清潔能源之——太陽(yáng)能清潔能源

發(fā)布日期：2022-03-30 00:00 來(lái)源：http://m.thamestown.cn 點(diǎn)擊：

核心提示：豐富的太陽(yáng)輻射能是重要的能源，是取之不盡、用之不竭的、無(wú)污染、廉價(jià)、人類能夠自由利用的能源。

1、光與熱的轉(zhuǎn)換。如太陽(yáng)能熱水器、太陽(yáng)能灶等。

2、光與電的轉(zhuǎn)換，如太陽(yáng)能電池板、太陽(yáng)能車、船等。太陽(yáng)能清潔能源是將太陽(yáng)的光能轉(zhuǎn)換成為其他形式的熱能、電能、化學(xué)能，能源轉(zhuǎn)換過(guò)程中不產(chǎn)生其他有害的氣體或固體廢料，是一種環(huán)保、安全、無(wú)污染的新型能源。

從1615年法國(guó)工程師所羅門?德?考克斯發(fā)明了臺(tái)利用太陽(yáng)能加熱空氣膨脹做功而抽水的機(jī)器開(kāi)始，人類將太陽(yáng)能作為一種能源和動(dòng)力直接加以利用，已有300多年的歷史了。在我國(guó)，太陽(yáng)能作為一種新興的清潔能源，對(duì)它的研究利用起步較晚。但由于太陽(yáng)能具有的多種優(yōu)勢(shì)，加上國(guó)家的扶持政策，在我國(guó)已經(jīng)形成了初步的太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)鏈，并呈現(xiàn)出良好的發(fā)展前景。

我國(guó)太陽(yáng)能利用發(fā)展歷程及出臺(tái)的相關(guān)政策

1973年10月的中東戰(zhàn)爭(zhēng)，引發(fā)了世界性的“能源危機(jī)”。許多國(guó)家，尤其是工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，加強(qiáng)了對(duì)太陽(yáng)能及其它可再生能源技術(shù)發(fā)展的支持，在世界上掀起了開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能的熱潮。當(dāng)年，美國(guó)政府就制定了陽(yáng)光發(fā)電計(jì)劃，太陽(yáng)能研究經(jīng)費(fèi)大幅度增長(zhǎng)；并成立太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)銀行，促進(jìn)太陽(yáng)能產(chǎn)品的商業(yè)化。1974年，日本政府也很快制定了“陽(yáng)光計(jì)劃”，對(duì)本國(guó)的太陽(yáng)能研究利用給予大力支持。

世界上出現(xiàn)的開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能熱潮，對(duì)我國(guó)也產(chǎn)生了巨大的影響。1975年在河南安陽(yáng)召開(kāi)了“全國(guó)次太陽(yáng)能利用工作經(jīng)驗(yàn)交流大會(huì)”，推動(dòng)了我國(guó)太陽(yáng)能帶來(lái)的發(fā)展。太陽(yáng)能研究和推廣工作隨后納入了我國(guó)的政府計(jì)劃，獲得了專項(xiàng)的經(jīng)費(fèi)和物資支持。

1992年聯(lián)合國(guó)在巴西召開(kāi)了“世界環(huán)境與發(fā)展大會(huì)”，通過(guò)了《里約熱內(nèi)盧環(huán)境與發(fā)展宣言》等一系列重要文件。世界各國(guó)都加強(qiáng)了清潔能源技術(shù)的開(kāi)發(fā)，將利用太陽(yáng)能與環(huán)境保護(hù)結(jié)合在一起。世界環(huán)保大會(huì)以后，我國(guó)政府對(duì)環(huán)境與發(fā)展十分重視，提出10年對(duì)策和措施，明確要“因地制宜地開(kāi)發(fā)和推廣太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒊毕?、生物質(zhì)能等清潔能源”，制定了《中國(guó)21世紀(jì)議程》，進(jìn)一步明確了太陽(yáng)能重點(diǎn)發(fā)展目標(biāo)。1995年，國(guó)家計(jì)委、國(guó)家科委和國(guó)家經(jīng)貿(mào)委制定了《新能源和可再生能源發(fā)展綱要》（1996~2010），明確提出了我國(guó)在1996~2010年新能源和可再生能源的發(fā)展目標(biāo)任務(wù)以及相應(yīng)的對(duì)策和措施。

1996年9月，津巴布韋召開(kāi)的“世界太陽(yáng)能高峰會(huì)議”提出了在全球無(wú)電地區(qū)推行“光電工程”的倡議時(shí)，我國(guó)政府立即作出積極響應(yīng)，制定實(shí)施“中國(guó)光明工程“的計(jì)劃。同年由國(guó)家計(jì)委牽頭制定了“中國(guó)光明工程”計(jì)劃。計(jì)劃到2010年，利用風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電技術(shù)解決2300萬(wàn)邊遠(yuǎn)地區(qū)人口的用電問(wèn)題，使他們達(dá)到人均擁有發(fā)電容量100W的水平，相當(dāng)于屆時(shí)全國(guó)人均擁有發(fā)電容量1/3的水平。同時(shí)還將解決地處邊遠(yuǎn)地區(qū)的邊防哨所、微波通訊站、公路道班、輸油管線維護(hù)站、鐵路信號(hào)站的基本供電問(wèn)題。

