太陽能產業的光輝前景,中國太陽能產業的潛力,中國太陽能產業發展的現狀,太陽能利用方式,光熱利用,光熱發電利用,熱電直接利用,光電利用,光化利用,光生物利用,光熱光電綜合利用,進一步加大對太陽能產業的政策支持,發展建議,加大政策扶持力度,提高技術創新能力,完善產業體系,
太陽能產業的光輝前景
眾所周知,可再生的
新能源將成為二十一世紀能源發展的重中之重.而太陽能作為可再生新能源的重要一員,正在為各個國家各個行業所重視,並吸引了越來越多的關注。
能源業的發展經歷了由薪柴到煤炭、再由煤炭到油氣的兩大轉變。由於作為不可再生資源的石油、天然氣和煤炭可能會在不久的將來消耗殆盡,一些能源問題專家一致認為,開發清潔的可再生能源是大勢所趨。據預測,2050年世界人口將增至89億,屆時的能源需求將是目前的3倍,而可再生能源要占到能源供給量的50%,絕對地說,2050年可再生能源供應量將是現在全球能耗的2倍。到2050年,全球一半的能源需求將通過可再生能源來滿足。
傳統的燃料能源正在一天天減少,對環境造成的危害日益突出,同時全球還有20億人得不到正常的能源供應。當電力、煤炭、石油等不可再生能源頻頻告急,能源問題日益成為制約國際社會經濟發展的瓶頸時,越來越多的國家開始實行“陽光計畫”,開發太陽能資源,尋求經濟發展的新動力。這個時候,全世界都把目光投向了可再生能源,希望可再生能源能夠改變人類的能源結構,維持長遠的可持續發展。在這樣的背景下,太陽能以其獨有的優勢成為了人們關注的焦點。
相比於昂貴並且隨著越來越快的消耗而不斷減少的石油,太陽能的優勢不言而喻。豐富的太陽輻射能是重要的能源,是取之不盡、用之不竭的、無污染、廉價、人類能夠自由利用的能源。太陽能每秒鐘到達地面的能量高達80萬千瓦,假如把地球表面0.1% 的太陽能轉為電能,轉變率5%,每年發電量可達5.6 ×1012千瓦小時,相當於目前世界上能耗的40倍。
中國太陽能產業的潛力
中國蘊藏著豐富的太陽能資源,太陽能利用前景廣闊。中國地處北半球,南北距離和東西距離都在5000公里以上。在中國廣闊的土地上,有著豐富的太陽能資源。大多數地區年平均日輻射量在每平方米4千瓦時以上,西藏日輻射量最高達每平米7千瓦時。年日照時數大於2000小時。中國的太陽能資源的理論儲量達每年17000億噸標準煤,與同緯度的其他國家相比,與美國相近,比歐洲、日本優越得多,因而有巨大的開發潛能,開發利用的潛力非常廣闊。
如果將這些太陽能全都用於發電,約等於上萬個三峽工程發電量的總和。我國已經開始在推廣太陽能光伏發電系統,到2010年,我國太陽能光伏發電總容量將達到40萬千瓦,2020年將達到220萬千瓦,可見我國光伏發電市場潛力之十分巨大。
中國太陽能利用進入大規模實用階段的條件已經成熟。中國已經成為世界上產量最大的太陽能消費品生產國,形成了廣闊的農村太陽能光伏產品消費市場,併網太陽能光伏發電站及建築物屋頂併網太陽能光伏發電工程也已開始啟動。2002-2005 年間,中國光伏產業迅猛發展,已經成為世界光伏產業和市場發展最快的國家之一。
近20年來,中國光伏產業長期維持在全球市場1%左右的份額。2003、2004年中國太陽電池組件的生產量有了大幅度增長,2003 年達1.2萬千瓦,約占世界份額的2.2%,2004年達3.5 萬千瓦,約占3%。
中國太陽能產業發展的現狀
