中國太陽能發(fā)展現(xiàn)狀及其前景

1、我國太陽能發(fā)展現(xiàn)狀及其發(fā)展前景摘要：能源是現(xiàn)代社會(huì)存在和發(fā)展的基石。隨著全球經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，能源消費(fèi)也相應(yīng)的持續(xù)增長，但是 化石能源是不可再生的，所以，在化石能源供應(yīng)日趨緊張 的背景下，大規(guī)模的開發(fā)和利用可再生能源已成為未來各國能源戰(zhàn)略中的重要組 成部分。本文旨在介紹我國太陽能發(fā)展的現(xiàn)狀及其發(fā)展方向。關(guān)鍵詞：太陽能；清潔能源；化石能源；光伏發(fā)電；光熱轉(zhuǎn)換0引言化石能源是千百萬年前埋在地下的動(dòng)植物經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代形成的，所以。隨著時(shí)間的推移，化石能源的稀缺性越來越突顯，且這種稀缺性也逐漸在能 源商品的價(jià)格上反應(yīng)出來。 而且，化石能源在利用的過程中還會(huì)帶來一系列的諸 如溫室效應(yīng)，粉塵，酸雨等

2、環(huán)境問題。而在全球的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中化石能源的比 例達(dá)到87%在我國，化石能源的比例竟然達(dá)到了92%所以，在化石能源供應(yīng)日趨緊張的背景下，大規(guī)模的開發(fā)和利用可再生能源已成為未來各國能源戰(zhàn)略 中的重要組成部分。1.太陽能的優(yōu)點(diǎn)在諸如風(fēng)能，水利能，潮汐能，太陽能等各種新型清潔能源中，有很多專家 學(xué)者都對太陽能青眼有加。首先太陽能具有普遍性：太陽光普照大地，沒有地域的限制無論陸地或海洋， 無論高山或島嶼，都處處皆有，可直接開發(fā)和利用，且勿須開采和運(yùn)輸。其次太 陽能有無害害性，開發(fā)利用太陽能不會(huì)污染環(huán)境，它是最清潔的能源之一，在環(huán) 境污染越來越嚴(yán)重的今天，這一點(diǎn)是極其寶貴的其次太陽能總量十分巨大：每年到

3、達(dá)地球表面上的太陽輻射能約相當(dāng)于130萬億噸煤，而據(jù)世界能源會(huì)議統(tǒng)計(jì)，世界已探明可采煤炭儲(chǔ)量共計(jì)15980億噸，預(yù)計(jì)還可開采200年，全世界可開采的化石能源總量相當(dāng)于 33730億噸原煤，所 以可以說太陽能其總量屬現(xiàn)今世界上可以開發(fā)的最大能源。還有最重要的長久性：根據(jù)目前太陽產(chǎn)生的核能速率估算，氫的貯量足夠維 持上百億年，而地球的壽命也約為幾十億年，從這個(gè)意義上講，可以說太陽的能 量是用之不竭的。因此，太陽能的大規(guī)模開發(fā)利用是面向未來，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展 的必然選擇。2我國太陽能資源的現(xiàn)狀我國土地遼闊，幅員廣大，在中國廣闊富饒的土地上，有著十分豐富的太陽能資源。全國各地太陽年輻射為 3340MJ/

4、m28400MJ/m2中值為5852MJ/m2從中 國太陽能總量的分布來看，西部地區(qū)由于地理位置較好，太陽輻射總量很大。我 國各省的太陽能資源分布如下表一所示。23我國太陽能的發(fā)展現(xiàn)狀目前，我國利用太陽能的方式大多都是太陽能光熱轉(zhuǎn)換和光電轉(zhuǎn)換兩大種類，例如，太陽熱水器、太陽灶、太陽房、太陽能干燥、太陽能溫室、太陽能制冷與空調(diào)、太陽能發(fā)電及光伏發(fā)電系統(tǒng)等。太陽能光熱轉(zhuǎn)換太陽能光熱轉(zhuǎn)換是指將太陽光直接或通過聚光照射于集熱器上，使光能直接轉(zhuǎn)化為熱能。目前主要用于太陽能熱水器和太陽熱能發(fā)電。在光熱轉(zhuǎn)換方面， 截至2007年底，中國太陽能熱水器產(chǎn)量達(dá)2300萬平方米， 總保有量達(dá)億平方米，占世界的55%

