6月19日,中國(guó)能源戰(zhàn)略與“十二五”能源發(fā)展論壇上,新能源引發(fā)的能源變革得到與會(huì)專家學(xué)者的高度關(guān)注。國(guó)家能源局副局長(zhǎng)吳吟表示,全球正處在第三次能源變革時(shí)期,可再生能源和新能源的發(fā)展迅猛,已在世界能源格局當(dāng)中居于重要地位,并有超越油氣等傳統(tǒng)化石能源的趨勢(shì)。其中,太陽(yáng)能作為取之不盡用之不竭的可再生能源,以其綠色、低碳、安全等特性備受各國(guó)關(guān)注。
能源變革帶來(lái)的發(fā)展機(jī)遇
能源是現(xiàn)代社會(huì)存在和發(fā)展的基石。在化石能源供應(yīng)日趨緊張、全球環(huán)境問(wèn)題日趨嚴(yán)重的背景下,清潔能源和可再生能源的發(fā)展迎來(lái)了新的機(jī)遇,大規(guī)模開(kāi)發(fā)和利用可再生能源已成為各國(guó)能源戰(zhàn)略中重要組成部分。
美國(guó)學(xué)者約翰·麥克尼爾在北京大學(xué)的一次演講中說(shuō):“未來(lái)的燃料可能是陽(yáng)光和風(fēng)力。沒(méi)有人能夠控制風(fēng)和陽(yáng)光,但有人能夠首先發(fā)明新技術(shù),能夠用新技術(shù)把這些共有的資源轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)和軍事優(yōu)勢(shì)?!彼倪@一觀點(diǎn)得到不少國(guó)內(nèi)外專家的支持。
每一場(chǎng)世界變革都需要有新技術(shù)的支持。作為未來(lái)燃料重要來(lái)源的太陽(yáng)能,其技術(shù)革新能否為世界能源打開(kāi)一個(gè)低碳、清潔、可持續(xù)發(fā)展的新格局,能否拯救世界?國(guó)內(nèi)外很多能源行業(yè)專家都將未來(lái)能源發(fā)展的希望寄托于此。
近年來(lái),世界各國(guó)都在加大太陽(yáng)能相關(guān)技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)力度,并制定了支持和鼓勵(lì)光伏發(fā)電發(fā)展的優(yōu)惠政策,使光伏發(fā)電得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展, 光伏電池的轉(zhuǎn)換效率不斷提高。我國(guó)太陽(yáng)能資源十分豐富,并已擁有一批生產(chǎn)太陽(yáng)能電池實(shí)力強(qiáng)勁的企業(yè),具備大規(guī)模發(fā)展光伏發(fā)電的良好的資源條件和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。
傳統(tǒng)光伏電池面臨的挑戰(zhàn)
太陽(yáng)能電池是太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)中的關(guān)鍵部分,包括硅系太陽(yáng)能電池和非硅系太陽(yáng)能電池等,目前各國(guó)市場(chǎng)均給予太陽(yáng)能光伏電池較高關(guān)注。但在當(dāng)今世界能源領(lǐng)域,太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)仍然是微不足道的角色。
目前光伏電池最大的障礙就是還沒(méi)有廉價(jià)到可以大規(guī)模與化石能源相競(jìng)爭(zhēng)。在美國(guó),太陽(yáng)能電池提供的電能還不到電力供應(yīng)總量的0.05%。造成這一現(xiàn)象的部分原因是電力供應(yīng)的復(fù)雜性,更主要的原因是太陽(yáng)光的不可持續(xù)性。
同時(shí),晶體硅材料的短缺也為傳統(tǒng)的晶體硅太陽(yáng)能電池發(fā)展造成一定阻礙。2007年,中國(guó)成為繼日本、德國(guó)之后的世界第三大太陽(yáng)能電池制造者。世界上最大的太陽(yáng)能制造商日本夏普公司,也計(jì)劃擴(kuò)大其產(chǎn)能。2005年以來(lái),受西班牙、德國(guó)等歐美國(guó)家的太陽(yáng)能電池優(yōu)惠政策的刺激,海外太陽(yáng)能電池需求呈爆炸式增長(zhǎng),從而導(dǎo)致全球性多晶硅原料缺乏,多晶硅價(jià)格出現(xiàn)暴漲,晶體硅太陽(yáng)能電池成本隨著原材料價(jià)格上漲也受到嚴(yán)重影響。
