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沈阳理工大学经济管理学院金融系世界经济学概论报告
世界能源 ——走进太阳能
08040402 第一组
沈阳理工大学经济管理学院金融系
1、太阳能简介,利弊分析,七个发展阶段
简介
太阳能(Solar),一般是指太阳光的辐射能量。太阳能能源是来自地球外部天体的能源,人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。正是各种植物通过光合作用把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来。煤炭、石油、天然气等化石燃料也是由古代埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的。它们实质上是由古代生物固定下来的太阳能。此外,水能、风能、波浪能、海流能等也都是由太阳能转换来的。 利弊分析 优点
(1)普遍:太阳光普照大地,没有地域的限制,处处皆有,可直接开发和利用,且无须开采和运输。
(2)无害:开发利用太阳能不会污染环境,它是最清洁能源之一,在环境污染越来越严重的今天,这一点是极其宝贵的。
(3)巨大:每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨煤,其总量属现今世界上可以开发的最大能源。
(4)长久:根据目前太阳产生的核能速率估算,氢的贮量足够维持上百亿年,而地球的寿命也约为几十亿年,从这个意义上讲,可以说太阳的能量是用之不竭的。 缺点
(1)分散性:到达地球表面的太阳辐射的总量尽管很大,但是在利用太阳能时,想要得到一定的转换功率,往往需要面积相当大的一套收集和转换设备,造价较高。
(2)不稳定性:由于受到自然条件的限制以及晴、阴、云、雨等随机因素的影响,所以,到达某一地面的太阳辐照度既是间断的,又是极不稳定的,这给太阳能的大规模应用增加了难度。为了使太阳能成为连续、稳定的能源,就必须很好地解决蓄能问题。
(3)效率低和成本高:目前太阳能利用的发展水平,有些方面在理论上是可行的,技术上也是成熟的。但有的太阳能利用装置,因为效率偏低,成本较高,总的来说,经济性还不能与常规能源相竞争。 开发历史
第一阶段(1900~1920年)
在这一阶段,世界上太阳能研究的重点仍是太阳能动力装置,但采用的聚光方式多样化,且开始采用平板集热器和低沸点工质,装置逐渐扩大,实用目的比较明确,造价仍然很高。 第二阶段(1920~1945年)
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在这20多年中,太阳能研究工作处于低潮,参加研究工作的人数和研究项目大为减少,其原因与矿物燃料的大量开发利用和发生第二次世界大战有关,而太阳能又不能解决当时对能源的急需,因此使太阳能研究工作逐渐受到冷落。
第三阶段(1945~1965年)
在第二次世界大战结束后的20年中,一些有远见的人士已经注意到石油和天然气资源正在迅速减少, 呼吁人们重视这一问题,从而逐渐推动了太阳能研究工作的恢复和开展,再次兴起太阳能研究热潮。 第四阶段(1965~1973年)
这一阶段,太阳能的研究工作停滞不前,主要原因是太阳能利用技术处于成长阶段,尚不成熟,并且投资大,效果不理想,因而得不到公众、企业和政府的重视和支持。 第五阶段(1973~1980年)
自从石油在世界能源结构中担当主角之后,在客观上使人们认识到:现有的能源结构必须彻底改变,应加速向未来能源结构过渡。从而使许多国家,重新加强了对太阳能及其它可再生能源技术发展的支持,使太阳能开发利用工作处于前所未有的大发展时期,该时期具有以下特点:
各国加强了太阳能研究工作的计划性,开发利用太阳能成为政府行为,支持力度大大加强。国际间的合作十分活跃。
研究领域不断扩大,研究工作日益深入,取得一批较大成果。
各国制定的太阳能发展计划,普遍存在要求过高、过急问题,对实施过程中的困难估计不足,希望在较短的时间内取代矿物能源,实现大规模利用太阳能。
第六阶段(1980~1992年)
70年代兴起的开发利用太阳能热潮,进入80年代后不久开始落潮,逐渐进入低谷。世界上许多国家相继大幅度削减太阳能研究经费。导致这种现象的主要原因是:世界石油价格大幅度回落,而太阳能产品价格居高不下,缺乏竞争力;太阳能技术没有重大突破,提高效率和降低成本的目标没有实现,以致动摇了一些人开发利用太阳能的信心。 第七阶段(1992年~至今)