5、,成為全球太陽能熱水器生產(chǎn)和使用第一大 國，且擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，技術(shù)居國際領(lǐng)先水平。這種跡象表明，我國正在向太陽能時(shí)代邁進(jìn)！為了促進(jìn)太陽能熱水系統(tǒng)的推廣應(yīng)用， 國家制定的可再生能 源發(fā)展規(guī)劃明確提出了太陽能熱水系統(tǒng)發(fā)展目標(biāo)， 2010年太陽能熱水系統(tǒng)運(yùn)行保有量要達(dá)到1. 5億平方米，2020年要達(dá)到3億平方米。3表1中國太陽能輻射量分布分類輻射量分布一類地區(qū)6 680 - 8400MJ / m2寧夏北部、甘肅北部、新疆東部、青海四部和西臧西部等二類地區(qū)5 850 - 6680MJ / m2河北西北部、山西北部、內(nèi)蒙古南部、寧夏南部、甘肅中首B、青海東部、西藏東南部和新疆 南部等三類地區(qū)5

6、000 - 5850MJ / m2山東、河南；河北東南部、山西南部、新疆 北部、吉林、遼寧、云南、陜西北部、甘肅東南 部、）東南部、福建南部、蘇北、皖北、臺(tái)灣四 南部等四類地區(qū)4 200 - 5000MJ / m2湖南、湖北、廣西、江西、浙江、福建北部、廣東北部、陜南、蘇北、皖南以及黑龍江、臺(tái)灣東北部等五類地3 350 - 4200MJ / m2四川、貴州兩省區(qū)但是，太陽能熱水器的發(fā)展也存在諸多問題。 大部分的使用為用戶自發(fā)行為， 其系統(tǒng)的安裝基本上沒有經(jīng)過設(shè)計(jì)，完全由產(chǎn)品供應(yīng)商負(fù)責(zé)處理， 結(jié)果是各自為陣，雜亂無章，在影響建筑外觀的同時(shí)存在各種不安全隱患。由于上述原因，大 面積推廣受到嚴(yán)重阻礙

7、， 有些城市甚至由政府出面禁止在建筑物上安裝。我國太陽能利用長期處于較低水平，制約了發(fā)展，不規(guī)范安裝破壞了建筑結(jié)構(gòu)和功能， 對防水和承重等問題留下隱患，屋頂所有權(quán)存在爭議，后期物業(yè)管理，維護(hù)也很 不方便，自行安裝的不規(guī)范，造成防風(fēng)與避雷等安全隱患很多。太陽能光電轉(zhuǎn)換太陽能的光電轉(zhuǎn)換是指太陽的輻射能光子通過半導(dǎo)體的光伏效應(yīng)原理進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，通常叫做“光生伏打效應(yīng)”，太陽電池就是利用這種效應(yīng)制成的。在光電轉(zhuǎn)換方面，我們?nèi)祟惔蠖嗖捎?改善環(huán)境通過使用新能源來替代化石能源，可以減少因燃燒化石能源而造成的二氧化 碳和煙塵排放量，給環(huán)境造成的損失。光復(fù)發(fā)電不產(chǎn)生傳統(tǒng)發(fā)電技術(shù)帶來的污染 物排放和安全問題，沒

8、有廢棄或噪音污染。.節(jié)省空間光復(fù)發(fā)電是一種簡單的低風(fēng)險(xiǎn)技術(shù)，集合可以安裝在任何有光的地方。這意 味著在公共、私人和工業(yè)建筑的屋頂和墻面上都有廣泛的安裝潛力。在運(yùn)行中， 這個(gè)系統(tǒng)還可以降低建筑的受熱， 增加通風(fēng)。光復(fù)還可以作為隔聲板裝在公路兩 側(cè)。光復(fù)在提供大量電力供應(yīng)的同時(shí)，避免占用更多的土地。.增加就業(yè)光伏發(fā)電能夠提供重要的就業(yè)機(jī)會(huì)。安裝階段創(chuàng)造大量的就業(yè)產(chǎn)生在 （安裝工人、零售商和服務(wù)工程師），租金地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展。根據(jù)歐洲光伏發(fā)電行業(yè)信息 顯示，生產(chǎn)每兆瓦光伏產(chǎn)品大約產(chǎn)生10個(gè)就業(yè)機(jī)會(huì)，安裝每兆瓦光伏系統(tǒng)創(chuàng)造大約33個(gè)就業(yè)機(jī)會(huì)。批發(fā)和間接供應(yīng)可提供3-4個(gè)就業(yè)崗位，研究領(lǐng)域提供1-2 個(gè)就業(yè)

