陽(yáng)中蘊(yùn)藏著人類(lèi)取之不盡的能源。太陽(yáng)不停地向宇宙空間中發(fā)送著巨大的能量。據(jù)計(jì)算，僅一秒鐘發(fā)出的能量就相當(dāng)于1．3億億噸標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒時(shí)所放出的熱量。而到達(dá)地球表面的太陽(yáng)能，大約相當(dāng)于目前全世界所有發(fā)電能力總和的20萬(wàn)倍。地球每天接收的太陽(yáng)能，相當(dāng)于全球一年所消耗的總能量的200倍。與其他能源相比，太陽(yáng)能不會(huì)產(chǎn)生有毒、有害氣體和廢渣，因而不污染環(huán)境。同時(shí)太陽(yáng)光隨處都可以得，使用方便、安全；成本低廉，可以再生。 太陽(yáng)能除去數(shù)量巨大之外，還能長(zhǎng)期供給，理論計(jì)算太陽(yáng)尚可維持?jǐn)?shù)十億年之久，此外，太陽(yáng)能隨處都有，不需開(kāi)采和運(yùn)輸，并且是沒(méi)有任何污染的清潔能源。這些都是它的獨(dú)特之處。但是，它的能量密度很低，只有1W／m2，并且受氣候影響，具有不穩(wěn)定性，這些又給太陽(yáng)能的利用帶來(lái)很大困難。在新能源中，當(dāng)前太陽(yáng)能發(fā)電的成本較高，大約是生物質(zhì)發(fā)電（沼氣發(fā)電）的7～12倍，風(fēng)能發(fā)電的6～10倍。但太陽(yáng)能與其他新能源相比在資源潛力和持久適用性方面更具優(yōu)勢(shì)，從長(zhǎng)遠(yuǎn)前景來(lái)看，光伏發(fā)電是最具潛力的戰(zhàn)略替代發(fā)電技術(shù)。到本世紀(jì)后期，太陽(yáng)能發(fā)電將在世界電能結(jié)構(gòu)中占據(jù)80％的位置。就資源儲(chǔ)量而言，大陸地處北半球，總面積2／3以上地區(qū)年日照時(shí)數(shù)大于2200小時(shí)，其中西藏、青海、新疆、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古高原均為太陽(yáng)能資源豐富地區(qū)；除四川盆地、貴州省資源稍差外，東部、南部及東北等其它地區(qū)都是資源較富和中等區(qū)。太陽(yáng)能資源理論存儲(chǔ)總量達(dá)每年17000億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，與美國(guó)相近，比歐洲、日本優(yōu)越得多。 按照日本新能源計(jì)劃、歐盟可再生能源白皮書(shū)、美國(guó)光伏計(jì)劃等推算，2010年全球光伏發(fā)電并網(wǎng)裝機(jī)容量將達(dá)到15GW（1500萬(wàn)千瓦，屆時(shí)仍不到全球發(fā)電總裝機(jī)容量的1％），至2030年全球光伏發(fā)電裝機(jī)容量將達(dá)到300GW（屆時(shí)整個(gè)產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值有可能突破3000億美元），至2040年光伏發(fā)電將達(dá)到全球發(fā)電總量的15％－20％。按此計(jì)劃推算，2010－2040年，光伏行業(yè)的復(fù)合增長(zhǎng)率將高達(dá)25％以上。大陸2006年正式發(fā)布實(shí)施《可再生能源法》，承諾2010年太陽(yáng)能光伏累計(jì)裝機(jī)容量450MW，而大陸2004年累計(jì)太陽(yáng)能光伏裝機(jī)65MW，由此計(jì)算，未來(lái)幾年大陸光伏產(chǎn)業(yè)復(fù)合成長(zhǎng)率將達(dá)到38％。在世界各國(guó)發(fā)起的大規(guī)模國(guó)家光伏發(fā)展計(jì)劃和太陽(yáng)能屋頂計(jì)劃的刺激和推動(dòng)下，世界光伏工業(yè)上世紀(jì)末最后10年的平均增長(zhǎng)率為20％，從1991年的55兆瓦增長(zhǎng)到2000年的287兆瓦。