)電池作為發(fā)電器件沒(méi)有得到推廣應(yīng)用。1954年，美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室的成功制備了具有實(shí)用價(jià)值的單晶硅太陽(yáng)電池，該硅太陽(yáng)電池的轉(zhuǎn)換效率為4.5%，幾年后提高到10%左右。1955年，Hoffman電子推出效率為2%的商業(yè)光伏產(chǎn)品，電池為14毫瓦/片，25美元/片，相當(dāng)于1785美元/瓦(1955年美元)。由于價(jià)格昂貴，硅太陽(yáng)電池開(kāi)始僅用于地球衛(wèi)星、空間站等太空飛行器的供電。1958年，Hoffman電子的硅電池效率達(dá)到9%，第一個(gè)光伏電池供電的衛(wèi)星先鋒1號(hào)發(fā)射，光伏電池100平方厘米，0.1瓦，為一備用的5毫瓦的話筒供電。1960年，Hoffman電子實(shí)現(xiàn)硅電池效率達(dá)到14%，1963年，Sharp公司成功生產(chǎn)光伏電池組件，日本在一個(gè)燈塔安裝242瓦光伏電池列陣，在當(dāng)時(shí)是世界最大的光伏電池列陣。1973年，美國(guó)特拉華大學(xué)建成世界第一個(gè)光伏住宅，由于世界石油危機(jī)，太陽(yáng)能作為潔凈、可再生能源得到世界各國(guó)高度重視，太陽(yáng)電池材料與生產(chǎn)工藝得到很大發(fā)展。除了單晶硅池電池外，多晶澆鑄硅電池得到迅速發(fā)展。此外，以非晶硅、蹄化鎘和銅錮硒為代表的薄膜太陽(yáng)電也相繼進(jìn)入市場(chǎng)。1974年，日本推出光伏發(fā)電的“陽(yáng)光計(jì)劃”;1975年1月，美國(guó)政府啟動(dòng)地面PV研究與開(kāi)發(fā)工程，項(xiàng)目委托給JetPropulsionLaboratory（JPL)。1977年，世界太陽(yáng)能電池產(chǎn)量超過(guò)500KW。1979年，世界光伏電池安裝總量1Mw。1980年，ARCO太陽(yáng)能成為世界上第一個(gè)年產(chǎn)1Mw太陽(yáng)能電池生產(chǎn)廠家;BritishPetroleum(BP)進(jìn)入光伏市場(chǎng)，投資進(jìn)行示范性工程。1985年單晶硅太陽(yáng)電池售價(jià)10美元/瓦;澳大利亞新南威爾士大學(xué)MartinGreen研制成20%效率太陽(yáng)電池;1990年，世界光伏電池年產(chǎn)超過(guò)55.3MW;2月28日，ARCOSolar賣(mài)給Siemens，形成SiemensSolarIndustries。1995年，第一個(gè)國(guó)際資助加速光伏商業(yè)化的國(guó)家培訓(xùn)項(xiàng)目在印度萬(wàn)始。世界銀行和印度可再生能源發(fā)展署共同資助一個(gè)為期3年專(zhuān)題訓(xùn)練班，由西門(mén)子太陽(yáng)能工業(yè)公司(SiemensSolarIndustries)具體實(shí)施;1996年，BPSolar購(gòu)買(mǎi)加州APS技術(shù)，宣布實(shí)施“太陽(yáng)神工程，，即開(kāi)始磅化福電池商業(yè)生產(chǎn);圖森電子和ITN能源系統(tǒng)組建全球太陽(yáng)能公司(GlobalSolarEnergy)，作為圖森電子的分公司，以擴(kuò)展銅錮硒電池生產(chǎn)能力，1999年，世界光伏電池年產(chǎn)超過(guò)287.7MW，安裝總量超過(guò)1000MW，標(biāo)志太陽(yáng)能時(shí)代開(kāi)始。從總的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，太陽(yáng)電池從1996年以后，以30%的年增長(zhǎng)幅度高速發(fā)展。至2002年底，世界太陽(yáng)能電池年總產(chǎn)量超過(guò)500MW。2003年世界太陽(yáng)電池總產(chǎn)量為750.31MW，而2004年則突破了1200MW大關(guān)，增長(zhǎng)率高達(dá)67.4%，2005年，世界太陽(yáng)能電池總產(chǎn)量1656MW，其中日本仍居首位。最近三年全球太陽(yáng)能電池總產(chǎn)量平均年增長(zhǎng)率高達(dá)49.8%以上。與此同時(shí)，太陽(yáng)能電池售價(jià)也大幅度下降，己從上世紀(jì)五十年代1785美元/瓦，降低到現(xiàn)在2——3美元/瓦，并還有持續(xù)下降的趨勢(shì)。2.1.2國(guó)外光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況目前世界太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有著如下幾個(gè)特點(diǎn):發(fā)展迅猛，市場(chǎng)容量迅速擴(kuò)大，應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用范圍不斷拓展，太陽(yáng)能光伏產(chǎn)品成本大幅降低;光伏產(chǎn)業(yè)在不同國(guó)家地區(qū)之間發(fā)展不平衡，無(wú)論是在技術(shù)、產(chǎn)量還是在市場(chǎng)運(yùn)作方面，發(fā)達(dá)國(guó)家和不發(fā)達(dá)國(guó)家之間的發(fā)展差距很大，發(fā)展中國(guó)家已經(jīng)大大落后于發(fā)達(dá)國(guó)家，而且在主要光伏應(yīng)用形式和技術(shù)特點(diǎn)上發(fā)達(dá)國(guó)家和發(fā)展中國(guó)家也有所區(qū)別;太陽(yáng)能光伏技術(shù)和市場(chǎng)集中掌握在數(shù)個(gè)世界級(jí)的大公司手中;太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)已經(jīng)存在一定的生產(chǎn)能力過(guò)剩。近年來(lái)，全球光伏發(fā)電發(fā)展迅速，美國(guó)、歐洲及日本均制定了龐大的光伏發(fā)電發(fā)展計(jì)劃，美國(guó)和歐盟在1997年相繼宣布了“百萬(wàn)屋頂光伏計(jì)劃”，日本也在1997年制定了“普及住宅光伏系統(tǒng)計(jì)劃”。到2010年，美國(guó)計(jì)劃累計(jì)安裝4.6GW(含百萬(wàn)屋頂計(jì)劃);歐盟計(jì)劃累計(jì)安裝6.7GW(可再生能源白皮書(shū));日本計(jì)劃累計(jì)安裝5GW(日本新陽(yáng)光計(jì)劃);預(yù)計(jì)其它發(fā)展中國(guó)家累計(jì)安裝1.8Gw，預(yù)計(jì)全球總累計(jì)安裝18GW。2005年全年世界各國(guó)共安裝太陽(yáng)能光伏組件達(dá)1.46GW，年增長(zhǎng)率高達(dá)34，其中德國(guó)以全年837MW的總安裝容量居首，直到2007年底光伏產(chǎn)業(yè)以連續(xù)五年超過(guò)40%的速度向前發(fā)展，從市場(chǎng)需求的角度看，一個(gè)非常重要的原因在于光伏系統(tǒng)價(jià)格的持續(xù)大幅下降。影響光伏系統(tǒng)成本的關(guān)鍵因素是太陽(yáng)能光伏組件的價(jià)格，過(guò)去三十年以來(lái)太陽(yáng)能光伏組件價(jià)格大大幅下降從US$50/Wp下降到現(xiàn)在的約為US$2.5/Wp，由于太陽(yáng)能光伏組件價(jià)格的下跌，使得在某些條件下，太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)與傳統(tǒng)電網(wǎng)系統(tǒng)成本已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)經(jīng)濟(jì)成本的平衡。光伏發(fā)電的快速增長(zhǎng)，使太陽(yáng)能光伏發(fā)電不再局限于邊遠(yuǎn)農(nóng)村地區(qū)供電及特殊應(yīng)用，開(kāi)始向并網(wǎng)發(fā)電及與建筑結(jié)合供電的方向發(fā)展，逐漸由補(bǔ)充能源向替代能源過(guò)渡。專(zhuān)家預(yù)計(jì)，到本世紀(jì)中葉，太陽(yáng)能光伏發(fā)電將占全球發(fā)電量的15%一20%，成為人類(lèi)的基礎(chǔ)能源之一。圖2-1為2002年至2009年間光伏安裝總量統(tǒng)計(jì)情況；圖2-2為2002年至2009年全球每年新增光伏安裝量及份額。圖2-12002年至2009年間光伏安裝總量統(tǒng)計(jì)情況圖2-22002年至2009年全球每年新增光伏安裝量及份額。2.1.3國(guó)外LED光源研究歷程1907年HenryJosephRound第一次在一塊碳化硅里觀察到電致發(fā)光現(xiàn)象。由于其發(fā)出的黃光太暗，不適合實(shí)際應(yīng)用；更難處在于碳化硅與電致發(fā)光不能很好的適應(yīng)，研究被摒棄了。二十年代晚期BernhardGudden和RobertWichard在德國(guó)使用從鋅硫化物與銅中提煉的黃磷發(fā)光。再一次因發(fā)光暗淡而停止。1936年GeorgeDestiau出版了一個(gè)關(guān)于硫化鋅粉末發(fā)射光的報(bào)告。隨著電流的應(yīng)用和廣泛的認(rèn)識(shí)，最終出現(xiàn)了“電致發(fā)光”這個(gè)術(shù)語(yǔ)。二十世紀(jì)50年代，英國(guó)科學(xué)家在電致發(fā)光的實(shí)驗(yàn)中使用半導(dǎo)體砷化鎵發(fā)明了第一個(gè)具有現(xiàn)代意義的LED,并于60年代面世。據(jù)說(shuō)在早期的試驗(yàn)中，LED需要放置在液化氮里，更需要進(jìn)一步的操作與突破以便能高效率的在室溫下工作。第一個(gè)商用LED僅僅只能發(fā)出不可視的紅外光，但迅速應(yīng)用于感應(yīng)與光電領(lǐng)域。60年代末，在砷化鎵基體上使用磷化物發(fā)明了第一個(gè)可見(jiàn)的紅光LED。磷化鎵的改變使得LED更高效、發(fā)出的紅光更亮，甚至產(chǎn)生出橙色的光。70年代中期，磷化鎵被使用作為發(fā)光光源，隨后就發(fā)出灰白綠光。用雙層磷化鎵蕊片（一個(gè)紅色另一個(gè)是綠色）能夠發(fā)出黃色光。就在此時(shí)俄國(guó)科學(xué)家利用金剛砂制造出發(fā)出黃光的LED。盡管它不如歐洲的LED高效。但在70年代末，它能發(fā)出純綠色的光。80年代早期到中期對(duì)砷化鎵磷化鋁的使用使得第一代高亮度的LED的誕生，先是紅色，接著就是黃色，最后為綠色。到20世紀(jì)90年代早期，采用銦鋁磷化鎵生產(chǎn)出了桔紅、橙、黃和綠光的LED。第一個(gè)有歷史意義的藍(lán)光LED也出現(xiàn)在90年代早期，再一次利用金鋼砂—早期的半導(dǎo)體光源的障礙物。依當(dāng)今的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)去衡量，它與俄國(guó)以前的黃光LED一樣光源暗淡。

