[科普中国]-太阳能产业

太阳能产业的光辉前景

众所周知,可再生的新能源将成为二十一世纪能源发展的重中之重.而太阳能作为可再生新能源的重要一员,正在为各个国家各个行业所重视，并吸引了越来越多的关注。

能源业的发展经历了由薪柴到煤炭、再由煤炭到油气的两大转变。由于作为不可再生资源的石油、天然气和煤炭可能会在不久的将来消耗殆尽，一些能源问题专家一致认为，开发清洁的可再生能源是大势所趋。据预测，2050年世界人口将增至89亿，届时的能源需求将是目前的3倍，而可再生能源要占到能源供给量的50%，绝对地说，2050年可再生能源供应量将是现在全球能耗的2倍。到2050年，全球一半的能源需求将通过可再生能源来满足2。

传统的燃料能源正在一天天减少，对环境造成的危害日益突出，同时全球还有20亿人得不到正常的能源供应。当电力、煤炭、石油等不可再生能源频频告急，能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈时，越来越多的国家开始实行“阳光计划”，开发太阳能资源，寻求经济发展的新动力。这个时候，全世界都把目光投向了可再生能源，希望可再生能源能够改变人类的能源结构，维持长远的可持续发展。在这样的背景下，太阳能以其独有的优势成为了人们关注的焦点。

相比于昂贵并且随着越来越快的消耗而不断减少的石油,太阳能的优势不言而喻。丰富的太阳辐射能是重要的能源，是取之不尽、用之不竭的、无污染、廉价、人类能够自由利用的能源。太阳能每秒钟到达地面的能量高达80万千瓦，假如把地球表面0.1% 的太阳能转为电能，转变率5%，每年发电量可达5.6 ×1012千瓦小时，相当于目前世界上能耗的40倍。

中国太阳能产业的潜力中国蕴藏着丰富的太阳能资源，太阳能利用前景广阔。中国地处北半球，南北距离和东西距离都在5000公里以上。在中国广阔的土地上，有着丰富的太阳能资源。大多数地区年平均日辐射量在每平方米4千瓦时以上，西藏日辐射量最高达每平米7千瓦时。年日照时数大于2000小时。中国的太阳能资源的理论储量达每年17000亿吨标准煤，与同纬度的其他国家相比，与美国相近，比欧洲、日本优越得多，因而有巨大的开发潜能，开发利用的潜力非常广阔。

如果将这些太阳能全都用于发电，约等于上万个三峡工程发电量的总和。我国已经开始在推广太阳能光伏发电系统，到2010年，我国太阳能光伏发电总容量将达到40万千瓦，2020年将达到220万千瓦，可见我国光伏发电市场潜力之十分巨大3。

中国太阳能利用进入大规模实用阶段的条件已经成熟。中国已经成为世界上产量最大的太阳能消费品生产国，形成了广阔的农村太阳能光伏产品消费市场，并网太阳能光伏发电站及建筑物屋顶并网太阳能光伏发电工程也已开始启动。2002-2005 年间，中国光伏产业迅猛发展，已经成为世界光伏产业和市场发展最快的国家之一。

近20年来，中国光伏产业长期维持在全球市场1%左右的份额。2003、2004年中国太阳电池组件的生产量有了大幅度增长，2003 年达1.2万千瓦，约占世界份额的2.2%，2004年达3.5 万千瓦，约占3%。

中国太阳能产业发展的现状在国际光伏市场巨大潜力的推动下，各国的光伏制造业争相投入巨资，扩大生产，以争一席之地。中国作为世界能源消耗第二大的国家也不例外。在这一波热潮中，中国的太阳能热利用走在了世界的前面。目前，中国太阳能热利用面积已占世界的76%，生产和普及面积都是世界第一。许多国家都肯定了中国发展太阳能的成就，美国的CNN 声称，“在不久的将来，中国可能成为太阳的主宰”；挪威电视台更是断言，2032年中国将取代美国成为
世界超级大国，根据就是中国届时将成为世界新能源的“巨无霸”4。

过去十多年，我国太阳能热利用产业取得了长足进步，生产企业已经发展到了5000余家。市场规模越来越来大，自上世纪90年代末以来，一直保持着30%的年增长。目前，我国的太阳能热利用产业体系已经较为完善，初步形成了合理配套的产业链和基础标准体系，建立健全了检测认证体系。更为重要的是，中国自主创新的太阳能镀膜真空集热管，已经获得了国际公认，这意味着中国企业掌握了太阳热利用领域95% 的核心技术。在应用方面，太阳能与建筑的结合也获得了长足进展，太阳能取暖和工业化利用也取得了成效。

中国太阳能热利用产业尽管发展势头喜人，但难免泥沙俱下。对于一个新兴行业来说，起步发展阶段必然存在不少问题，繁荣的外表下常常潜藏着隐忧。与国际上蓬勃发展的光伏发电相比，中国落后于发达国家10-15 年，甚至明显落后于印度。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是落后于国际水平的。中国太阳能电池生产的技术水平低，发电成本高，又受制于不完整的产业链结构，使得国内太阳能企业最终仅承担了产业链中高污染、高耗能的生产环节，赚取的仅为5-6%的加工利润，同时，光伏产业上游原料的技术壁垒高，主要由美、日等国控制，获取技术困难。

