顧建疆　張東虞

摘 要：當(dāng)今社會，能源和環(huán)境成為兩大主題，尤其是近年來隨著經(jīng)濟和社會的發(fā)展，城市環(huán)境問題越來越發(fā)突出，過去幾年，很多城市均出現(xiàn)大量的霧霾天氣，使人們越來越關(guān)注和重視環(huán)境保護問題，因此，開發(fā)利用綠色環(huán)保新能源就成為了人們迫切的需求，太陽能作為可再生潔凈能源，具有以下優(yōu)點：綠色環(huán)保、清潔無污染且可再生，因此，受到世界各國的青睞，光伏發(fā)電技術(shù)越來越受到重視。

關(guān)鍵詞：光伏發(fā)電；能源；環(huán)保

中圖分類號：TM615 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）17-0035-01

能源問題是當(dāng)今社會面臨的最大問題，能源是推動社會發(fā)展和進步的原動力，如果能源供應(yīng)一旦短缺，會直接或間接會影響到社會的經(jīng)濟發(fā)展和社會穩(wěn)定。目前我國經(jīng)濟發(fā)展的主要來源是煤炭、石油、天然氣等，但這些能源的儲存量是有限的，為不可再生能源，并且在石油、煤炭的利用過程中，會對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。

因此，能源枯竭和環(huán)境污染問題對當(dāng)今社會影響日益嚴(yán)重，利用和開發(fā)新的潔凈能源日益受到世界各國的重視和廣泛關(guān)注。各國科研工作者在對風(fēng)能、核能、潮汐能、地?zé)崮堋⑻柲艿确矫孀隽松钊胙芯?，并且這些新能源越來越多的應(yīng)用在現(xiàn)實工作和生活中。太陽能是可再生能源，如今全球能源緊缺，全社會都在倡導(dǎo)“綠色、環(huán)保、高效”的能源利用理念下，世界各國都將太陽能的利用開發(fā)作為本國可持續(xù)發(fā)展的重要內(nèi)容之一。我國的太陽能資料較豐富，全國有大約60%地區(qū)年日照時間超過2 000 h，平均總能量約5.86×103 MJ/m3，而當(dāng)今社會對太陽能的利用主要是用于光伏發(fā)電，而作為光伏發(fā)電的太陽能電池板目前主要采用晶體硅作為原料，因為硅材料儲存量非常豐富，對我們大力發(fā)展太陽能提供了保障。

1 光伏的開發(fā)利用現(xiàn)狀——國外

如今，光伏產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為一個世界性的產(chǎn)業(yè)，發(fā)達(dá)國家尤其重視光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，作為新型潔凈能源太陽能可以緩解目前能源緊缺的嚴(yán)峻形勢和生態(tài)壞境被污染的壓力，同時，通過技術(shù)進步和世界各國的政策推動，光伏產(chǎn)業(yè)已經(jīng)是世界上新能源開發(fā)研制最快的產(chǎn)業(yè)之一。

從1839年Becqurel發(fā)現(xiàn)“光生伏打效應(yīng)”原理和1954年皮爾松首次研制成單晶硅太陽能電池以來，據(jù)相關(guān)資料顯示，從1997～2007年，太陽能電池的生產(chǎn)量增長了近41.3%。20世紀(jì)80年代以來，雖然世界經(jīng)濟整體低迷，但是光伏技術(shù)仍然保持著兩位數(shù)增長。尤其進入20世紀(jì)90年代，發(fā)展更為迅猛，全世界各國都在不斷的更新技術(shù)、提高工藝水平、開拓光伏產(chǎn)業(yè)市場、并且各國政府也通過政策支持、財政補貼等手段降低光伏發(fā)電成本，推進光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)向前邁進，光伏產(chǎn)業(yè)也躋身于全球高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度最快行列。據(jù)統(tǒng)計，2000年后，世界光伏并網(wǎng)發(fā)電年的增長率達(dá)60%，截止2008年，全球太陽能安裝總量累計達(dá)到15 GW，其中，西班牙的太陽能安裝總量位居世界第一，德國緊隨其后。

美國早在1997年就提出了百萬屋頂計劃，還推出了以2000年為起始年的5年國家光伏計劃，近年又制定了2020～2030年的長期規(guī)劃，預(yù)計2015年的光伏發(fā)電成本降低到6美分/kWh。美國C.Marchetin博士分析出世界一次能源替在趨勢，太陽能將進入快速發(fā)展階段，2050年后，太陽能將占總能源的30%，本世紀(jì)末，太陽能占到首位。

截至2012年9月30日，法國在國內(nèi)和國際新增光伏安裝項目25 529個，國內(nèi)光伏裝機容量達(dá)到2 923 MW。

日本政府為了減小二氧化碳排量，同時借鑒近年來福島核電站事故的經(jīng)驗，對光伏發(fā)電行業(yè)制定了許多優(yōu)惠政策，并出臺了一系列政策導(dǎo)向促使日本光伏發(fā)電普很快，并于2008年成立了國際研究機構(gòu)，從而促進太陽能電池及成本的降低和新型電池的研制。