90年代中期，出現(xiàn)了超亮度的氮化鎵LED，隨即又制造出能產(chǎn)生高強(qiáng)度的綠光和藍(lán)光銦氮鎵Led。超亮度藍(lán)光蕊片是白光LED的核心，在這個(gè)發(fā)光蕊片上抹上熒光磷，然后熒光磷通過(guò)吸收來(lái)自蕊片上的藍(lán)色光源再轉(zhuǎn)化為白光。就是利用這種技術(shù)制造出任何可見(jiàn)顏色的光。進(jìn)入21世紀(jì)后，隨著材料技術(shù)、封裝技術(shù)的不斷發(fā)展創(chuàng)新，紅、橙色LED光效己經(jīng)可以達(dá)到100，綠色LED也可達(dá)到50。單只LED的光通量也達(dá)到幾十流明。LED的高效化、超高亮度和全色化使其應(yīng)用領(lǐng)域也日趨廣泛，逐步走向戶(hù)外照明領(lǐng)域。色度方面已實(shí)現(xiàn)了可見(jiàn)光波段的所有顏色，其中重要的是，超高亮度白光LED的出現(xiàn)，使LED應(yīng)用領(lǐng)域跨越至高效率照明光源市場(chǎng)成為可能。通常，人們把光強(qiáng)為L(zhǎng)ED作為一般LED和高亮度LED的分界點(diǎn)。制作高亮度LED的材料主要為AIGaAs、AlInGaP和GaInAs。其中AIGaAs適用于高亮度紅光和紅外LED，用LPE制造，AlInGaP適用于高亮度紅、橙、黃及黃綠LED，用MOVPE制造，GalnN適用于高亮度深綠、藍(lán)、紫及紫外LED，用高溫MOVPE制造。2.1.4國(guó)外LED光源照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r日本于1998年率先實(shí)施“21世紀(jì)照明”計(jì)劃，并在2006年完成用白光發(fā)光二極管照明替代50%的傳統(tǒng)照明。目前，日本正計(jì)劃到2010年實(shí)現(xiàn)LED的發(fā)光效率達(dá)到120。2008年4月日本政府呼吁力爭(zhēng)到2012年為止，全面實(shí)現(xiàn)由白熾燈向熒光燈的轉(zhuǎn)換。美國(guó)“半導(dǎo)體照明國(guó)家研究項(xiàng)目”由美國(guó)能源部制定，計(jì)劃用10年時(shí)間，投資5億美元開(kāi)發(fā)半導(dǎo)體照明，目的是為了使美國(guó)在未來(lái)照明光源市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，領(lǐng)先于日本、歐洲及韓國(guó)等競(jìng)爭(zhēng)者。計(jì)劃的時(shí)間節(jié)點(diǎn)是2002年達(dá)20，2007年達(dá)75，2012年達(dá)150。預(yù)計(jì)到2010年，55%的白熾燈和熒光燈被半導(dǎo)體燈取代；到2025年，固態(tài)照明光源的使用將使照明用電減少一半，每年節(jié)電額達(dá)350億美元。2008年歐盟春季首腦會(huì)議上達(dá)成協(xié)議，決定歐盟各國(guó)將逐步用節(jié)能燈取代白熾燈；歐盟各國(guó)也擬通過(guò)立法從2009年開(kāi)始禁止生產(chǎn)白熾燈泡。歐盟成員國(guó)能源部長(zhǎng)要求歐盟委員會(huì)在08年底前制訂計(jì)劃，從2010年起禁止在歐盟銷(xiāo)售包括白熾燈在內(nèi)的高耗能家用照明設(shè)備。另外，阿根廷今年12日簽署法案，決定從2011年起徹底禁止普通燈泡的使用。同時(shí)新西蘭能源部07年表示，將從2009年開(kāi)始，禁止使用白熱燈泡。全球LED主要供應(yīng)國(guó)和地區(qū)是日本、臺(tái)灣、美國(guó)和歐洲,其中臺(tái)灣、大陸和韓國(guó)等非日本亞洲地區(qū)是全球LED產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)最快的地區(qū)。目前已形成了以美國(guó)、亞洲、歐洲為主導(dǎo)的三足鼎立的產(chǎn)業(yè)格局，并呈現(xiàn)出以日、美、德為產(chǎn)業(yè)龍頭，中國(guó)臺(tái)灣、韓國(guó)緊隨其后，中國(guó)大陸、馬來(lái)西亞等國(guó)家和地區(qū)積極跟進(jìn)的梯隊(duì)分布。美國(guó)和日本企業(yè)在技術(shù)、設(shè)備中具有壟斷優(yōu)勢(shì)，歐洲企業(yè)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)強(qiáng)，所以主要從事高附加價(jià)值產(chǎn)品的生產(chǎn),造成全球LED高端產(chǎn)品市場(chǎng)集中度較高。我國(guó)大陸和臺(tái)灣地區(qū)LED產(chǎn)業(yè)近年來(lái)迅速崛起，其封裝產(chǎn)量占據(jù)世界第一，產(chǎn)值位居全球第二。全球排名前五的廠商包括日本的日亞化學(xué)(Nichia)和豐田合成(ToyodaGosei)、美國(guó)的Cree、PhilipsLumileds和歐洲的歐司朗(Osram)。這五大廠商之間通過(guò)交互授權(quán)避免專(zhuān)利糾紛，并都專(zhuān)注于各自領(lǐng)域的高端市場(chǎng)；其它企業(yè)則通過(guò)獲得這些企業(yè)的單邊授權(quán)避免專(zhuān)利糾紛，角逐中高端、中低端乃至低端市場(chǎng)；構(gòu)成整個(gè)產(chǎn)業(yè)的“中心—外圍”格局。當(dāng)然，作為高科技產(chǎn)業(yè)，LED的技術(shù)仍在處于不斷進(jìn)步過(guò)程中，不排除未來(lái)由于新技術(shù)的涌現(xiàn)、新應(yīng)用領(lǐng)域的拓展而打破這一競(jìng)爭(zhēng)格局可能。上述五大廠商在技術(shù)和產(chǎn)品上各具特色，其中日亞化學(xué)和豐田合成都形成了LED完整的產(chǎn)業(yè)鏈，且日亞化學(xué)在藍(lán)光芯片方面具有專(zhuān)利技術(shù)壟斷優(yōu)勢(shì)；Cree具有自己成熟的技術(shù)體系，并只集中于外延和芯片的制造；Lumileds則更關(guān)注大功率LED的研發(fā)，在白光照明領(lǐng)域?qū)嵙π酆瘛Ｅ_(tái)灣地區(qū)近幾年也成長(zhǎng)了多家較有實(shí)力的外延片廠商，其中最大的是晶元(Epistar)。2.2本項(xiàng)目目標(biāo)產(chǎn)品國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)2.2.1我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及優(yōu)惠政策1958年，我國(guó)開(kāi)始研究太陽(yáng)電池。1971年，首次將光伏電池成功應(yīng)用于東方紅2號(hào)衛(wèi)星。1973年，開(kāi)始太陽(yáng)電池地面應(yīng)用。從上世紀(jì)70年代初到80年代末，由于成本高，太陽(yáng)電池在地面的應(yīng)用非常有限。90年代以后，隨著成本的降低，太陽(yáng)電池向工業(yè)領(lǐng)域和農(nóng)村電氣化應(yīng)用方向發(fā)展。市場(chǎng)穩(wěn)步擴(kuò)大，國(guó)家和地方政府開(kāi)始制訂光伏計(jì)劃。2002年，國(guó)家發(fā)改委啟動(dòng)了“送電到鄉(xiāng)”項(xiàng)目，使得中國(guó)的光伏市場(chǎng)迅速發(fā)展起來(lái)，總裝機(jī)容量從2001年的23500kw迅速增長(zhǎng)到2002年的45000kw，至2003年達(dá)到55000kw。2003~2005年，受德國(guó)巨大的市場(chǎng)需求影響，國(guó)內(nèi)光伏企業(yè)產(chǎn)能迅速擴(kuò)展，產(chǎn)量迅速增長(zhǎng)。如下表2-1列出了由國(guó)家發(fā)改委提供的未來(lái)幾十年預(yù)計(jì)我國(guó)太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況：產(chǎn)業(yè)規(guī)劃2010E2020E2030E2040E裝機(jī)容量30萬(wàn)KWp180萬(wàn)KWp1000萬(wàn)KWp10000萬(wàn)KWp年發(fā)電量4.2億KWH21.6億KWH140億KWH1500億KWH發(fā)電比例4.2%8%14.6%22.5%表2-1全國(guó)太陽(yáng)能裝機(jī)容量及發(fā)電量規(guī)劃由于環(huán)保和能源持續(xù)供應(yīng)的需要，太陽(yáng)能光伏發(fā)電(即光伏電池)近年來(lái)始終保持30%——40%的年增長(zhǎng)量，因而被譽(yù)為全世界增長(zhǎng)最快的能源。在我國(guó)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步發(fā)展、綜合國(guó)力的不斷提高和科技的進(jìn)步，特別是“西部開(kāi)發(fā)”戰(zhàn)略的實(shí)施，利用西部地區(qū)豐富的太陽(yáng)能、風(fēng)能資源解決幾千萬(wàn)人口的用電問(wèn)題這一偉大構(gòu)想己經(jīng)逐步成為現(xiàn)實(shí)。我國(guó)西部日照時(shí)間長(zhǎng)，日射強(qiáng)度大，為光伏發(fā)電提供了得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。通過(guò)在人口相對(duì)集中的地區(qū)建立設(shè)備容量100KVA以下的獨(dú)立光伏電站，解決鄉(xiāng)村的基本生產(chǎn)、辦公、生活用電需要。同時(shí)獨(dú)立光伏電站還可為小型農(nóng)場(chǎng)、畜牧養(yǎng)殖中心提供電源。1996年，我國(guó)由國(guó)家計(jì)委牽頭制定了實(shí)施“中國(guó)光明工程”的計(jì)劃。計(jì)劃到2010年利用風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電技術(shù)解決2300萬(wàn)邊遠(yuǎn)地區(qū)人口的用電問(wèn)題。2001年11月，由國(guó)家計(jì)委組織實(shí)施的“西部省份無(wú)電鄉(xiāng)通電工程光伏發(fā)電站(含風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電站)建設(shè)項(xiàng)目”正式啟動(dòng)，該項(xiàng)目是“中國(guó)光明工程”計(jì)劃的重要組成部分，涉及青海省、新疆維吾爾自治區(qū)、西藏自治區(qū)、內(nèi)蒙古自治區(qū)、甘肅省、四川省、陜西省等七省區(qū)。旨在解決西部地區(qū)無(wú)電鄉(xiāng)的基本生活用電問(wèn)題。另外，中科院電工所先后建成了西藏雙湖25KW、安多100KW、班戈70KW，和尼瑪40KW光伏電站的建設(shè)。北京申辦2008年奧運(yùn)成功，提出了“綠色奧運(yùn)、人文奧運(yùn)、科技奧運(yùn)”的指導(dǎo)思想。要把2008奧運(yùn)會(huì)辦成最成功的一屆奧運(yùn)會(huì)，光伏發(fā)電的應(yīng)用必然擔(dān)當(dāng)重要的角色，在所有場(chǎng)館，光伏發(fā)電、LED照明在奧運(yùn)場(chǎng)館建設(shè)中必然會(huì)占重要地位。