太阳能发电的普及与前景
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太阳能发电的发展现状与未来趋势分析近年来,太阳能发电作为一种可再生能源的重要组成部分,正逐渐走上全球能源的舞台。
其发展现状和未来趋势备受各界关注。
本文将从技术进步、政策支持和市场前景等多个方面,对太阳能发电的发展现状和未来趋势进行分析。
首先,太阳能发电技术在不断进步。
太阳能光伏发电技术是目前应用最广泛的太阳能发电技术之一。
随着科学技术的突飞猛进和产业链的不断完善,太阳能电池的效率不断提高,成本逐步下降。
新一代高效太阳能电池的问世,如多晶硅、单晶硅和薄膜太阳能电池等,为太阳能发电的商业应用提供了更多机会。
其次,政策支持是太阳能发电快速发展的关键。
全球各国政府纷纷出台了鼓励可再生能源发展的政策,以推动太阳能发电的普及。
例如,一些国家对太阳能发电进行财政补贴、减免税收,或者制定购电政策,鼓励市民和企业采用太阳能发电设备。
此外,一些国际组织也通过资金和技术支持,加强了太阳能发电在发展中国家的推广。
再次,市场前景广阔,太阳能发电具有良好的发展前景。
随着全球能源需求的不断增长和环境保护意识的加强,太阳能发电作为一种清洁、可再生、无污染的能源,受到了广泛关注。
尽管太阳能发电的安装成本较高,但由于其发电过程中无需燃料,周期运营成本较低,且在某些地区已经具备与传统能源竞争的能力。
另外,太阳能发电市场的扩大也带动了相关产业的发展,如太阳能组件制造、安装服务等。
未来趋势方面,太阳能发电仍有一定挑战需要面对。
首先,科技创新仍是提高太阳能发电效率和降低成本的关键。
研发新材料、新工艺,提高太阳能电池的转换效率和寿命,将是未来的研究重点。
其次,在能源市场竞争激烈的背景下,太阳能发电需要进一步降低成本,提高经济性。
此外,与可靠性、储能等相关问题也需要解决。
这些挑战或许需要政府、企业和科研机构共同努力,通过政策支持、合作研发等方式推动太阳能发电的进一步发展。
综上所述,太阳能发电作为一种清洁、可再生的能源,正成为全球能源结构转型的重要组成部分。
太阳能的应用和发展前景随着全球能源需求的不断增长和环境问题的日益严重,太阳能作为一种清洁、可再生的能源,受到了越来越多的关注。
太阳能的应用范围也越来越广泛,从家庭用电到工业生产,从城市建设到农村发展,太阳能正逐渐成为人们生活和经济发展中不可或缺的一部分。
本文将探讨太阳能的应用领域和发展前景。
一、太阳能的应用领域1. 家庭用电太阳能光伏发电系统可以将太阳能转化为电能,供家庭使用。
通过安装太阳能电池板,将太阳能转化为直流电,再通过逆变器将直流电转化为交流电,可以满足家庭的日常用电需求。
太阳能家用电站的安装和使用成本逐渐降低,越来越多的家庭开始选择太阳能作为主要的能源供应方式。
2. 商业和工业用途太阳能在商业和工业领域的应用也越来越广泛。
许多企业和工厂开始安装太阳能光伏发电系统,以减少对传统能源的依赖,降低能源成本,并且减少对环境的污染。
太阳能发电系统可以为工厂提供稳定的电力供应,满足生产的需求。
3. 城市建设太阳能在城市建设中的应用也越来越受到重视。
太阳能光伏发电系统可以安装在建筑物的屋顶或立面上,利用太阳能发电,为城市提供清洁的能源。
太阳能还可以用于照明、供暖和空调系统,减少对传统能源的需求,提高城市的能源利用效率。
4. 农村发展太阳能在农村地区的应用也具有巨大的潜力。
许多农村地区缺乏电力供应,太阳能可以成为解决这一问题的有效途径。
通过安装太阳能光伏发电系统,可以为农村地区提供稳定的电力供应,改善农村居民的生活条件,促进农村经济的发展。
二、太阳能的发展前景1. 技术进步随着科技的不断进步,太阳能技术也在不断发展。
太阳能电池的效率不断提高,成本不断降低,使得太阳能发电系统更加经济实用。
