劉永利 張運(yùn)法

（邢臺(tái)學(xué)院初等教育學(xué)院 河北 邢臺(tái)054001）

當(dāng)前，因化石能源儲(chǔ)量的有限性和利用的污染性等諸多因素，全世界都把目光投向了可再生能源——太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的開發(fā)利用，希望它能改變?nèi)祟惖哪茉唇Y(jié)構(gòu)，維持可持續(xù)發(fā)展。誠然，世界光伏產(chǎn)業(yè)起步較晚，但它是世界上節(jié)約能源、倡導(dǎo)綠色電力的一種主要的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。

1 “光伏效應(yīng)”與光伏材料

“光生伏特效應(yīng)”簡(jiǎn)稱“光伏效應(yīng)”。它是指光照使不均勻半導(dǎo)體或半導(dǎo)體與金屬結(jié)合的不同部位之間產(chǎn)生電位差的現(xiàn)象。首先，它是由光子（光波）轉(zhuǎn)化為電子、光能量轉(zhuǎn)化為電能量的過程；其次，它是形成電壓過程的關(guān)鍵因素，有了電壓，才會(huì)形成電流。光伏材料能將太陽能直接轉(zhuǎn)換成電能的材料。光伏材料又稱太陽能電池材料，只有半導(dǎo)體材料具有這種功能?？勺鎏栯姵夭牧系牟牧嫌袉尉Ч?、多晶硅、非晶硅等。當(dāng)前，晶體硅材料（包括多晶硅和單晶硅）是最主要的光伏材料，其市場(chǎng)占有率在90%以上,而且在今后相當(dāng)長的一段時(shí)期也依然是太陽能電池的主流材料。多晶硅材料的生產(chǎn)技術(shù)長期以來掌握在美、日、德等3個(gè)國家7個(gè)公司的10家工廠手中，形成技術(shù)封鎖、市場(chǎng)壟斷的狀況。近30年來，太陽能利用技術(shù)在研究開發(fā)，商業(yè)化生產(chǎn)，市場(chǎng)開拓方面都獲得了長足發(fā)展，成為世界快速、穩(wěn)定發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)之一。發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為全球各國解決能源與經(jīng)濟(jì)發(fā)展、環(huán)境保護(hù)之間矛盾的最佳途徑之一。

2 方興未艾的光伏產(chǎn)業(yè)

太陽是免費(fèi)的，太陽的光照無處不在。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(jià)、人類能夠自由利用的能源。太陽能是未來最清潔、安全和可靠的能源，發(fā)達(dá)國家正在把太陽能的開發(fā)利用作為能源革命主要內(nèi)容長期規(guī)劃，光伏產(chǎn)業(yè)正日益成為國際上繼IT、微電子產(chǎn)業(yè)之后又一爆炸式發(fā)展的行業(yè)。近年來，德日美等發(fā)達(dá)國家光伏產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，雖然受金融危機(jī)影響，德國、西班牙對(duì)太陽能光伏發(fā)電的扶持力度有所降低，但其它國家的政策扶持力度卻在逐年加大。日本政府2008年11月發(fā)布了“太陽能發(fā)電普及行動(dòng)計(jì)劃”，確定到2030年太陽能發(fā)電量的發(fā)展目標(biāo)是要達(dá)到2005年的40倍，并在3-5年后，將太陽能電池系統(tǒng)的價(jià)格降至目前的一半左右。2009年還專門安排30億日元的補(bǔ)助金，專項(xiàng)鼓勵(lì)太陽能蓄電池的技術(shù)開發(fā)。2008年9月16日，美國參議院通過了一攬子減稅計(jì)劃，其中將光伏行業(yè)的減稅政策（ITC）續(xù)延2-6年。據(jù)美國Spire公司預(yù)測(cè)，2010年的光電池組件交易量將達(dá)到700～4000MW/年 。早在1997年6月美國總統(tǒng)克林頓宣布實(shí)施的美國“百萬屋頂計(jì)劃”，計(jì)劃從1997年開始至2010年，將在百萬個(gè)屋頂上，安裝總?cè)萘窟_(dá)到3025MW.p的光伏系統(tǒng)，并使發(fā)電成本降到6美分/kWh。上述各國屋頂計(jì)劃的實(shí)施，將有力地促進(jìn)太陽能光電的應(yīng)用普及，使太陽能光電進(jìn)入千家萬戶。

這些國家的成功經(jīng)驗(yàn)告訴我們，政府采用優(yōu)惠政策扶持光伏發(fā)電市場(chǎng)，靠規(guī)模市場(chǎng)拉動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步，依賴技術(shù)進(jìn)步和規(guī)模生產(chǎn)降低生產(chǎn)成本，通過提高質(zhì)量和降低價(jià)格贏得更大市場(chǎng)的方針和策略，值得我國借鑒。我們必須積極行動(dòng)，盡早部署，迎頭趕上。只要落實(shí)正確的政策，國家只需有限的投入就能夠?qū)崿F(xiàn)光伏發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)。

中國太陽能資源非常豐富，理論儲(chǔ)量達(dá)每年17000億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。太陽能資源開發(fā)利用的潛力非常廣闊。中國光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)于20世紀(jì)70年代起步，首次將太陽能電池成功地應(yīng)用在“東方紅二號(hào)”人造衛(wèi)星上.此后,又開始將太陽電池應(yīng)用于地面上，并建立了一批光伏生產(chǎn)企業(yè),但是生產(chǎn)規(guī)模小,技術(shù)水平落后,80年代中期,先后引進(jìn)了五條單晶硅太陽電池生產(chǎn)線設(shè)備.提高了產(chǎn)品質(zhì)量,年生產(chǎn)能力猛增到4.5MW.銷售價(jià)格從1980年的80元/W到50元/W左右,然而實(shí)際產(chǎn)量只有幾百千W。