2.2.2我國(guó)LED光源應(yīng)用現(xiàn)狀與趨勢(shì)我國(guó)LED產(chǎn)業(yè)起步于上世紀(jì)80年代。從下游封裝做起，逐步進(jìn)入上游外延片生產(chǎn)，2000開(kāi)始加大了對(duì)高亮度四元芯片和GaN芯片的投資。2002年前，國(guó)內(nèi)藍(lán)光芯片全部依賴(lài)進(jìn)口，2003年我國(guó)才開(kāi)始自主生產(chǎn)，2005年，國(guó)產(chǎn)芯片封裝白光后光效僅為30lm/W@350mA。除發(fā)光效率外，我國(guó)LED技術(shù)環(huán)節(jié)還存在產(chǎn)品的可靠性、一致性相對(duì)較差，量產(chǎn)能力也和國(guó)際水平有一定差距。產(chǎn)業(yè)鏈的一頭（即裝備、原材料與外延芯片）一尾（即高端應(yīng)用產(chǎn)品）成為制約我國(guó)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。2006年8月，科技部啟動(dòng)了“十一五”863計(jì)劃新材料領(lǐng)域“半導(dǎo)體照明工程”重大項(xiàng)目，安排經(jīng)費(fèi)3.5億元，對(duì)半導(dǎo)體照明全產(chǎn)業(yè)鏈核心技術(shù)的突破和支撐產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)等進(jìn)行了全面部署。此后，我國(guó)在LED外延材料、芯片制造、器件封裝、熒光粉等方面均出現(xiàn)了具有自主技術(shù)產(chǎn)權(quán)的單元技術(shù)，部分核心技術(shù)具有原創(chuàng)性，初步形成了從上游材料、中游芯片制備、下游器件封裝及集成應(yīng)用的比較完整的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)體系。2009年，我國(guó)芯片企業(yè)產(chǎn)業(yè)化線上完成的功率型芯片封裝后光效超過(guò)90lm/W@350mA，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的功率型硅襯底led芯片封裝后光效達(dá)到78lm/W。2009年，我國(guó)LED產(chǎn)業(yè)總規(guī)模達(dá)到827億元。其中，芯片產(chǎn)值較2008年增長(zhǎng)25%，達(dá)到23億元；LED封裝產(chǎn)值為204億元，比2008年增長(zhǎng)10.27%；應(yīng)用產(chǎn)品增長(zhǎng)30%以上，達(dá)到600億元，景觀裝飾、顯示屏、背光源、照明是國(guó)內(nèi)最大的應(yīng)用市場(chǎng)，占據(jù)了約77%的份額。芯片國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到52%，其中普通亮度芯片國(guó)產(chǎn)化率為65%；四元LED國(guó)產(chǎn)化率51%；GaNLED產(chǎn)能增增長(zhǎng)最快，較2008年增長(zhǎng)60%，達(dá)到22.4億只/月，而實(shí)際年產(chǎn)量增加40%，達(dá)到182億只，國(guó)產(chǎn)化率也從2008年的41%提高到46%。與國(guó)際同行相比，我國(guó)LED產(chǎn)業(yè)中上游（外延片與芯片）的發(fā)展相對(duì)落后，而優(yōu)勢(shì)主要在下游的封裝環(huán)節(jié)。國(guó)內(nèi)的封裝技術(shù)上已經(jīng)基本和國(guó)外同步，且行業(yè)材料和配件的配套能力強(qiáng)，除個(gè)別材料外，絕大部分材料均為國(guó)內(nèi)提供，包括金絲、硅鋁絲、環(huán)氧樹(shù)脂、硅膠、銀膠、導(dǎo)電膠、支架、條帶、塑料件、封裝模具和工夾具等。封裝白光LED用的熒光粉，國(guó)內(nèi)也有十幾家企業(yè)在研究和生產(chǎn)，已大量用于白光LED封裝，大連路明開(kāi)發(fā)出了有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的硅酸鹽熒光粉，另外，還開(kāi)發(fā)出了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的藍(lán)光激發(fā)紅光和綠光的氮化物熒光粉，可由RGB三基色組成白光LED，效果很好。2008年我國(guó)封裝產(chǎn)值就已超越日本、臺(tái)灣成為全球最大的封裝地區(qū)。目前小功率的LED總量所占比重依然較大，但大功率LED封裝增長(zhǎng)較快，技術(shù)水平提高明顯。在“國(guó)家半導(dǎo)體照明工程”的推動(dòng)下，我國(guó)LED產(chǎn)業(yè)已經(jīng)初步形成珠江三角洲、長(zhǎng)江三角洲、東南地區(qū)、北京與大連等北方地區(qū)四大區(qū)域，每一區(qū)域基本形成了比較完整的產(chǎn)業(yè)鏈，大連、深圳、廈門(mén)、南昌四個(gè)地區(qū)已經(jīng)具有LED成熟的生產(chǎn)基地?？傮w而言，我國(guó)的LED產(chǎn)業(yè)格局南方產(chǎn)業(yè)化程度較高，珠三角和長(zhǎng)三角是國(guó)內(nèi)LED產(chǎn)業(yè)最為集中的地區(qū)，上中下游產(chǎn)業(yè)鏈比較完整，集中了全國(guó)80%以上的相關(guān)企業(yè)。而北方則依托眾多高校和科研機(jī)構(gòu)，產(chǎn)品研發(fā)實(shí)力相對(duì)較強(qiáng)。根據(jù)LEDinside的報(bào)告，截止2009年8月，中國(guó)大陸共有LED芯片生產(chǎn)企業(yè)62個(gè)，其中，中資29個(gè)占46%，外資14個(gè)占23%，中外合資19個(gè)占31%。外資和中外合資企業(yè)合計(jì)34個(gè)占一半以上達(dá)54%。在全球能源短缺、環(huán)保要求不斷提高的情況下，舉世矚目的2008年北京奧運(yùn)會(huì)和2010年上海世博會(huì)都不約而同地以圍繞綠色節(jié)能為主題，這給中國(guó)LED照明產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了巨大的歷史機(jī)遇。在奧運(yùn)、世博的強(qiáng)力帶動(dòng)下，中國(guó)LED照明市場(chǎng)規(guī)模將從2007年的48.5億元快速增長(zhǎng)至2010年的98.1億元。然而，我國(guó)目前LED產(chǎn)品開(kāi)發(fā)應(yīng)用領(lǐng)域依然存在許多不足。我國(guó)自主的LED芯片、外延片產(chǎn)量仍有限，產(chǎn)品以中、低檔為主，與國(guó)外差距很大。產(chǎn)業(yè)化規(guī)模偏小,只能滿足國(guó)內(nèi)封裝企業(yè)需求量的20%-30%,大部分高性能的LED和大功率LED產(chǎn)品均要依賴(lài)進(jìn)口。此外，在LED的應(yīng)用市場(chǎng)方面，也存在著由于產(chǎn)品種類(lèi)、品種參差不齊問(wèn)題而引起的制約，尤其是在通用照明領(lǐng)域，由于存在的技術(shù)不足，使其無(wú)法進(jìn)行規(guī)模化普及應(yīng)用。因此，推廣對(duì)LED封裝技術(shù)的發(fā)展力度,提升自身核心技術(shù)并實(shí)現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)是LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最關(guān)鍵一步。我國(guó)LED產(chǎn)業(yè)的整體技術(shù)實(shí)力不強(qiáng),任處于起步階段,企業(yè)規(guī)模普通偏小。但LED產(chǎn)業(yè)已經(jīng)引起了國(guó)家的高度重視,《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》將半導(dǎo)體照明產(chǎn)品明確列為“重點(diǎn)領(lǐng)域及其優(yōu)先主題”,提出“重點(diǎn)研究高效節(jié)能、長(zhǎng)壽命的半導(dǎo)體照明產(chǎn)品”。國(guó)家發(fā)展改革委員會(huì)啟動(dòng)了十大重點(diǎn)節(jié)能工程,提出“十一五”期間將實(shí)現(xiàn)節(jié)約2.4億噸標(biāo)準(zhǔn)煤的節(jié)能目標(biāo),其中綠色照明是重要一個(gè)方面。在整個(gè)照明領(lǐng)域,我國(guó)是世界照明電器第一大生產(chǎn)國(guó)、第二大出口國(guó),半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)有很強(qiáng)的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),因此未來(lái)我國(guó)LED將面臨巨大的發(fā)展機(jī)遇。第三章我省行業(yè)技術(shù)背景、項(xiàng)目對(duì)我省經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展的重要意義3.1我省太陽(yáng)能資源情況及發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢(shì) 3.1.1青海省太陽(yáng)能資源情況青海省地處中緯度地帶，平均海拔4000米左右，高原大氣層相對(duì)稀薄，日光透過(guò)率高，加之氣候干燥、降雨量少，云層遮蔽率低，太陽(yáng)能資源十分豐富，僅次于西藏，屬第二高值區(qū)。青海省的太陽(yáng)能資源我國(guó)年日照時(shí)數(shù)分布在2500-3650小時(shí)，年均日照率達(dá)60-80%，年輻照總量5860-7540兆焦耳/平方米。柴達(dá)木地區(qū)我國(guó)年日照時(shí)數(shù)為3600小時(shí)，是著名的“陽(yáng)光地帶”，具有很高的開(kāi)發(fā)利用潛力。我國(guó)西部地區(qū)，青海省的太陽(yáng)能資源雖然不是最好的、荒漠土地面積不是最大的，但是結(jié)合太陽(yáng)能資源、土地資源、氣象、地理、交通及光伏產(chǎn)業(yè)鏈等因素，青海的光伏發(fā)展綜合條件是全國(guó)最優(yōu)的。1）豐富的太陽(yáng)能資源青海省地處青藏高原，全省均屬于太陽(yáng)能資源豐富地區(qū)，太陽(yáng)能資源全國(guó)第二，僅次于西藏。全年日照時(shí)數(shù)在2500～3650小時(shí)，年輻照總量5860～7540兆焦耳/平方米，折合約1623億噸標(biāo)煤，合360萬(wàn)億千瓦時(shí)。太陽(yáng)能資源分布均勻，海西州和玉樹(shù)州西部年輻照總量在7000兆焦耳/平方米以上，相當(dāng)于2000KWh/M2.光伏發(fā)電一年滿發(fā)小時(shí)數(shù)可達(dá)到1800小時(shí)（系統(tǒng)效率0.9）以上。其他地區(qū)輻照量略低，但絕大部分區(qū)域也在6000兆焦耳/平方米以上。