同时,太阳能的储能技术也在不断改进,解决了太阳能发电的间歇性和不稳定性问题,使得太阳能成为一种可靠的能源供应方式。
2. 政策支持许多国家和地区都制定了支持太阳能发展的政策和措施。
政府对太阳能发电项目给予补贴和优惠政策,鼓励企业和个人投资太阳能发电系统。
光伏发电的市场前景及发展趋势光伏发电是用太阳能将光转化成电能的一种发电方式。
近年来,随着可再生能源的普及和绿色环保观念逐渐深入人心,光伏发电成为了备受关注的话题。
本文将从市场前景和发展趋势两个方面来探讨光伏发电的现状和未来。
一、市场前景光伏发电的市场前景可谓是十分广阔。
首先,光伏发电作为一种清洁能源,可以有效地减少二氧化碳等有害气体的排放,为环保事业做出了积极的贡献。
其次,随着石油、煤炭等传统能源的日益减少,对于替代能源的需求也越来越大,而光伏发电无疑是一个很好的选择。
此外,由于太阳能资源在全球分布广泛,光伏发电具有很高的本地化特征,能够满足地方化的用电需求。
从市场需求的角度来看,光伏发电的市场前景也极为广阔。
随着经济的不断发展和人口的不断增加,对能源的需求也在逐年增长,而光伏发电可以有效地缓解这种压力。
特别是在一些欠发达地区,由于缺乏传统能源,光伏发电更是成为了一种必不可少的替代能源。
二、发展趋势1、技术发展趋势光伏发电的发展离不开科技的进步。
当前,光伏发电的技术不断升级和完善。
首先是光伏电池技术的不断提高,太阳能电池组件效率不断提高,同时价格也不断下降,使得光伏发电成本不断降低,更具竞争力。
其次是光伏面积的不断扩大,多晶硅的代替材料更为轻薄,更适合于屋顶安装,使得光伏发电成为了普及化的发电手段。
2、市场发展趋势光伏发电的市场发展趋势也非常明显。
首先随着能源结构调整的加速,各国政府纷纷出台新能源政策,提供税收和补贴支持,以鼓励光伏发电的推广和应用。
其次,由于光伏发电的发电方式具有本地化特点,因此在很多欠发达地区,光伏发电将成为一种划算且可持续的替代能源。
3、创新发展趋势光伏发电的创新越来越多,这对于其发展也是至关重要的。
首先是固体太阳能电池的研究和应用,固态太阳能电池的转换效率更高、使用寿命更长,而且有望实现批量生产、生产成本更低。
其次是太阳能耕作,即利用带有太阳能电池的机器来转动耕地,同时也能进行植树或除草等活动,进一步提高了太阳能的应用效果。
太阳能光伏发电的前景随着能源消耗的日益增长以及环境问题的日益严重,太阳能光伏发电作为一种清洁、可再生的能源形式受到了越来越多的关注。
本文将探讨太阳能光伏发电的前景以及未来的发展趋势。
1. 太阳能光伏发电的优势太阳能光伏发电具有许多优势。
首先,太阳能光伏发电是一种清洁能源,不会产生二氧化碳等有害气体,能有效减少对环境的污染。
其次,太阳能是一种可再生能源,太阳总是存在的,不会枯竭。
另外,太阳能光伏发电系统的维护成本相对较低,一旦建设完成,能够长期稳定地发电。
此外,太阳能光伏发电可以分布式安装,可以灵活布局,不受地域限制。
以上优势使得太阳能光伏发电在世界各地得到了广泛应用和推广。
2. 太阳能光伏发电的发展现状目前,全球范围内太阳能光伏发电的规模不断扩大。
据国际能源署的数据显示,2019年全球新增的太阳能光伏装机容量达到了1,181亿瓦,创下历史新高。
尤其是中国、美国、日本和德国等国家,在太阳能光伏发电领域的规模和技术水平方面处于领先地位。
中国作为全球最大的太阳能光伏市场,已经成为全球重要的太阳能光伏发电龙头国家。
中国政府一直致力于推动可再生能源的发展,通过出台一系列的政策支持和激励措施,鼓励企业和个人投资建设太阳能光伏发电项目。
因此,中国的太阳能光伏装机容量一直保持着快速增长的势头。
3. 太阳能光伏发电的未来趋势随着科技的不断进步和成本的不断下降,太阳能光伏发电将迎来更加光明的未来。
首先,光伏技术的效率将得到进一步提高。