由于大量燃烧矿物能源,造成了全球性的环境污染和生态破坏,对人类的生存和发展构成威胁。在1992年以后,世界太阳能利用进入一个发展期,其特点是:太阳能利用与世界可持续发展和环境保护紧密结合,全球共同行动,为实现世界太阳能发展战略而努力;太阳能发展目标明确,重点突出,措施得力,保证太阳能事业的长期发展;在加大太阳能研究开发力度的同时,注意科技成果转化为生产力,发展太阳能产业,加速商业化进程,扩大太阳能利用领域和规模,经济效益逐渐提高;国际太阳能领域的合作空前活跃,规模扩大,效果明显。
我国资源
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在我国,西藏西部太阳能资源最丰富,最高达2333 KWh/㎡ (日辐射量6.4KWh/㎡ ),居世界第二位,仅次于撒哈拉大沙漠。
根据各地接受太阳总辐射量的多少,可将全国划分为五类地区。 一类地区 为我国太阳能资源最丰富的地区,年太阳辐射总量6680~8400 MJ/㎡,相当于日辐射量5.1~6.4KWh/㎡。这些地区包括宁夏北部、甘肃北部、新疆东部、青海西部和西藏西部等地。尤以西藏西部最为丰富,最高达2333 KWh/㎡(日辐射量6.4KWh/㎡),居世界第二位,仅次于撒哈拉大沙漠。 二类地区 为我国太阳能资源较丰富地区,年太阳辐射总量为5850-6680 MJ/m2,相当于日辐射量4.5~5.1KWh/㎡。这些地区包括河北西北部、山西北部、内蒙古南部、宁夏南部、甘肃中部、青海东部、西藏东南部和新疆南部等地。 三类地区 为我国太阳能资源中等类型地区,年太阳辐射总量为5000-5850 MJ/m2,相当于日辐射量3.8~4.5KWh/㎡。主要包括山东、河南、河北东南部、山西南部、新疆北部、吉林、辽宁、云南、陕西北部、甘肃东南部、广东南部、福建南部、苏北、皖北、台湾西南部等地。 四类地区 是我国太阳能资源较差地区,年太阳辐射总量4200~5000 MJ/㎡,相当于日辐射量3.2~3.8KWh/㎡。这些地区包括湖南、湖北、广西、江西、浙江、福建北部、广东北部、陕西南部、江苏北部、安徽南部以及黑龙江、台湾东北部等地。 五类地区 主要包括四川、贵州两省,是我国太阳能资源最少的地区,年太阳辐射总量3350~4200 MJ/㎡,相当于日辐射量只有2.5~3.2KWh/㎡。
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2太阳能光伏产业可持续发展理论思考研究
太阳能在再生能源中的战略地位
太阳能是资源最丰富、最清洁、最安全的可再生能源,具有独特的优势和巨大的开发利用潜力.充分利用太阳能有利于保持人与自然的和谐相处及能源与环境的协调发展。例如,我国陆地表面每年接受太阳辐射相当于49 000亿吨标准煤,约等于上万个三峡工程发电量的总和。
其优点:①充分的清洁性;②绝对的安全性;③相对的广泛性;④确实的长寿命和免维护性;⑤初步的实用性;⑥资源的充足性及潜在的经济性等。因此,太阳能光伏发电具有最广阔的发展前景,是各国最着力发展的可再生能源技术之一。
太阳能可以分为太阳能热利用产业和太阳能光伏产业两大产业。太阳能热利用产业主要用于热水器,目前我国热水器的生产量和保有量均居世界第一,但太阳能热利用仅占太阳能利用的很小一部分,太阳能利用中最重要的还是光伏产业。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。 太阳能光伏产业可持续发展理论研究的主要内容
太阳能光伏产业可持续发展理论基础来源于产业组织理论与可持续发展理论、环境经济与能源经济理论.主要解决3个方面的问题:一是太阳能光伏产业可持续发展理论的内涵,包括太阳能光伏产业可持续发展的基本内涵、资源配置、理论模式、运行机制等:二是以我国为例研究太阳能光伏产业化发展的可行性和障碍,包括太阳能光伏产业化发展的物质基础、技术基础、现状、障碍及风险预测预警机制;三是我国太阳能光伏产业可持续发展的战略路径选择。内容如下: (1)太阳能光伏产业可持续发展理论的源泉。主要包括产业组织理论、可持续发展理论、环境经济理论以及正在发展中的能源经济理论等。
(2)太阳能光伏产业可持续发展的基本内涵。主要包括太阳能光伏产业链、太阳能光伏产业可持续发展的基本界定、太阳能光伏产业可持续发展的特征、太阳能光伏产业可持续发展的条件等。
(3)太阳能光伏产业可持续发展的理论模式。主要包括太阳能光伏产业可持续发展的制度模式、太阳能光伏产业可持续发展的市场模式、太阳能光伏产业可持续发展的企业模式。