在青海省建設(shè)光伏發(fā)電系統(tǒng)，發(fā)電成本將遠(yuǎn)低于歐洲國(guó)家，同時(shí)也低于國(guó)內(nèi)大多數(shù)區(qū)域，具有良好的經(jīng)濟(jì)性。青海省豐富的太陽(yáng)能資源，是除西藏外其他省份無(wú)法比擬的資源優(yōu)勢(shì)。2）土地等自然資源青海省具有建設(shè)大型光伏發(fā)電系統(tǒng)非常理想的土地資源。全省土地面積72萬(wàn)平方公里，未利用土地面積為24.6萬(wàn)平方公里，僅海西州就有未利用土地20萬(wàn)平方公里，主要為荒草地、鹽堿地、沙地、裸土地、裸巖石礫地等，僅柴達(dá)木盆地就有荒漠化土地約3.5萬(wàn)平方公里。3）硅礦石資源青海省有豐富的硅礦石資源，儲(chǔ)量在10億噸以上，礦石質(zhì)量好，主要分布在西寧和海東地區(qū)，素有“硅石走廊”之稱(chēng)。我國(guó)制造太陽(yáng)電池所需的高純多晶硅材料絕大部分依靠進(jìn)口，利用青海省豐富的硅礦石資源，發(fā)展硅材料提純生產(chǎn)具有一定的優(yōu)勢(shì)。4）交通設(shè)施便利青海省交通運(yùn)輸條件較好，由公路、鐵路構(gòu)成的交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)覆蓋全省，是工業(yè)經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，同時(shí)也為光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和電站的建設(shè)提供了便利條件。通往海西州內(nèi)貫穿荒漠地區(qū)的公路均為二級(jí)以上，去各工業(yè)區(qū)或變電站的道路也全部為油路。青藏鐵路的建成通車(chē)也為全省的交通運(yùn)輸?shù)於藦?qiáng)有力的支撐。5）完整的光伏產(chǎn)業(yè)鏈青海省具有較為完整的光伏產(chǎn)業(yè)鏈。從硅材料、硅錠/切片、太陽(yáng)電池生產(chǎn)、組件封裝、平衡部件研發(fā)及生產(chǎn)、系統(tǒng)集成、銷(xiāo)售網(wǎng)絡(luò)及售后服務(wù)體系等光伏產(chǎn)業(yè)中各個(gè)環(huán)節(jié)都有專(zhuān)業(yè)的生產(chǎn)企業(yè)。同時(shí)，青海省擁有多年的光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝等工作基礎(chǔ)和豐富的工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。青海省逐漸成為了西部光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展中心。3.1.2我省光伏產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展規(guī)劃1）我省光伏產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀近年來(lái)，我省積極實(shí)施優(yōu)勢(shì)資源轉(zhuǎn)換戰(zhàn)略，在一批龍頭企業(yè)的帶動(dòng)下，光伏產(chǎn)業(yè)不斷壯大。通過(guò)引進(jìn)資金和技術(shù)，使全省多昌硅、單晶硅這一產(chǎn)業(yè)鏈中關(guān)鍵環(huán)節(jié)走在了全國(guó)前列；同時(shí)一批多晶硅、單晶硅錠片項(xiàng)目的啟動(dòng)和實(shí)施，為全省光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展，技術(shù)、人才集聚創(chuàng)造了良好的條件。一、產(chǎn)業(yè)發(fā)展初具規(guī)模目前，青海省光伏產(chǎn)業(yè)正在政府宏觀調(diào)控下穩(wěn)步發(fā)展。多晶硅提純制造業(yè)發(fā)展迅速，預(yù)計(jì)2009年亞洲硅業(yè)（青海）公司、黃河水電集團(tuán)形成年產(chǎn)3250t多晶桂生產(chǎn)能力，青海華硅能源有限公司已形成單1000r晶硅產(chǎn)能的目標(biāo)；以青海尚德尼瑪太陽(yáng)能電力有限公司為主的太陽(yáng)能電池組件封裝產(chǎn)業(yè)形成了50MW生產(chǎn)能力；太陽(yáng)能產(chǎn)品制造業(yè)方面，已形成青海新能源（集團(tuán)）有限公司為代表的20多家生產(chǎn)企業(yè)，產(chǎn)品不僅滿足青海省為中心的西部光伏電源區(qū)域市場(chǎng)，一些產(chǎn)品還遠(yuǎn)銷(xiāo)尼泊爾、蒙古、烏茲別克斯坦等國(guó)。二、產(chǎn)業(yè)鏈逐步形成目前，省內(nèi)光伏新材料產(chǎn)業(yè)的范圍覆蓋了多晶硅、單晶硅、硅切片、電池組件、系統(tǒng)集成等各個(gè)環(huán)節(jié)。以東川工業(yè)園區(qū)為主體，集聚了一批光伏產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)企業(yè)，如甘河、民和工業(yè)園可用于多晶硅生產(chǎn)原料的金屬硅高純工業(yè)硅企業(yè)和項(xiàng)目，亞洲硅業(yè)（青海）有限公司、青海華硅能源有限公司的多晶硅、單晶硅生產(chǎn)，青海尚德尼瑪?shù)忍?yáng)能電池組件封裝的生產(chǎn)，企業(yè)間形成了相互依存，配套協(xié)作的密切關(guān)系。通過(guò)積極引進(jìn)新一代西門(mén)子生產(chǎn)工藝技術(shù)，突破了多晶硅產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)，從材料生產(chǎn)、工藝技術(shù)、重大裝備、循環(huán)利用的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)線，形成了“金屬硅—多晶硅—單晶硅—硅片—太陽(yáng)能組件—太陽(yáng)能照明燈具”的產(chǎn)業(yè)鏈，太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)的上下游環(huán)節(jié)已初步貫通，標(biāo)志全省以硅材料為主的光伏新材料產(chǎn)業(yè)鏈初步形成。三、產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平不斷提高結(jié)合國(guó)內(nèi)外硅產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，在省、市相關(guān)部門(mén)的推動(dòng)下，光伏新材料生產(chǎn)企業(yè)注重與高校和科研院所的產(chǎn)學(xué)研合作，加強(qiáng)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，提高產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平。四、市場(chǎng)應(yīng)用取得初步成效從市場(chǎng)構(gòu)成分析，省內(nèi)光伏市場(chǎng)以解決農(nóng)村、牧區(qū)用電的離網(wǎng)發(fā)電為主，占累計(jì)裝機(jī)容量的70.65%，居光伏發(fā)電市場(chǎng)的首位；其次為戶(hù)用電源，占累計(jì)裝機(jī)容量的28.62%。上述市場(chǎng)構(gòu)成反映了國(guó)家加快農(nóng)村及邊遠(yuǎn)地區(qū)電氣化的政策扶持機(jī)遇。省內(nèi)離網(wǎng)光伏電站主要應(yīng)用于鄉(xiāng)村級(jí)光伏電站、移動(dòng)通訊機(jī)站、公路道班、氣象臺(tái)站等領(lǐng)域。2003年以來(lái)，國(guó)家發(fā)改委正式啟動(dòng)了“送電到鄉(xiāng)”工程，總投資37312萬(wàn)元，總裝機(jī)容量3943千瓦，在全省6州1地23縣112個(gè)無(wú)電鄉(xiāng)，已建設(shè)完成太陽(yáng)能光伏電站112座（含風(fēng)光互補(bǔ)電站），解決了我國(guó)省112個(gè)無(wú)電鄉(xiāng)1.5萬(wàn)戶(hù)、5.5萬(wàn)人的基本生活用電問(wèn)題，青海省也徹底告別了存在無(wú)電鄉(xiāng)的歷史。另外，中德財(cái)政使用的“西部光伏村落電站”項(xiàng)目自2002年起實(shí)施，將建成180個(gè)光伏電站，解決約1萬(wàn)戶(hù)農(nóng)牧民及學(xué)校、衛(wèi)生所等公益設(shè)施的基本用電需求，受益人口約4萬(wàn)多人，一定程度上解決了省內(nèi)偏遠(yuǎn)地區(qū)的用電問(wèn)題。2004年建成青海省第一座運(yùn)行發(fā)電的并網(wǎng)光伏示范電站，年發(fā)電量約5000多KWh，2006年計(jì)劃55KWp的電站建設(shè)，目前已完成40KWp，2007年建設(shè)的300KWp光伏并網(wǎng)電站年發(fā)電量為42萬(wàn)KWh。2009年計(jì)劃開(kāi)建的柴達(dá)木太陽(yáng)能電站規(guī)劃裝機(jī)容量為1GW，建成后將成為目前中國(guó)最大的并網(wǎng)光伏電站。由于省內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)具有相對(duì)完整的產(chǎn)業(yè)鏈，在下游特別是照明應(yīng)用領(lǐng)域已開(kāi)始對(duì)接融合，全省已經(jīng)在西寧多個(gè)路段和小區(qū)采用了太陽(yáng)能路燈、庭院燈、草坪燈，隨著新農(nóng)村、新牧區(qū)的建設(shè)，將在格爾木市、同德縣、花土溝鎮(zhèn)、西海鎮(zhèn)等地建設(shè)太陽(yáng)能路燈示范工程，市場(chǎng)應(yīng)用取得了階段性的成效。2）發(fā)展規(guī)劃及重點(diǎn)近年來(lái)，全省通過(guò)引進(jìn)資金和技術(shù)，形成了一定規(guī)模的多晶硅、單晶硅生產(chǎn)能力，奠定了高純硅材料產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，具備了發(fā)展國(guó)內(nèi)大規(guī)模的光伏產(chǎn)業(yè)條件。如何繼續(xù)加大結(jié)構(gòu)調(diào)整力度，積極貫徹落實(shí)國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策，以資源高效利用為突破口，延長(zhǎng)產(chǎn)業(yè)鏈，培育新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，積極發(fā)展流光伏產(chǎn)業(yè)，全力推進(jìn)工業(yè)項(xiàng)目建設(shè)，努力擴(kuò)大工業(yè)經(jīng)濟(jì)總量，在這一領(lǐng)域跟上全球的步伐，以及能夠走在全國(guó)前列，是我省重要的課題之一。青海省光伏發(fā)電應(yīng)用的發(fā)展整體定位為：全國(guó)最大的光伏發(fā)電基地，為本省、鄰省、華北乃至全國(guó)提供電力。