摘要 太陽能光發(fā)電比太陽能熱發(fā)電有更為迅速的價格下降的空間,而且還可能下降到比煤發(fā)電成本更為低廉。“中國太陽能資源將至少是風(fēng)能資源的100倍!”著名理論物理學(xué)家何祚庥在他的一份關(guān)于再生能...
太陽能光發(fā)電比太陽能熱發(fā)電有更為迅速的價格下降的空間,而且還可能下降到比煤發(fā)電成本更為低廉。 “中國太陽能資源將至少是風(fēng)能資源的100倍!”著名理論物理學(xué)家何祚庥在他的一份關(guān)于再生能源的文稿里說,“人類的未來將是一個太陽能時代的未來。太陽能的利用不限于光能轉(zhuǎn)化為電能的光電效應(yīng),太陽能還能廣泛地用做日常生活的供暖和供冷,而太陽能定日鏡的廣泛利用,還能提供各類工業(yè)和家庭生活中所需要的處于高溫狀態(tài)下的熱能”。何祚庥再一次將公眾視線聚焦到可再生能源——太陽能的利用上。
當(dāng)電力、煤炭、石油等不可再生能源頻頻告急,能源問題日益成為制約國際社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸時,越來越多的國家開始實行“陽光計劃”,開發(fā)太陽能資源,尋求經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新動力。太陽能每秒鐘到達(dá)地面的能量高達(dá)80萬千瓦,把地球表面0.1%的太陽能轉(zhuǎn)為電能,轉(zhuǎn)變率為5%,每年發(fā)電量可達(dá)5.6×1012千瓦小時,相當(dāng)于目前世界上能耗的40倍。太陽能作為新型清潔能源,其產(chǎn)業(yè)化不僅可以帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益,更重要的是為人類創(chuàng)造了一種新的生活形態(tài),使人類進(jìn)入一個節(jié)約能源減少污染的時代。
全國人大代表、皇明太陽能集團(tuán)董事長黃鳴認(rèn)為, 解決中國能源問題從做“減法”開始,僅以太陽能為例,“做減法”的空間非常廣闊。其經(jīng)濟(jì)效益和社會效益都是非常驚人的。根據(jù)皇明集團(tuán)的數(shù)據(jù),10年來,皇明累計推廣太陽能800萬平方米,為國家節(jié)約1000多萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤,減少各類污染500多萬噸。
光伏產(chǎn)業(yè)進(jìn)步空間巨大
太陽能利用中最重要的是光伏產(chǎn)業(yè)。20世紀(jì)80年代以來,光伏產(chǎn)業(yè)是世界上增長最快的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)之一。
這些年來人們對太陽能光電池所做的努力,已經(jīng)使多晶硅光電池轉(zhuǎn)化率達(dá)到15%,單晶硅光電池轉(zhuǎn)化率是20%,砷化鎵光電池是25%,在實驗室中特制的砷化鎵光電池甚而已高達(dá)35%~36%。業(yè)內(nèi)專家表示,太陽能光伏發(fā)電是目前已知發(fā)電方式中最清潔、最安全、潛力最大的新興發(fā)電方式。
在現(xiàn)有太陽能光電池的發(fā)電模式中,多數(shù)采用方位固定的大面積的平板式光電轉(zhuǎn)化模式。如果能有高轉(zhuǎn)化率的聚光光電池供應(yīng),亦即這一光電池不僅在通常太陽光的輻照下能維持25%~35%的光轉(zhuǎn)化率,而且能在聚光條件下,如將太陽光聚光300~700倍,將能期望用較少量的聚光電池,獲得較大的光伏電能。現(xiàn)在國際市場上已出現(xiàn)有這種聚光電池,其光電轉(zhuǎn)化率高達(dá)30%。
何祚庥指出:太陽能光發(fā)電比太陽能熱發(fā)電有更為迅速的價格下降的空間,而且還可能下降到比煤發(fā)電成本更為低廉。