目前光伏电池的转换效率已经达到了20%左右,但是科学家正在不断研究开发新型光伏电池材料和技术,预计在不久的将来将可以实现更高的转换效率。
其次,随着电池储能技术的发展,太阳能光伏发电将可以更好地解决间断性发电的问题,提供可靠的电力供应。
此外,智能电网和分布式发电技术的发展也将促进太阳能光伏发电的普及和应用。
总结起来,太阳能光伏发电具有许多优势,其发展前景看好。
在全球能源需求和环境问题越发凸显的背景下,太阳能光伏发电将成为未来能源转型的重要组成部分。
太阳能技术发展现状与未来趋势太阳能作为一种清洁、可再生的能源源头,越来越受到人们的关注和重视。
它在解决能源问题、减少环境污染方面发挥着重要作用。
本文将从太阳能技术发展现状和未来趋势两个方面讨论太阳能的应用前景和发展前景。
一、太阳能技术发展现状随着科技的进步和环境问题的日益突出,太阳能技术得到了迅猛发展。
目前,太阳能技术主要分为热能利用和光能利用两种形式。
在热能利用方面,太阳能热发电逐渐成为一种新兴的清洁能源形式。
通过太阳能热发电,可以将太阳能转化为热能,进而产生电能。
太阳能热发电技术的核心是太阳能集热器。
集热器有效吸收太阳能,将其转化为热能,再通过热能发电系统产生电能。
太阳能热发电技术具有环保、节能的特点,成为未来电力发展的重要方向。
在光能利用方面,太阳能光伏技术的应用越来越广泛。
光伏技术利用太阳能直接转化为电能,是目前使用最为广泛的太阳能利用方式。
光伏电池是光伏技术的核心部件,它能将太阳能转化为直流电能。
随着技术的不断进步,光伏电池的转化效率不断提高,成本也逐渐降低,使得光伏技术在商业和居民领域得到了快速的推广。
二、太阳能技术未来趋势太阳能技术的未来发展呈现出一些明显的趋势,这些趋势将进一步推动太阳能技术的应用和发展。
首先,太阳能技术将越来越普及。
随着技术的进步和成本的降低,太阳能设备的价格将更加实惠,从而推动太阳能技术在民用和商业领域中的普及。
越来越多的家庭和企业将选择安装太阳能设备,用以满足他们的能源需求。
其次,太阳能储能技术将得到进一步的发展。
由于太阳能的不稳定性,储能技术对于太阳能的应用至关重要。
目前已经有一些太阳能储能技术问世,如太阳能电池组和储能电站等。
未来,太阳能储能技术将不断创新,从而实现太阳能的全天候供应。
再次,太阳能技术将与其他能源技术相互融合。
太阳能与风能、水能等可再生能源具有协同作用,它们的相互补充将实现能源的高效利用。
未来,太阳能技术将与其他能源技术相互融合,形成一种多能源供应模式,以进一步推动可持续发展。
太阳能技术的发展现状和未来展望太阳能作为一种清洁、可再生的能源,近年来在全球范围内受到了广泛的关注和推广。
随着技术的不断进步和成本的降低,太阳能技术的发展前景越来越被看好。
本文将就太阳能技术的发展现状和未来展望进行探讨。
一、太阳能技术的发展现状近年来,太阳能技术在全球范围内取得了长足的发展。
首先,太阳能发电技术已经逐渐成熟,太阳能电池板的转换效率不断提高,同时成本也大幅度下降。
太阳能发电已经成为一种可持续发展的能源选择,被广泛应用于家庭和商业用途。
其次,太阳能热水器已经成为众多家庭的选择。
太阳能热水器通过太阳能板吸收太阳热能,将其转化为热水,具有高效、环保的特点。
随着国家政策的支持和技术的进步,太阳能热水器的市场占有率逐渐增加。
此外,太阳能光伏发电领域的应用也在不断扩大。
目前,许多国家已经推出了大型太阳能光伏电站项目。
光伏发电技术使得太阳能能够大规模应用于电网,为减少化石能源的使用,减少温室气体排放做出了重要贡献。
二、太阳能技术的未来展望太阳能技术作为一种清洁、可再生的能源,其未来发展前景十分广阔。
首先,太阳能技术的研发和应用将得到更大的投入。
各国政府纷纷加大对太阳能技术的支持力度,鼓励企业和科研机构加大研发投入,推动太阳能技术的突破。