發(fā)展階段如下：2020年以前，青海省光伏發(fā)電的應(yīng)用重點(diǎn)是滿足省內(nèi)自身用電需求，利用青海省現(xiàn)有電網(wǎng)架構(gòu)，補(bǔ)充青海電網(wǎng)電力供應(yīng)，調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，解決偏遠(yuǎn)地區(qū)用電問(wèn)題，為快速發(fā)展的青海省工業(yè)和經(jīng)濟(jì)提供電力供應(yīng)保障。目標(biāo)是，到2020年，光伏發(fā)電總裝機(jī)占青海省電力裝機(jī)的8%，達(dá)到200萬(wàn)千瓦（即2GWp），年發(fā)電量達(dá)到34億千瓦時(shí)左右，約占全省電力規(guī)劃消耗總量的3.4%。2021～2030年，青海省光伏發(fā)電的應(yīng)用重點(diǎn)是為電力緊缺的鄰省提供電力。發(fā)展目標(biāo)為：到2030年，光伏發(fā)電總裝機(jī)達(dá)到2千萬(wàn)千瓦（即20GWp），年發(fā)電量達(dá)到340億千瓦時(shí)左右。2031～2040年，青海省光伏發(fā)電的應(yīng)用重點(diǎn)是為華北地區(qū)提供電力。發(fā)展目標(biāo)為：到2040年，光伏發(fā)電總裝機(jī)達(dá)到2億千瓦（即200GWp），年發(fā)電量達(dá)到3400億千瓦時(shí)左右。2041年～2050年，光伏發(fā)電為全國(guó)供電。發(fā)展目標(biāo)為：到2050年，青海省光伏發(fā)電總裝機(jī)達(dá)到10億千瓦（即1000GWp），年發(fā)電量達(dá)到1.7萬(wàn)億千瓦時(shí)左右，成為全國(guó)能源基地，可以為全國(guó)提供電力。青海省光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展定位為：青海省第5大支柱產(chǎn)業(yè)。光伏產(chǎn)業(yè)是青海省特色經(jīng)濟(jì)的首選產(chǎn)業(yè)之一，是拉動(dòng)青海省工業(yè)和經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步發(fā)展的新增長(zhǎng)點(diǎn)。大力發(fā)展青海省太陽(yáng)光伏產(chǎn)業(yè)，積極引進(jìn)省外優(yōu)質(zhì)資本和國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，建設(shè)并完善具有產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的光伏產(chǎn)業(yè)鏈，積極進(jìn)行光伏發(fā)電產(chǎn)品測(cè)試、綜合示范應(yīng)用等能力建設(shè)，將青海省建設(shè)成為我國(guó)西部光伏產(chǎn)業(yè)基地、綜合示范基地、規(guī)模推廣應(yīng)用基地，這也將成為青海省經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)的強(qiáng)大動(dòng)力。3.2我省LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r及趨勢(shì)分析作為第三代綠色照明光源的高效LED光源的生產(chǎn)，在國(guó)內(nèi)已初具規(guī)模，但在青海省尚未形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈。本項(xiàng)目目標(biāo)為基于光伏照明系統(tǒng)的高效LED光源的生產(chǎn)，一旦項(xiàng)目實(shí)施，將構(gòu)建完整的LED芯片研發(fā)、外延、封裝、測(cè)試等完整的產(chǎn)業(yè)鏈，組建研發(fā)團(tuán)隊(duì)，爭(zhēng)取在LED產(chǎn)業(yè)鏈中，上游襯底材料和外延的制作上擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，在未來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)中贏得主動(dòng)。同時(shí)為我省LED產(chǎn)業(yè)做出貢獻(xiàn)。第四章市場(chǎng)分析4.1產(chǎn)品主要應(yīng)用的市場(chǎng)領(lǐng)域目前LED照明市場(chǎng)大致可分為：商業(yè)照明/室內(nèi)照明兩大系列，商業(yè)照明與室內(nèi)照明又可以各自細(xì)分出不同種類(lèi)的產(chǎn)品系列，常見(jiàn)如下：LED室內(nèi)照明：1.LED日光燈2.LED射燈3.臺(tái)燈4.LED壁燈5.LED吊燈6.LED吸頂燈7.LED天花燈8.筒燈9.LED燈泡等。LED商業(yè)照明：1.LED路燈2.LED庭院燈3.LED隧道燈4.LED交通燈5.LED水池?zé)?.LED草坪燈7.LED洗墻燈8.景觀燈等。景觀照明和通用照明的LED市場(chǎng)增長(zhǎng)速度最快，iSuppli預(yù)計(jì)景觀照明LED市場(chǎng)年增長(zhǎng)率將達(dá)到50%，市場(chǎng)份額將從2003年的2%增加到2008年的8%。2004年通用照明LED的銷(xiāo)售額是9400萬(wàn)美元，到2010年將增長(zhǎng)到8.75億美元，年均增長(zhǎng)率將達(dá)到52.3%，屆時(shí)LED將在全球120億美元（2004年）至140億美元的照明市場(chǎng)占據(jù)重要的位置。目前,我國(guó)外延及芯片主要依賴(lài)進(jìn)口,主要來(lái)源于我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)、日本、美國(guó)及韓國(guó)等，進(jìn)口比例約占75%，這為國(guó)內(nèi)外延與芯片企業(yè)創(chuàng)造了巨大的發(fā)展空間。隨著我國(guó)LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展和LED產(chǎn)品應(yīng)用推廣，國(guó)內(nèi)對(duì)LED芯片（特別是高品質(zhì)、高亮度芯片）需求增長(zhǎng)強(qiáng)勁。近期景觀裝飾仍是國(guó)內(nèi)LED產(chǎn)業(yè)的重要應(yīng)用市場(chǎng)，LED顯示屏需求量也會(huì)逐步增加，采用國(guó)內(nèi)LED封裝產(chǎn)品的比例將會(huì)逐步提高。照明市場(chǎng)對(duì)大功率LED產(chǎn)生巨大的需求，大功率封裝的前景被業(yè)界普遍看好。國(guó)內(nèi)白光功率型LED封裝與國(guó)外基本同時(shí)起步，有望借助國(guó)內(nèi)制造業(yè)的優(yōu)勢(shì)在國(guó)際市場(chǎng)上營(yíng)造競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。本項(xiàng)目戶(hù)外光伏照明系統(tǒng)正是將LED光源應(yīng)用于路燈照明、交通燈指示、燈飾、景觀燈等方面。如圖4-1所示，2004年至2008年中這些應(yīng)用方面的比重有顯著的增加，可見(jiàn)市場(chǎng)需求非常大。圖4-12004年至2008年LED光源應(yīng)用領(lǐng)域增長(zhǎng)率統(tǒng)計(jì)4.2產(chǎn)品市場(chǎng)供應(yīng)現(xiàn)狀LED光源照明產(chǎn)業(yè)形成美國(guó)，亞洲，歐洲三大區(qū)域?yàn)橹鲗?dǎo)的三組鼎力的產(chǎn)業(yè)分布與競(jìng)爭(zhēng)格局，美國(guó)Cree，lumileds日本日亞，豐田合成，德國(guó)歐司朗等壟斷高端產(chǎn)品市場(chǎng)。主要的LED光源照明廠家介紹：（1）日亞化工技術(shù)：目前處于絕對(duì)領(lǐng)先地位。用自己特制的MOCVD設(shè)備，生長(zhǎng)出世界領(lǐng)先的GaN－LED產(chǎn)品。所用襯底主要是藍(lán)寶石?？梢陨a(chǎn)小功率(<20mW)、中功率(20-50mW)、以及大功率(>50mW)的LED產(chǎn)品。它只出售LED以及后續(xù)產(chǎn)品，不出售芯片和外延片。它可以生產(chǎn)藍(lán)光、綠光、紫光、紫外光、白光等多種顏色和規(guī)格的產(chǎn)品。其中白光可以是藍(lán)光＋黃色熒光粉、紫外光＋三基色熒光粉、以及紅＋綠＋藍(lán)三色LED合成等多種方式。日亞公司在熒光粉方面也非常成熟。市場(chǎng)：目前日亞公司的產(chǎn)品市場(chǎng)中應(yīng)用廣泛，特別是戶(hù)外全彩色大屏幕（這是對(duì)LED要求最嚴(yán)格的領(lǐng)域）方面，幾乎被日亞公司壟斷。（2）豐田合成技術(shù)：目前處于世界先進(jìn)水平。主要用自己特制的MOCVD設(shè)備（～6片水平三層氣流），在藍(lán)寶石襯底上生產(chǎn)?？梢陨a(chǎn)小功率(<20mW)、中功率(20-50mW)、以及大功率(>50mW)的LED產(chǎn)品（功率數(shù)值是自定義）。它也只出售LED以及后續(xù)產(chǎn)品，不出售芯片和外延片。它可以生產(chǎn)藍(lán)光、綠光、紫光、紫外光、白光等多種顏色和規(guī)格的產(chǎn)品。但產(chǎn)品質(zhì)量比日亞公司的產(chǎn)品略差些。市場(chǎng)：目前豐田合成的產(chǎn)品市場(chǎng)中應(yīng)用廣泛，幾乎所有與GaN-LED相關(guān)的領(lǐng)域都有其產(chǎn)品。但在戶(hù)外全彩色大屏幕無(wú)法與日亞公司相比。（3）CreeCree公司建于1987年，位于美國(guó)加利福尼亞洲。技術(shù)：目前處于世界領(lǐng)先水平。它既有市場(chǎng)上購(gòu)買(mǎi)的MOCVD設(shè)備，也有自己研制的MOCVD設(shè)備，還有先購(gòu)買(mǎi)現(xiàn)有設(shè)備后再經(jīng)過(guò)特殊改進(jìn)的MOCVD設(shè)備。所用襯底以SiC為主。需要指出的是，CREE公司有非常成熟的SiC單晶生產(chǎn)技術(shù)，非常容易獲得SiC襯底材料。它可以生產(chǎn)小功率、中功率、以及大功率的LED產(chǎn)品。它可以生產(chǎn)藍(lán)光、綠光、紫光、紫外光多種顏色的LED外延片。市場(chǎng)：目前CREE公司的產(chǎn)品市場(chǎng)中應(yīng)用廣泛，幾乎所有與GaN-LED相關(guān)的領(lǐng)域都有其產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)LED生產(chǎn)廠家：（1）廈門(mén)三安光電股份公司技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)：公司是國(guó)內(nèi)最早從事LED外延片及芯片生產(chǎn)的企業(yè)之一，擁有由臺(tái)灣、日本、美國(guó)和國(guó)內(nèi)光電技術(shù)頂尖人才組成的技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，研發(fā)能力已達(dá)到臺(tái)灣同類(lèi)大型企業(yè)的水平，部分產(chǎn)品已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平；也是國(guó)內(nèi)目前唯一實(shí)現(xiàn)全色系高亮度LED量產(chǎn)的廠商，掌握的外延片生長(zhǎng)及芯片核心技術(shù)，已達(dá)到國(guó)際同類(lèi)產(chǎn)品的技術(shù)水平，在國(guó)內(nèi)同行業(yè)中處于領(lǐng)先地位。