(4)太阳能光伏产业可持续发展的金融资源配置。主要包括太阳能光伏产业可持续发展的金融资源配置功能、太阳能光伏产业可持续发展的金融资源配置目标、太阳能光伏产业可持续发展的金融资源配置原则、太阳能光伏产业可持续发展的金融资源配置效率、太阳能光伏产业可持续发展的金融资源配置模式等。 (5)太阳能光伏产业可持续发展的运行机制。主要包括太阳能光伏产业可持续发展的动力机制、太阳能光伏产业可持续发展的激励机制、太阳能光伏产业可持续发展的约束机制、太阳能光伏产业可持续发展的自我调节机制、太阳能光伏产业可持续发展的宏观调节机制等。
(6)太阳能光伏产业可持续发展的评估规程。主要包括太阳能光伏产业可持续发展的评估准则、太阳能光伏产业可持续发展的评估程序、太阳能光伏产业可持续发展的指标体系、太阳能光伏产业可持续发展的评估方法等。
(7)太阳能光伏产业可持续发展的风险管理。主要包括太阳能光伏产业可持续发
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展的风险来源、太阳能光伏产业可持续发展的风险识别、太阳能光伏产业可持续发展的风险度量、太阳能光伏产业可持续发展的管理与控制机制等。
(8)我国太阳能光伏产业化发展的条件及障碍。主要包括我国太阳能光伏产业发展现状、我国太阳能光伏产业化的障碍分析、我国太阳能光伏产业化发展的趋势分析等。
(9)我国太阳能光伏产业可持续发展的战略。主要包括我国太阳能光伏产业核心竞争力战略、我国太阳能光伏产业核心技术开发战略、我国太阳能光伏产业全球化发展战略。
阳能光伏产业可持续发展理论研究方法的选择
由于太阳能光伏产业可持续发展理论研究主要围绕建立太阳能光伏产业可持续发展的基本理论、分析我国太阳能光伏产业可持续发展的瓶颈与选择实现我国太阳能光伏产业可持续发展的战略路径3个主要方面进行,依下面路径展开研究: 本着“研究贵在创新”的思想,循着“太阳能光伏产业可持续发展的基本原理分析”——“我国太阳能光伏产业可持续发展的现状考察”——“实现我国太阳能光伏产业可持续发展的对策与建议”展开研究。
(1)第一部分“太阳能光伏产业可持续发展的基本原理分析”,拟从太阳能光伏产业可持续发展的基本内涵、资源配置、理论模式、运行机制等方面分别进行分析与研究。
(2)第二部分“中国太阳能光伏产业可持续发展的现状考察”,拟从我国太阳能光伏产业可持续发展的物质基础、技术基础、现状及其障碍等方面分别进行实证考察分析。
(3)第三部分“实现中国太阳能光伏产业可持续发展的对策与建议”,拟从我国太阳能光伏产业可持续发展核心竞争力、核心技术研究与产品开发及其全球化等方面着手进行。
开展太阳能光伏产业可持续发展理论研究的现实意义 开展太阳能光伏产业可持续发展理论研究:①有利于加深对开发太阳能资源的战略意义的认识。把太阳能光伏产业化纳入政府议事日程,加强对开发推广太阳能可以减少或替代常规能源和实施可持续发展战略的意义认识;②完善发展太阳能光伏产业化的激励政策。政府支持是发展太阳能光伏产业的关键,也是太阳能产业化发展的原始动力。配备有利于太阳能产业发展和刺激广大居民应用太阳能光伏电源装置等新能源设备的激励政策;③增加研发太阳能光伏核心技术的经费投入力度。制定一系列切实有效的政府扶持政策,打造太阳能光伏产业坚实的核心技术基础,储备雄厚的技术研发和生产能力,从而提供一条保障我国能源安全的措施。
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3、全球太阳能光伏产业发展趋势评述
21 世纪,全球能源紧缺的局势越发严峻,节能减排、应对气候变化的形势推动并加速了可再生能源的开发与利用。2007 年以来,尽管受全球金融危机的冲击,太阳能光伏产业投资依然稳步增长,促使全球太阳能光伏产业规模不断发展与壮大。欧洲已成为引领全球太阳能光伏发展的主导地区,太阳能光伏并网发电技术与政策日趋完善,电价逐年降低,太阳能光伏技术已呈现梯度发展格局,各国相关产业促进政策相继出台,为太阳能光伏产业发展奠定了坚实的政策基础。
太阳能光伏产业发展动态
(1)太阳能光伏电池产量增长趋势明显
全球各国“太阳能光伏计划”的实施、投资额度的不断增长及其相关促进政策的相继出台,极大地推动了全球太阳能光伏产业的蓬勃发展。特别是进入21 世纪,随着太阳能光伏产业高纯度硅料开采、提炼、生产技术与工艺不断完善,太阳能电池组件生产技术与设备日益成熟,太阳能电池并网发电逐步具体应用,以及太阳能光伏电池在与机电产业、建筑材料相结合( 光伏集成建筑) 等取得的重大进展,使得全球太阳能光伏电池产量逐年获得突破。据欧洲光伏工业协会(EPIA)统计数据显示,全球光伏产业在过去20 年平均复合增长率达30.48%。尤其是20 世纪90 年代后期,全球光伏组件市场供不应求局面的出现,更加显著地加速了光伏电池产量的迅猛发展.
