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摘要:能源是人类社会活动的物质基础,新能源的开发利用是人类的共识。随着世界经济的飞速发展,对能源需求逐年增长,而地球上以石油和煤为主的矿物资源日渐枯竭。同时,随着化石燃料的燃烧,生态环境逐渐恶化,地球逐渐变暖。太阳能是一种清洁的自然再生能源,取之不尽,用之不竭。开发和利用太阳能,既不会出现大气的污染,亦不会影响自然界的生态平衡,而且阳光所及的地方,都有太阳能可以利用,太阳能以其长久性、再生性、无污染等优点备受人们的青睐。
关键词:能源、太阳能、光伏发电
Abstract: the energy is the material basis of human social activities, the development of new energy use is human consensus. With the rapid development of the world economy, the energy demand increased year by year, and earth with oil and coal primarily with the exhaustion of mineral resources. And, as the burning of fossil fuels, ecological environment worsen, the earth warming. Solar energy is a kind of clean natural renewable energy, {inexhaustible}. Development and utilization of solar energy, both neither can appear pollution of the atmosphere, also won't affect the nature of the ecological balance, and sun and of the place, can make use of solar energy, solar energy to its permanent, reproducibility, and pollution-free advantages is the favour of people.
Keywords: energy, solar energy, and photovoltaic power generation
中图分类号:P754.1文献标识码:A 文章编号:
0 引言
随着世界经济的飞速发展,对能源需求逐年增长,而地球上以石油和煤为主的矿物资源日渐枯竭,能源已成为制约各国经济发展的瓶颈。在化石能源供应日趋紧张的背景下,大规模的开发和利用可再生能源已成为未来各国能源战略中的重要组成部分。
1太阳能的优越性
在诸如风能,水利能,潮汐能,太阳能等各种新型清洁能源中,有很多专家学者都对太阳能青睐有加。
首先太阳能具有普遍性:太阳光普照大地,没有地域的限制,可直接开发和利用,且无须开采和运输,并且开发利用太阳能不会污染环境。
其次太阳能总量十分巨大: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,所以说太阳能其总量属现今世界上可以开发的最大能源。
还有最重要的长久性: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。
2国外太阳能利用的基本情况
常规能源资源的有限性和环境压力的增加,使世界上许多国家重新加强了对新能源和可再生能源技术发展的支持。1973年,美国制定了政府级阳光发电计划;1980年又正式将光伏发电列入公共电力规划,累计投资达8亿多美元;1997年美国和欧洲相继宣布"百万屋顶光伏计划",美国计划到2010年安装1000~3000MW太阳电池。日本不甘落后,1997年补贴"屋顶光伏计划"的经费高达9200万美元,安装目标是7600Mw。到目前为止,世界太阳电池年销售量己超过60兆瓦,电池转换效率提高到15%以上,系统造价和发电成本已分别降至4美元/峰瓦和25美分/度电。
3国内太阳能利用的现状我国太目前太阳能的利用主要分为两个方面:
(一)、利用光热效应,即把太阳光的辐射能转换为热能,太阳能热水器和太阳灶就是典型的例子。