規(guī)模領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)：具有豐富的量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，至2009年底，公司擁有MOCVD22臺(tái)，外延片產(chǎn)能85萬(wàn)片/年。全年公司實(shí)現(xiàn)芯片銷(xiāo)售收入4.55億元，占國(guó)內(nèi)芯片市場(chǎng)19.78%的份額。09年公司募投的天津LED項(xiàng)目計(jì)劃2010年4月陸續(xù)投產(chǎn)，屆時(shí)公司投運(yùn)的全部MOCVD將達(dá)到42臺(tái)左右，總產(chǎn)能達(dá)到外延片170萬(wàn)片/年、芯片約400億粒/年。公司預(yù)計(jì)天津項(xiàng)目投產(chǎn)后，正常生產(chǎn)年可實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)售收入109,260萬(wàn)元、實(shí)現(xiàn)凈利潤(rùn)21,832萬(wàn)元。（2）聯(lián)創(chuàng)光電公司是國(guó)家火炬計(jì)劃重點(diǎn)高新技術(shù)企業(yè)，國(guó)家“銦鎵氮LED外延片、芯片產(chǎn)業(yè)化”示范工程企業(yè)。目前主要業(yè)務(wù)包括線纜、LED器件及應(yīng)用產(chǎn)品、專(zhuān)用通訊產(chǎn)品及電腦等，其中線纜和LED業(yè)務(wù)09年上半年實(shí)現(xiàn)收入4.63億，占總營(yíng)業(yè)收入的87.36%。（3）世紀(jì)晶源科技有限公司；（4）深圳方大；（5）大連路美芯片；（6）士蘭微。4.3產(chǎn)品市場(chǎng)需求現(xiàn)狀及預(yù)測(cè)據(jù)臺(tái)灣TEK市場(chǎng)分析，全球照明市場(chǎng)到2011年將成長(zhǎng)至1320億美元，其中北美地區(qū)仍是全球用電量最多的區(qū)域，但歐美國(guó)家對(duì)于照明需求的成長(zhǎng)將趨緩，包括中國(guó)及亞洲、非洲等新興國(guó)家需求則將在新建設(shè)需求、電力普及推動(dòng)、以及戶(hù)外照明使用增加等動(dòng)力帶動(dòng)下，快速成長(zhǎng)；其中，照明燈市場(chǎng)規(guī)模254億美元，照明設(shè)備/裝置的市場(chǎng)規(guī)模1066億美元。商業(yè)照明占全球總照明市場(chǎng)用電量43%，比例最高，其中零售業(yè)、辦公大樓、倉(cāng)儲(chǔ)用途、教育大樓、保健照護(hù)等應(yīng)用領(lǐng)域用電量合計(jì)占總商業(yè)照明用市場(chǎng)70%。目前LED照明在全球照明市場(chǎng)比例較低，2007年全球LED照明市場(chǎng)規(guī)模約3.3億美元，若與2006年相較，年成長(zhǎng)率達(dá)60%，LED照明市場(chǎng)發(fā)展最快的年度；2008年由于受到全球金融危機(jī)的影響，全球LED照明市場(chǎng)規(guī)模約為4億美元，也比2007年增長(zhǎng)21%左右。加上市場(chǎng)需求型態(tài)為少量多樣,因此仍屬基礎(chǔ)型市場(chǎng)；隨著LED平均成本逐漸下降，加上產(chǎn)品校能不斷提升，LED照明商品化的速度也將加快進(jìn)行。預(yù)計(jì)，2012年固態(tài)照明全球銷(xiāo)售額將由2007年的3.2億美元攀升至13.7億美元。其中，現(xiàn)階段占LED照明最大的應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)榻ㄖ坝^照明，占全球LED照明市場(chǎng)比重達(dá)45%。由于白光LED光通量和發(fā)光效率提升，包括路燈、交通燈、庭園燈、探照燈、階梯燈、陽(yáng)臺(tái)燈等采用比率正快速成長(zhǎng)，尤其以中國(guó)為最大應(yīng)用市場(chǎng)，比重達(dá)36%。商業(yè)照明目前主要集中在LED路燈景觀燈護(hù)欄管隧道燈礦燈后備照明汽車(chē)燈等，以下將重點(diǎn)講LED路燈。4.3.1LED路燈市場(chǎng)分析與預(yù)測(cè)道路照明與人們生產(chǎn)生活密切相關(guān)，隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快，綠色、高效、長(zhǎng)壽命的LED路燈逐漸走入人們的視野。目前，LED照明技術(shù)日趨成熟，大功率LED光源功效已經(jīng)達(dá)到120－150lm/W，城市路燈照明節(jié)能改造成為可能。

LED路燈為主的大功率LED產(chǎn)品市場(chǎng)而言，已經(jīng)有部分LED企業(yè)在2005年下半年研發(fā)成功LED路燈產(chǎn)品，并逐步推向市場(chǎng)，替代原有傳統(tǒng)的路燈產(chǎn)品，中國(guó)是目前全球城市化進(jìn)程最快的國(guó)家之一，可以預(yù)料在未來(lái)的數(shù)十年內(nèi)，全國(guó)各地對(duì)于大功率、高亮度、節(jié)能的LED路燈產(chǎn)品的市場(chǎng)需求是極其龐大的。據(jù)2006年國(guó)家路燈行業(yè)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)城市道路照明共有1500萬(wàn)只以上的路燈，近幾年的增長(zhǎng)率在20%以上。照此估算，全國(guó)每年照明路燈的市場(chǎng)規(guī)模不低于50億元，如使用LED路燈，每年可節(jié)電20億度以上。圖4-1表征全球LED路燈市場(chǎng)規(guī)模及滲透率；圖4-2表征中國(guó)LED路燈市場(chǎng)規(guī)模及滲透率。當(dāng)然，這里節(jié)電數(shù)字只是針對(duì)使用LED光源取代傳統(tǒng)光源的路燈照明系統(tǒng)，并沒(méi)有將光伏發(fā)電系統(tǒng)考慮進(jìn)來(lái)。可以推測(cè)，如果使用本項(xiàng)目提出的高效LED光源光伏照明系統(tǒng)取代傳統(tǒng)路燈模式，將可以為我國(guó)每年節(jié)電至少40億度以上。圖4-1全球LED路燈市場(chǎng)規(guī)模及滲透率中國(guó)國(guó)內(nèi)LED路燈標(biāo)案也從2007年開(kāi)始萌芽，從上海、北京、蘇州、杭州、寧波、廈門(mén)、珠海、中山、廣州、深圳、東莞等主要城市，再到烏魯木齊、成都、重慶、江西等各地方政府都爭(zhēng)相打造示范道路。2007年中國(guó)政府也開(kāi)始推動(dòng)使用LED路燈，從上海、北京、蘇州、杭州、寧波、廈門(mén)、珠海、中山、廣州、深圳、東莞等主要城市，再到烏魯木齊、成都、重慶、江西等各地方政府都爭(zhēng)相打造示范道路。2009年廣東省將在廣州、東莞等市建設(shè)總里程1500公里、規(guī)模約10萬(wàn)盞的LED路燈示范推廣工程，東莞市將從2008年12月起至2009年12月，將22100盞路燈改造成LED路燈。業(yè)內(nèi)人士分析，10萬(wàn)盞LED路燈背后是6億元的市場(chǎng)、1億元的利稅。在金融海嘯已發(fā)生的背景下，6億元的“蛋糕”對(duì)LED路燈生產(chǎn)企業(yè)以及其上下游企業(yè)來(lái)說(shuō)，是一個(gè)極大的利好消息。正如廣東省LED產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟主席李旭亮所說(shuō)的那樣：LED路燈未來(lái)的市場(chǎng)更大，今年國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議明確提出加大高效照明產(chǎn)品推廣力度，要求今明兩年大中城市政府機(jī)關(guān)、城市道路照明等全部淘汰低效照明產(chǎn)品，LED路燈將迎來(lái)市場(chǎng)井噴。臺(tái)灣地區(qū)已經(jīng)在2008年12月初公布了新的LED路燈標(biāo)準(zhǔn)草案，各縣市政府的LED路燈標(biāo)案、示范工程也在近期陸續(xù)起跑，業(yè)界相信，隨著相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的制訂完成，未來(lái)市場(chǎng)規(guī)模的擴(kuò)大可望加速。臺(tái)灣LED廠商中，在LED路燈市場(chǎng)布局和接單最積極的首推佰鴻，兩岸都有工程進(jìn)行中，2008年已取得基隆、臺(tái)中縣豐原市、嘉義縣等地標(biāo)案，估計(jì)營(yíng)收貢獻(xiàn)金額約2億元新臺(tái)幣。除了佰鴻外，包括鴻海集團(tuán)旗下的沛鑫、億光、光寶及上游的晶電、新世紀(jì)等都積極搶進(jìn)商機(jī)。專(zhuān)家表示，以臺(tái)灣地區(qū)來(lái)說(shuō)，由于臺(tái)灣現(xiàn)在總路燈使用量超過(guò)150萬(wàn)盞，目前換裝比例還不高，隨著規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)陸續(xù)制定確認(rèn)，廠商的技術(shù)發(fā)展也更趨成熟，將為L(zhǎng)ED廠商帶來(lái)可觀商機(jī)。臺(tái)灣工研院統(tǒng)計(jì)，2007年全球LED照明市場(chǎng)規(guī)模在亞洲地區(qū)新興應(yīng)用和需求增長(zhǎng)帶動(dòng)下，達(dá)3.3億美元，到2012年全球LED照明市場(chǎng)規(guī)模將可成長(zhǎng)到14億美元，其中以建筑照明和商業(yè)照明的成長(zhǎng)動(dòng)能將最強(qiáng)勁。圖4-2表征中國(guó)LED路燈市場(chǎng)規(guī)模及滲透率4.3.2LED景觀燈市場(chǎng)分析與預(yù)測(cè)目前，景觀照明市場(chǎng)作為L(zhǎng)ED照明的最大應(yīng)用市場(chǎng)，所占的份額大約在43%。它的新一輪快速增長(zhǎng)必將帶動(dòng)整體LED照明產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，雖然目前中國(guó)LED照明產(chǎn)業(yè)仍處于起步階段，但它在各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的出色表現(xiàn)，使得大眾不斷加強(qiáng)對(duì)這個(gè)新興產(chǎn)業(yè)的認(rèn)識(shí)和使用信心，中國(guó)的LED照明產(chǎn)業(yè)將在3～5年內(nèi)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展，顛覆原有的中國(guó)照明產(chǎn)業(yè)格局。