9、機(jī)會(huì)。所以在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中可提供50個(gè)就業(yè)機(jī)會(huì)。在未來幾十年，隨著規(guī)模的擴(kuò)大，自動(dòng)設(shè)備的使用，這些數(shù)據(jù)會(huì)有所降低。但是，光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)不僅 僅是一個(gè)資金密集型產(chǎn)業(yè)， 同時(shí)也是一個(gè)勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)。目前我過光伏技術(shù)及產(chǎn)業(yè)的就業(yè)總?cè)藬?shù)近萬。至U2020年將達(dá)到10萬人左右。按照中或電力專家的研 究，2050年，光伏發(fā)電行業(yè)將達(dá)到裝機(jī)容量10億KWp年生產(chǎn)和安裝1億KWp,就業(yè)人口將超過500萬人。44提供農(nóng)村電力光伏發(fā)電系統(tǒng)結(jié)實(shí)耐用，易于安裝和具有靈活性等特征， 使其可滿足世界任 何地方的農(nóng)村電力需求。我國太陽能光電轉(zhuǎn)換方面的成就光伏產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)了較快發(fā)展，太陽能電池組件的生產(chǎn)能力和實(shí)際產(chǎn)量有了較快增加，性

10、能也不斷提高。近幾年，隨著科研能力的提升和政府對光伏發(fā)電的深 入認(rèn)識(shí)，在國際光伏市場巨大潛力的推動(dòng)下，我國光伏產(chǎn)業(yè)正以每年30%勺速度增長，2005年底國內(nèi)光伏電池生 產(chǎn)能力已達(dá)200MWU1,實(shí)驗(yàn)室光伏電池的效率 已達(dá)21%可商業(yè)化光伏組件效率達(dá)1415%電池效率1 0 1 3%。太陽能光 伏電池生產(chǎn)成本隨之逐年大 幅下降，這對國內(nèi)太陽能市場走向壯大與成熟起到 了決定作用。到2 0 0 5年，國內(nèi)光伏發(fā)電的總裝機(jī)達(dá)到了 7萬千瓦。建成商 五” 863重點(diǎn)項(xiàng)目“太陽能熱發(fā)電技術(shù)及系統(tǒng)示范”課題在河海大學(xué)宣告啟動(dòng)。業(yè)化的兆瓦級太陽能電站作好準(zhǔn)備2007年5月，國家先進(jìn)能源技術(shù)領(lǐng)域“4該項(xiàng)目由中科

11、院電工所、河海大學(xué)等單位聯(lián)合承擔(dān)，分“太陽能塔式熱發(fā)電系統(tǒng) 總體設(shè)計(jì)技術(shù)及系統(tǒng)集成”等五個(gè)研究課題。中科院電工所、河海大學(xué)等單位將 在5年內(nèi)突破一系列關(guān)鍵技術(shù)，建成擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的l兆瓦太陽能熱發(fā)電示范 工程。回.多晶硅瓶頸在太陽能發(fā)電設(shè)備生產(chǎn)量高速增長的拉動(dòng)下，太陽能發(fā)電設(shè)備的主要原料多晶硅需求也快速增長。由于太陽能產(chǎn)業(yè)目前每年超過 30 %的增長效應(yīng)對多晶硅的 強(qiáng)勁需求，加上技術(shù)門檻較高，限制多晶硅產(chǎn)量，多晶磚供需缺口較大。我國電 子行業(yè)和光伏行業(yè)每年需要的多晶硅在 30005000噸之間，然而我國自己生產(chǎn)的 多晶硅只能滿足其中的10 %左右，另外的90%要依靠進(jìn)口來解決。由于各廠家在

12、國際市場上搶購多晶硅， 使得多晶硅的價(jià)格幾倍于正常價(jià)格，造成國際市場多晶硅價(jià)格飛漲，其價(jià)格已完全背離了它的實(shí)際價(jià)值，這是一個(gè)極不正常的現(xiàn)象，極 大地制約了我國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)和電子產(chǎn)業(yè)的相應(yīng)發(fā)展。供應(yīng)緊張帶來的是多品種價(jià)格高企，這種情況在2010年前都難以改變。6.政策扶持瓶頸盡管我國的可再生能源法早已在2006年1月1日正式生效。法令明確提出， “國家鼓勵(lì)單位和個(gè)人安裝和使用太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)等太陽能利用系統(tǒng)”，也已原則性地規(guī)定了 “國家財(cái)政設(shè)立可再生能源發(fā)展專項(xiàng)資金”、“金融機(jī)構(gòu)可以提供 有財(cái)政貼息的優(yōu)惠貸款”等鼓勵(lì)政策，但相應(yīng)的具有可操作性的措施，如上網(wǎng) 電價(jià)法遲遲不能出臺(tái)，以至于各地提出