我国太阳能热能利用发展较为成熟,已形成较完整的产业体系,太阳能光热产业的核心技术遥遥领先于世界水平,已经成为世界上太阳能集热器最大的生产和使用国,目前最广泛应用的技术是太阳能热水器,截至2006年全国太阳能热水器累积使用已达9000万m3,占世界总量的76%。到2008年,我国太阳能热水器总集热面积运行保有量为1.35亿平方米,年生产能力超过2500万平方米,比2007年增长10%,使用量和年产量均占世界总量的一半以上。
(二)、利用光生伏特效应(简称光伏效应,也称为光生电动势效应),将太阳光的辐射能直接转变为电能,太阳电池就是具有这种性能的半导体器件。受国际大环境的影响和国际项目、政府项目的启动与市场的拉动,我国光伏发电方面进展明显,形成了我国的光伏发电产业。全国光伏电池及组装厂已有10多家,制造能力达10万kW以上。
虽然中国的光伏发电技术不断进步,价格逐渐下降,但是由于发展时间短、经验不足,从整体水平来看,中国光伏产业的发展还落后于国际水平。严格意义来讲我国的光伏发电产业只能属于是一个加工产业,光伏发电原材料90%以上至今仍然需要进口,超过90%利用太阳能的产品出口国外,企业拿到的只是5%~6%的加工费。
4、我国太阳能的发展前景
国际能源组织对太阳能产业的发展前景进行预测,到2020年太阳能光伏发电发展速度复合增长率达到35%,太阳能光伏发电量将达到280TWh以上,占当年总发电量的1%,2040年占总发电量的20%。 2009年我国推出了太阳能屋顶计划和金太阳示范工程,金太阳示范工程提出对并网光伏发电项目原则上按光伏发电系统及其配套输配电工程总投资的50%给予补助,偏远无电地區的独立光伏发电系统按总投资的70%给予补助。受“金太阳工程”和建筑屋顶光伏项目推动,国内光伏内需市场开始启动。国家能源局最新透出的目标是,到2015年国内光伏装机要达500万千瓦;到2020年,光伏装机达2000万千瓦。
从太阳能电池产量来看,目前是晶硅电池占据主导地位,2009年占有超过80%的市场份额,但未来薄膜、聚光光伏和聚光光热随着技术发展也存在发展潜力。因此,随着国内外光伏市场增长,晶硅电池市场前景广阔。
5、推动我国太阳能发展的几点建议
首先是加快太阳能热水器与建筑一体化的示范和试点工作,与建筑结合是加速太阳能产业发展并规范市场的重要途径。由统一的国家太阳能行业管理协调机构联合设计院、企业代表及有关专家加快其示范和推广工作,把太阳能利用纳入建筑设计规范,使太阳能产品成为建筑的配套部件之一。
其次是加大研究开发力度,积极发展我国光伏产业,在全球经济一体化不断深入的背景下,技术引进与自主研发要双管齐下。我国太阳能产业发展起步较晚,与发展太阳能产业较为成功的国家相比,存在着较大差距。为了尽快解决太阳能产业体系不完整的现实问题,积极引进国外的先进技术和设备不失为明智之举。但仅仅依赖技术和设备进口不是产业发展的长远之计,在向外寻求技术支持的同时,政府也应有效地引导产学研结合,促进光伏产业技术的国产化。利用企业的资金实力,结合高校科研院所的技术力量,引导技术从实验室快速走向市场,推动太阳能产业的不断发展。
最后要加强对太阳能产业的政策支持,一方面通过制定系统的产业发展政策调动太阳能产业的生产者、投资者等供方的积极性,通过不断的开发新技术增大太阳能产业的供给量和降低生产成本;另一方面政府政策还应关注太阳能产业消费市场培育,特别是在太阳能产业发展的初期,在其与传统能源相比还处在劣势的情况下,通过政策培育持续的太阳能产业的消费市场,引导能源消费市场做出指向性明确的选择,才能保证供给方的投资信心和投资回报,进而才能确保太阳能产业的长远发展。
6、结束语
我国能源供应主要依靠化石能源,只有通过扩大可再生能源的开发利用来降低化石能源消费比例。从长远来看,大力发展可再生能源可以逐步改善以煤炭为主的能源结构,促进常规能源资源更加合理有效地利用,缓解与能源相关的环境污染问题。开发利用以太阳能、风能为代表的可再生能源,并建立必要的技术贮备,可以减少我国对国外矿物能源的依赖,增强国家抗御能源安全风险的能力。随着太阳能等新型可再生能源的大规模开发利用,我国乃至世界的能源结构必然会有巨大的调整,可以预见将来太阳能将会得到空前发展,人类文明也会更上一个台阶!
参考文献
1、张鹏飞.2009.《光伏发电自动跟踪系统的设计》[D]. 哈尔滨.哈尔滨理工大学
2、李建忠,尹志新,秦嵩. 2009.3.4.《太阳能光伏发电应用研究进展综述》[J]. 广西.广西大学学报(自然科学版)(z1).192—202.
3、龚华. 2009. 《太阳能光伏发电在上海电网中的运用与展望》[A]. 《上海市电气工程设计研究会2009年学术年会论文集》[C].上海.上海市电气工程设计研究会.27—30
4、卢金军,.2007.《太阳能电池的研究现状和产业发展》[J].《科技资讯》.NO.18.
5、王占國,中科院院士,《半导体太阳能电池研发现状与发展趋势》[M].