其次,太阳能技术的转换效率将进一步提高。
随着技术的进步,太阳能电池板的转换效率将不断提高,进一步降低太阳能发电的成本。
预计未来几年,太阳能技术的转换效率将达到更高水平,使得太阳能能够更加广泛地应用于各个领域。
另外,太阳能技术与其他技术的结合将推动其应用领域的扩大。
与储能技术结合的太阳能发电系统将具备更高的稳定性和可靠性。
此外,太阳能技术与建筑、交通、农业等领域的结合也将为可持续发展提供更多可能性。
最后,太阳能技术的普及将为环境保护做出积极贡献。
太阳能技术的应用将减少对传统能源的依赖,减少对环境的污染。
同时,太阳能技术的发展也将促进能源结构的优化,实现可持续发展。
总之,太阳能技术的发展现状和未来展望是非常令人振奋的。
太阳能发电技术的应用与前景近年来,太阳能发电技术在全球范围内得到了广泛的应用和关注。
作为一种可再生能源,太阳能发电具有清洁、环保、可持续等优点,被认为是未来能源领域的重要发展方向。
本文将探讨太阳能发电技术的应用领域以及其潜在前景。
一、家庭和商业用途太阳能发电技术在家庭和商业用途方面具有广泛的应用前景。
通过安装太阳能光伏板,人们可以将阳光转化为电能,以满足日常生活和工作所需的电力。
家庭可以利用太阳能发电系统为家庭电器供电,减少对传统电网的依赖。
商业建筑可以利用太阳能发电系统为办公设备、照明等提供电力,实现节能减排和成本降低的效果。
二、农村电化和发展中国家在一些农村地区和发展中国家,电力供应不稳定、电费昂贵等问题一直困扰着居民和农民。
太阳能发电技术的应用为解决这些问题提供了可行的解决方案。
通过建设太阳能发电站或分布式太阳能发电系统,农村地区的居民可以获得清洁、稳定、可持续的电力供应,提高生活质量和发展机会,促进农村地区的电化进程。
三、工业生产和制造业太阳能发电技术的应用也在工业生产和制造业领域发挥着重要作用。
太阳能发电可以为工厂、工业园区等提供可靠的电力供应,减少对传统能源的依赖,降低能源成本。
与此同时,太阳能发电技术还可以应用于制造业工艺中,如太阳能热水、太阳能热处理等,提高能源利用效率,降低环境影响。
四、城市建设和景观规划太阳能发电技术也逐渐应用于城市建设和景观规划。
在城市的建筑物、停车场、公园等场所安装太阳能光伏板,可以将阳光转化为电能,为城市公共设施供电,实现城市的自给自足。
太阳能发电系统还可以与高楼大厦、道路照明等城市景观相结合,提高城市形象和可持续发展水平。
五、研究与创新太阳能发电技术的应用前景也推动了相关研究与创新的发展。
科学家们不断改进太阳能光伏板的效率和稳定性,开发出多种太阳能发电装置和技术,如薄膜太阳能电池、太阳能热电联产等,为太阳能发电技术的进一步应用和推广提供技术支持。
同时,太阳能发电的储能技术也在不断创新,提高了太阳能电力的可靠性和灵活性。
新能源发电技术的发展现状与前景随着全球能源需求的不断增长,传统能源资源日益枯竭,环境问题也日益突出。
因此,研发和应用新能源发电技术成为了当今世界的热点话题。
本文将就新能源发电技术的发展现状和前景展开讨论。
一、太阳能发电技术太阳能作为广泛分布的能源资源,具有巨大的潜力和可再生性。
太阳能发电技术经过多年的发展,已经取得了显著的成果。
光伏发电作为太阳能利用的重要方式之一,在全球范围内得到了广泛应用。
光伏发电系统以太阳能电池为核心组件,将太阳光转化为电能。
然而,太阳能发电技术仍然面临一些挑战。
首先,太阳能发电的成本仍然较高。
尽管太阳能电池的价格在不断下降,但仍需要进一步降低成本才能普及应用。
其次,太阳能发电的效率还有待提高。
当前,太阳能电池的转化效率仅为20%左右,而且在台风或阴天等恶劣气候条件下,发电能力下降明显。
然而,值得注意的是,近年来太阳能发电技术取得了一系列重要突破。