90年代中期進(jìn)入穩(wěn)步發(fā)展時(shí)期。太陽電池及組件產(chǎn)量逐年穩(wěn)步增加。經(jīng)過30多年的努力，已迎來了快速發(fā)展的新階段。在“光明工程”先導(dǎo)項(xiàng)目和“送電到鄉(xiāng)”工程等國家項(xiàng)目及世界光伏市場(chǎng)的有力拉動(dòng)下，中國光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展。

到2007年年底，全國光伏系統(tǒng)的累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到10萬千瓦（100MW），從事太陽能電池生產(chǎn)的企業(yè)達(dá)到50余家，太陽能電池生產(chǎn)能力達(dá)到290萬千瓦（2900MW），太陽能電池年產(chǎn)量達(dá)到1188MW，超過日本和歐洲。

2009年10月16日，2009中國國際硅業(yè)大會(huì)暨光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇在成都隆重召開。工業(yè)和信息化部副部長陳求發(fā)指出，我國是硅產(chǎn)業(yè)和光伏產(chǎn)業(yè)的大國。工業(yè)硅產(chǎn)能、產(chǎn)量和出口量已居世界首位。2008年底我國擁有200萬噸/年以上的工業(yè)硅生產(chǎn)能力，產(chǎn)量達(dá)到120萬噸，其中出口約70萬噸。中國內(nèi)地多晶硅產(chǎn)量超過4000噸，太陽能電池產(chǎn)量超過2000MW。陳求發(fā)強(qiáng)調(diào)，各地方和全行業(yè)要堅(jiān)決貫徹落實(shí)國務(wù)院關(guān)于抑制部分行業(yè)產(chǎn)能過剩和重復(fù)建設(shè)的精神，著力提高我國硅產(chǎn)業(yè)及光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。

在金融危機(jī)形勢(shì)下，2009年3月23日，財(cái)政部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部出臺(tái)《關(guān)于加快推進(jìn)太陽能光電建筑應(yīng)用的實(shí)施意見》，并出臺(tái)了《太陽能光電建筑應(yīng)用財(cái)政補(bǔ)助資金管理暫行辦法》，決定有條件地對(duì)部分光伏建筑進(jìn)行每瓦最多20元人民幣的補(bǔ)貼。這兩個(gè)文件的出臺(tái)，讓國內(nèi)太陽能光伏企業(yè)看到了光明的前景。

在我國能源供需平衡中，可再生能源已經(jīng)具有重要地位。而太陽能光伏發(fā)電的應(yīng)用是光伏系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。當(dāng)然，要使太陽能發(fā)電真正達(dá)到民用水平，主要有兩個(gè)問題需要解決：第一是提高太陽能光電變換效率，降低成本。目前光伏發(fā)電成本高昂，為傳統(tǒng)能源的5-8倍，尚不具備大幅應(yīng)用的條件。目前，我國90%以上的光伏電池組件和系統(tǒng)銷往國外，國內(nèi)建筑安裝應(yīng)用量較小。我國的光伏產(chǎn)業(yè)己出現(xiàn)了典型的產(chǎn)業(yè)與市場(chǎng)倒掛現(xiàn)象，而我國目前的光伏發(fā)電僅限于邊遠(yuǎn)無電地區(qū)和大城市里的一些示范工程。第二是實(shí)現(xiàn)太陽能發(fā)電與電網(wǎng)的連接。大功率光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)以及光伏發(fā)電與建筑相結(jié)合的屋頂并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)都必將成為光伏應(yīng)用最重要的領(lǐng)域，有著十分廣闊的前景。雖然我國電力供應(yīng)業(yè)發(fā)展十分成熟，但是光伏發(fā)電本身規(guī)模小，上網(wǎng)電價(jià)高，對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性均有不利影響，這也是新能源發(fā)電產(chǎn)業(yè)面臨的共同困境。

我國是以煤炭為主要消費(fèi)能源的國家。較之以油、氣為主的能源消費(fèi)主流，能源結(jié)構(gòu)很不合理。在相當(dāng)長的歷史時(shí)期，我國曾把發(fā)展能源、交通作為國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展重點(diǎn)，對(duì)能源資源過度的開采和粗放型使用，不惜以環(huán)境污染作為代價(jià)，試圖突破能源和交通對(duì)國民經(jīng)濟(jì)的制約，致使我國現(xiàn)在的能源開發(fā)面臨著極大的挑戰(zhàn)。曾經(jīng)的炙熱讓我們舍棄了長遠(yuǎn)，追逐那短暫的利益，忘卻了我們的生命之源--降低發(fā)電成本。降低發(fā)電成本意味著光伏行業(yè)要有更大的發(fā)展。當(dāng)前我國十分重視太陽能的開發(fā)和利用，根據(jù)我國太陽能光電發(fā)展計(jì)劃，到2020年的太陽能光電總?cè)萘繉⑦_(dá)到300MWp。

總之，我國對(duì)太陽能的利用起步較晚，潛力很大，特別是我國地域廣袤，太陽能資源豐富，開發(fā)利用太陽能的空間十分廣闊，必須重視其開發(fā)利用，為今后我國的能源提供更多的選擇。

[1]中國產(chǎn)業(yè)竟?fàn)幥閳?bào)網(wǎng)，2009-2012年中國光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景與預(yù)測(cè)報(bào)告，2009-05-04.

[2]中華商務(wù)網(wǎng)訊:研究報(bào)告2009-2012年中國太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢(shì)與投資前景分析報(bào)告，2008-9-28.