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摘 要:太阳能可以不分地域的辐射到地球的每一个角落,从而成为21世纪最具大规模的开发潜力的新能源之一。本文阐述了太阳能转换利用的一个方面的现状和应用前景,并给予建议。
关键词:能源;光伏产业;可再生资源;太阳电池
传统化石能源的局限性,是造成能源和环境问题、阻碍可持续发展的重要因素,煤炭和石油为代表的化石能源大规模使用,对于加快工业化进程,推动人类的文明进步作出了不可磨灭的贡献。但化石能源也因其自身的局限性,已越来越难以满足社会发展和人类生活的需要,造成了严重的环境问题,成为人类文明永续进步的障碍。太阳能的利用和开发,为破解能源和环境问题,推动经济社会可持续发展,提供了现实的可能和光明的前景。
一、太阳能的优点
1、具有普遍性:太阳光普照大地,没有地域的限制无论陆地或海洋,无论高山或岛屿,都处处皆有,可直接开发和利用,且勿须开采和运输。
2、具有有无害性,开发利用太阳能不会污染环境,它是最清洁的能源之一,在环境污染越来越严重的今天,这一点是极其宝贵的。
3、太阳能总量巨大:每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨煤,而据世界能源会议统计,世界已探明可采煤炭储量共计15980亿吨,预计还可开采200年,全世界可开采的化石能源总量相当于33730亿吨原煤,所以可以说太阳能其总量属现今世界上可以开发的最大能源。 4、具有重要的无限:根据目前太阳产生的核能速率估算,氢的贮量足够维持上百亿年,而地球的寿命也约为几十亿年,从这个意义上讲,可以说太阳的能量是用之不竭的。
二、我国太阳能资源的现状
我国土地辽阔,幅员广大,在中国广阔富饶的土地上,有着十分丰富的太阳能资源。全国各地太阳年辐射为3340MJ/m2~8400MJ/m2,中值为5852MJ/m2。从中国太阳能总量的分布来看,西部地区由于地理位置较好,太阳辐射总量很大。
三、我国太阳能利用的发展现状
目前,我国利用太阳能的方式大多都是太阳能光热转换和光电转换两大种类,在这里我主要讲述太阳能光电转换。
太阳能的光电转换是指太阳的辐射能光子通过半导体的光伏效应原理进行光电转换,通常叫做“光生伏打效应”,太阳电池就是利用这种效应制成的。我国太阳能光电转换方面具有以下四个优点:改善环境、节省空间、增加就业、提供农村电力。
1、我国太阳能光电转换方面的成就
光伏产业出现了较快发展,太阳能电池组件的生产能力和实际产量有了较快增加,性能也不断提高。近几年,随着科研能力的提升和政府对光伏发电的深入认识,在國际光伏市场巨大潜力的推动下,我国光伏产业正以每年30%的速度增长,2005年底国内光伏电池生产能力已达200MW以上,实验室光伏电池的效率已达21%,可商业化光伏组件效率达14-15%,电池效率10-13%。太阳能光伏电池生产成本随之逐年大幅下降,这对国内太阳能市场走向壮大与成熟起到了决定作用。
2、我国太阳能光电转换存在的问题
(1)多晶硅瓶颈。在太阳能发电设备生产量高速增长的拉动下,太阳能发电设备的主要原料多晶硅需求也快速增长。由于太阳能产业目前每年超过30%的增长效应对多晶硅的强劲需求,加上技术门槛较高,限制多晶硅产量,多晶砖供需缺口较大。我国电子行业和光伏行业每年需要的多晶硅在3000~5000吨之间,然而我国自己生产的多晶硅只能满足其中的l0%左右,另外的90%要依靠进口来解决。由于各厂家在国际市场上抢购多晶硅,使得多晶硅的价格几倍于正常价格,造成国际市场多晶硅价格飞涨,其价格已完全背离了它的实际价值,这是一个极不正常的现象,极大地制约了我国太阳能光伏产业和电子产业的相应发展。
