我國太陽能光伏發(fā)電應(yīng)用的現(xiàn)狀及前景分析

王衛(wèi)衛(wèi)

[摘要] 在最近幾年我國電力這個(gè)先行行業(yè)已不能滿足國民經(jīng)濟(jì)快速增長的需求，出現(xiàn)了嚴(yán)重的電荒現(xiàn)象，今后幾年形勢(shì)依然很嚴(yán)峻，國網(wǎng)能源研究院指出解決電荒的方法主要在于轉(zhuǎn)變電力的發(fā)展方式，其中包括采用高效清潔可循環(huán)利用的能源發(fā)電。本文從新能源發(fā)電之一──太陽能光伏發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)來分析其應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展前景。

[關(guān)鍵詞] 電荒光伏發(fā)電現(xiàn)狀前景

0.引言

目前我國正處于工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展階段，能源需求持續(xù)較快增長，常規(guī)化石能源的供應(yīng)存在很大的缺口。而我國很多地區(qū)的供電仍主要依靠火電，一次能源的不足導(dǎo)致電力供應(yīng)不足，出現(xiàn)了嚴(yán)重的電荒現(xiàn)象。尤其在“十二五”期間，經(jīng)濟(jì)的快速穩(wěn)定增長仍需要電力這個(gè)先行行業(yè)的大力支撐。所以應(yīng)用一些廣泛清潔的可再生能源來發(fā)電成為了“十二五”發(fā)展的重中之重。在新能源發(fā)電之中太陽能光伏發(fā)電是一種適合大面積推廣使用的發(fā)電方式。

1.太陽能光伏發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)

1.1資源本身的優(yōu)勢(shì)

太陽是一個(gè)巨大、久遠(yuǎn)的能量源，每秒輻射到地球上的能量相當(dāng)于500萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，每年相當(dāng)于130萬億噸煤，可以說太陽能是當(dāng)今世界上可以開發(fā)的最大能源。并且太陽光照射大地時(shí)沒有地域的限制，可以直接開發(fā)和免費(fèi)使用，不用開采和運(yùn)輸。隨著化石燃料(煤、石油和天然氣)的不斷開采和消耗，能源的供應(yīng)越來越緊張，太陽能的開發(fā)和利用就顯得越來越重要和緊迫。

1.2地理優(yōu)勢(shì)

我國太陽能資源非常豐富，理論儲(chǔ)量達(dá)每年17000億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，太陽能資源開發(fā)利用的潛力非常廣闊。我國地處北半球，南北距離和東西距離都在5000公里以上。在我國廣闊的土地上，有著豐富的太陽能資源。大多數(shù)地區(qū)年平均日輻射量在每平方米4千瓦時(shí)以上，西藏日輻射量最高達(dá)每平米7千瓦時(shí)。年日照時(shí)數(shù)大于2000小時(shí)。與同緯度的其他國家相比，與美國相近，比歐洲、日本優(yōu)越得多，因而有巨大的開發(fā)潛能。

1.3 其他優(yōu)勢(shì)

光伏發(fā)電在提供大量電力供應(yīng)的同時(shí)，避免占用更多的土地。光伏發(fā)電可以安裝在任何有光的地方，這意味著在公共、私人和工業(yè)建筑的屋頂和墻面上都有廣泛的安裝潛力。同時(shí)在運(yùn)行中，光伏發(fā)電系統(tǒng)還可以降低建筑的受熱，增加通風(fēng)。光伏還可以作為隔聲板裝在公路兩側(cè)。

光伏發(fā)電能夠提供很廣泛的的就業(yè)機(jī)會(huì)。目前我國光伏技術(shù)及產(chǎn)業(yè)的就業(yè)總?cè)藬?shù)近萬。到2020年將達(dá)到10萬人左右。按照中國電力專家的研究，2050年，光伏發(fā)電行業(yè)將達(dá)到裝機(jī)容量10億KWp,年生產(chǎn)和安裝1億KWp,就業(yè)人口將超過500萬人。

2.我國太陽能光伏發(fā)電的發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀

我國太陽電池的研究始于1958年，光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)起步于20世紀(jì)70年代。20世紀(jì)90年代中后期光伏發(fā)電進(jìn)入穩(wěn)步發(fā)展時(shí)期，太陽電池及組件產(chǎn)量逐年穩(wěn)步增加。經(jīng)過30多年的努力，21世紀(jì)初迎來了快速發(fā)展的新階段。