(2)欧盟引领全球太阳能光伏并网发电进程
全球范围内太阳能光伏电池产能显著增长的同时,太阳能光伏并网发电的发展步伐逐年加快。据EPIA 统计数据,20 世纪末期,太阳能光伏并网发电容量开始出现逐年扩大趋向。21 世纪以来,全球太阳能光伏并网发电年度并网容量增长44.1 倍,近几年来,随着太阳能光伏并网发电技术的发展步伐逐步加快,发达国家的新增并网容量增长趋势愈发明显。从美国、日本、韩国、欧盟等全球主要发达国家和地区太阳能光伏并网发电发展可以看出,欧盟太阳能光伏并网发电新增容量自2002 年的85MW,剧增至2008 年的4.5GW,增长达50 多倍,另外,欧盟太阳能光伏并网发电占全球的比例逐年递增,因此,欧盟已成为全球太阳能光伏并网发电的主导区域,引领未来全球太阳能光伏并网发电的发展。 (3)全球太阳能光伏并网发电已逐步商业化
伴随全球太阳能光伏并网发电技术的不断成熟,光伏并网容量的显著增加,以及光伏组件成本与光伏电价的逐步降低,太阳能光伏发电系统产品已在全球范围内获得了广泛应用,特别是在改善国家能源安全、增加就业机会、改进偏远地区公民生活条件、提高公民社会福利等方面的作用尤为重大。当前光伏电价水平虽然与消费者能够接受的水平还存在一定差距,但却缓解了欧盟在电力高峰时期的需求,实现了代替独立性电力系统进行竞争的目标推动了全球太阳能光伏并网发电大规模应用的商业化进程。为此,可以预测,欧盟太阳能光伏并网发电将于2010 ~ 2020 年逐步大规模进入主流能源市场,2020 ~ 2030 年间接近电力市场高峰电价,在2020 ~ 2040 年间接近电力市场平均电价。 太阳能光伏电池技术与相关设备发展动态 (1)太阳能光伏电池技术的发展日益成熟
Si 晶系第一代太阳能光伏技术发展已步入成熟期。自1954 年,美国贝尔实验室发明了首块单晶硅(Si)太阳能光伏电池以来,经过半个多世纪的发展,以
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Si 晶系为基材的第一代太阳能光伏技术已完全进入产业化阶段,并成为太阳能光伏产业的主导,目前,太阳能光伏电池转换效率已获得显著提高。美国、德国、日本、澳大利亚等全球知名厂商产业化太阳能光伏电池中,Si 晶体太阳能光伏电池商业化的效率达14% ~ 20%.