在國際光伏市場巨大潛力的推動下,各國的光伏製造業爭相投入巨資,擴大生產,以爭一席之地。中國作為世界能源消耗第二大的國家也不例外。在這一波熱潮中,中國的太陽能熱利用走在了世界的前面。目前,中國太陽能熱利用面積已占世界的76%,生產和普及面積都是世界第一。許多國家都肯定了中國發展太陽能的成就,美國的CNN 聲稱,“在不久的將來,中國可能成為太陽的主宰”;挪威電視台更是斷言,2032年中國將取代美國成為
世界超級大國,根據就是中國屆時將成為世界新能源的“巨無霸”。
過去十多年,我國太陽能熱利用產業取得了長足進步,生產企業已經發展到了5000餘家。市場規模越來越來大,自上世紀90年代末以來,一直保持著30%的年增長。目前,我國的太陽能熱利用產業體系已經較為完善,初步形成了合理配套的產業鏈和基礎標準體系,建立健全了檢測認證體系。更為重要的是,中國自主創新的太陽能鍍膜真空集熱管,已經獲得了國際公認,這意味著中國企業掌握了太陽熱利用領域95% 的核心技術。在套用方面,太陽能與建築的結合也獲得了長足進展,太陽能取暖和工業化利用也取得了成效。
中國太陽能熱利用產業儘管發展勢頭喜人,但難免泥沙俱下。對於一個新興行業來說,起步發展階段必然存在不少問題,繁榮的外表下常常潛藏著隱憂。與國際上蓬勃發展的光伏發電相比,中國落後於已開發國家10-15 年,甚至明顯落後於印度。雖然中國的光伏發電技術不斷進步,價格逐漸下降,但是由於發展時間短、經驗不足,從整體水平來看,中國光伏產業的發展還是落後於國際水平的。中國太陽能電池生產的技術水平低,發電成本高,又受制於不完整的產業鏈結構,使得國內太陽能企業最終僅承擔了產業鏈中高污染、高耗能的生產環節,賺取的僅為5-6%的加工利潤,同時,光伏產業上游原料的技術壁壘高,主要由美、日等國控制,獲取技術困難。
從能源供應安全和清潔利用的角度出發,世界各國正把太陽能的商業化開發和利用作為重要的發展趨勢。歐盟、日本和美國把2030年以後能源供應安全的重點放在太陽能等可再生能源方面。預計到2030 年太陽能發電將占世界電力供應的10% 以上,2050年達到20%以上。大規模的開發和利用使太陽能在整個能源供應中將占有一席之地。
太陽能利用方式
太陽能產業正快速地發展變化著,而太陽能產業的發展離不開技術的支持和產品的更新。太陽能產業的技術創新,對節約能源具有十分重大的意義。目前,太陽能利用主要有七大技術領域:即光熱利用、光熱發電利用、熱電直接利用、光電利用、光化利用、光生物利用和光熱光電綜合利用等。
光熱利用
直接將太陽的輻射能通過聚焦原理,產生熱能並加以利用的方式。
光熱發電利用
採用大規模聚光鏡匯聚太陽熱能,來加熱接收器中的介質(氣體或液體)並通過換熱裝置轉換為機械能,再帶動發電機產生電能。
熱電直接利用
採用熱電轉換材料,利用seebeek(溫差電效應)和Peltier(溫差電效應的逆效應),直接將熱能轉化為電能。
光電利用
利用光伏原理,產生直流電,直接將太陽輻射能轉變成電能,並將電能儲存在電池組,以備需要時提供穩定的直流電源。
光化利用
將太陽輻射能通過直接分解後,形成水制氫的一種光—化學的轉換方式。
光生物利用
利用植物的光合作用從而實現將太陽能轉換成為生物質能的一種利用方式。
光熱光電綜合利用
集成分光、聚光、熱電聯用等項技術,綜合利用太陽能全波段能量。
進一步加大對太陽能產業的政策支持