盡管光伏電池面臨著巨大挑戰(zhàn),美國(guó)工業(yè)研究公司Clean Edge仍預(yù)計(jì),在2015年之前,太陽(yáng)能光伏電池工業(yè)的收入將增長(zhǎng)到每年500億美元,總裝機(jī)容量達(dá)到75兆瓦,比現(xiàn)在增長(zhǎng)10倍。但這種快速擴(kuò)張將取決于能夠走向商業(yè)市場(chǎng)的下一代光伏電池技術(shù)。
太陽(yáng)能熱發(fā)電再度復(fù)興
“在近一段時(shí)期內(nèi),太陽(yáng)能熱發(fā)電仍是唯一能與燃煤發(fā)電潛在競(jìng)爭(zhēng)的清潔能源,無(wú)論是在規(guī)模還是在價(jià)格方面?!边@是美國(guó)環(huán)境保護(hù)協(xié)會(huì)主席費(fèi)雷德·克魯普,在其所著的《決戰(zhàn)新能源:一場(chǎng)影響國(guó)家興衰的產(chǎn)業(yè)革命》中所表述的觀點(diǎn)。他認(rèn)為太陽(yáng)能發(fā)電廠比光伏電池更為占優(yōu),原因在于它以熱的形式儲(chǔ)存能量的能力遠(yuǎn)比儲(chǔ)存電能便宜。
早在上個(gè)世紀(jì)80年代,美國(guó)就已開(kāi)始關(guān)注太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)。但隨著化石燃料成本的下降,推動(dòng)清潔能源發(fā)展的政治意愿也隨之降低。如今,太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)在美國(guó)沉寂多年后再度復(fù)興,目前市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)白熱化。今年2月,美國(guó)能源部為BrightSource能源公司提供了將近14億美元的貸款擔(dān)保,用于支持其建設(shè)一座400兆瓦的聚熱太陽(yáng)能發(fā)電廠。這是美國(guó)近20年來(lái)首座聚熱太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施,有望成為世界上最大的太陽(yáng)能項(xiàng)目。
大規(guī)模集中化生產(chǎn)太陽(yáng)能熱電就必須解決入網(wǎng)問(wèn)題。一般大規(guī)模生產(chǎn)太陽(yáng)能熱電的最佳地點(diǎn)都是遠(yuǎn)離人煙的偏僻之地,比如沙漠地帶,而那里恰恰沒(méi)有大型輸電線路。要把太陽(yáng)能熱電廠生產(chǎn)的電力從沙漠送到幾百英里外的電力需求市場(chǎng),就必須新增大量投資用于修建電網(wǎng)。除非線路持續(xù)使用,否則建設(shè)投資難以獲得回報(bào),這就將帶來(lái)高昂的成本問(wèn)題,而晝夜交替的自然規(guī)律,難以滿足向電網(wǎng)持續(xù)供電的要求。
國(guó)際能源機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì),太陽(yáng)能發(fā)電產(chǎn)業(yè)將解決夜間發(fā)電問(wèn)題。報(bào)告表示,在“并不遙遠(yuǎn)的未來(lái)”,聚熱太陽(yáng)能發(fā)電廠將能晝夜無(wú)間斷發(fā)電,新興的蓄熱技術(shù)將讓太陽(yáng)能發(fā)電廠能夠和傳統(tǒng)燃料電廠相競(jìng)爭(zhēng)。
不難看出,太陽(yáng)能拯救世界的希望還是有的,而今后攻克這一難題的關(guān)鍵,就在于人類能否研發(fā)出相關(guān)技術(shù),破解現(xiàn)在所遇到的困境和阻礙,使這一美好愿望變成現(xiàn)實(shí)。
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