13、的太陽能光伏發(fā)電計(jì)劃大多為示范項(xiàng)目， 離市場化的大規(guī)模推廣還很遙遠(yuǎn)。目前電網(wǎng)公司只接受風(fēng)電和生物質(zhì)發(fā)電。上 網(wǎng)電價(jià)法可以法規(guī)形式把可再生能源的“潛在市場”變成“現(xiàn)實(shí)市場”再生能源發(fā)、電因成本過高而不具市場競爭力的技術(shù)，變成一種具有市場競爭能力的產(chǎn)業(yè)，引進(jìn)市場機(jī)制，起到促進(jìn)快速發(fā)展、快速降低成本，形成良性循環(huán)， 最終實(shí)現(xiàn)能源的可持續(xù)發(fā)展。.成本仍然太高限制國內(nèi)應(yīng)用的主要問題還是太陽能發(fā)電的成本太高.目前太陽能發(fā)電每度成本約3. 5元，與生物質(zhì)發(fā)電（沼氣發(fā)電）、風(fēng)電、水電以及傳統(tǒng)煤電相比確實(shí)昂 貴，制約了中國太陽能發(fā)電市場增長。 目前天威英利的產(chǎn)品90%以上出口到國外， 只有不到10 %在國內(nèi)，主

14、要應(yīng)用于通信基站、 西北地區(qū)的戶用系統(tǒng)及高速公路交 通警示燈等。太陽能光伏電池以及原材料多晶硅的生產(chǎn)，都屬于高污染、高能耗 行業(yè)。污染、能耗在國內(nèi)，清潔、低能耗在國外，這難免讓不少人感覺中國光伏 產(chǎn)業(yè)有些尷尬?？稍趪鴥?nèi)真正要使用清潔能源，又覺得太貴，太陽能發(fā)電至今不 能并入電網(wǎng)。如果國內(nèi)市場能做起來，無論對硅材料、新型高效太陽能電池的研 發(fā)企業(yè)還是生產(chǎn)企業(yè)都是一個(gè)好消息。畢竟單單依靠國外市場的風(fēng)險(xiǎn)很大。4促進(jìn)我國太陽能產(chǎn)業(yè)更好發(fā)展的措施雖然，上文提到我國太陽能產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，取得了可喜的成績，但是我們?nèi)?然要高度重視阻礙我國太陽能事業(yè)發(fā)展的障礙，并努力去解決它。具體的，針對 上述提到的問題，我提

15、出以下方案：太陽能目前僅僅只能應(yīng)用于通信、 信號電源和偏遠(yuǎn)地區(qū)的電力供應(yīng)，如果技術(shù)瓶頸進(jìn)一步突破，則很可能使光伏能源被更大規(guī)模推廣，這樣對太陽能電量需求將很難用常規(guī)增長去估量。 作為太陽能光伏電池的主要原料，我國95%的高純多晶硅材料依賴進(jìn)口，而且其技術(shù)基本上被國外壟斷， 這一問題已經(jīng)成為我國發(fā)展太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的最大瓶頸。這是因?yàn)槲覀儧]有重視多晶硅技術(shù)的自主研發(fā), 科技投入的機(jī)制不合理，造成了現(xiàn)在的被動(dòng)局面。與這種技術(shù)瓶頸很不相稱的是， 我國卻是石英砂礦的出產(chǎn)大國， 在海南島等地?fù)碛写罅康牡V產(chǎn)資源， 在世界冶金級硅的產(chǎn)量中我國就占了三分之一，而這些原始的硅材料卻大部分出口到了國外。目前，我國多

