理论教育 硅和太阳能:上天赐予人类的大礼

硅和太阳能:上天赐予人类的大礼

时间:2023-05-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:净计量是指消费者在有阳光的情况下利用太阳能发电系统供应家庭用电,如果有额外的电力,电表就会回转。不管是煤炭发电、石油天然气发电、核能发电还是风力、水力发电,只有太阳是上帝给人类最好的礼物。2014年全球晶体硅太阳能电池市场需求约为40GWp,其中我国内地太阳能电池制造商年产能为30~32GWp,加上中国台湾地区的年产能9~10GWp,两岸总产能高达39~42GWp。没有哪个能源是没有污染的,但是太阳能是性价比最好的能源,它是上帝给我们

硅和太阳能:上天赐予人类的大礼

大家都知道,最近几年,在城市的道路上电动自行车突然间多了起来。政府一直鼓励发展电动汽车,出乎意料的是电动自行车却发展得异常迅猛。

究其原因,省钱是最主要的。由于其价位低、维护费用低,迎合了庞大的低收入群体的需求。

太阳能发电呢?我们总是关注大规模发电厂,而忘却了一个最需要的群体,那就是电网覆盖不到的地方。

2013年夏天笔者出差到内蒙古鄂伦春县的一个偏僻山村考察一个钼矿床。由于矿区距城镇较远,我们找了一个农家吃午饭。主人姓赵,一家4口人,有400亩地,种的是黄豆。他家用的是一个太阳能电池板发电,供自家照明。我感到非常好奇,在笔者的印象里,太阳能发电的成本每度超过1元钱,他家为什么还用这种方式发电呢?赵先生给笔者算了笔账,买电池板(100瓦规格)花了1 700元,铅蓄电池400元,其他材料和安装费300元左右,一共花了2 400元。天气好的时候每天可发电1度左右,遇到下雨天也能发电0.5度左右。一块电池组件完全可以供一家人的照明和电视机的用电。安装太阳能电池板的费用最多8年就可以回收,以后的电就是免费的了。

如果要从镇上拉电线,每度电需要1元钱电费,拉电线杆还要一大笔钱。由此还是太阳能发电合算一些,所以他们这个组(大约有10多户人家)用的都是太阳能发电。

图3-1 家庭太阳能光伏发电

无独有偶,2011年夏天笔者到莫桑比克一个叫木马的城市考察钛砂矿,说是城市,其实就相当于我国南方的一个村子吧。离开这个小城市就没有电了,农民晚上在他们各自的草屋前点上篝火(他们那儿不缺柴火)做饭、聊天。偶尔会发现有的农家屋子前安上了一块太阳能电池板,晚上可以看见灯火。当地人说,能安得上太阳能电池板的是当地的富裕人家。

于是笔者就在想,无论是发达国家还是我国这样的发展中国家,利用太阳能发电的路子是不是走偏了。

从目前来看,小型化和分布式发电应该是主流,而不是大型的太阳能发电厂。分布式发电(包括小型电站、户用和商业屋顶发电)可以覆盖到没有电网的乡村,城市中的学校、车棚、地面以及其他设施。

太阳能市场需求要想爆发还要解决另外一个拦路虎——净计量。净计量是指消费者在有阳光的情况下利用太阳能发电系统供应家庭用电,如果有额外的电力,电表就会回转。这样消费者只需支付净电力消费量。实际上,小型分布式太阳能对电网来说不存在问题,相反,太阳能发电系统的装机规模越大,电网处理的难度就越大。

问题是电网公司是否愿意这么做,因为老百姓的用电是他们的真正财源。

太阳能发电技术是成熟的,如果只讨论用不用是无聊的事情。不管是煤炭发电、石油天然气发电、核能发电还是风力、水力发电,只有太阳是上帝给人类最好的礼物。

太阳能发电的优点太多了,无燃料消耗、无噪声、无污染,发电不用水,可在荒漠地区建设;运行可靠,无机械转动部件,使用安全,免维护,无人值守;太阳能资源永不枯竭,各地区差异不大,可实现分布式电站,生产资料丰富,硅材料储量丰富;不单独占地,可以安装到建筑物上,规模大小皆宜(可为10瓦(W)~100吉瓦(GW)),可以“搭积木”式建设和安装,安装容易,建设周期短,安装成本低,能量回收期短(只有10年左右),能量增值效应明显(达8~30倍);规律性强,可预测,调峰效果明显,调度比风力发电容易;降价潜力大。

人类真正的清洁能源舍此无他。(www.daowen.com)

尽管太阳能发电所使用的多晶硅是一个高耗能的产品,但产能远大于其耗能。根据测算,多晶硅的光伏生产耗电与产品发电比是1∶12.2,多晶硅的光伏发电效率为18%~20%,单晶硅的光伏发电效率为20%~22%。数据显示,2014年全年多晶硅现货市场最高价格仅为20美元/千克,而长期协议合同价格更低,这个价格已经不到最高价的6%了。

据此计算的发电成本不超过1元/度,在日照时间长的拉萨每度电成本仅为0.61~0.68元。

图3-2 太阳能发电场

光伏发电成本的降低得益于我国多晶硅产业和光伏电池产业的迅猛发展。自2006年以来,受市场虚高价格与短期暴利诱惑,我国掀起了一波多晶硅项目的建设高潮,规模与投资堪称世界之最。我国多晶硅产量2005年时仅有60吨,到2009年底我国多晶硅已建成项目的设计总产能为4.4万吨,2014年中国多晶硅生产规模就达到了13.14万吨。

2014年全球晶体硅太阳能电池市场需求约为40GWp,其中我国内地太阳能电池制造商年产能为30~32GWp,加上中国台湾地区的年产能9~10GWp,两岸总产能高达39~42GWp。有专家预测,2015年全球市场需求将达57GWp,我国(包括台湾地区)足以满足全球市场的需求。

中国光伏产业的快速崛起,大量产品外销导致欧美等发达国家无所适从,纷纷向中国提出“双反”调查。在美国、欧盟先后向中国光伏产品举起“双反”(反倾销、反补贴)大棒之后,作为光伏产业新兴市场的印度,也加入了这一阵营。

市场倒逼我们做出选择,要么倒闭我们的企业,要么发展自己的太阳能事业。

不是我们做不到,我们能把太阳能热水器做到天下第一,同样也可以把光伏发电做到天下第一。

2015年2月中国国家能源局发布《2015年光伏发电建设实施方案》拟定2015年全国新增光伏发电并网容量目标为15GWp。如果按照2013年电池产量30GWp不增加来计算,那么国内就可以消化掉一半的产量,破解了90%出口外销的尴尬局面。

中国光伏行业协会秘书长王勃华在中国光伏行业协会新闻发布会上表示,我国光伏装机容量在2030年之前每年新增将达到30GWp以上。全国工商联新能源商会中国新能源产业研究院顾问王会东预计,2015—2020年,全球太阳能新增装机容量可望达到369GWp,光伏新能源大市场已经形成。

由于中国的加入和光伏企业的技术进步,光伏发电的装机成本逐年下降,由2007年的40元/瓦,下降到2014年的4元/瓦,2015年可能降到3.6元/瓦。发电成本也下降很快,由2007年的8元/度,到2014年的1元/度。笔者相信随着技术的进步和中国市场的打开,光伏发电成本会进一步下降,如果再加上其分布式发电的优势,普及将是迟早的事。

没有哪个能源是没有污染的,但是太阳能是性价比最好的能源,它是上帝给我们人类最好的礼物,如果我们不加以珍惜也是一种犯罪。

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