(2)太阳能光伏电池相关设备制造已形成稳定格局
太阳能光伏电池制造的相关工艺设备与检测设备,贯穿于光伏材料、光伏电池、光伏组件、光伏应用系统等整个太阳能光伏产业链,主要包括光伏材料提纯、 薄片制造设备、电池制造设备、组件制造设备及相关的检测仪器等,构成了太阳能光伏产业的重要基础与支撑,同时也是太阳能光伏产业竞争力的集中体现。太阳能光伏电池产业链中,除产业链上游的光伏材料制备中的Si 材料提纯、Si 片加工和下游的光伏组件、光伏方阵及光伏应用系统生产外,最核心的环节就是太阳能光伏电池制造,主要涉及“扩散炉、等离子刻蚀机、清洗/ 制绒机、石英管清洗机、低温烘干炉、等离子体增强化学汽相淀积设备(PECVD,包括管式PECVD、平板式PECVD)、快速烧结炉、自动丝网印刷机、自动分检机”等10 种关键核心设备。据美国咨询公司统计数据:全球主要从事太阳能光伏电池生产的工艺设备、检测设备制造厂已多达90 家,形成了以美国、德国、瑞士、意大利及日本等国家为主导,掌控太阳能光伏设备制造的核心技术,垄断全球太阳能光伏设备市场。
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4、我国大力支持太阳能产业的可行性分析
太阳能产业的发展现状分析: 1、国际
在人类生存环境遭到破坏严重,能源需求日益紧缺的今天,如何开发环保能源成为全球关注的一个热点话题太阳能作为一种清洁能源更是受到世界各国的重视在美国荷兰德国等许多国家,太阳能已成为商业化程度最高利用最广泛的可再生能源之一,太阳能热水器,太阳能电站,太阳能空调太阳房等已非常普及。当前,将太阳能热水器、太阳能空调和太阳能电池发电与建筑物一体化的新型太阳能建筑已在欧美和日本等地方进行示范,并引起强烈反响。太阳能发电技术日趋成熟,2004年全球安装的太阳能发电系统容量已超过1 000兆瓦。最新的世界能源统计资料表明,太阳能发电产业在最近5 年的年均增长速度超过30%。 2、国内
目前我国仅太阳能热水器行业就有约1 000家企业从事研发、生产、销售和安装。该行业年增长率达到30%。年生产量为600万平方米,太阳能热水器还出口到欧洲和东南亚各国。太阳能热水器作为我国近年来迅速发展的新型产业,已形成完整的产业体系。2004年总产值已经超过120亿元年生产量已经是欧洲的2倍北美的4倍,并仍然以每年20%、 30% 的高速度递增到2010年国内市场容量将达到600亿元。在高速发展的同时,由于许多地方政府对之寄予超高期望,太阳能热水器行业的竞争非常激烈,山东、江苏、北京是太阳能热水器主要生产基地。 太阳能资源的技术评价: 1、 主要特点及状况:
首先,太阳能资源可定期再生,其可用的资源总量几乎不存在上限,通常采用年资源总量来表明资源供应潜力。
其次,太阳能资源中有多少能够被利用取决于该资源被转换成有用能的工艺技术水平。
再次,太阳能能量的分布极其分散,主要取决于受太阳照射的面积与角度,它不可能集约化生产。
最后,太阳能能量的强度有鲜明的周期性和不确定性。
由于上述特点,人们在对太阳能的非光合利用寄予极大期望的同时,大 部分太阳能技术尚未商业化,太阳能资源的利用率还很低。 2、 技术评价:
太阳能技术是一类新兴技术,其产品具有新技术产品特点,即在技术上处 于不同发展阶段,商品化程度不高,市场发育不成熟。经过近20多年的研究和开发,我国在太阳能应用领域已取得重大进展,技术水平有了很大提高,尤其以太阳能热利用技术为背景的太阳能热水器已取得世界领先水平,一大批科技成果也转化为生产力。 目前,我国太阳能技术发展可粗略地分为四类,即经济可获利技术需要激励的商品化技术、待发展技术和远景技术。
太阳能热水器技术属于经济可获利技术,技术已成熟并研制开发出了实用产品,已具有一定的获利能力和巨大的市场,我国太阳能热水器生产能力与市场规模均居世界第一。太阳能光伏技术基本成熟,一些太阳能光伏产品已逐步在市场中出现但需要进一步完善技术,降低成本以及实施激励政策进行推动,才能与常
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规技术竞争。太阳能—建筑一体化,已在某些方面成功商业化但程度不高,仅仅是初步应用,与国外相比还有一定的差距,急需政策激励和投资。太阳能热发电技术为待发展技术,还处于实验阶段,但发展潜力很大,一旦商业化成功,必将成为一项极具革命性的技术。
目前产业化的重点主要集中在上述前三类技术, 随着技术创新和技术进步,更多的、具有良好前景的太阳能技术一旦有了突破,达到成熟实用并具有产业基础,国家必将对其产业发展进行推动和扶持,下面我们从技术开发成熟性、实用性及技术发展潜力等方面对这四类具体的太阳能技术进行评价。 3、太阳能热水器技术