新材料的应用使得太阳能电池的效率大幅提升;而在光伏电站的建设方面,分布式光伏和大规模光伏电站得到了迅猛发展。
预计未来几年,太阳能发电技术将进一步发展,成本将进一步下降,效率将进一步提高。
二、风能发电技术风能作为另一种丰富的新能源资源,具有广泛的分布和可再生的特点。
风能发电技术是通过风轮将风能转化为机械能,进而驱动发电机发电。
风力发电已经成为新能源领域非常重要的一种发电方式。
风能发电技术的发展取得了长足进步。
如今,全球范围内已经建成了数千座风力发电场,风力发电容量不断增加。
同时,风能发电机组的技术不断创新,发电效率也在逐步提高。
然而,与太阳能发电技术相似,风力发电仍然面临成本高、发电效率低等问题。
然而,风能发电技术的前景依然较为乐观。
随着技术的不断进步,风力发电的成本将继续降低,效率将进一步提升。
同时,新型的风力发电机组将逐渐取代传统的涡轮式发电机组,提高发电能力。
三、其他新能源发电技术除了太阳能和风能,其他新能源发电技术也在不断发展。
太阳能产业发展趋势与前景随着能源消耗的剧增以及全球环境问题的日益严重,可再生能源逐渐成为解决和应对这些挑战的重要途径之一。
而在可再生能源中,太阳能因其广泛的分布、免费的获取和绿色环保的特点,成为了备受关注的领域。
本文将从多个角度探讨太阳能产业的发展趋势与前景,并分析相关产业链的优势和未来发展方向。
一、太阳能市场概述随着能源需求的不断增长,太阳能市场呈现出划时代的发展机遇。
根据统计数据显示,全球太阳能市场规模已连续多年保持两位数的增长率,预计在未来几年内将会实现进一步的扩大。
尤其是在发展中国家,太阳能发电已成为解决能源短缺问题的有效途径。
与此同时,太阳能技术的不断突破和成本的逐渐下降,也为太阳能市场的发展提供了有力的支持。
二、太阳能技术的创新太阳能产业的发展离不开技术的创新。
目前,太阳能技术主要分为光伏发电和太阳能热利用两大类。
光伏发电技术通过将太阳能转化为电能,实现了清洁能源的利用。
而太阳能热利用技术则是通过太阳能集热器将太阳能转化为热能,用于供暖、热水等方面。
在技术创新方面,太阳能电池的效率得到了显著提升,新型材料和制造工艺的应用进一步降低了成本。
此外,太阳能储能技术的发展,也为太阳能产业的普及和推广提供了重要的支持。
三、国际太阳能市场的竞争格局国际太阳能市场的竞争格局主要由美国、中国、德国等几大主要国家主导,其中美国和中国是全球最大的太阳能市场。
近年来,中国在太阳能领域取得了长足的发展,成为全球最大的太阳能装机国家。
中国具有政府政策的支持、制造业的优势和市场需求的推动,为太阳能产业的发展提供了有力的保障。
然而,随着美国政府加大对太阳能产业的扶持力度,美国市场也呈现出快速增长的态势。
未来,国际太阳能市场的竞争将更加激烈,各国太阳能企业需要不断创新和提升竞争力。
四、太阳能产业链的发展太阳能产业链包括太阳能原材料、组件制造、系统集成、工程建设和运维服务等环节。
目前,全球太阳能产业链日益完善,各环节相对独立但相互关联。
太阳光伏发电技术在我国的应用与前景随着环保意识的不断提高和可再生能源的日益普及,太阳能光伏发电技术成为全球绿色能源的重要组成部分。
随着国家政策的支持和技术的创新,太阳光伏发电技术在我国得以快速发展。
本文将介绍太阳光伏发电技术在我国的应用现状以及未来的前景。
一、我国太阳光伏发电的应用现状目前,我国太阳光伏发电的应用主要分为两种模式,分别为分布式光伏和集中式光伏。
1.分布式光伏分布式光伏发电是指在能源终端使用场所就近利用太阳能提供能源的方式。
这种方式多见于屋顶、墙面、阳台等家庭或商业场所。
分布式光伏发电技术相对简单,投资资金少,实施成本低,同时也能促进节能减排。
据中国可再生能源发展基金会(CRREP)统计,目前我国分布式光伏系统用户主要集中在家庭、农村、政府机构、企事业单位和公共建筑等领域。
