2009-09-04
作者：中國企業(yè)報
據各國政府及專(zhuān)家較為公認統計數字，目前全球石油已知儲量大約可開(kāi)采約40年，天然氣可開(kāi)采約50年，原煤可開(kāi)采約200年；而我國可采儲量的原煤為115年，原油僅20年，天然氣僅49年。地球上超過(guò)50億年積累的能源，在幾十上百年間即將被人類(lèi)耗盡，能源危機正逐漸蔓延到世界的每個(gè)角落，成為經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展的一個(gè)瓶頸。因此，大力發(fā)展生物質(zhì)能、水能、風(fēng)能，尤其是太陽(yáng)能光伏發(fā)電等可再生能源，已成為人類(lèi)可持續發(fā)展和生存延續必須回答的問(wèn)題。
太陽(yáng)能是最經(jīng)濟、最清潔、最環(huán)保的可持續能源
通過(guò)對生物質(zhì)能、水能、風(fēng)能和太陽(yáng)能等幾種常見(jiàn)新能源的對比分析，我們可以清晰地得出太陽(yáng)能發(fā)電所具備的獨特優(yōu)勢：
1、從新建電站所消耗能量與電站運行周期內的發(fā)電量之比，即能量的投入產(chǎn)出比看，目前光伏發(fā)電可達到10—15倍，在光照良好的地區高的可達到15—20倍。其中生物質(zhì)能、水能和風(fēng)能本質(zhì)上都是太陽(yáng)能的某種轉換形式和轉化環(huán)節，其本質(zhì)上還是來(lái)源于太陽(yáng)輻射產(chǎn)生的能量；2、從光伏電站建設成本來(lái)看，隨著(zhù)太陽(yáng)能光伏發(fā)電的大規模應用和推廣，尤其是上游晶體硅產(chǎn)業(yè)和光伏發(fā)電技術(shù)的日趨成熟，建筑房頂、外墻等平臺的復合開(kāi)發(fā)利用，每千瓦光伏電能的建設成本在2010年前后可能達到7000元—1萬(wàn)元，相比其他可再生能源已具有同樣的經(jīng)濟優(yōu)勢；3、從我國可開(kāi)發(fā)的資源蘊含量來(lái)看，學(xué)者和專(zhuān)家比較公認的數字，生物質(zhì)能1億千瓦、水電3.78億千瓦、風(fēng)電2.53億千瓦，而太陽(yáng)能是2.1萬(wàn)億千瓦，只需開(kāi)發(fā)1%即達到210億千瓦；從其比例看，生物質(zhì)能僅占0.46%、風(fēng)電占1.74%、水電1.16%，而光電為96.64%；4、從目前各種發(fā)電方式每千瓦時(shí)發(fā)電量的碳排放來(lái)看，不計算其上游環(huán)節：煤電為304克，油發(fā)電為204克，天然氣發(fā)電為181克，風(fēng)力發(fā)電為6克，水發(fā)電為20克，而太陽(yáng)能光伏發(fā)電則接近零排放。并且，在發(fā)電過(guò)程中沒(méi)有廢渣、廢料、廢水、廢氣排出，沒(méi)有噪音，不產(chǎn)生對人體有害物質(zhì)，不會(huì )污染環(huán)境；5、從能量轉換路線(xiàn)來(lái)看，太陽(yáng)能發(fā)電的能量轉換路線(xiàn)，是直接將太陽(yáng)輻射能轉換為電能，是所有可再生能源中對太陽(yáng)能的轉換環(huán)節最少、利用最直接的方式。一般來(lái)說(shuō)，在整個(gè)生態(tài)環(huán)境的能量流動(dòng)中，隨著(zhù)轉換環(huán)節的增加、轉換鏈條的拉長(cháng)，能量的損失將呈幾何級增加，并同時(shí)大大增加整個(gè)系統的運作成本和不穩定性。目前，晶體硅太陽(yáng)能電池的轉換效率實(shí)用水平在15%—20%之間，實(shí)驗室水平最高目前已達35%；6、從資源條件尤其是土地占用來(lái)看，生物能、風(fēng)能是較為苛刻的，而太陽(yáng)能則很靈活和廣泛。如果說(shuō)太陽(yáng)能發(fā)電要占用土地面積為1的話(huà)，風(fēng)力則是太陽(yáng)能的8—10倍，生物能則達到100倍。而水電，一個(gè)大型水壩的建成往往需要淹沒(méi)數十到上百平方公里的土地。相比而言，太陽(yáng)能發(fā)電不需要占用更多額外的土地，屋頂、墻面都可成為其應用的場(chǎng)所，還可利用我國廣闊的沙漠，通過(guò)在沙漠上建造太陽(yáng)能發(fā)電基地，直接降低沙漠地帶直射到地表的太陽(yáng)輻射，有效降低地表溫度，減少蒸發(fā)量，進(jìn)而使植物的存活和生長(cháng)相當程度上成為可能，穩固并減少了沙丘，又向自然索取了我們需要的清潔可再生能源。