目前,太阳能热转化技术最主要的发展方向是太阳能热水器。经过近二十年的研究和开发,我国太阳能热水器技术已趋成熟,市场不断扩大,产业迅速发展。 目前我国的太阳能热水器绝大部分分布在城市,未来仍将占据较大比例,特别是建设部,已将太阳能热水器列为民用节能住宅建设的实用技术之一,并将制订相应的设计和施工标准,这势必大大加速太阳能热水器在城市中的推广。从我国国情来看,农村市场潜力巨大。
随着技术进步,太阳能热水器不仅能提供民用生活热水,还将满足工农业生产用的中高温热水,这就为太阳能热水器的使用进一步扩大到工农业生产中去提供新的生产领域。 4、 太阳能光伏技术
利用半导体器件的光伏效应原理把太阳辐射能转换成电能称为太阳能光伏技术,其转换过程不污染环境不破坏生态。目前,太阳能电池已不再局限于作为小功率电源使用,而已扩展到通信、交通、农村电气化以及民用等不同领域,市场年增长率不低于20%。
影响我国光伏发电应用和推广的因素之一是太阳能电池组件的成本和价格。光伏系统的高投资成本影响了光伏发电的单位成本,因此也影响了光伏产品的市场需求。随着时间的推移和技术进步,光伏发电市场也将不断发生变化。目前的光伏市场主要是在通信领域和电网覆盖不到的边远地区,随着光伏发电系统成本的降低,它必将进入更多的应用领域向工业及民用领域发展。 5、 太阳能建筑一体化
太阳能利用与建筑一体化问题是多学科、多层面参与和合作的综合性事业,需要国家政策法规部门建筑主管部门、太阳能厂商、房地产开发商、建筑设计单位的共同努力。
6、太阳能热发电技术
把太阳辐射能转换成热能属于太阳能热利用技术。利用太阳热能进行发电称为太阳能热发电,可实现大功率交流发电和替代常规能源,在热利用技术中最具革命性。太阳能热发电技术同其他太阳能技术一样,还在不断完善和发展。其商业化程度还未达到热水器和光伏发电的水平,正处在商业化前夕工业化应用初期,能源的潜在危机和生态环境的恶化使世界各国积极开发包括太阳能在内的新能源及其他可再生能源据,专家预测今后20~ 30年内全球能源结构必将发生根本性的变化,到本世纪50 年代新能源与可再生能源将在整个能源构成中占40%~ 50%, 因此,研究太阳能热发电具有重要的战略意义。
目前国内外太阳能利用技术正不断取得进展或重大突破,其中太阳能热发电是太阳能利用的重要方向,技术成果将极具革命性,是实现较大功率发电替代常规能源的最经济手段之一。
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5、通向低碳的“绿色通道”
传统的化石能源不仅逐渐短缺,而且被认为是导致环境污染、全球变暖的主要祸首。
最有前途的绿色再生能源
当今世界,在能源领域里面临三重困惑: 第一,由于常规能源的有限性和分布的不均匀性,造成了世界上大部分国家能源供应不足,不能满足其经济发展的需要。全球已探明的石油、天然气的开采只能延续到2040年左右,化石能源迟早将枯竭:
第二,由于燃烧煤、石油等化石燃料时,产生大量的硫、碳等有害物质,使大气、水土环境遭到严重污染,产生温室效应,直接影响人类的生存环境;
第三,调整能源结构受社会生产力水平、地缘政治等复杂因素的制约,呈现出发达国家与发展中国家的不均衡性。
如何在有限的资源和严格的环保要求的双重制约下发展经济已成为全球性难点问题。从哥本哈根会议传出的应对世界气候变化的信息分析,越来越多的国家越来越深刻地意识到发展低碳经济的重要性,越来越深刻地认识到开发可再生清洁能源的战略价值。
在水能、风能、生物质能和太阳能等再生清洁能源中,太阳能以其储量的“无限性”、存在的普遍性、开发利用的清洁性以及逐渐显露出的经济性等优势,被视为最终解决常规能源特别是化石能源带来的能源短缺、环境污染和温室效应等问题的有效途径。
实现经济和社会可持续发展是人类在21世纪面临的重大挑战。如何在有限的资源和严格的环保要求的双重制约下发展经济已成为全球性难点问题。既然人们已清醒地认识到目前世界性的环境问题,很大程度上是由于化石能源的开发利用造成的,那就只能依靠大规模地开发利用可再生洁净能源来解决问题。 清洁能源缘何“殇”痕累累 2009年秋天,德国媒体高调炒作了中国在太阳能光电领域的进展,称中国太阳能技术飞速进步,挑战德国“老大”地位,给德国这一传统优势产业带来了威胁,并由此并一步威胁至其他领域。《法兰克福汇报》报道说,德国曾经是世界上最 大的太阳能产品生产国,但是现存中国企却占据了世界的领导地位,中国生产的太阳能产品数量超过了任何其他国家,世界上10个最大的太阳能企业中,中国就占了4个。
当德国人对中国太阳能光电产业的发展喊着“狼来了”的时候,中国是否就真的成了世界太阳能光电产业的“虎狼”?