(2)政策扶持瓶颈。尽管我国的《可再生能源法》早已在2006年1月1日正式生效。法令明确提出,“国家鼓励单位和个人安装和使用太阳能光伏发电系统等太阳能利用系统”,也已原则性地规定了“国家财政设立可再生能源发展专项资金”、“金融机构可以提供有财政贴息的优惠贷款”等鼓励政策,但相应的具有可操作性的措施,如《上网电价法》迟迟不能出台,以至于各地提出的太阳能光伏发电计划大多为示范项目,离市场化的大规模推广还很遥远。目前电网公司只接受风电和生物质发电。《上网电价法》可以法规形式把可再生能源的“潜在市场”变成“现实市场”,使可再生能源发、电因成本过高而不具市场竞争力的技术,变成一种具有市场竞争能力的产业,引进市场机制,起到促进快速发展、快速降低成本,形成良性循环,最终实现能源的可持续发展。
(3)成本仍然太高。限制国内应用的主要问题还是太阳能发电的成本太高.目前太阳能发电每度成本约3.5元,与生物质发电(沼气发电)、风电、水电以及传统煤电相比确实昂贵,制约了中国太阳能发电市场增长。目前天威英利的产品90%以上出口到国外,只有不到l0%在国内,主要应用于通信基站、西北地区的户用系统及高速公路交通警示灯等。太阳能光伏电池以及原材料多晶硅的生产,都属于高污染、高能耗行业。污染、能耗在国内,清洁、低能耗在国外,这难免让不少人感觉中国光伏产业有些尴尬。可在国内真正要使用清洁能源,又觉得太贵,太阳能发电至今不能并入电网。如果国内市场能做起来,无论对硅材料、新型高效太阳能电池的研发企业还是生产企业都是一个好消息。毕竟单单依靠国外市场的风险很大。
四、促进我国太阳能产业更好发展的措施
太阳能产业的发展壮大,离不开政府能源政策和发展战略的支持,离不开良好的社会氛围,要重点抓好三大环境建设。
(一)强化政策扶持力度,进一步完善促进太阳能产业发展的政策环境。要积极探索政府引导和市场机制推动相结合的方法,研究制定推进太阳能应用的激励政策。通过税收优惠,支持企业增加研发投入;通过财政转移支付,对农村或贫困地区应用太阳能给予专项补贴;通过吸引各类专业人才来我省创业,促进国内外科研成果的产业化;通过建设部门的行业管理和监督,加强太阳能与建筑结合的推广应用力度,推动国家相关能源政策的落实。
(二)增加资金扶持力度,进一步形成有利于增加太阳能投入的融资环境。政府相关部门要结合中长期发展规划,加大资金投入,在全省范围内,实施不同模式的太阳能发电、太阳能供热、太阳能空调、太阳能与建筑一体化等应用示范工程。坚持科技创新和体制创新的有机统一,加快建立和完善政府支持、企业主导、产学研相结合的科技创新体系,推动太阳能企业和相关科研单位、高等院校开展技术攻关,突破阻碍太阳能产业发展的技术瓶颈,研制开发出具有自主知识产权的太阳能新材料、新技术、新产品。要通过产学研的有机结合,不断降低太阳能产品成本,提高产业化水平。
(三)加大宣传教育力度,在全社会形成使用太阳能的良好舆论环境。要通过广播、电视、报纸等大众媒体,做好太阳能应用的宣传工作。通过举办太阳能应用展览会等形式,大力推广太阳能产品,提高公众对太阳能的认知程度,增强全社会应用太阳能的意识。房地产开发等与太阳能应用密切相关的行业和企业,要加强对企业技术人员的太阳能专业知识培训,积极拓宽太阳能应用领域。要尽快建立绿色GDP考核体系,更加重视资源环境问题,努力推动经济增长方式的根本性转变。
参考文献
[1]新能源比重较低,化石能源仍是支柱.国际电力网.2010.5.31
[2]朱伟钢,林燕梅,周蕾,太阳能光伏发电在中国的应用,现代电力,2007年10月
[3]太阳能光伏行业发展大事件回顾.光电新闻网,2011.5.25
[4]郝钢,我国太阳能发展现状与前景,中国新技术新产品,2010 NO.16