特别是一些矿区和回民区等地区,将太阳能光伏发电技术广泛应用,为当地居民带来了实实在在的好处,同时也推动了我国能源产业的发展。
2.集中式光伏集中式光伏发电是指通过大型光伏电站集中利用太阳能电能的方式。
这种方式通过多台光伏组件和倒流变流器串联组成一个光伏阵列,驱动变流器将直流电转化为交流电,供电网使用。
集中式光伏发电方式投资资金多,但技术难度大,需要针对不同场所和光线条件,进行光伏组件的布局和阵列的设计。
但是,这种方式可以实现持续稳定的大规模发电,对我国减排和绿色发展具有重大意义。
目前,我国集中式光伏电站集中在西北地区,特别是新疆、青海、甘肃等地。
据2019年统计数据,我国光伏发电总装机容量已经超过200GW,其中集中式光伏装机已经超过100GW。
充分说明了我国在光伏发电技术方面已经取得了重要的进展。
二、我国太阳光伏发电的未来前景太阳光伏发电技术在我国得以快速推广和应用的背后,离不开国家政策和技术创新的支持。
2018年,国家能源局发布的《关于促进分布式光伏发展的指导意见》提出,到2020年,我国分布式光伏装机容量将达到100GW以上,为太阳光伏发电技术在我国的发展提供了契机。
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太阳能发电的普及与前景 摘要:太阳能发电是摆脱对化石燃料的依赖,减少温室气体排放的重要手段之一。
太 阳能发电潜力巨大,按照理想状况,2100 年世界能源需求的 64%可由太阳能提供。
2009 年世界太阳能发电装机容量达 6.43GW,产值 380 亿美元。
同年世界太阳能电池产量达到 9.34GW, 太阳能电池生产能力约 20GW。
中国在结晶硅太阳能电池和结晶硅太阳能电池组 件的生产上占有绝对优势,2009 年底中国 7 大太阳能电池生产企业年生产能力合计达到 4GW。
西方跨国化工、石油公司纷纷进入太阳能发电领域,其中日本企业表现尤为突出。
太阳能电池可分为结晶系、薄膜系、多接合系、有机系等。
目前的主流是原料采用硅的结 晶系(单晶硅、多晶硅) ,市场使用最多的是结晶硅型太阳能电池。
薄膜系太阳能电池提 高效率和降低成本的余地较大,CIS 型市场潜力巨大,有机半导体型、色素增感型实用化 尚需时日。
降低成本是太阳能发电产业自立的关键。
太阳能发电技术开发可分为 3 个方面: 实用化的结晶硅太阳能电池和薄膜太阳能电池等;可大幅降低成本的色素增感、有机薄膜 等新型太阳能电池;太阳能发电装置的技术开发评价、市场化评价等。
关键词:太阳能发电,装机容量,太阳能电池,结晶硅,薄膜系,降低成本 1 前言 目前,全球正面临着气候变暖和社会发展两大课题。
以石油为代表的化石能源日益枯 竭,价格大幅波动。
经济发展消耗大量的化石燃料,导致温室气体排放量快速增长。
如何 摆脱对化石燃料的依赖,减少温室气体排放,已成为全世界亟待解决的难题,而太阳能发 电是从根本上解决这项难题的重要手段之一。
2 太阳能发电潜力巨大 2.1 太阳能发电的由来 当光触及硅等半导体,半导体中的低能电子吸收光能活化,形成高能电子流的基本原 理,可追溯到爱因斯坦光量子理论的光电效应。
现代形态的太阳能电池是 1954 年美国贝 尔研究所 Pearson 等 3 位科学家发明的。
其后太阳能电池用于人造卫星、灯塔等的电源, 并得到进一步的发展。
20 世纪 70 年代,发达国家以国家级计划积极研究开发太阳能发电, 其中日本于 1974 年开始的国家“Subshine 计划”尤为突出。
太阳能电池是太阳能发电装 置的核心,用硅等半导体制作的太阳能电池是将太阳光能直接转化为电能的变换器,半导 体受日光照射产生电流,但没有蓄电功能。
2.2 太阳能发电产业链 太阳能发电技术包括太阳能光伏(PV)电池技术和聚光太阳能(CSP)技术,本文论 述的太阳能发电只涉及前者。
