一、光伏产业:新能源利用的最新发展方向
从人类能源的进步来看,我们经历了大概三个阶段:第一个是火,第二个是煤炭,第三是石油。能源技术的每一个进步都引起社会生产力的极大提高和人民生活水平的极大改善。生产力的每一次飞跃,人类文明的每一次进步,都是能源起的作用,能源是社会发展最重要的物质基础。自从工业革命以来,人类对能源的需求日渐庞大。时间迈入21世纪,人类在300年工业文明的进程中创造了巨大的财富奇迹。然而,工业文明依赖地球上一次性化石能源消耗而前行的步伐已随着化石能源危机的到来而面临着缓慢发展甚至是停滞的威胁。能源,这给予现代文明血液活力和生命动能的什物,亦正威胁着人类未来的演化。有数据表明,煤、石油和天然气的开采压力不断增加,将致使这些能源在未来数百年内消耗殆尽。因此,寻找新式能源成为了人类的共同课题。
面临能源危机,人类会找到出路吗?人类正在寻找的新能源中,最理想的是太阳能,太阳能是真正取之不尽用之不竭的能源。太阳是永恒的吗?太阳能作为一种古老的能源,早在人类出现之前,即已存在。“晒太阳”可能是人类对太阳能最早、最原始的利用方式。或许,从远古时代开始,“晒太阳”的人类就一直满怀希望和梦想仰望星空,向着太阳遐想:古希腊诞生了阿波罗太阳神的传说,中国也遐想出夸父逐日的神话。自古至今,人类可以利用的所有能源(除核能之外),绝大多数都是由太阳能转化来的。这也是世界各地民族的祖先都崇拜太阳的根本原因。
随着科技的日益发展,太阳能――这一既古老又新颖的能源成为了新的焦点。全球正处在第三次能源变革时期,可再生能源和新能源的发展迅猛,已在世界能源格局当中居于重要地位,并有超越油气等传统化石能源的趋势。其中,太阳能以其绿色、低碳、安全等特性备受各国关注。美国科学家特拉维斯·布拉德福德(Travis Bradford)曾在其创作的《太阳革命》一书中预言,太阳能将在未来20年内成为功效最佳、价格最低廉的替代能源,其价格将在10年内下降一半,20年内下降75%。太阳能是人类拥有的最丰富的可再生能源,是未来最清洁、安全和可靠的能源。发达国家正在把太阳能的开发利用作为能源革命主要内容长期规划。对太阳能的利用主要包括两个方面:一是太阳能发电,通过转换装置把太阳辐射能转换成电能加以利用,由于通常是利用硅材料的光伏效应原理进行光电转换,所以又称为太阳能光伏发电;二是太阳能热利用,通过转换装置把太阳辐射能转换为热能加以利用,再利用热能进行发电的称为太阳能热发电。在太阳能的有效利用当中,大阳能光电利用是近些年来发展最快,最具活力的研究领域,是其中最受瞩目的项目之一。以硅材料的应用开发形成的产业链条称之为光伏产业,包括高纯多晶硅原材料生产、太阳能电池生产、太阳能电池组件生产、相关生产设备的制造等。国际上普遍认为,在长期的能源战略中,太阳能光伏发电在太阳能热发电、风力发电、海洋发电、生物质能发电等许多可再生能源中具有更重要的地位。
在全球发展低碳、绿色经济的时代背景下,具有无污染、可持续、能源总量大等优点的太阳能光伏产业已逐渐登上世界能源舞台。尤其是近几年来,随着太阳能发电技术的日新月异,各种太阳能光伏产品犹如雨后春笋般冒出:从太阳能路灯到太阳能并网发电,从MP3播放器到太阳能汽车……太阳能光伏发电时代已经向我们走来。当前,光伏发电正从补充能源向替代能源过渡。光伏三种技术各有优势市场:晶硅技术已实现规模应用,技术比较成熟,市场认可度高,在未来可见的五年内将仍占主导地位,享有75%以上市场份额。薄膜电池因透光性较好,在建筑一体化应用方面,还可以运用于制作各类小型太阳能应用产品。聚光技术拥有较高的理论转换效率,为光伏发电提供了长期发展的想象空间,是未来大型光伏电站的重要发展方向。伴随着技术的不断进步,光伏发电的成本大幅度下降。德国预测2017年光伏发电成本与常规发电成本相交,之后会比常规发电成本还低,美国则预测2015年前后光伏发电成本与常规发电成本相交。根据世界能源组织对未来光伏发电发展趋势的统计与预测,2000年,光伏发电大概占总发电量的万分之几;2010年,光伏发电大概占总发电量的千分之几;到2020年,光伏发电大概占总发电量的1%;到2030年,光伏发电大概占总发电量的9%左右;到了2040年,光伏发电大概会占总发电量的20%以上;到21世纪末,光伏发电所占比率将更高,预计会突破60%。近年来频频出现的常规能源危机成为制约国际社会经济发展的瓶颈,光伏产业作为绿色、环保的新能源产业,在全球范围风起云涌,越来越成为当今世界蓬勃发展的朝阳产业。阳光是光伏产业的依靠,也预示着光伏产业的未来。