有關(guān)數(shù)據(jù)顯示,在國際市場上,“目前太陽電池的價格大約為每瓦3.15美元,并網(wǎng)系統(tǒng)價格為每瓦6美元,發(fā)電成本為每千瓦小時0.25美元。”也就是說,太陽能光電系統(tǒng)的發(fā)電成本,約為1996年美國煤電成本4.8~5.5美分/千瓦時的5倍。但是,太陽能光伏電池的未來非常廣闊。很多人認(rèn)為到了2020年,光伏電池成本將由現(xiàn)在的25美分/千瓦時下降到10美分/千瓦時,也有人認(rèn)為到2010年即能下降到10美分/千瓦時。
核心技術(shù)、原材料受制于人
多晶硅是電子信息產(chǎn)業(yè)和太陽能光伏發(fā)電行業(yè)的最重要原料。長期以來,世界多晶硅制造技術(shù)主要由美國、日本、德國的七大公司壟斷。
據(jù)中國工程院專家調(diào)查,2005年我國對多晶硅的需求量為3800噸,其中光伏產(chǎn)業(yè)需求2691噸,而2004年我國多晶硅的產(chǎn)量只有60噸,即使全部供應(yīng)光伏產(chǎn)業(yè),也僅能滿足市場需求的2.6%,大量的缺口只能依賴進(jìn)口。
而目前國際市場上的多晶硅也供不應(yīng)求。2004年國際上多晶硅的總產(chǎn)量為2.4萬噸,而全球市場需求量為2.62萬噸,出現(xiàn)了2千多噸的市場缺口。由于市場供不應(yīng)求,多晶硅的價格大幅上漲,一公斤太陽級多晶硅材料由兩三年前的13美元,一路猛漲到46美元,漲幅高達(dá)250%。由于中國的需求量大,一些國外的多晶硅生產(chǎn)企業(yè)已開始對我國實行限購和禁購。
原材料受制于人,不僅成為制約我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸,還在一定程度上造成了行業(yè)的混亂。由于眾多國際炒家的炒作,我國國內(nèi)市場上的多晶硅價格目前已高達(dá)85~100美元,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國際市場價格。
西安交通大學(xué)太陽能研究所施鈺川所長指出,在我國的光伏產(chǎn)業(yè)鏈中,附加值高、環(huán)境污染小的環(huán)節(jié)都控制在國外公司,而將附加值低、能耗高的環(huán)節(jié)都留給了中國,目前我國的太陽電池生產(chǎn)線基本上都是從國外進(jìn)口的,產(chǎn)品原材料也是高價買來的,產(chǎn)品的出口價格也受制于國外公司,因此“大頭”都讓老外賺去了,我國太陽能企業(yè)所得到的不過是5%~6%的加工利潤。
光伏發(fā)電核心技術(shù)和主流市場都被國外壟斷,我國不僅缺乏核心技術(shù),市場也幾乎是一片空白,與中國太陽能光熱占世界76%的局面形成極大反差,而中國經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速發(fā)展所凸現(xiàn)的能源危機又急需光伏產(chǎn)業(yè)快速啟動和發(fā)展。
黃鳴提出,要領(lǐng)航世界太陽能產(chǎn)業(yè)發(fā)展,必須依靠技術(shù)創(chuàng)新、擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù),而不能像汽車、VCD等行業(yè)一樣依賴“外援”。只有自主創(chuàng)新掌握太陽能核心技術(shù),才能全面領(lǐng)航世界太陽能產(chǎn)業(yè)。今年10月,在上海舉行的第十五屆國際光伏科學(xué)與工程大會上,皇明太陽能集團(tuán)推出“龍光1號”中空BIPV(建筑一體化光伏組件),“建筑物能自己發(fā)電”,這個產(chǎn)品創(chuàng)造性地提高了光伏電池中空組件的功率和壽命,使電池組件大規(guī)模應(yīng)用于現(xiàn)代建筑成為可能。
黃鳴建議,現(xiàn)在中國的太陽能正處在發(fā)達(dá)國家20世紀(jì)中葉拼命圈地的時期,要提高核心競爭力,核心技術(shù)圈做得越大市場就越大,后勁也就越足,產(chǎn)業(yè)根基也就越牢固。目前,皇明公司承擔(dān)了太陽能集熱器快速檢測技術(shù)研究、太陽能高溫碟式發(fā)電等4項國家“863計劃”與“火炬計劃”項目。皇明太陽能“龍光1號”中空BIPV組件擁有自主知識產(chǎn)權(quán),實現(xiàn)了光伏發(fā)電技術(shù)上的重大突破。