6、鲁瑾,光伏产业驱动硅材料业高速发展[N].中国电子报2005.8.5
7、罗海基,2005年世界多晶硅产量计划5%[N].中国有色金属报,2004.11.18
8、任爱青,市场短缺引发我国多晶硅产业热[N].中国电子报2005.11.4
9、李锦堂:《20世纪太阳能科技发展的回顾与展望》, 《太阳能学报》1999年特刊。
关键词:能源、太阳能、光伏发电
Abstract: the energy is the material basis of human social activities, the development of new energy use is human consensus. With the rapid development of the world economy, the energy demand increased year by year, and earth with oil and coal primarily with the exhaustion of mineral resources. And, as the burning of fossil fuels, ecological environment worsen, the earth warming. Solar energy is a kind of clean natural renewable energy, {inexhaustible}. Development and utilization of solar energy, both neither can appear pollution of the atmosphere, also won't affect the nature of the ecological balance, and sun and of the place, can make use of solar energy, solar energy to its permanent, reproducibility, and pollution-free advantages is the favour of people.
Keywords: energy, solar energy, and photovoltaic power generation
中图分类号:P754.1文献标识码:A 文章编号:
0 引言
随着世界经济的飞速发展,对能源需求逐年增长,而地球上以石油和煤为主的矿物资源日渐枯竭,能源已成为制约各国经济发展的瓶颈。在化石能源供应日趋紧张的背景下,大规模的开发和利用可再生能源已成为未来各国能源战略中的重要组成部分。
1太阳能的优越性
在诸如风能,水利能,潮汐能,太阳能等各种新型清洁能源中,有很多专家学者都对太阳能青睐有加。
首先太阳能具有普遍性:太阳光普照大地,没有地域的限制,可直接开发和利用,且无须开采和运输,并且开发利用太阳能不会污染环境。
其次太阳能总量十分巨大: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,所以说太阳能其总量属现今世界上可以开发的最大能源。
还有最重要的长久性: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。
2国外太阳能利用的基本情况
常规能源资源的有限性和环境压力的增加,使世界上许多国家重新加强了对新能源和可再生能源技术发展的支持。1973年,美国制定了政府级阳光发电计划;1980年又正式将光伏发电列入公共电力规划,累计投资达8亿多美元;1997年美国和欧洲相继宣布"百万屋顶光伏计划",美国计划到2010年安装1000~3000MW太阳电池。日本不甘落后,1997年补贴"屋顶光伏计划"的经费高达9200万美元,安装目标是7600Mw。到目前为止,世界太阳电池年销售量己超过60兆瓦,电池转换效率提高到15%以上,系统造价和发电成本已分别降至4美元/峰瓦和25美分/度电。
3国内太阳能利用的现状我国太目前太阳能的利用主要分为两个方面:
(一)、利用光热效应,即把太阳光的辐射能转换为热能,太阳能热水器和太阳灶就是典型的例子。
我国太阳能热能利用发展较为成熟,已形成较完整的产业体系,太阳能光热产业的核心技术遥遥领先于世界水平,已经成为世界上太阳能集热器最大的生产和使用国,目前最广泛应用的技术是太阳能热水器,截至2006年全国太阳能热水器累积使用已达9000万m3,占世界总量的76%。到2008年,我国太阳能热水器总集热面积运行保有量为1.35亿平方米,年生产能力超过2500万平方米,比2007年增长10%,使用量和年产量均占世界总量的一半以上。