《可再生能源法》的頒布和實施,為太陽能利用產業的發展提供了政策的保障;京都議定書的簽定,環保政策的出台和對國際的承諾,給我國的太陽能利用產業帶來機遇;西部的大開發,為太陽能利用產業提供巨大的國內市場;原油價格的上漲,中國能源戰略的調整,使得政府加大對可再生能源發展的支持的力度,所有的這些都為中國太陽能利用產業的發展帶來極大的機會。
目前,建設部為了鼓勵發展使用新能源,與財政部合作,對於使用可再生能源,包括太陽能提供一定的財政補助。但發展太陽能最關鍵的並不是通過政府直接的資金補助,因為資金補助畢竟是有限的,最重要的還是需要制定一個相關的配套政策,用落實到實際的政策來鼓勵開發商和用戶。比如說,如果小區使用了太陽能光電板,那么小區生產的電就可以被電網用一定價格收購,不僅可以節能,同時可以收回成本。或是借用日本的補貼方法,比如說如果一個別墅安裝可發電3—4千瓦的光電板,用戶不使用電的時候,電能可以儲存到電站,政府對安裝的用戶予以一定額度補貼,這種補貼隨著使用壽命逐年降低,但這需要中央政府和地方政府拿出大量的資金補助。在歐洲以及北美地區,太陽能快速發展主要也是依靠政府的財政鼓勵政策。特別是在太陽能發展普遍的德國、西班牙,政府通過減免太陽能使用用戶的一定稅額,來鼓勵普通民眾使用太陽能。
必要的市場拉動是技術進步和產業發展的動力,而技術的進步以及產業的發展可實現光伏發電的規模化發展和成本降低。中國國內太陽能需求的不足,從長遠角度看,可能限制中國光伏產業的發展。國內光伏產業已作好在技術研發等方面投資的準備,但必須有穩定的政策保證這些投資可以獲得相應回報。要實現規模化生產從而提高光伏的競爭力,必須建立和刺激國內消費市場。“中國太陽能光伏發電發展潛力巨大,配合積極穩定的政策扶持,到2030年光伏裝機容量將達1億千瓦,年發電量可達1300億千瓦時,相當於少建30多個裝機容量為60萬千瓦的煤電廠。但成本較高是國內市場缺失的主要障礙,國家政策應予以扶持。”中國資源綜合利用協會可再生能源專業委員會、綠色和平、歐洲光伏產業協會和世界自然基金會日前共同發布了《中國光伏發展報告》。解讀這份報告,我們將會發現如果中國的太陽能產業想要有更進一步的發展,政府政策的支持是必不可少的,只有在政策上
的大力傾斜,我國的太陽能產業才能更快更順利的實現跨越式發展,並趕上世界太陽能發展的潮流。
發展建議
加大政策扶持力度
強化政策扶持力度,進一步完善促進太陽能產業發展的政策環境,並積極探索政府引導和市場機制推動相結合的方法,研究制定推進太陽能套用的激勵政策。目前太陽能資源的開發利用成本高,無法與常規能源競爭,所以更需要政府制定強有力的法規和政策以驅動我國太陽能資源開發利用的商業化發展,從法律和政策層面保證太陽能等可再生能源的發展。
提高技術創新能力
技術創新能力是太陽能發展的重要保障。目前我國太陽能基礎研究仍較薄弱,太陽能開發總研發投入不足,設計能力不足,整個太陽能行業的研發投入占銷售收入的比例還不到 1 % ,遠遠低於其他行業投入的平均水平,嚴重製約了太陽能行業的發展後勁與競爭能力。
完善產業體系
太陽能產業是由製造業、服務業、諮詢業和保險業等組成的一個綜合性很強的產業體系,是太陽能開發和利用的主要途徑。要完善太陽能產業,就必須通過資源整合儘快建立完整、合理的產業鏈,為太陽能產業的規模化發展提供保障。