產(chǎn)業(yè)發(fā)展的原動力
為了推動太陽能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,發(fā)達(dá)國家太陽能的開發(fā)與利用絕大部分依托國家行政力量,比如,美國的《能源政策法》規(guī)定,企業(yè)用太陽能和地?zé)岚l(fā)電的投資可永久享受10%的抵稅優(yōu)惠;德國被業(yè)內(nèi)人士稱為“光伏黑洞”,德國為了提高太陽能等可再生能源的綜合利用,將設(shè)立6000萬歐元的聯(lián)邦研究基金,其中由政府承擔(dān)的費用為4000萬歐元。其國內(nèi)市場去年吸收了太陽電池組件600多兆瓦,全世界去年一年生產(chǎn)的太陽電池幾乎有一半都安裝在德國,德國的太陽能發(fā)電已占全國裝機總?cè)萘康?%。日本原本是一個能源輸入國,但由于其大力發(fā)展太陽能,如今正變成一個能源輸出國,去年全世界生產(chǎn)的1200兆瓦太陽電池,一半以上都是日本生產(chǎn)的。
這些國家太陽能光伏發(fā)電之所以能迅速進(jìn)入千家萬戶,主要得益于政府行之有效的引導(dǎo)與激勵措施。據(jù)了解,德國主要采用了兩種鼓勵方法:一是用高價收購居民的太陽能電力,匯入總電網(wǎng),每度收購價約0.53歐元,而居民使用太陽能電力的價格則與普通電價相同,每度收購價約0.21歐元,因此激發(fā)了居民在自家屋頂、庭院安裝太陽能發(fā)電設(shè)備的自覺性;二是貸款優(yōu)先,并對貸款貼息3%,鼓勵居民購買安裝太陽能發(fā)電設(shè)備。
日本為鼓勵百姓使用太陽能電力,也采用了補貼方法。居民安裝太陽能發(fā)電設(shè)備所花費的投資由政府補貼50%,太陽能所發(fā)的電并入電網(wǎng),政府高價收購,居民用電的價格則低于收購價格。由于居民從中感受到使用太陽能電力的好處,僅去年一年,日本就有8萬個屋頂新裝了太陽能發(fā)電設(shè)備。日本在“新陽光計劃”中,每年撥款300多億日元用于新能源技術(shù)開發(fā)。
世界太陽能利用水平高的國家和地區(qū),由于當(dāng)?shù)卣e極采取了眾多鼓勵措施,刺激了市場的需求,帶動了產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。而我國目前光伏產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)能力雖快速增加,但由于國內(nèi)市場需求的“原動力”不足,絕大部分產(chǎn)品都不得不賣到國外。
有專家呼吁,我國太陽能產(chǎn)業(yè)的普及需要在經(jīng)濟(jì)與環(huán)境兩個方面得到國家的支持。“長期以來我們國家對太陽能發(fā)電重視不夠,無統(tǒng)一規(guī)劃,無專門機構(gòu)管理。”上海交通大學(xué)太陽能研究所所長崔容強在接受媒體采訪時說。一些太陽能研究機構(gòu)和生產(chǎn)太陽能發(fā)電設(shè)備的企業(yè)各自孤軍奮戰(zhàn),難以申請到研究經(jīng)費,即使找到一些小的研究項目,也難以形成合力。
目前,我國雖然已經(jīng)將光伏產(chǎn)業(yè)正式納入國家能源發(fā)展的中長期規(guī)劃,但與德國、日本、美國等世界先進(jìn)國家已經(jīng)將太陽能納入能源儲備戰(zhàn)略比起來,我國政府對太陽能的重視程度還是不夠。“十一五”規(guī)劃中提到,到2010年我國單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能源消耗比2005年降低20%左右。如何使能源消耗在5年內(nèi)降低5%,同樣需要國家在“陽光計劃”政策上的扶持。
因為大力推廣分布式能源,丹麥產(chǎn)生了GDP翻一番、能源消耗卻沒有增加的奇跡。而在我國,分布式能源卻步履維艱。這種精確供能方式何時得以推廣,直接影響到我國的能源消耗水平。