德國在2000年初確定可再生能源法減免稅收方案，使德國太陽能工業(yè)進入快速發(fā)展時期，特別是在2004年實施了修訂后的《上網(wǎng)電價法》，使光伏發(fā)電市場需求迅猛增長。2007年底，太陽能電池累計采用3.84 GW，2008年光伏發(fā)電裝機容量達(dá)到1.7 GW，成為世界上光伏發(fā)電最大的國家。2009年底，已有20.6 GW推向市場，預(yù)計2020年光伏發(fā)電裝機容量可達(dá)5 100萬kW。

2 光伏的開發(fā)利用現(xiàn)狀——國內(nèi)

與發(fā)達(dá)國家相比，我國光伏項目起步較晚，發(fā)展較慢。目前我國光伏產(chǎn)品也主要應(yīng)用在市政工程，如：太陽能交通指示燈、景觀燈、路燈、光伏幕墻和小區(qū)路燈等。由于光伏發(fā)電成本較高，我國采用光伏發(fā)電區(qū)域通常都是政府投資和一些商業(yè)示范區(qū)，近年來，我國政府不斷加大光伏發(fā)電行業(yè)的投資力度，促進光伏發(fā)電技術(shù)得到了較大的進步，發(fā)電成本和發(fā)電技術(shù)上都得到了很大程度的提高。

我國1958年開始對光伏電池進行研究。1971年首次將太陽能電池應(yīng)用與科研衛(wèi)星東方紅2號上。自20世紀(jì)60年代以來，我國對新能源的開發(fā)和利用越來越重視，從而促使光伏發(fā)電成本和技術(shù)得到了改善和提高。光伏電池產(chǎn)量在2007年達(dá)到1 088 MW，占全世界太陽能電池總量的27.2%，居世界第一。雖然我國生產(chǎn)太陽能電池總量居世界之首，但是我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平有限，至2007年我國光伏裝機容量才達(dá)到20 MW，累計裝機容量才達(dá)到100 MW。

我國政府為了推進光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展，啟動了“光明工程”計劃，截至2010年新增裝機量400 MW，另外，根據(jù)發(fā)改委預(yù)計我國到2020年可達(dá)到50 GW裝機容量，2050年可達(dá)到100 GW裝機容量的預(yù)期目標(biāo)，我國政府加大資金補貼和電價分?jǐn)傁嘟Y(jié)合的方法推動光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，并在“十二五規(guī)劃”中明確提出了光伏發(fā)展的目標(biāo)。

國家發(fā)改委在2011年對大型地面電站的光伏發(fā)電并網(wǎng)電價進行標(biāo)定，對光伏電站的開發(fā)建設(shè)起到了推進作用，也促進了國內(nèi)光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。同年，國內(nèi)宣布將采用中國自主生產(chǎn)制造的組建應(yīng)用于國外開展的發(fā)電項目上，這為我國光伏生產(chǎn)商帶來了巨大的商機。

國內(nèi)光伏企業(yè)逐漸開始將低成本、發(fā)展成熟的光伏發(fā)電技術(shù)應(yīng)用在分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)中，2012年《太陽能發(fā)電發(fā)展“十二五”規(guī)劃》指出，我國將重點在中東部地區(qū)建筑上建設(shè)分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)，并且將完成1 000萬 kW的總裝機容量。國家電網(wǎng)于2012年11月1日起公布6 MW以下分布式光伏發(fā)電項目可免費以10 kW及以下電壓等級并入電網(wǎng)，通過光伏發(fā)電項目發(fā)出電可自行使用，多余電量可以回饋賣給電網(wǎng)，標(biāo)志著普通用戶也可以成為發(fā)電供應(yīng)商。

3 結(jié) 語

光伏發(fā)電與其他常規(guī)的綠色發(fā)電技術(shù)相比，具有下面一些優(yōu)勢：

①無污染排放、不破壞環(huán)境且可持續(xù)發(fā)展，這種綠色能源不用燃料，運行成本低，發(fā)電部件不易損壞，維護起來十分簡單。

②利用太陽能的場合廣泛又靈活。既可獨立于電網(wǎng)運行，也可與電網(wǎng)并行運行。

③可作為電力用戶供電可靠或提高電能質(zhì)量的UPS電源。

④發(fā)電的效率不隨發(fā)電的規(guī)模的大小而變。

⑤就地可取，無需運輸。

⑥光伏發(fā)電系統(tǒng)建設(shè)周期短，模塊化安裝，可以根據(jù)負(fù)荷的增減任意增減太陽電池容量，方便靈活，避免浪費。

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