以硅为基础原料的太阳能发电产业也分为上、中、下游—— 上游生产多晶硅材料,由原料硅砂(二氧化硅)经纯化过程冶炼出太阳能发电级的多晶硅 (poly silicon) ,接着将多晶硅材料加工成硅晶片(silicon wafer) ;中游包括制造太阳能电 池(solar cell)和电池组件(module) ,其过程包括硅晶片清洗、蚀刻、镀膜、网印和烧结 等,做成太阳能电池片,把太阳能电池片组装成一块太阳能电池板,即为电池组件;下游 是系统、零部件行业,将太阳能电池组件与转换器、连接器等零部件组合,制作成发电设 备。
太阳能电池就是利用半导体的光电效应,直接把光能转化成电能的电池。
目前,市场 主流是硅结晶(单晶、多晶)型太阳能电池。
单晶硅纯度高,转化效率 20%以上;多晶硅 价格比单晶硅便宜,但转化效率低一些,二者竞争激烈。
非结晶硅型太阳能电池的成本预 计将大大降低。
化合物半导体太阳能电池主要原料采用多种元素,也分单晶和多晶,单晶 主要用于人造卫星等特殊用途。
2.3 太阳能发电的巨大潜力 国际能源署(IEA)于 2010 年 5 月 11 日指出,根据新发表的两份太阳能电力市场分 析, 2050 年太阳能光伏电池技术和聚光太阳能技术 (利用太阳光加热水, 再驱动涡轮发电) 将总共产生 9000TW・h 电力,几乎占全球电力需求的 25%,减少碳排放 60×108t。
据日 本太阳光发电协会的资料,到达地球的太阳光能每平方米约 1kW,若 100%转化为消费的 能源,1h 的太阳光就可为世界提供 1 年的能源需求。
比较地球上的清洁能源,每秒钟水力 5×108kcal (1kcal=4186.8J, 下同) 潮汐 7×108kcal、 、 地热 77×108kcal、 风力 880×108kcal、 太阳能 420000×108kcal。
按照德国研究机构的理想描述,2100 年世界能源需求的 64%可 由太阳能提供。
太阳能发电的普及与前景受到人类社会的极大关注。
我国陆上每年接受的太阳光辐射能折合成标煤约 17000×108t,相当于 2008 年一次能 源消费量的 654 倍。
我国沙漠、沙漠化及潜在沙漠化土地面积约 250×104km2,占国土面 积的 1/4,若利用其中 1%,按现在的技术水平,可装机 25×108kW 的太阳能发电装置, 年发电量相当于我国目前的总发电量。
3 太阳能发电发展极为迅速 3.1 世界太阳能发电装机容量 据最近报道显示, 2009 年世界太阳能发电装机容量达到 6.43GW, 2008 年增加 6%, 比 产值 380 亿美元。
同年欧洲太阳能发电装机容量 4.75GW,占世界的 74%;排名前 3 位的 国家为德国、意大利和捷克,合计 4.07GW。
德国排名世界第一;意大利已成为世界第二 大太阳能发电的国家;美国太阳能发电装机容量 485MW,排名世界第三位,2009 年增长 了 36%。
另据报道,2008 年世界太阳能发电市场为 5.6GW,累计扩大至 12.8GW;预计 2020 年 24GW,累计扩大至 140GW;2030 年 120GW,累计 800GW;2050 年 1TW,累计 10TW。
2008 年日本太阳能发电市场约 230MW,累计约 2.1GW;预计 2020 年 2-3GW,累 计 34GW;2030 年 6-12GW,累计 100GW:2050 年 25-35GW,累计 500GW。
3.2 世界太阳能电池生产能力 新世纪以来,世界太阳能电池生产发展极为迅速。
2001 年世界太阳能电池产量 371MW,2004 年突破千兆瓦,达到 1199MW,2007 年 3710MW,2008 年高达 6823MW。
据太阳能发电咨询公司 Solabuzz 发表的资料,2009 年世界太阳能电池产量已经达到 9.34GW,高出上年的 6.85GW,其中薄膜晶体占 18%。