我國(guó)太陽(yáng)能發(fā)電的成果及現(xiàn)狀

目前，我國(guó)已具有15MW的太陽(yáng)能發(fā)電容量，光伏產(chǎn)業(yè)也形成了較好的基礎(chǔ)。雖然光電成本仍然高于煤電，但在邊遠(yuǎn)地區(qū)，與拉設(shè)電網(wǎng)相比，小型太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施仍然相對(duì)便宜適用。

近年來(lái)，太陽(yáng)能光伏電池的應(yīng)用在我國(guó)西部地區(qū)逐漸擴(kuò)大。國(guó)家電力公司在西藏?zé)o水利資源的地區(qū)先后建設(shè)了10座光伏電站，解決了7個(gè)無(wú)電縣的工業(yè)和生活用電，1.2萬(wàn)余人從中受惠。而過(guò)去這些縣大多用柴油機(jī)發(fā)電，各縣財(cái)政每年要花數(shù)十萬(wàn)元購(gòu)買柴油。另外，西藏還建立了眾多的太陽(yáng)能道班、學(xué)校、邊防哨所、氣象站和廣播電視微波中繼站。青海及周邊地區(qū)的6萬(wàn)余無(wú)電散居戶，利用便攜式小功率光伏系統(tǒng)解決了家庭生活用電問(wèn)題。青海省還在電網(wǎng)無(wú)法延伸也無(wú)水利資源的地區(qū)建成了10個(gè)太陽(yáng)能光伏電站，深受當(dāng)?shù)馗刹咳罕姷臍g迎。新疆則在亞歐光纜、南北疆光纜等工程必經(jīng)之地的無(wú)電地區(qū)，安裝了100多座無(wú)人值站的光伏電源。在西藏地區(qū)已有7個(gè)縣靠太陽(yáng)能解決了用電困難。

相比于蓬勃發(fā)展的世界光伏工業(yè)，中國(guó)光伏工業(yè)還處于起步階段。光伏產(chǎn)量和安裝容量?jī)H為世界1%左右。國(guó)際上方興未艾的光伏集成建筑和非硅系列多晶薄膜電池領(lǐng)域在我國(guó)還幾乎是空白。在國(guó)家實(shí)施西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略和國(guó)內(nèi)綠色環(huán)保工業(yè)開(kāi)始升溫的背景下，近兩年中國(guó)光伏工業(yè)保持了較快的增長(zhǎng)速度，正向光伏工業(yè)世界十強(qiáng)挺進(jìn)。

目前河北保定國(guó)家高新技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)正加快建設(shè)我國(guó)規(guī)模大的多晶硅太陽(yáng)能電池生產(chǎn)基地。該項(xiàng)目集太陽(yáng)能電池、組件及應(yīng)用系統(tǒng)等為一體、一期工程完成后可達(dá)到年產(chǎn)3MW多晶硅太陽(yáng)能電池的能力，填補(bǔ)了我國(guó)在太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)應(yīng)用方面的多項(xiàng)空白，并將大大推動(dòng)太陽(yáng)能電池用低鐵玻璃的生產(chǎn)、銷售市場(chǎng)。另外，云南半導(dǎo)體器件廠、寧波太陽(yáng)能電池廠等太陽(yáng)能光伏企業(yè)正在積極進(jìn)行技術(shù)改造；經(jīng)國(guó)家和地方政府批準(zhǔn)立項(xiàng)，除河北保定外，廣東深圳以及天津也正在籌建年生產(chǎn)能力達(dá)3~5MW的多晶硅和非晶硅太陽(yáng)能電池生產(chǎn)工廠。

但從整體上分析，國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)由于起步較晚，尤其是在太陽(yáng)能電池的開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)上還落后于國(guó)際水平，整體上仍處于產(chǎn)量小、應(yīng)用面窄、產(chǎn)品單一、技術(shù)落后的初級(jí)階段。經(jīng)粗略統(tǒng)計(jì)表明，國(guó)內(nèi)目前僅建有5個(gè)（單晶硅）太陽(yáng)能電池生產(chǎn)廠，年產(chǎn)量約有4.5MW，工廠設(shè)施仍停留在已有引進(jìn)的生產(chǎn)線上。而國(guó)外不少企業(yè)已把眼光瞄準(zhǔn)更為先進(jìn)的薄膜晶體太陽(yáng)能電池的開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)上。這種新一代的先進(jìn)的薄膜晶體太陽(yáng)能電池其轉(zhuǎn)換效率可高達(dá)18.3%，比目前平均轉(zhuǎn)換效率提高了3個(gè)百分點(diǎn)。據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，我國(guó)太陽(yáng)能電池平均轉(zhuǎn)換效率不高，其主要原因是專用材料國(guó)產(chǎn)化程度低，如封裝玻璃就完全依賴進(jìn)口，低鐵含量的高透過(guò)率基板玻璃市場(chǎng)仍不能滿足需求，科研成果還沒(méi)有迅速及完全轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)。