由此可以看出，太陽(yáng)能光伏發(fā)電是我們目前可以使用的能源中最經(jīng)濟、最清潔、最環(huán)保的可持續能源。
我國發(fā)展太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)具有獨特優(yōu)勢
我國幅員遼闊，太陽(yáng)能資源十分豐富，全國2/3的國土面積，每平米太陽(yáng)能年輻射總量達3350—8400兆焦，平均為5860兆焦（相當于199kg標準煤），每年我國地表吸收的太陽(yáng)能，大約相當于2.4萬(wàn)億噸標準煤的能量，相當于2008年全國能源消耗總量28.5億噸標準煤的 842倍。其中西藏西部是我國太陽(yáng)能資源最富集的地區，每年最高達2333千瓦時(shí)/平方米（日輻射量6.4千瓦時(shí)/平方米），居世界第二位，僅次于非洲撒哈拉沙漠。我國現有沙漠化土地面積100多萬(wàn)平方公里，且呈逐年擴大趨勢，主要分布在太陽(yáng)能資源比較豐富的西北和西南地區，假設將這些沙漠化土地的1%，用來(lái)安裝并網(wǎng)光伏發(fā)電系統，按目前比較保守的100Wp/m2技術(shù)水平計算，裝機容量即可達到10億千瓦，而2008年全國發(fā)電總裝機容量?jì)H為8億千瓦。
近年來(lái)，隨著(zhù)太陽(yáng)能光伏發(fā)電的大規模應用、快速發(fā)展和巨大前景，其上游的多晶硅大規模、產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)、應用技術(shù)已日趨成熟，尤其是從國內及全球現有生產(chǎn)工藝看，已可實(shí)現整個(gè)多晶硅生產(chǎn)實(shí)現產(chǎn)業(yè)鏈和系統內部的封閉運行，從而接近零排放水平。近10年來(lái)，全球太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)平均年增長(cháng)率為41.3%，太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)規模擴大了35倍。我國2008年太陽(yáng)能電池產(chǎn)量已突破 2000MW，占全球產(chǎn)量的36.7%。但國內太陽(yáng)能發(fā)電市場(chǎng)發(fā)展卻極為緩慢，截至2008年底累計裝機不足全球的2%，產(chǎn)業(yè)和市場(chǎng)發(fā)展不平衡。鑒于光伏產(chǎn)業(yè)在我國資源上的獨特、巨大優(yōu)勢，長(cháng)久、安全、方便和維護簡(jiǎn)單、運行成本低等顯著(zhù)特點(diǎn)，國家應進(jìn)一步配套相關(guān)政策，大力扶持處于發(fā)展初期的光電產(chǎn)業(yè)，成為新的經(jīng)濟增長(cháng)點(diǎn)，參加全球經(jīng)濟競爭。
據調查，歐盟將在2010年安裝3GW（百萬(wàn)千瓦）的光伏發(fā)電裝置，在2030年增加到200GW左右，全世界可能會(huì )達到1000GW。建筑并網(wǎng)光伏系統和大規模光伏荒漠電站這兩種形式，將逐漸成為中國光伏市場(chǎng)主流。同時(shí)，太陽(yáng)能光伏發(fā)電可以繼續在解決中國偏遠地區老百姓用電和脫貧方面發(fā)揮重要作用。我們相信，隨著(zhù)石化能源的逐漸耗竭以及太陽(yáng)能技術(shù)和產(chǎn)業(yè)規模的快速發(fā)展，太陽(yáng)能最終將以其高轉換效率、簡(jiǎn)單、可靠、經(jīng)濟和環(huán)保等特性，成為未來(lái)能源之星。