[5]光伏产业:2010年区域性增长势头强劲,中国光电门户,2010.8
[6]我国太阳能发展前景,东方财富网,2011.11.18
关键词:能源;光伏产业;可再生资源;太阳电池
传统化石能源的局限性,是造成能源和环境问题、阻碍可持续发展的重要因素,煤炭和石油为代表的化石能源大规模使用,对于加快工业化进程,推动人类的文明进步作出了不可磨灭的贡献。但化石能源也因其自身的局限性,已越来越难以满足社会发展和人类生活的需要,造成了严重的环境问题,成为人类文明永续进步的障碍。太阳能的利用和开发,为破解能源和环境问题,推动经济社会可持续发展,提供了现实的可能和光明的前景。
一、太阳能的优点
1、具有普遍性:太阳光普照大地,没有地域的限制无论陆地或海洋,无论高山或岛屿,都处处皆有,可直接开发和利用,且勿须开采和运输。
2、具有有无害性,开发利用太阳能不会污染环境,它是最清洁的能源之一,在环境污染越来越严重的今天,这一点是极其宝贵的。
3、太阳能总量巨大:每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨煤,而据世界能源会议统计,世界已探明可采煤炭储量共计15980亿吨,预计还可开采200年,全世界可开采的化石能源总量相当于33730亿吨原煤,所以可以说太阳能其总量属现今世界上可以开发的最大能源。 4、具有重要的无限:根据目前太阳产生的核能速率估算,氢的贮量足够维持上百亿年,而地球的寿命也约为几十亿年,从这个意义上讲,可以说太阳的能量是用之不竭的。
二、我国太阳能资源的现状
我国土地辽阔,幅员广大,在中国广阔富饶的土地上,有着十分丰富的太阳能资源。全国各地太阳年辐射为3340MJ/m2~8400MJ/m2,中值为5852MJ/m2。从中国太阳能总量的分布来看,西部地区由于地理位置较好,太阳辐射总量很大。
三、我国太阳能利用的发展现状
目前,我国利用太阳能的方式大多都是太阳能光热转换和光电转换两大种类,在这里我主要讲述太阳能光电转换。
太阳能的光电转换是指太阳的辐射能光子通过半导体的光伏效应原理进行光电转换,通常叫做“光生伏打效应”,太阳电池就是利用这种效应制成的。我国太阳能光电转换方面具有以下四个优点:改善环境、节省空间、增加就业、提供农村电力。
1、我国太阳能光电转换方面的成就
光伏产业出现了较快发展,太阳能电池组件的生产能力和实际产量有了较快增加,性能也不断提高。近几年,随着科研能力的提升和政府对光伏发电的深入认识,在國际光伏市场巨大潜力的推动下,我国光伏产业正以每年30%的速度增长,2005年底国内光伏电池生产能力已达200MW以上,实验室光伏电池的效率已达21%,可商业化光伏组件效率达14-15%,电池效率10-13%。太阳能光伏电池生产成本随之逐年大幅下降,这对国内太阳能市场走向壮大与成熟起到了决定作用。
2、我国太阳能光电转换存在的问题
(1)多晶硅瓶颈。在太阳能发电设备生产量高速增长的拉动下,太阳能发电设备的主要原料多晶硅需求也快速增长。由于太阳能产业目前每年超过30%的增长效应对多晶硅的强劲需求,加上技术门槛较高,限制多晶硅产量,多晶砖供需缺口较大。我国电子行业和光伏行业每年需要的多晶硅在3000~5000吨之间,然而我国自己生产的多晶硅只能满足其中的l0%左右,另外的90%要依靠进口来解决。由于各厂家在国际市场上抢购多晶硅,使得多晶硅的价格几倍于正常价格,造成国际市场多晶硅价格飞涨,其价格已完全背离了它的实际价值,这是一个极不正常的现象,极大地制约了我国太阳能光伏产业和电子产业的相应发展。