事实上,应该非常清醒地看到,中国太阳能光伏产业实际上“殇”痕累累。 1、 光伏产业的“污染之殇”。
尽管理论上讲太阳能的洁净性、无污染是其他能源无法比拟的,但在产业化的过程中由于技术等冈索的制约,国内太阳能光伏电池生产技术基本上与国际同步.但是相关产业链不健全,原材料和生产设备几乎全部依赖进口,发展初期很难规避一定程度的污染。我国光伏产业的关键技术设备、市场需求、原料“三头在外”,几乎所有的技术设备依靠进口,90%以下的原料要依靠进口,九成左右的销售靠出口。原材料受制于人,不仅成为制约我国光伏产业跨越式发展的最大障碍.还在一定程度上造成了行业的无序。使得产业下游成品表现为有价无市,产业利润更多集聚在上游。因而我国太阳能产业的链条时刻面临“无米之炊”的
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窘境。且多晶硅生产过程受关键技术和工艺技术的限制,存在高能耗、高污染等问题。 2、光伏发电占比远低于电池板占比的“结构之殇”。
由于发展过快,这个产业链埋下了不少隐患。整个太阳能光伏产业目前的现状是偏重于单一子行业即太阳能电池生产,产品主要廉价销往欧美发达国家。内部结构业已失衡,现状堪忧,亟待调整。我国太阳能光伏产业链的产销链条两头在外:九成以上的原材料
依赖进口,九成以上的产品出口。我国在太阳能应用技术研究和产品开发方面已经取得了一定成效,目前我国光伏网发电上市场还没有形成,仅有的几个光伏发电项目只是示范用的,还没有进入商业化运作。根据中国太阳能学会副理事长赵玉文的分析,制约我国太阳能光伏产业市场化主要有5个方面的因素:一是光伏发电价格过高;二是硅原料紧缺;三是产业链整体竞争力脆弱;四是激励政策的启动力度不够:五是全国没有一个统一的国家光伏规划。因此。面对日益增长的能源需求,为保障国家能源安全,需要以可持续发展的战略眼光,以促进节约能源为前提,制定太阳能光伏产业的国家策略,促进太阳能光伏相关产业健康、持续发展。
3、太阳能热水器的“普及之殇”。
太阳能热水器是我国太阳能利用中应用最广泛、产业化最迅速的一个领域,尤其是全玻璃真空太阳能集热器,年增长速度高于25%。这种全玻璃真空管热水器在科技水平、制造技术、生产规模等方面都具有国际领先水平,而且也是国 内太阳能热水器市场中增长速度最快的自主知识产权产品。自1998年起,中国就成为太阳能热水器第一大制造商和消费市场,现已经发展成为一个重要的产业。太阳能热水器成为可再生能源产业领域的第一个商业化的产品。但是据不完全统计至2009年年底,我国太阳能热水器面积达到约9 000万平方米,全国城镇住宅太阳能热水器普及率仪8%,远低于发达国家30%~40%的普及率。 我国如何让太阳能产业走上“绿色通道\
太阳能的清洁性和永续性已得到了世界范围内的认可。我国太阳能年日照时数在2 200小时以上的地区占国土面积2/3以上,太阳辐射理论储量每年达17 000亿吨标准煤。对于富煤缺油少气但能源消费总量已经上升到世界第二位的我国 来讲,加快太阳能的开发利用对优化能源结构和推进低碳经济具有特殊意义。
第一, 从战略角度考量给予政策层面的扶持。
我国政府自2009年以来相继出台了“太阳能屋顶计划”、“金太阳工程”等政策,但是光伏产业要正常发展,最重要的还是解决上网电价的问题。也就是说,发出来的电电网公司有积极性去购买,终端用户乐意去用才是最关键的因素。我国补贴的重点则是集中在安装侧,并未解决上网电价这一实质性问题。应进一步完善促进太阳能产业发展的政策环境,并积极探索政府引导和市场机制推动相结合的方法,研究制定推进太阳能应用的激励政策。
第二, 集中力量推进技术创新破解几个关键瓶颈。
太阳能光伏发电的整个生产及应用产业链分为五个层次,即从硅材料到硅片,再到太阳电池片,然后到太阳电池组件,最后到光伏发电系统应用。硅元素在地球上的储量非常丰富,硅材料的来源——石英石在全球的分布也十分广泛。中国是硅矿的主要产地,优质石英硅矿很多,储量丰富。但是,要从石英石中提炼出制造太阳能电池所必备的高纯度硅材料面临很大的技术难度和资金投入。因此存在很强的技术壁垒和资金限制。光伏产业高速增长催生了对多晶硅的大量需求,我国多晶硅生产的数量和质量都远远不能适应这种需求。多晶硅的供应瓶颈是冶炼:提纯的技术门槛高,投资大。国外解决多晶硅生产高能耗、重污染问题的投