从能源供应安全和清洁利用的角度出发，世界各国正把太阳能的商业化开发和利用作为重要的发展趋势。欧盟、日本和美国把2030年以后能源供应安全的重点放在太阳能等可再生能源方面。预计到2030 年太阳能发电将占世界电力供应的10% 以上，2050年达到20%以上。大规模的开发和利用使太阳能在整个能源供应中将占有一席之地。

太阳能利用方式太阳能产业正快速地发展变化着,而太阳能产业的发展离不开技术的支持和产品的更新。太阳能产业的技术创新,对节约能源具有十分重大的意义。目前,太阳能利用主要有七大技术领域:即光热利用、光热发电利用、热电直接利用、光电利用、光化利用、光生物利用和光热光电综合利用等5。

光热利用直接将太阳的辐射能通过聚焦原理,产生热能并加以利用的方式。

光热发电利用采用大规模聚光镜汇聚太阳热能,来加热接收器中的介质(气体或液体)并通过换热装置转换为机械能,再带动发电机产生电能。

热电直接利用采用热电转换材料,利用seebeek(温差电效应)和Peltier(温差电效应的逆效应),直接将热能转化为电能。

光电利用利用光伏原理,产生直流电,直接将太阳辐射能转变成电能,并将电能储存在电池组,以备需要时提供稳定的直流电源。

光化利用将太阳辐射能通过直接分解后,形成水制氢的一种光—化学的转换方式。

光生物利用利用植物的光合作用从而实现将太阳能转换成为生物质能的一种利用方式。

光热光电综合利用集成分光、聚光、热电联用等项技术,综合利用太阳能全波段能量。

进一步加大对太阳能产业的政策支持《可再生能源法》的颁布和实施，为太阳能利用产业的发展提供了政策的保障；京都议定书的签定，环保政策的出台和对国际的承诺，给我国的太阳能利用产业带来机遇；西部的大开发，为太阳能利用产业提供巨大的国内市场；原油价格的上涨，中国能源战略的调整，使得政府加大对可再生能源发展的支持的力度，所有的这些都为中国太阳能利用产业的发展带来极大的机会6。

目前，建设部为了鼓励发展使用新能源，与财政部合作，对于使用可再生能源，包括太阳能提供一定的财政补助。但发展太阳能最关键的并不是通过政府直接的资金补助，因为资金补助毕竟是有限的，最重要的还是需要制定一个相关的配套政策，用落实到实际的政策来鼓励开发商和用户。比如说，如果小区使用了太阳能光电板，那么小区生产的电就可以被电网用一定价格收购，不仅可以节能，同时可以收回成本。或是借用日本的补贴方法，比如说如果一个别墅安装可发电3—4千瓦的光电板，用户不使用电的时候，电能可以储存到电站，政府对安装的用户予以一定额度补贴，这种补贴随着使用寿命逐年降低，但这需要中央政府和地方政府拿出大量的资金补助。在欧洲以及北美地区，太阳能快速发展主要也是依靠政府的财政鼓励政策。特别是在太阳能发展普遍的德国、西班牙，政府通过减免太阳能使用用户的一定税额，来鼓励普通民众使用太阳能。

必要的市场拉动是技术进步和产业发展的动力，而技术的进步以及产业的发展可实现光伏发电的规模化发展和成本降低。中国国内太阳能需求的不足，从长远角度看，可能限制中国光伏产业的发展。国内光伏产业已作好在技术研发等方面投资的准备，但必须有稳定的政策保证这些投资可以获得相应回报。要实现规模化生产从而提高光伏的竞争力，必须建立和刺激国内消费市场。“中国太阳能光伏发电发展潜力巨大，配合积极稳定的政策扶持，到2030年光伏装机容量将达1亿千瓦，年发电量可达1300亿千瓦时，相当于少建30多个装机容量为60万千瓦的煤电厂。但成本较高是国内市场缺失的主要障碍，国家政策应予以扶持。”中国资源综合利用协会可再生能源专业委员会、绿色和平、欧洲光伏产业协会和世界自然基金会日前共同发布了《中国光伏发展报告》。解读这份报告，我们将会发现如果中国的太阳能产业想要有更进一步的发展，政府政策的支持是必不可少的，只有在政策上
的大力倾斜，我国的太阳能产业才能更快更顺利的实现跨越式发展，并赶上世界太阳能发展的潮流。

发展建议加大政策扶持力度强化政策扶持力度，进一步完善促进太阳能产业发展的政策环境，并积极探索政府引导和市场机制推动相结合的方法，研究制定推进太阳能应用的激励政策。目前太阳能资源的开发利用成本高，无法与常规能源竞争，所以更需要政府制定强有力的法规和政策以驱动我国太阳能资源开发利用的商业化发展，从法律和政策层面保证太阳能等可再生能源的发展4。

提高技术创新能力技术创新能力是太阳能发展的重要保障。目前我国太阳能基础研究仍较薄弱，太阳能开发总研发投入不足，设计能力不足，整个太阳能行业的研发投入占销售收入的比例还不到 1 % ，远远低于其他行业投入的平均水平，严重制约了太阳能行业的发展后劲与竞争能力。

完善产业体系太阳能产业是由制造业、服务业、咨询业和保险业等组成的一个综合性很强的产业体系，是太阳能开发和利用的主要途径。要完善太阳能产业，就必须通过资源整合尽快建立完整、合理的产业链，为太阳能产业的规模化发展提供保障。