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发展太阳能难题多 技术水平和政府支持是关键

2008-04-28 11:11
铁马老言
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   颇受“阳光”厚爱的中国,利用太阳能发电的“阳光经济”在世界上还处于后居地位。作为能源短缺国,我国一些地方也在积极开发太阳能资源。但在太阳能大规模商业化的过程中,还存在着许多难题,亟待政府和企业做出更多努力。

   草原上升起不落的“太阳”

   有着“世界屋脊”之称的青藏高原,地广人稀,在许多农牧区,电网无法延伸、水力资源紧缺,过去牧民们大多靠“酥油灯”照明。近年来,青海省积极开发新能源,他们利用高原日照时间长,辐射强度大,太阳能资源丰富的优势,开发太阳能资源,在偏远地区建成多个太阳能光伏电站和风光互补电站,成为我国开发太阳能资源的排头兵。

   目前,青海农牧区的112个无电乡全部建成太阳能光伏电站,解决了908个无电村农牧民的生活用电,覆盖农牧民人口50多万。青海全省人口550万,如今1/7的人口靠太阳能告别无电时代。

   青海一些地区从县到乡有50-200公里的距离,用常规电网建设供电,造价成本极高,运距长,电损大,而使用用户少,多年来无法实现供电。海西州乌兰县赛什克乡托海村的93户农民,20多年尝尽了无电的苦头。2003年,该村建起了一个太阳能光伏电站,解决了全村农民和村小学、卫生院、党员活动室、青年文化室的用电。村民张明成高兴地说:“我们点了20多年的煤油灯,如今有了电,家家户户都能看上电视了!”

   青海省新能源研究所所长、副研究员张治民说,一块20瓦的太阳能电池板一天光照可供3个9瓦节能灯5个小时照明,采用太阳能发电是一种很有效的能源补充形式。用太阳能在边远地区分散供电,既环保又经济,比延伸电网或柴油发电有明显的优势。太阳能是一种清洁环保能源,我国应加大太阳能资源开发力度,使之形成规模化、产业化和普及化。

   “阳光”产业方兴未艾

   上世纪70年代以来,世界上许多国家掀起了开发利用太阳能和可再生能源的热潮。利用太阳能发电的光伏发电技术被用于许多需要电源的场合,上至航天器,下至家用电源,大到兆瓦级电站,小到玩具,光伏电源无处不在。

   光伏发电系统主要由太阳电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成,它们主要由电子元器件构成,不涉及机械部件,所以,光伏发电设备极为精炼,可靠稳定寿命长、安装维护简便。

   近20年来,世界范围内太阳能光伏技术和光伏产业发展很快,光伏发电已经从解决边远地区的用电和特殊用电逐步转向并网发电和建筑结合供电的方向发展,并且发展十分迅速。美国、德国、日本、加拿大、荷兰等国家纷纷制定了雄心勃勃的中长期发展规划,推动光伏技术和光伏产业的发展,世界光伏产业以31.2%的平均年增长率高速发展。

   缓解能源紧张的“阳光”之途

   自“六五”计划以来,我国政府一直把研究开发太阳能和可再生能源技术列入国家科技攻关计划,大大推动了我国太阳能和可再生能源技术和产业的发展。

   我国幅员广阔,有着十分丰富的太阳能资源。中科院专家马胜红说,我国地处北半球,南北距离和东西距离都在5000公里以上。在我国广阔的土地上,大多数地区年平均日辐射量在每平方米4千瓦时以上,西藏日辐射量最高达每平米7千瓦时。我国2/3以上地区的年日照大于2000小时,与同纬度的其他国家相比,与美国相近,比欧洲、日本优越得多,我国太阳能资源的理论储量达每年17000亿吨标准煤。

   中国太阳能光伏技术开始于20世纪70年代,开始时主要用于空间技术,而后逐渐扩大到地面并形成了中国的光伏产业。截至目前,累计总投资40多亿元人民币,中国可再生能源计划和国家送电到乡工程,已利用太阳能发电为我国内蒙古、甘肃、新疆、西藏、青海和四川等地共16万无电户解决了用电问题。目前,我国已安装光伏电站约5万千瓦,主要为边远地区居民供电。

   “阳光经济”亟需“阳光关怀”

   然而,我国光伏产业与国际光伏发展相比仍有较大的距离。世界光伏产业每年以31%的速度发展,而我国的光伏产业每年增长率是15%,1999年世界光伏组件的产量是200MW,我国的光伏组件产量只有3MW,只占世界产量的1.5%。

   青海省新能源研究所所长张治民分析,我国在太阳能资源开发的技术层面上还很落后。太阳能光伏发电的最基本元件是晶体硅,要从石英砂中提取99.99%纯度的晶体硅才能做成优质的光伏组件,而国内的工艺技术难以达到这样的要求。

   在青海省新能源研究所的生产车间,记者看到,一块成品电池板的硅片和玻璃膜来自德国和澳大利亚。目前国际上生产太阳能光伏电池的原材料吃紧,虽然新能源研究所有不少订单,但是生产量无法跟上要求。

   张治民说,我国目前太阳电池和组件一年的生产水平仅仅相当于德国西门子公司一个月的产量。我国在技术攻关上要加大投入,科技工作人员也要加大努力。

   据统计,2002年全球太阳电池和光伏组件产量,日本占45%,美国25%,欧洲约22%。由于需要较高的技术水准,太阳能发电产品在市场价格上一直居于高位。如一台能满足家庭日常电器需要的200W的光伏系统,市场价为15000元。这样的高价位使太阳能发电产品的推广在我国具有很大的难度。

   张治民认为,我国光伏应用与发达国家比较差距大的另一个原因是缺少政府的鼓励措施。他说,欧美发达国家大都制订了“阳光计划”,并采取措施鼓励居民安装太阳能发电系统,比如部分赠款、无息贷款等,并以高出普通电价几倍的价格购买居民家中多余的太阳能电量。例如德国的居民家中并网发电,自用电是0.1欧元/度,而卖出的电价是0.5欧元/度。目前,德国和日本的许多居民将买太阳能发电系统作为一种经济投资。

   目前中国的太阳能屋顶计划和光伏并网发电在我国北京、深圳、西宁等小范围地区进入了实验阶段。光伏发电成本高,无法与常规能源竞争,所以更需要政府制定强有力的法规和政策支持,以推动我国光伏产业的商业化发展,尤其要参考德国、日本近年在光伏产业和光伏市场方面的经验。

   如何使目前边远农村地区发展的光伏产业走入城市市场,缓解我国的能源压力,首先要加大研究开发的投入,从技术创新和突破上加快降低成本的步伐;其次,政府要制定宏观政策和法规,鼓励光伏产业的发展,促进全国光伏技术、产业和市场的整体发展。这样,我国的“阳光经济”才能充分释放出它的巨大潜能。

   (编辑:xiaoyao)

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