中国大陆和中国台湾的太阳能电池 产量不断提高,约占全球总产量的 49%。
欧洲总需求量中净进口占 74%。
据最新报道,2009 年世界太阳能电池生产能力约 20GW,其中中国占 33%、美国占 18%、中国台湾占 15%、德国占 11%、日本占 10%、韩国占 4%、其他占 9%。
2009 年世 界原料硅生产能力、结晶硅太阳能电池生产能力、结晶硅太阳能电池组件生产能力和薄膜 系太阳能电池生产能力分布见表 1。
中国在结晶硅太阳能电池和结晶硅太阳能电池组件的生产上占有绝对优势。
2008 年中 国的太阳能电池生产规模已排名世界第一位,2009 年增长到 4GW,占世界的 37%,中国 所占份额高的原因是销售价格低。
中日产品品质几乎没有差别,太阳能的转化效率与日本 产品相比也没有差别。
日本厂家称,日本产品的目的在于寿命与老化速度,这要待十数年 后才知道效果。
但现在顾客重视的是价格与转化效率。
3.3 世界太阳能发电市场竞争激烈 从世界市场尚小的十数年前开始,日本曾一度在太阳能发电装机容量、产量方面占压 倒优势。
引领技术进步的是以 Sharp 为首的日本机电厂家,2000-2006 年,Sharp 的太阳能 电池产量居世界首位。
但是, 德国开始实施高价收购太阳能发电电力制度 (Feed-in Tariff) , 且欧洲各国迅速推广,需求急速上升。
加上美国半导体厂家启钥式出售太阳能电池生产装 置后,几乎谁都能生产太阳能电池,于是企业很容易进入该领域。
2007 年后日本的地位滑 落,被德国的 Q-Cells 所取代,2009 年美国的 First Solar 跃居首位。
与此同时中国飞速发 展,中国太阳能电池厂家尚德太阳能电力(Suntech)成功投产后,2005 年在纽约证券交 易所上市, 一跃登上世界舞台, 随之状况发生变化, 中国有众多企业进入太阳能发电领域。
如表 2 所列,2009 年世界太阳能电池产量前 10 位中有 4 家是中国企业。
2009 年底中国 7 大太阳能电池生产企业年生产能力合计达到 4GW,相当于全部日本厂家(年生产能力 1.5GW) 2.7 倍, 的 其中尚德 1GW、 晶澳 800MW、 英利 600MW、 天合 550MW、 420MW、 CSI 林洋 360MW、太阳能源 320MW,而 2007 年只有 1.6GW。
4 化工、石油公司进入太阳能发电领域 4.1 西方跨国化工、石油公司进入太阳能发电领域 在提高转化效率的前提下,预期太阳能发电市场将急速扩大,为了维持稳定供应,不 可缺少构件厂家的共同努力。
其中化工和石油企业起着不可替代的重要作用,而且有的已 经进入了太阳能发电的上、下游领域,从表 2 可以看到,2006 年壳牌、BP 子公司的太阳 能电池产量已分别进入世界前 10 位。
Solabuzz 估计, 据 2009 年世界多晶硅需求量约为 5.54 ×104t,其中半导体行业需求为 2.95×104t,太阳能产业需求 2.59×104t。
美国 Hemlock 半导体、德国 Wacker 化学两公司的产能各占 20%左右。
Wacker 公司预计,2012 年全球多 晶硅产量可以达到 15×104-18×104t,而 2009 年还不到 8×104t。
该公司计划在美国的 Cleveland 建设一套装置,并扩大其在德国的生产。
在德国,该公司将在 Burghausen 的产 能由 1×104t/a 扩大到 2.5×104t/a, 并在 Nunchfitz 建设 1×104t/a 装置, 预计 2011 年投产。
Hemlock 是目前全球太阳能硅生产的领先者,也计划在美国田纳西州的 Clarksville 建设装 置,预计投资 12 亿美元。