16、晶硅材料的年產(chǎn)量僅 60噸左右，硅材料的短缺就造成了太陽電池生產(chǎn)成本居高不下，成了制約我國光伏產(chǎn)業(yè) 發(fā)展的“攔路虎”。目前國內(nèi)太陽能市場之所以難以得到政策和民眾的支持，其根本原因還在于太陽能發(fā)電的高昂成本，而這則與我國多晶硅技術(shù)的落后有著直接的因果關(guān)系。根據(jù)這種認(rèn)識(shí)，技術(shù)瓶頸已經(jīng)成為制約中國整個(gè)太陽能行業(yè)的根本因素。我國長期以來對科技自主創(chuàng)新的支持力度不夠，科研投入太少，政府往往認(rèn)為這個(gè)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)出現(xiàn)了產(chǎn)品，走向了市場，就不需要國家再繼續(xù)投入科研經(jīng)費(fèi)了。其實(shí)，由于硅材料嚴(yán)重短缺的制約，缺乏國家的相關(guān)政策支持，光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)并沒有真正與市場接軌，而企業(yè)看不到利潤空間也不會(huì)積極支持這個(gè)產(chǎn)業(yè)。因此，國家

17、要加大對光伏發(fā)電的科研投入，出臺(tái)相關(guān)的政策來支持其發(fā)展。5我國太陽能發(fā)展的前景國際能源組織對太陽能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景進(jìn)行預(yù)測，認(rèn)為2010-2020年間太陽能光伏發(fā)電發(fā)展速度復(fù)合增長率達(dá)到 35%預(yù)計(jì)2020年太陽能光伏發(fā)電量將達(dá)到 280TWh以上，占當(dāng)年總發(fā)電量的 1% 2040年占總發(fā)電量的20%未來太陽能產(chǎn)業(yè)白發(fā)展前景光明 .2009年我國推出了太陽能屋頂計(jì)劃和 金太陽示范工程，對國內(nèi)光伏電站投資提供補(bǔ)貼。太陽能屋頂計(jì)劃是對太陽能建筑進(jìn)行補(bǔ)貼，標(biāo)準(zhǔn) 為20元/Wp。據(jù)測算，該補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)大約可以覆蓋相關(guān)企業(yè)生產(chǎn)成本的30%-50 %,大大降低了太陽能光伏發(fā)電成本。金太陽示范工程提出對并網(wǎng)光伏發(fā)

18、電項(xiàng)目原則上按光伏發(fā)電系統(tǒng)及其配套輸配電 工程總投資的50%給予補(bǔ)助，偏遠(yuǎn)無電地區(qū)的獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)按總投資的70%給予補(bǔ)助。受“金太陽工程”和建筑屋頂光伏項(xiàng)目推動(dòng)，國內(nèi)光伏內(nèi)需市場開始啟動(dòng)。截至2009年底，全國光伏裝機(jī)容量已達(dá) 300兆瓦。國家能源局最新透出的目標(biāo)是，到2015年國內(nèi)光伏裝機(jī)要達(dá) 500萬千瓦；到2020年，光伏裝機(jī)達(dá)2000萬千瓦，因此我國太陽能光伏市場空間巨大。同時(shí)，我國企業(yè)還將充分受益國際光伏市場的巨大發(fā)展。2008年全球光伏產(chǎn)量達(dá)，新增裝機(jī)量達(dá)；2009年產(chǎn)量達(dá)，新增裝機(jī)量達(dá)。光伏產(chǎn)業(yè)產(chǎn)量過去5年間增加超過 8倍，年復(fù)合增長率超過50%。EPIA預(yù)測，到2014年世界光伏市場市場需求在策推動(dòng)下將會(huì)達(dá)到30GW從2010年到2014年年復(fù)合平均增長率約為。從太陽能電池產(chǎn)量來看，目前是晶硅電池占據(jù)主導(dǎo)地位，2009年占有超過80%的市場份額，但未來薄膜、聚光光伏和聚光光熱隨著技術(shù)發(fā)展也存在發(fā)展?jié)摿ΑＲ虼?，隨著國內(nèi)外光伏市場增長，晶硅電池市場前景廣闊。非晶硅薄膜電池的投資在2008年開始成為市場一大亮點(diǎn)，隨著技術(shù)進(jìn)步其投資規(guī)模預(yù)計(jì)在未來仍將保持高速增長。世界主流非晶硅薄膜設(shè)備供應(yīng)商普遍預(yù)計(jì)在2012年其薄膜電池成本可降到美金/kg ,轉(zhuǎn)換效率研發(fā)目標(biāo)約 12%-14 %,隨著工藝穩(wěn)定性和效率研發(fā)的不斷