(2)政策扶持瓶颈。尽管我国的《可再生能源法》早已在2006年1月1日正式生效。法令明确提出,“国家鼓励单位和个人安装和使用太阳能光伏发电系统等太阳能利用系统”,也已原则性地规定了“国家财政设立可再生能源发展专项资金”、“金融机构可以提供有财政贴息的优惠贷款”等鼓励政策,但相应的具有可操作性的措施,如《上网电价法》迟迟不能出台,以至于各地提出的太阳能光伏发电计划大多为示范项目,离市场化的大规模推广还很遥远。目前电网公司只接受风电和生物质发电。《上网电价法》可以法规形式把可再生能源的“潜在市场”变成“现实市场”,使可再生能源发、电因成本过高而不具市场竞争力的技术,变成一种具有市场竞争能力的产业,引进市场机制,起到促进快速发展、快速降低成本,形成良性循环,最终实现能源的可持续发展。
(3)成本仍然太高。限制国内应用的主要问题还是太阳能发电的成本太高.目前太阳能发电每度成本约3.5元,与生物质发电(沼气发电)、风电、水电以及传统煤电相比确实昂贵,制约了中国太阳能发电市场增长。目前天威英利的产品90%以上出口到国外,只有不到l0%在国内,主要应用于通信基站、西北地区的户用系统及高速公路交通警示灯等。太阳能光伏电池以及原材料多晶硅的生产,都属于高污染、高能耗行业。污染、能耗在国内,清洁、低能耗在国外,这难免让不少人感觉中国光伏产业有些尴尬。可在国内真正要使用清洁能源,又觉得太贵,太阳能发电至今不能并入电网。如果国内市场能做起来,无论对硅材料、新型高效太阳能电池的研发企业还是生产企业都是一个好消息。毕竟单单依靠国外市场的风险很大。
四、促进我国太阳能产业更好发展的措施
太阳能产业的发展壮大,离不开政府能源政策和发展战略的支持,离不开良好的社会氛围,要重点抓好三大环境建设。
(一)强化政策扶持力度,进一步完善促进太阳能产业发展的政策环境。要积极探索政府引导和市场机制推动相结合的方法,研究制定推进太阳能应用的激励政策。通过税收优惠,支持企业增加研发投入;通过财政转移支付,对农村或贫困地区应用太阳能给予专项补贴;通过吸引各类专业人才来我省创业,促进国内外科研成果的产业化;通过建设部门的行业管理和监督,加强太阳能与建筑结合的推广应用力度,推动国家相关能源政策的落实。
(二)增加资金扶持力度,进一步形成有利于增加太阳能投入的融资环境。政府相关部门要结合中长期发展规划,加大资金投入,在全省范围内,实施不同模式的太阳能发电、太阳能供热、太阳能空调、太阳能与建筑一体化等应用示范工程。坚持科技创新和体制创新的有机统一,加快建立和完善政府支持、企业主导、产学研相结合的科技创新体系,推动太阳能企业和相关科研单位、高等院校开展技术攻关,突破阻碍太阳能产业发展的技术瓶颈,研制开发出具有自主知识产权的太阳能新材料、新技术、新产品。要通过产学研的有机结合,不断降低太阳能产品成本,提高产业化水平。
(三)加大宣传教育力度,在全社会形成使用太阳能的良好舆论环境。要通过广播、电视、报纸等大众媒体,做好太阳能应用的宣传工作。通过举办太阳能应用展览会等形式,大力推广太阳能产品,提高公众对太阳能的认知程度,增强全社会应用太阳能的意识。房地产开发等与太阳能应用密切相关的行业和企业,要加强对企业技术人员的太阳能专业知识培训,积极拓宽太阳能应用领域。要尽快建立绿色GDP考核体系,更加重视资源环境问题,努力推动经济增长方式的根本性转变。
参考文献
[1]新能源比重较低,化石能源仍是支柱.国际电力网.2010.5.31
[2]朱伟钢,林燕梅,周蕾,太阳能光伏发电在中国的应用,现代电力,2007年10月
[3]太阳能光伏行业发展大事件回顾.光电新闻网,2011.5.25
[4]郝钢,我国太阳能发展现状与前景,中国新技术新产品,2010 NO.16
[5]光伏产业:2010年区域性增长势头强劲,中国光电门户,2010.8
[6]我国太阳能发展前景,东方财富网,2011.11.18