上海、廈門(mén)、北京、大連、南昌等一些大中型城市的景觀照明已經(jīng)頗具規(guī)模，完成了相當(dāng)部分的LED照明示范工程，這些在大中城市示范工程的順利完成;加上在奧運(yùn)場(chǎng)館的成功運(yùn)用，預(yù)示著LED照明在景觀照明方面的技術(shù)已漸趨成熟。目前LED景觀照明的地區(qū)性標(biāo)準(zhǔn)已有制定，行業(yè)正在規(guī)范之中，它的節(jié)能、環(huán)保和美化生活的優(yōu)點(diǎn)正在充分發(fā)揮，運(yùn)用LED照明代替?zhèn)鹘y(tǒng)的霓虹燈能夠節(jié)約60％～70％的電能。隨著城市化進(jìn)程的加快，各地方政府均加大了城市景觀亮化照明的實(shí)施力度。我國(guó)各大中小城市，旅游區(qū)的亮燈工程和美化燈光正陸續(xù)布置LED景觀燈，許多社區(qū)和重大建筑工程都在采用LED取代傳統(tǒng)、耗電的霓虹燈，中國(guó)LED景觀照明正迎來(lái)新的發(fā)展高峰。第五章項(xiàng)目技術(shù)可行性分析5.1項(xiàng)目基本原理及關(guān)鍵技術(shù)5.1.1太陽(yáng)能LED戶(hù)外照明系統(tǒng)太陽(yáng)能照明系統(tǒng)是通過(guò)太陽(yáng)能電池將太陽(yáng)輻射能轉(zhuǎn)化為電能，向LED燈源供電。照射在地球上的太陽(yáng)能非常巨大。大約40分鐘照射在地球上的太陽(yáng)能，便足以供全球人類(lèi)一年能量的消費(fèi)?？梢哉f(shuō)，太陽(yáng)能是真正取之不盡、用之不竭的能源。而且太陽(yáng)能發(fā)電絕對(duì)干凈，不產(chǎn)生公害。太陽(yáng)能發(fā)電也因此被譽(yù)為是理想的能源。但是，由于太陽(yáng)能電池的輸出受溫度和太陽(yáng)輻射強(qiáng)度影響很大，輸出功率不穩(wěn)定，因而在太陽(yáng)輻射強(qiáng)度足夠大的時(shí)需要利用蓄電池將轉(zhuǎn)化的電能儲(chǔ)存起來(lái)，以便在需要照明時(shí)向LED燈源供電。在太陽(yáng)能LED照明系統(tǒng)中，控制器是其核心部分。系統(tǒng)工作時(shí)通過(guò)控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)工作狀態(tài)的控制和對(duì)蓄電池充放電過(guò)程的管理，保證系統(tǒng)在不同的工作狀態(tài)下，均能穩(wěn)定可靠地工作。完整的太陽(yáng)能照明系統(tǒng)主要有以下五個(gè)部分組成：1、太陽(yáng)能電池板太陽(yáng)能電池板是在有陽(yáng)光時(shí)用來(lái)產(chǎn)生電能的，發(fā)電功率要根據(jù)照明用電的功率和照明時(shí)間來(lái)計(jì)算。如照明燈具的功率是2瓦，要求沒(méi)有陽(yáng)光時(shí)持續(xù)照明時(shí)間10小時(shí)，再考慮變換電路的變換損失，太陽(yáng)能電池板的發(fā)電功率必須是3瓦左右。2、蓄電池蓄電池的作用是在光照條件下，把太陽(yáng)能電池發(fā)出的電存儲(chǔ)起來(lái)，以便再無(wú)光照或光照較弱時(shí)對(duì)LED燈源供電。蓄電池相當(dāng)于一座橋梁，將太陽(yáng)能電池和LED燈源聯(lián)系起來(lái)。因此，蓄電池的選擇和設(shè)置是一個(gè)重要環(huán)節(jié)。蓄電池的容量要根據(jù)太陽(yáng)能電池板的功率，LED燈源的功率以及照明時(shí)間來(lái)決定。舉一個(gè)例子，如果我們選擇2瓦的LED燈源，3瓦的太陽(yáng)能電池板。沒(méi)有光照時(shí)，要求連續(xù)照明10小時(shí)，可選用12V/20AH的蓄電池。3、太陽(yáng)能充電控制電路這部分電路的功能是在陽(yáng)光充足，光照時(shí)間長(zhǎng)的情況下，控制充電程度，電池充滿即停止充電，防止蓄電池過(guò)充損壞，以保護(hù)蓄電池，延長(zhǎng)其使用壽命。4、LED燈源LED路燈即半導(dǎo)體照明燈，以發(fā)光二極管作為光源，因其是一種固態(tài)冷光源，具有定向發(fā)光、功率消耗低、驅(qū)動(dòng)特性好、響應(yīng)速度快、抗震能力高、使用壽命長(zhǎng)、綠色環(huán)保等優(yōu)勢(shì)逐漸走入人們的視野、成為目前世界上最具有替代傳統(tǒng)光源優(yōu)勢(shì)的新一代節(jié)能光源。5、LED驅(qū)動(dòng)電路LED驅(qū)動(dòng)電路是系統(tǒng)的核心控制電路。它的功能有三個(gè)：①完成發(fā)光二極管的恒流驅(qū)動(dòng)控制，使流過(guò)發(fā)光二極管的電流不隨蓄電池的電壓變化而變化，從而保護(hù)發(fā)光二極管。②具有光控功能，天亮?xí)r自動(dòng)關(guān)燈，天黑時(shí)自動(dòng)開(kāi)燈。③低電壓保護(hù)。當(dāng)電池電壓下降到10.8伏時(shí)輸出關(guān)閉，以免造成過(guò)放電，而損壞蓄電池。5.1.2太陽(yáng)能電池組件1839年,法國(guó)科學(xué)家貝克雷爾發(fā)現(xiàn),光照能使半導(dǎo)體材料的不同部位之間產(chǎn)生電位差。這種現(xiàn)象后來(lái)被稱(chēng)為“光生伏打效應(yīng)”,簡(jiǎn)稱(chēng)“光伏效應(yīng)”。光伏效應(yīng)就是當(dāng)光照射到pn結(jié)上時(shí)，產(chǎn)生電子一空穴對(duì)，在半導(dǎo)體內(nèi)部結(jié)附近生成的載流子沒(méi)有被復(fù)合而到達(dá)空間電荷區(qū)，受內(nèi)建電場(chǎng)的吸引，電子流入n區(qū)，空穴流入p區(qū)，結(jié)果使n區(qū)儲(chǔ)存了過(guò)剩的電子，p區(qū)有過(guò)剩的空穴。它們?cè)趐n結(jié)附近形成與勢(shì)壘方向相反的光生電場(chǎng)。光生電場(chǎng)除了部分抵消勢(shì)壘電場(chǎng)的作用外，還使p區(qū)帶正電，N區(qū)帶負(fù)電，在N區(qū)和P區(qū)之間的薄層就產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，這就是光生伏特效應(yīng)。此時(shí)，如果將外電路短路，則外電路中就有與入射光能量成正比的光電流流過(guò)，這個(gè)電流稱(chēng)作短路電流，另一方面，若將PN結(jié)兩端開(kāi)路，則由于電子和空穴分別流入N區(qū)和P區(qū)，使N區(qū)的費(fèi)米能級(jí)比P區(qū)的費(fèi)米能級(jí)高，在這兩個(gè)費(fèi)米能級(jí)之間就產(chǎn)生了電位差VOC?？梢詼y(cè)得這個(gè)值，并稱(chēng)為開(kāi)路電壓。由于此時(shí)結(jié)處于正向偏置，因此，上述短路光電流和二極管的正向電流相等，并由此可以決定VOC的值。太陽(yáng)能電池是一種利用光伏效應(yīng)將太陽(yáng)輻射能轉(zhuǎn)化成為電能的半導(dǎo)體光電器件。太陽(yáng)能電池是一種非常有潛力的新型能源，具有永久性、清潔性和靈活性三大優(yōu)點(diǎn).首先，太陽(yáng)能電池壽命長(zhǎng)，只要存在光照，太陽(yáng)能電池就可以一次投資而長(zhǎng)期使用；其次，與火力發(fā)電、核能發(fā)電相比，太陽(yáng)能電池不會(huì)引起環(huán)境污染；再次，太陽(yáng)能電池可以大中小并舉，大到百萬(wàn)千瓦的中型電站，小到只供一戶(hù)用的太陽(yáng)能電池組，這體現(xiàn)了太陽(yáng)能電池的靈活性，這是其它能源無(wú)法比擬的。目前市場(chǎng)上的太陽(yáng)能電池主要有單晶硅電池、多晶硅電池、非晶硅電池等。太陽(yáng)能單晶硅電池有較高的光伏轉(zhuǎn)換效率和轉(zhuǎn)換穩(wěn)定性，衰減小，壽命長(zhǎng)。大多數(shù)太陽(yáng)能LED燈具均使用單晶硅電池。太陽(yáng)能電池開(kāi)路或者短路都不會(huì)造成電池?fù)p壞。單晶硅太陽(yáng)能電池,是以高純的單晶硅棒為原料的太陽(yáng)能電池，是當(dāng)前開(kāi)發(fā)得最快的一種太陽(yáng)能電池。它的構(gòu)造和生產(chǎn)工藝已定型，產(chǎn)品已廣泛用于空間和地面。首先要在硅片上摻雜和擴(kuò)散，一般摻雜物為微量的硼、磷、銻等。擴(kuò)散是在石英管制成的高溫?cái)U(kuò)散爐中進(jìn)行。這樣就硅片上形成P>N結(jié)。然后采用絲網(wǎng)印刷法，精配好的銀漿印在硅片上做成柵線，經(jīng)過(guò)燒結(jié)，同時(shí)制成背電極，并在有柵線的面涂覆減反射源，以防大量的光子被光滑的硅片表面反射掉。因此，單晶硅太陽(yáng)能電池的單體片就制成了。單體片經(jīng)過(guò)抽查檢驗(yàn)，即可按所需要的規(guī)格組裝成太陽(yáng)能電池組件（太陽(yáng)能電池板），用串聯(lián)和并聯(lián)的方法構(gòu)成一定的輸出電壓和電流。最后用框架和材料進(jìn)行封裝。用戶(hù)根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，可將太陽(yáng)能電池組件組成各種大小不同的太陽(yáng)能電池方陣，亦稱(chēng)太陽(yáng)能電池陣列。目前單晶硅太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率為15％左右，實(shí)驗(yàn)室成果也有20％以上的。可以說(shuō)，單晶硅太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)化已相當(dāng)成熟。太陽(yáng)能電池組件由多片太陽(yáng)能電池連接構(gòu)成的。單體電池電壓0.4V-0.6V，具有負(fù)的溫度系數(shù)?？紤]到太陽(yáng)光照受天氣影響及其環(huán)境變化特點(diǎn)，設(shè)計(jì)電路時(shí)，工作電壓一般選峰值電壓的80%-90%，工作電流一般選峰值電流的80%-90%，以保證燈具工作可靠。5.1.3蓄電池由于太陽(yáng)能電池的輸出受溫度和太陽(yáng)輻射強(qiáng)度影響很大，輸出功率不穩(wěn)定，因而在太陽(yáng)輻射強(qiáng)度足夠大的時(shí)需要利用蓄電池將轉(zhuǎn)化的電能儲(chǔ)存起來(lái)，以便在需要照明時(shí)向LED燈源供電。太陽(yáng)能燈具需要配置蓄電池才能工作。在太陽(yáng)能光伏發(fā)電中，目前采用的有鉛酸免維護(hù)蓄電池、普通鉛酸蓄電池,膠體蓄電池和堿性鎳鎘蓄電池四種。國(guó)內(nèi)目前被廣泛使用的太陽(yáng)能蓄電池主要是：鉛酸免維護(hù)蓄電池和膠體蓄電池,這兩類(lèi)蓄電池，因?yàn)槠涔逃械摹懊狻本S護(hù)特性及對(duì)環(huán)境較少污染的特點(diǎn),很適合用于性能可靠的太陽(yáng)能電源系統(tǒng),特別是無(wú)人值守的工作站。