2009-09-04
作者：中國企業(yè)報
據(jù)各國政府及專家較為公認(rèn)統(tǒng)計數(shù)字，目前全球石油已知儲量大約可開采約40年，天然氣可開采約50年，原煤可開采約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50億年積累的能源，在幾十上百年間即將被人類耗盡，能源危機正逐漸蔓延到世界的每個角落，成為經(jīng)濟社會發(fā)展的一個瓶頸。因此，大力發(fā)展生物質(zhì)能、水能、風(fēng)能，尤其是太陽能光伏發(fā)電等可再生能源，已成為人類可持續(xù)發(fā)展和生存延續(xù)必須回答的問題。
太陽能是最經(jīng)濟、最清潔、最環(huán)保的可持續(xù)能源
通過對生物質(zhì)能、水能、風(fēng)能和太陽能等幾種常見新能源的對比分析，我們可以清晰地得出太陽能發(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(nèi)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(dá)到10—15倍，在光照良好的地區(qū)高的可達(dá)到15—20倍。其中生物質(zhì)能、水能和風(fēng)能本質(zhì)上都是太陽能的某種轉(zhuǎn)換形式和轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié)，其本質(zhì)上還是來源于太陽輻射產(chǎn)生的能量；2、從光伏電站建設(shè)成本來看，隨著太陽能光伏發(fā)電的大規(guī)模應(yīng)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(fù)合開發(fā)利用，每千瓦光伏電能的建設(shè)成本在2010年前后可能達(dá)到7000元—1萬元，相比其他可再生能源已具有同樣的經(jīng)濟優(yōu)勢；3、從我國可開發(fā)的資源蘊含量來看，學(xué)者和專家比較公認(rèn)的數(shù)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，而太陽能是2.1萬億千瓦，只需開發(fā)1%即達(dá)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)電方式每千瓦時發(fā)電量的碳排放來看，不計算其上游環(huán)節(jié)：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，而太陽能光伏發(fā)電則接近零排放。并且，在發(fā)電過程中沒有廢渣、廢料、廢水、廢氣排出，沒有噪音，不產(chǎn)生對人體有害物質(zhì)，不會污染環(huán)境；5、從能量轉(zhuǎn)換路線來看，太陽能發(fā)電的能量轉(zhuǎn)換路線，是直接將太陽輻射能轉(zhuǎn)換為電能，是所有可再生能源中對太陽能的轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)最少、利用最直接的方式。一般來說，在整個生態(tài)環(huán)境的能量流動中，隨著轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)的增加、轉(zhuǎn)換鏈條的拉長，能量的損失將呈幾何級增加，并同時大大增加整個系統(tǒng)的運作成本和不穩(wěn)定性。目前，晶體硅太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率實用水平在15%—20%之間，實驗室水平最高目前已達(dá)35%；6、從資源條件尤其是土地占用來看，生物能、風(fēng)能是較為苛刻的，而太陽能則很靈活和廣泛。如果說太陽能發(fā)電要占用土地面積為1的話，風(fēng)力則是太陽能的8—10倍，生物能則達(dá)到100倍。而水電，一個大型水壩的建成往往需要淹沒數(shù)十到上百平方公里的土地。相比而言，太陽能發(fā)電不需要占用更多額外的土地，屋頂、墻面都可成為其應(yīng)用的場所，還可利用我國廣闊的沙漠，通過在沙漠上建造太陽能發(fā)電基地，直接降低沙漠地帶直射到地表的太陽輻射，有效降低地表溫度，減少蒸發(fā)量，進而使植物的存活和生長相當(dāng)程度上成為可能，穩(wěn)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(xù)能源。
我國發(fā)展太陽能光伏產(chǎn)業(yè)具有獨特優(yōu)勢
我國幅員遼闊，太陽能資源十分豐富，全國2/3的國土面積，每平米太陽能年輻射總量達(dá)3350—8400兆焦，平均為5860兆焦（相當(dāng)于199kg標(biāo)準(zhǔn)煤），每年我國地表吸收的太陽能，大約相當(dāng)于2.4萬億噸標(biāo)準(zhǔn)煤的能量，相當(dāng)于2008年全國能源消耗總量28.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤的 842倍。其中西藏西部是我國太陽能資源最富集的地區(qū)，每年最高達(dá)2333千瓦時/平方米（日輻射量6.4千瓦時/平方米），居世界第二位，僅次于非洲撒哈拉沙漠。我國現(xiàn)有沙漠化土地面積100多萬平方公里，且呈逐年擴大趨勢，主要分布在太陽能資源比較豐富的西北和西南地區(qū)，假設(shè)將這些沙漠化土地的1%，用來安裝并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)，按目前比較保守的100Wp/m2技術(shù)水平計算，裝機容量即可達(dá)到10億千瓦，而2008年全國發(fā)電總裝機容量僅為8億千瓦。
近年來，隨著太陽能光伏發(fā)電的大規(guī)模應(yīng)用、快速發(fā)展和巨大前景，其上游的多晶硅大規(guī)模、產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)、應(yīng)用技術(shù)已日趨成熟，尤其是從國內(nèi)及全球現(xiàn)有生產(chǎn)工藝看，已可實現(xiàn)整個多晶硅生產(chǎn)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈和系統(tǒng)內(nèi)部的封閉運行，從而接近零排放水平。近10年來，全球太陽能光伏產(chǎn)業(yè)平均年增長率為41.3%，太陽能電池產(chǎn)業(yè)規(guī)模擴大了35倍。我國2008年太陽能電池產(chǎn)量已突破 2000MW，占全球產(chǎn)量的36.7%。但國內(nèi)太陽能發(fā)電市場發(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，長久、安全、方便和維護簡單、運行成本低等顯著特點，國家應(yīng)進一步配套相關(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)濟增長點，參加全球經(jīng)濟競爭。
據(jù)調(diào)查，歐盟將在2010年安裝3GW（百萬千瓦）的光伏發(fā)電裝置，在2030年增加到200GW左右，全世界可能會達(dá)到1000GW。建筑并網(wǎng)光伏系統(tǒng)和大規(guī)模光伏荒漠電站這兩種形式，將逐漸成為中國光伏市場主流。同時，太陽能光伏發(fā)電可以繼續(xù)在解決中國偏遠(yuǎn)地區(qū)老百姓用電和脫貧方面發(fā)揮重要作用。我們相信，隨著石化能源的逐漸耗竭以及太陽能技術(shù)和產(chǎn)業(yè)規(guī)模的快速發(fā)展，太陽能最終將以其高轉(zhuǎn)換效率、簡單、可靠、經(jīng)濟和環(huán)保等特性，成為未來能源之星。