而進(jìn)入新千年后，全球光伏組件的年均增長(zhǎng)率更是高達(dá)30％以上，2003年全球的產(chǎn)量達(dá)到了744兆瓦，光伏產(chǎn)業(yè)成為全球發(fā)展最快的新興行業(yè)之一。目前太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的成本頗為高昂，一臺(tái)能滿足家庭日常電器需要的200W的光伏系統(tǒng)，市場(chǎng)價(jià)為15000元，太陽(yáng)能光伏發(fā)電成本約為2．8－3元／千瓦時(shí)，隨著技術(shù)進(jìn)步和規(guī)模擴(kuò)大，估計(jì)到2015年成本方可降到0．5元／千瓦時(shí)。而火力發(fā)電的成本僅為0．2元／千瓦時(shí)，水力發(fā)電的運(yùn)營(yíng)成本僅為0．03－0．05元／千瓦時(shí)。太陽(yáng)能發(fā)電的自主性需求集中在供電成本過(guò)高的邊遠(yuǎn)地區(qū)和部分特殊的場(chǎng)合如太空等。 政府采購(gòu)是當(dāng)前光伏需求的主要?jiǎng)恿?，德?guó)政府宣布將興建10萬(wàn)個(gè)太陽(yáng)能發(fā)電屋頂?shù)哪繕?biāo)。意大利計(jì)劃興建一萬(wàn)個(gè)太陽(yáng)能發(fā)電屋頂。日本政府已實(shí)現(xiàn)安裝7000套屋頂太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)。美國(guó)政府提出實(shí)施“百萬(wàn)屋頂計(jì)劃” 。各國(guó)政府在推廣民用太陽(yáng)能系統(tǒng)方面政策積極，如實(shí)行部分贈(zèng)款、無(wú)息貸款等政策。德國(guó)在安裝補(bǔ)貼的同時(shí)還承諾以高出普通電價(jià)幾倍的價(jià)格購(gòu)買(mǎi)居民家中多余的太陽(yáng)能電量，在居民家中并網(wǎng)用電，以0．5歐元／度的價(jià)格購(gòu)買(mǎi)0．1歐元／度的居民自用電。 2002年全球太陽(yáng)電池和光伏組件產(chǎn)量約600MW，其中日本占45％，美國(guó)25％，歐洲約22％。日本是光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展最快的因家，在不到10年的時(shí)間里超過(guò)了美國(guó)，2001年世界10大太陽(yáng)電池生產(chǎn)廠，日本就有4家，分別是夏普、京都陶瓷、三洋和三菱。2004年全球太陽(yáng)光伏新增裝機(jī)容量約927MW。在美日德三個(gè)世界最大的光伏應(yīng)用市場(chǎng)，以光伏集成建筑為核心的光伏屋頂并網(wǎng)發(fā)電市場(chǎng)占據(jù)了絕對(duì)的市場(chǎng)份額，尤其日本和德國(guó)近幾年光伏年度安裝幾乎全部是并網(wǎng)應(yīng)用。而包括大陸在內(nèi)的發(fā)展中國(guó)家，邊遠(yuǎn)無(wú)電地區(qū)離網(wǎng)應(yīng)用仍然是最主要的光伏應(yīng)用市場(chǎng)。2004年德國(guó)對(duì)其可再生能源法律進(jìn)行了修改和完善，保證了對(duì)光伏應(yīng)用的新一輪補(bǔ)貼，德國(guó)光伏市場(chǎng)呈現(xiàn)井噴式的增長(zhǎng)，德國(guó)光伏市場(chǎng)也一躍成為超過(guò)日本的世界最大光伏市場(chǎng)。在日本光伏電力已經(jīng)逐漸具備了不需要依靠補(bǔ)貼的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，政府的投入主要轉(zhuǎn)移到研發(fā)和一些示范項(xiàng)目的支持上面。