太陽(yáng)能蓄電池的工作原理是白天太陽(yáng)光照射到太陽(yáng)能組件上，使太陽(yáng)能電池組件產(chǎn)生一定幅度的直流電壓，把光能轉(zhuǎn)換為電能，再傳送給智能控制器，經(jīng)過(guò)智能控制器的過(guò)充保護(hù)，將太陽(yáng)能組件傳來(lái)的電能輸送給蓄電池進(jìn)行儲(chǔ)存；而儲(chǔ)存就需要有蓄電池，所謂蓄電池即是貯存化學(xué)能量，于必要時(shí)放出電能的一種電氣化學(xué)設(shè)備。構(gòu)成鉛蓄電池之主要成份如下：陽(yáng)極板(過(guò)氧化鉛)>活性物質(zhì)陰極板(海綿狀鉛)>活性物質(zhì)電解液(稀硫酸)>硫酸()+水()電池外殼隔離板其它(液口栓、蓋子等)蓄電池的選擇是很重要的。這對(duì)整個(gè)太陽(yáng)能照明系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)非常的有意義。例如，對(duì)功率在2W以上的太陽(yáng)能LED燈具，一般使用容量?jī)r(jià)格比較高的密封式鉛酸蓄電池。蓄電池主要參數(shù)是電壓和容量。電壓是指蓄電池的額定電壓，即正常工作電壓，一般有3V，6V，12V，24V等。容量是指蓄電池儲(chǔ)存電量的能力，一般常見(jiàn)的有4Ah，6Ah，12Ah，20Ah，40Ah等。以12Ah電瓶為例，表示以1.2A電流給蓄電池充電10小時(shí)可以充滿，反之，放電時(shí)也是如此。蓄電池作為太陽(yáng)能電池與LED燈源之間的橋梁，它是非常重要的一個(gè)部分。首先，我們需要確定太陽(yáng)電池和蓄電池容量的組合,既要保證路燈負(fù)載可靠性,而且還要保證使用最少的太陽(yáng)電池組件和蓄電池容量,以最優(yōu)化設(shè)計(jì)達(dá)到可靠性和經(jīng)濟(jì)性的最佳結(jié)合。太陽(yáng)能蓄電池應(yīng)該具備以下特性：1比較好的深循環(huán)能力，有著很好的過(guò)充和過(guò)放能力。2長(zhǎng)壽命，特殊的工藝設(shè)計(jì)和膠體電解質(zhì)保證的長(zhǎng)壽命電池。3適用不同的環(huán)境要求，如高海拔，高溫，低溫等不同的條件下都能正常使用的電池。5.1.4LED的應(yīng)用研究LED(LightingEmittingDiode)即發(fā)光二極管，它是利用固體半導(dǎo)體芯片作為發(fā)光材料，在半導(dǎo)體中通過(guò)載流子發(fā)生復(fù)合放出過(guò)剩的能量而引起光子發(fā)射，直接發(fā)出紅、黃、藍(lán)、綠、青、橙、紫色的光。當(dāng)前全球能源短缺的憂慮再度升高，節(jié)約能源是我們此刻面臨的重要的問(wèn)題。在照明領(lǐng)域，LED發(fā)光產(chǎn)品的應(yīng)用正吸引著世人的目光，LED作為一種新型的綠色光源產(chǎn)品，必然是未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)，二十一世紀(jì)將進(jìn)入以LED為代表的新型照明光源時(shí)代。LED作為2l世紀(jì)綠色、節(jié)能的第四代照明光源，具有廣闊的發(fā)展前景。中國(guó)LED產(chǎn)業(yè)起步于20世紀(jì)70年代。經(jīng)過(guò)30多年的發(fā)展，中國(guó)LED產(chǎn)業(yè)已初步形成了包括LED外延片的生產(chǎn)、LED芯片的制備、LED芯片的封裝以及LED產(chǎn)品應(yīng)用在內(nèi)的較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈，中國(guó)發(fā)展得比較快的LED企業(yè)很多：雷士照明、長(zhǎng)方照明。在“國(guó)家半導(dǎo)體照明工程”的推動(dòng)下，形成了上海、大連、南昌、廈門(mén)、深圳、揚(yáng)州和石家莊七個(gè)國(guó)家半導(dǎo)體照明工程產(chǎn)業(yè)化基地。長(zhǎng)三角、珠三角、閩三角以及北方地區(qū)則成為中國(guó)LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展的聚集地。LED照明的優(yōu)勢(shì)是非常明顯的：高節(jié)能：節(jié)能能源無(wú)污染即為環(huán)保。直流驅(qū)動(dòng)，超低功耗（單管0.03-0.06瓦）電光功率轉(zhuǎn)換接近100%，相同照明效果比傳統(tǒng)光源節(jié)能80%以上。壽命長(zhǎng)：有人稱(chēng)LED光源為長(zhǎng)壽燈，意為永不熄滅的燈。固體冷光源，環(huán)氧樹(shù)脂封裝，燈體內(nèi)也沒(méi)有松動(dòng)的部分，不存在燈絲發(fā)光易燒、熱沉積、光衰等缺點(diǎn)，使用壽命可達(dá)6萬(wàn)到10萬(wàn)小時(shí)，比傳統(tǒng)光源壽命長(zhǎng)10倍以上。多變幻：LED光源可利用紅、綠、籃三基色原理，在計(jì)算機(jī)技術(shù)控制下使三種顏色具有256級(jí)灰度并任意混合，即可產(chǎn)生256×256×256＝16777216種顏色，形成不同光色的組合變化多端，實(shí)現(xiàn)豐富多彩的動(dòng)態(tài)變化效果及各種圖像。利環(huán)保：環(huán)保效益更佳，光譜中沒(méi)有紫外線和紅外線，既沒(méi)有熱量，也沒(méi)有輻射，眩光小，而且廢棄物可回收，沒(méi)有污染不含汞元素，冷光源，可以安全觸摸，屬于典型的綠色照明光源。高新尖：與傳統(tǒng)光源單調(diào)的發(fā)光效果相比，LED光源是低壓微電子產(chǎn)品，成功融合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、圖像處理技術(shù)、嵌入式控制技術(shù)等，所以亦是數(shù)字信息化產(chǎn)品，是半導(dǎo)體光電器件“高新尖”技術(shù)，具有在線編程，無(wú)限升級(jí)，靈活多變的特點(diǎn)。從發(fā)光效率來(lái)說(shuō)，LED的發(fā)光效率遠(yuǎn)高于白織燈，雖然從數(shù)字上比不過(guò)高壓鈉燈，但是LED的發(fā)展?jié)摿艽?。表l是各種燈具的發(fā)光效率的比較。隨著LED成本的不斷降低。以及LED路燈節(jié)省能源70％；對(duì)光照面的均勻度可控，理論上可以做到在目標(biāo)區(qū)域內(nèi)完全均勻，可避免傳統(tǒng)光源“燈下亮”現(xiàn)象中的光浪費(fèi)；維護(hù)成本低，大功率LED光源可以正常使用10年不用更換，而傳統(tǒng)高壓鈉燈平均1年半就要更換一次；顯色性好，LED的顯色指數(shù)高(75—80)，路面更明亮，而高壓鈉燈光譜窄，顯色性差(20—40)，感覺(jué)路面昏暗。LED燈具逐步替代傳統(tǒng)燈具已成為可能。LED光源在道路照明中的應(yīng)用已成為近年來(lái)半導(dǎo)體照明行業(yè)的熱點(diǎn)。2006年lO月，國(guó)家“十一五”863計(jì)劃“半導(dǎo)體照明工程”重大項(xiàng)目正式啟動(dòng)。我國(guó)半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)正在進(jìn)入自主創(chuàng)新、實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展的重大歷史機(jī)遇期。我國(guó)出現(xiàn)了好多示范性路燈照明案例，節(jié)能效果很明顯。不僅我國(guó)積極研發(fā)LED路燈，并進(jìn)行示范引導(dǎo)使用。世界各國(guó)都在極力推廣LED路燈的使用，LED城市照明行動(dòng)(LEDCity社區(qū))于2007年2月啟動(dòng)．旨在促使各個(gè)城市在部署節(jié)能照明時(shí)加強(qiáng)合作和提高效率。每個(gè)示范區(qū)都為當(dāng)?shù)貛?lái)巨大的能源節(jié)約，并滿足其經(jīng)濟(jì)需求。例如，密歇根大學(xué)所在的密歇根州阿恩阿波爾市有12．5萬(wàn)人，最近該市安裝1000多個(gè)LED路燈。每個(gè)耗電56瓦的LED燈可以連續(xù)使用10年，來(lái)代替耗電120瓦且使用壽命只有兩年的燈泡，這使阿恩阿波爾市的公共照明能耗減半，每年的溫室效應(yīng)氣體排放減少2425噸，這相當(dāng)于400輛汽車(chē)上路一年排放的尾氣數(shù)量。下面我們例舉出LED照明與傳統(tǒng)照明帶來(lái)的不同經(jīng)濟(jì)效益。綜合上述考慮，采用LED照明系統(tǒng)是非常好的選擇。5.1.5太陽(yáng)能充放電控制器太陽(yáng)能控制器應(yīng)用于太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)中，協(xié)調(diào)太陽(yáng)能電池板、蓄電池、負(fù)載的工作，是光伏系統(tǒng)中非常重要的組件。使整個(gè)太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)高效，安全的運(yùn)作。一個(gè)合格的太陽(yáng)能充放電控制器必須具有以下3種充放電保護(hù)模式：1、直充保護(hù)點(diǎn)電壓：直充也叫急充，屬于快速充電，一般都是在蓄電池電壓較低的時(shí)候用大電流和相對(duì)高電壓對(duì)蓄電池充電，但是，有個(gè)控制點(diǎn)，也叫保護(hù)點(diǎn)，就是上表中的數(shù)值，當(dāng)充電時(shí)蓄電池端電壓高于這些保護(hù)值時(shí)，應(yīng)停止直充。直充保護(hù)點(diǎn)電壓一般也是“過(guò)充保護(hù)點(diǎn)”電壓，充電時(shí)蓄電池端電壓不能高于這個(gè)保護(hù)點(diǎn)，否則會(huì)造成過(guò)充電，對(duì)蓄電池是有損害的。

2、浮充控制點(diǎn)電壓：直充完畢后，蓄電池也被靜置一段時(shí)間，使其端電壓自然下落，當(dāng)下落至“維護(hù)電壓”點(diǎn)時(shí)，就進(jìn)入浮充狀態(tài)，目前均采用PWM（既脈寬調(diào)制）方式，類(lèi)似于“涓流充電”（即小電流充電），只要電池電壓降低就開(kāi)始充電，電壓達(dá)到控制點(diǎn)，就停止。這樣一股一股的充電，也避免了電池溫度持續(xù)升高，這對(duì)蓄電池來(lái)說(shuō)是很有好處的，因?yàn)殡姵貎?nèi)部溫度對(duì)充放電的影響很大。其實(shí)PWM方式主要是為了穩(wěn)定蓄電池端電壓而設(shè)計(jì)的，通過(guò)調(diào)節(jié)脈沖寬度來(lái)減小蓄電池充電電流。這是非?？茖W(xué)的充電管理制度。具體來(lái)說(shuō)就是在充電后期、蓄電池的剩余電容量>80%時(shí)，就必須減小充電電流，以防止因過(guò)充電而過(guò)多釋氣（氧氣、氫氣和酸氣）。

3、過(guò)放保護(hù)終止電壓：蓄電池放電不能低于這個(gè)值，這是國(guó)標(biāo)的規(guī)定。需要注意的是，為了安全起見(jiàn)，一般將12V電池過(guò)放保護(hù)點(diǎn)電壓人為加