我國光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有2次跳躍，第一次是在20世紀(jì)80年代末，中國的改革開放正處于蓬勃發(fā)展時(shí)期，引進(jìn)的太陽電池生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)線的投資主要來自中央政府、地方政府、國家工業(yè)部委和國家大型企業(yè)。第二次光伏產(chǎn)業(yè)的大發(fā)展在2000年以后，主要是受到國際大環(huán)境的影響、國際項(xiàng)目/政府項(xiàng)目的啟動(dòng)和市場(chǎng)的拉動(dòng)。2002年由國家發(fā)改委負(fù)責(zé)實(shí)施的“光明工程”先導(dǎo)項(xiàng)目和“送電到鄉(xiāng)”工程以及2006年實(shí)施的送電到村工程均采用了宇翔太陽能光伏發(fā)電技術(shù)。在這些措施的有力拉動(dòng)下，中國光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展的勢(shì)頭日漸明朗。

十一五(2005-2010)期間，我國太陽能組件產(chǎn)量年增長率超過100%。2010年全國總產(chǎn)量達(dá)到10GW，約占全球產(chǎn)量的一半。然而，超過90%的產(chǎn)品都出口到歐洲和美國。產(chǎn)業(yè)對(duì)海外市場(chǎng)的強(qiáng)烈依賴，促使業(yè)內(nèi)專家呼吁中國政府可以提供更多的激勵(lì)措施來擴(kuò)大國內(nèi)市場(chǎng)。

2009年我國推出了太陽能屋頂計(jì)劃和金太陽示范工程，對(duì)國內(nèi)光伏電站投資提供補(bǔ)貼。太陽能屋頂計(jì)劃是對(duì)太陽能建筑進(jìn)行補(bǔ)貼，標(biāo)準(zhǔn)為20元/Wp。據(jù)測(cè)算，該補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)大約可以覆蓋相關(guān)企業(yè)生產(chǎn)成本的30％-50％，大大降低了太陽能光伏發(fā)電成本。金太陽示范工程提出對(duì)并網(wǎng)光伏發(fā)電項(xiàng)目原則上按光伏發(fā)電系統(tǒng)及其配套輸配電工程總投資的50％給予補(bǔ)助，偏遠(yuǎn)無電地區(qū)的獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)按總投資的70％給予補(bǔ)助。受太陽能屋頂計(jì)劃和金太陽示范工程的推動(dòng)，截至2009年底，全國光伏裝機(jī)容量已達(dá)300兆瓦。

2009年6月，由中廣核能源開發(fā)有限責(zé)任公司、江蘇百世德太陽能高科技有限公司和比利時(shí)Enfinity公司組建的聯(lián)合體以1.0928元/度的價(jià)格，競(jìng)標(biāo)成功我國首個(gè)光伏發(fā)電示范項(xiàng)目——甘肅敦煌10兆瓦并網(wǎng)光伏發(fā)電場(chǎng)項(xiàng)目，1.09元/千瓦時(shí)電價(jià)的落定，標(biāo)志著該上網(wǎng)電價(jià)不僅將成為國內(nèi)后續(xù)并網(wǎng)光伏電站的重要基準(zhǔn)參考價(jià)，同時(shí)亦是國內(nèi)光伏發(fā)電補(bǔ)貼政策的出臺(tái)。2010年1月，已建成并網(wǎng)的大型光伏電站就有保利協(xié)鑫徐州20兆瓦項(xiàng)目、浙江正泰光伏的寧夏10兆瓦項(xiàng)目等。

2011年8月初，國家發(fā)改委發(fā)布了《關(guān)于完善太陽能光伏發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)政策的通知》，明確規(guī)定今年7月1日前后核準(zhǔn)的光伏發(fā)電項(xiàng)目的上網(wǎng)電價(jià)分別定為1.15元/每千瓦時(shí)和1元/每千瓦時(shí)。這給光伏行業(yè)帶來新的契機(jī)，但各地光照資源條件存在差異，采用“一刀切”的光伏上網(wǎng)電價(jià)，會(huì)造成未來一段時(shí)間西部地區(qū)光伏發(fā)電裝機(jī)容量的增速明顯超過東部地區(qū)的現(xiàn)象。