(二)、利用光生伏特效应(简称光伏效应,也称为光生电动势效应),将太阳光的辐射能直接转变为电能,太阳电池就是具有这种性能的半导体器件。受国际大环境的影响和国际项目、政府项目的启动与市场的拉动,我国光伏发电方面进展明显,形成了我国的光伏发电产业。全国光伏电池及组装厂已有10多家,制造能力达10万kW以上。
虽然中国的光伏发电技术不断进步,价格逐渐下降,但是由于发展时间短、经验不足,从整体水平来看,中国光伏产业的发展还落后于国际水平。严格意义来讲我国的光伏发电产业只能属于是一个加工产业,光伏发电原材料90%以上至今仍然需要进口,超过90%利用太阳能的产品出口国外,企业拿到的只是5%~6%的加工费。
4、我国太阳能的发展前景
国际能源组织对太阳能产业的发展前景进行预测,到2020年太阳能光伏发电发展速度复合增长率达到35%,太阳能光伏发电量将达到280TWh以上,占当年总发电量的1%,2040年占总发电量的20%。 2009年我国推出了太阳能屋顶计划和金太阳示范工程,金太阳示范工程提出对并网光伏发电项目原则上按光伏发电系统及其配套输配电工程总投资的50%给予补助,偏远无电地區的独立光伏发电系统按总投资的70%给予补助。受“金太阳工程”和建筑屋顶光伏项目推动,国内光伏内需市场开始启动。国家能源局最新透出的目标是,到2015年国内光伏装机要达500万千瓦;到2020年,光伏装机达2000万千瓦。
从太阳能电池产量来看,目前是晶硅电池占据主导地位,2009年占有超过80%的市场份额,但未来薄膜、聚光光伏和聚光光热随着技术发展也存在发展潜力。因此,随着国内外光伏市场增长,晶硅电池市场前景广阔。
5、推动我国太阳能发展的几点建议
首先是加快太阳能热水器与建筑一体化的示范和试点工作,与建筑结合是加速太阳能产业发展并规范市场的重要途径。由统一的国家太阳能行业管理协调机构联合设计院、企业代表及有关专家加快其示范和推广工作,把太阳能利用纳入建筑设计规范,使太阳能产品成为建筑的配套部件之一。
其次是加大研究开发力度,积极发展我国光伏产业,在全球经济一体化不断深入的背景下,技术引进与自主研发要双管齐下。我国太阳能产业发展起步较晚,与发展太阳能产业较为成功的国家相比,存在着较大差距。为了尽快解决太阳能产业体系不完整的现实问题,积极引进国外的先进技术和设备不失为明智之举。但仅仅依赖技术和设备进口不是产业发展的长远之计,在向外寻求技术支持的同时,政府也应有效地引导产学研结合,促进光伏产业技术的国产化。利用企业的资金实力,结合高校科研院所的技术力量,引导技术从实验室快速走向市场,推动太阳能产业的不断发展。
最后要加强对太阳能产业的政策支持,一方面通过制定系统的产业发展政策调动太阳能产业的生产者、投资者等供方的积极性,通过不断的开发新技术增大太阳能产业的供给量和降低生产成本;另一方面政府政策还应关注太阳能产业消费市场培育,特别是在太阳能产业发展的初期,在其与传统能源相比还处在劣势的情况下,通过政策培育持续的太阳能产业的消费市场,引导能源消费市场做出指向性明确的选择,才能保证供给方的投资信心和投资回报,进而才能确保太阳能产业的长远发展。
6、结束语
我国能源供应主要依靠化石能源,只有通过扩大可再生能源的开发利用来降低化石能源消费比例。从长远来看,大力发展可再生能源可以逐步改善以煤炭为主的能源结构,促进常规能源资源更加合理有效地利用,缓解与能源相关的环境污染问题。开发利用以太阳能、风能为代表的可再生能源,并建立必要的技术贮备,可以减少我国对国外矿物能源的依赖,增强国家抗御能源安全风险的能力。随着太阳能等新型可再生能源的大规模开发利用,我国乃至世界的能源结构必然会有巨大的调整,可以预见将来太阳能将会得到空前发展,人类文明也会更上一个台阶!
参考文献
1、张鹏飞.2009.《光伏发电自动跟踪系统的设计》[D]. 哈尔滨.哈尔滨理工大学
2、李建忠,尹志新,秦嵩. 2009.3.4.《太阳能光伏发电应用研究进展综述》[J]. 广西.广西大学学报(自然科学版)(z1).192—202.
3、龚华. 2009. 《太阳能光伏发电在上海电网中的运用与展望》[A]. 《上海市电气工程设计研究会2009年学术年会论文集》[C].上海.上海市电气工程设计研究会.27—30
4、卢金军,.2007.《太阳能电池的研究现状和产业发展》[J].《科技资讯》.NO.18.
5、王占國,中科院院士,《半导体太阳能电池研发现状与发展趋势》[M].
6、鲁瑾,光伏产业驱动硅材料业高速发展[N].中国电子报2005.8.5
7、罗海基,2005年世界多晶硅产量计划5%[N].中国有色金属报,2004.11.18
8、任爱青,市场短缺引发我国多晶硅产业热[N].中国电子报2005.11.4
9、李锦堂:《20世纪太阳能科技发展的回顾与展望》, 《太阳能学报》1999年特刊。