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资成本巨大。我国晶体硅材料主要靠进口。目前,我国太阳能光伏产品生产企业多数没有晶体硅材料生产的副产物综合利用、尾气回收等方面的核心技术。 业内人士指出,提高太阳能转换效率阳能转换效率、降低成本是光电技术发展的关键。光伏电池在国内心用率低下的主要原因是在现有的技术条件下,太阳能光伏发电成本几乎高出煤电的10倍。加之政府鼓励性补贴政策得不到落实,国内市场一时难以接受,离产业规模化十分遥远。 第三,着力引导产业要素向太阳能发电领域集中。
太阳能光伏发电技术作为太阳能利用中最具意义的技术,成为世界各国竞相研究应用的热点。目前全国有16个省份在建或准备动工建设多达33个多晶硅项目,如果这些项目都按期完全释放产能,我国的多晶硅产量将达到14万吨,而2010年全球多晶硅的需求量也不过8万吨左右。雪上加霜的是近一年左右的时间,国际市场多晶硅的价格从500美元直降到50多美元。这对太阳能产品约9成多出口欧美市场的中国光伏电池行业是十分不利的。目前,我国光伏发电装机还不足电池产量的1%,光伏发电市场空间极大。在太阳能产业发展上,我国有条件成为一个世界强国,产业发展已处于一个非常好的起点上,从国家层面应进一步配套相关政策,大力扶持处于发展初期的光电产业,鼓励开拓国内和国际两个市场,使光伏产业成为新的经济增长点。
据悉,新能源产业振兴规划已经成为业内最为关注的一项国家级战略。国家能源部门官员透露,正在制定的新能源规划的发展目标可能发生重大改变。至2020年,太阳能发电规模将可能由180万千瓦调整到2 000万千瓦。对于关心低碳济的所有人士,特别是太阳能产业界而言,这无疑是千载难逢的重大利好!
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6、未来发展的建议
1、加大政策扶持力度
强化政策扶持力度,进一步完善促进太阳能产业发展的政策环境。并积极探索政府引导和市场机制推动相结合的方法,研究制定推进太阳能应用的激励政策。目前太阳能资源的开发利用成本高,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以驱动我国太阳能资源开发利用的商业化发展,从法律和政策层面保证太阳能等可再生能源的发展。 2、提高技术创新能力
技术创新能力是太阳能发展的重要保障。目前我国太阳能基础研究仍较薄弱,太阳能开发总研发投资不足,设计能力不足,整个太阳能行业的研发投入占销售收入的比例还不到1%,远远低于其他行业投入的平均水平,严重制约了太阳能行业的发展后劲与竞争能力。 3、完善产业体系
太阳能产业是由制造业、服务业、咨询业和保险业等组成的一个综合性很强的产业体系,是太阳能开发和利用的主要途径。要完善太阳能产业,就必须通过资源整合尽快建立完整,合理的产业链,为太阳能产业的规模化发展提供保障。
总结
在政策的大力支持下,技术进步的推动下,到本世纪中叶,全球化石能源将全面走向衰竭.一场以新能源替代传统能源.以优势资源替代稀缺资源.以绿色可再生能源替代化石能源的新一轮能源革命已经不可阻挡利用太阳能是解决常规能源危机和缓解环境压力的首选措施和重点推广技术。太阳能利用将是我国能源变革最可行的解决方案。
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08040402第一组任务分工: 组长:吴沉霏 0804040204
组员:王菲菲 0804040204 边艳沫 0804040204 王鹤璇 0804040203 肖 笛 0804040205
王 丽 0804040206 崔婷婷 0804040207 肖 宁 0804040208
1、资料采集:吴沉霏
2、材料分析(包括相关材料的PPT制作):
第一部分:太阳能简介,利弊分析,七个发展阶段 王 丽 第二部分:光伏产业可持续发展理论思考研究 王鹤璇 第三部分:全球太阳能光伏产业发展趋势评述 肖 笛 第四部分:我国大力支持太阳能产业的可行性分析 肖 宁 第五部分:通向低碳的“绿色通道” 王菲菲 第六部分:未来发展的建议 崔婷婷 3、 材料分析与PPT的审核修改:边艳沫 吴沉霏 4、 讲解人:边艳抹
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