3.發(fā)展前景

國際能源組織對(duì)太陽能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景進(jìn)行預(yù)測(cè)，認(rèn)為2010-2020年間太陽能光伏發(fā)電發(fā)展速度復(fù)合增長率達(dá)到35%，預(yù)計(jì)2020年太陽能光伏發(fā)電量將達(dá)到280TWh以上，占當(dāng)年總發(fā)電量的1%，2040年占總發(fā)電量的20%，未來太陽能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景光明。

我國是世界上人均能源消耗比較低的國家，雖然一次能源消費(fèi)總量居世界第二位，但人均能耗水平很低，1997年商品能源人均消費(fèi)量1150kgce，僅為世界平均值的55%，是OECD國家的六分之一。當(dāng)前我國正處于工業(yè)化的起飛階段，隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速增長，能源需求也將有較大的增長。根據(jù)中國社科院數(shù)量經(jīng)濟(jì)研究所進(jìn)行的長期能源需求預(yù)測(cè)，到2050年，我國一次能源需求將達(dá)3440Mtce～4150Mtce，煤炭占一次能源消費(fèi)量的比重，將由1990年的76.2%下降到2050年的51.9%，以太陽能、風(fēng)能等為主要構(gòu)成的新能源和非水電可再生能源的比重上升到5.5%，新能源發(fā)電將占國產(chǎn)能源供應(yīng)能力的12.8%。我國能源需求總量的增長和能源結(jié)構(gòu)的改善為太陽能光伏發(fā)電提供了廣闊的發(fā)展前景。

我國地域廣大、人口眾多，至今尚有7000萬人生活在無電地區(qū)，這些偏僻邊遠(yuǎn)地區(qū)人口密度低，遠(yuǎn)離大電網(wǎng)，長距離分散輸電成本高，是太陽能光伏發(fā)電的主要消費(fèi)市場(chǎng)。隨著國家西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施，我國廣大中西部地區(qū)和邊遠(yuǎn)地區(qū)人民生活水平將會(huì)得到明顯改善，對(duì)能源消費(fèi)需求也將出現(xiàn)快速增長，這些地區(qū)所擁有的豐富的太陽能資源和特殊的地理環(huán)境將會(huì)有力地牽引太陽能光伏發(fā)電市場(chǎng)。

各種太陽能電池是太陽能光伏發(fā)電的基本組件，預(yù)計(jì)到2010年全世界各種太陽能電池安裝銷售量可達(dá)630MW。太陽能電池的應(yīng)用在我國具有十分廣泛的前景，近幾年來，許多重大工程，如在西北光纜干線中，大約一半線路的中繼站上使用了太陽能電池；在現(xiàn)在開通的高速公路上的各種顯示、信號(hào)及通信設(shè)施等，也都廣泛采用了太陽能電池。我國目前各種太陽能電池需要量8MW，而自己生產(chǎn)的各種光伏電池只有1．5MW，預(yù)計(jì)到2005年，我國太陽能電池的市場(chǎng)年需求量約為20MW，總銷售額可達(dá)到15億元，到2010年預(yù)計(jì)年市場(chǎng)需要量為200MW。

根據(jù)我國《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》，到2015年國內(nèi)光伏裝機(jī)要達(dá)500萬千瓦；到2020年，光伏裝機(jī)達(dá)2000萬千瓦，因此我國太陽能光伏市場(chǎng)空間巨大。預(yù)計(jì)，到2050年，中國可再生能源的電力裝機(jī)將占全國電力裝機(jī)的25%，其中光伏發(fā)電裝機(jī)將占到5%。預(yù)計(jì)2030年之前，中國太陽能裝機(jī)容量的復(fù)合增長率將高達(dá)25%以上。

太陽能光伏業(yè)是一個(gè)有潛力的行業(yè)，雖然目前還有很多的障礙，包括成本過高、海外市場(chǎng)的萎靡和缺乏相關(guān)的法律法規(guī)來監(jiān)督行業(yè)，但是依然是未來的發(fā)展趨勢(shì)。