以加州為代表的美國(guó)各州對(duì)光伏應(yīng)用的補(bǔ)貼政策則是美國(guó)光伏市場(chǎng)持續(xù)增長(zhǎng)的主要?jiǎng)恿ΑＭ苿?dòng)太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)的主要因素如下：太陽(yáng)能電池技術(shù)逐步成熟，產(chǎn)品成本快速下降；石油、煤炭等能源價(jià)格上漲，太陽(yáng)能的替代作用將逐步顯現(xiàn)；全球環(huán)境保護(hù)意識(shí)快速提升，對(duì)太陽(yáng)能等清潔能源的需求上升；各國(guó)政府對(duì)太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)的政策扶持和價(jià)格補(bǔ)貼。目前世界光伏制造仍然主要由日本、德國(guó)和美國(guó)三強(qiáng)所分享。2002年以來(lái)，大陸光伏制造能力呈現(xiàn)跨越式的發(fā)展，2004年已經(jīng)全面躋身世界光伏制造五強(qiáng)，目前中國(guó)總體上已經(jīng)成為繼日德美之后的世界第四大光伏制造國(guó)。同光伏電池制造一樣，目前世界光伏組件制造也主要集中在美日德三國(guó)，2004年世界10大光伏組件制造商中的8家都來(lái)自這三國(guó)。不過(guò)中國(guó)、印度等發(fā)展中國(guó)家的制造規(guī)模和份額正日益增加。特別是中國(guó)目前已經(jīng)成為繼美日德之后世界第四大光伏組件生產(chǎn)國(guó)。2004年中國(guó)無(wú)錫尚德公司則首次躋身世界光伏組件制造十強(qiáng)。 1839年，法國(guó)物理學(xué)家A．E．貝克勒爾意外地發(fā)現(xiàn)，用兩片金屬浸入溶液構(gòu)成的伏打電池，受到陽(yáng)光照射時(shí)會(huì)產(chǎn)生額外的伏打電勢(shì)，他把這種現(xiàn)象稱為光生伏打效應(yīng)。1883年，有人在半導(dǎo)體硒和金屬接觸處發(fā)現(xiàn)了固體光伏效應(yīng)。后來(lái)就把能夠產(chǎn)生光生伏打效應(yīng)的器件稱為光伏器件。由于半導(dǎo)體PN結(jié)器件在陽(yáng)光下的光電轉(zhuǎn)換效率最高，所以通常把這類(lèi)光伏器件稱為太陽(yáng)能電池，也稱光電池或太陽(yáng)電池。太陽(yáng)能電池solar cell，又稱光電池、光生伏打電池，是一種將光能直接轉(zhuǎn)換成電能的半導(dǎo)體器件。現(xiàn)主要有硅、硫化鎘、砷化鎵太陽(yáng)能電池。 太陽(yáng)能電池應(yīng)用領(lǐng)域 1．用戶太陽(yáng)能電源：（1）小型電源10－100W不等，用于邊遠(yuǎn)無(wú)電地區(qū)如高原、海島、牧區(qū)、邊防哨所等軍民生活用電，如照明、電視、收錄機(jī)等；（2）3－5KW家庭屋頂并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)；（3）光伏水泵：解決無(wú)電地區(qū)的深水井飲用、灌溉。2．交通領(lǐng)域：如航標(biāo)燈、交通／鐵路信號(hào)燈、交通警示／標(biāo)志燈、路燈、高空障礙燈、高速公路／鐵路無(wú)線電話亭、無(wú)人值守道班供電等。 3．通訊／通信領(lǐng)域：太陽(yáng)能無(wú)人值守微波中繼站、光纜維護(hù)站、廣播／通訊／尋呼電源系統(tǒng)；農(nóng)村載波電話光伏系統(tǒng)、小型通信機(jī)、士兵GPS供電等。 4． 石油、海洋、氣象領(lǐng)域：石油管道和水庫(kù)閘門(mén)陰極保護(hù)太陽(yáng)能電源系統(tǒng)、石油鉆井平臺(tái)生活及應(yīng)急電源、海洋檢測(cè)設(shè)備、氣象／水文觀測(cè)設(shè)備等。 5．太陽(yáng)能制氫加燃料電池的再生發(fā)電系統(tǒng)；海水淡化設(shè)備供電； 衛(wèi)星、航天器、空間太陽(yáng)能電站等。
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馬經(jīng)理