光伏發電現狀與應用前景分析

賈興寶

(中國水利水電第十三工程局有限公司機電安裝分公司,山東德州 253034)

光伏發電現狀與應用前景分析

賈興寶

(中國水利水電第十三工程局有限公司機電安裝分公司,山東德州 253034)

本文簡要介紹了光伏發電產業的現狀及發展過程中面臨的一些主要問題,并在此基礎上對光伏發電未來的發展方向與應用前景做出展望。

光伏發電 現狀 問題 應用前景

1 光伏發電的發展及現狀

早在十九世紀中期，法國科學家貝克雷爾就通過實驗發現了“光伏效應”，證實了光照能使半導體材料的不同部位之間產生電位差。在1954年，美國科學家首次制作完成了單晶硅太陽電池，從此進入了將太陽光能轉換為電能的光伏發電新時代，而作為最基本光電池材料的晶體硅在光伏發電產業中也一直占據著統治地位。進入到20世紀90年代后期，光伏發電產業的發展更加迅速，工作效率和生產規模都有了大幅度提高，與此同時光伏組件的生產成本直線下降到3美元以下。在發展中國家的范圍內，印度的光伏發電產業一直處于領先地位，有50多家公司從事與光伏發電技術有關的制造業。進入二十一世紀以來，許多發達國家先后出臺了包括光伏發電在內的可再生能源計劃，對光伏發電和太陽能電池的研究生產在歐、美以及亞洲都開始大規模地進行。目前為止，主要的光伏發電技術和產業規模都集中在美國、日本和歐盟，其光伏發電市場份額占到了全世界光伏發電總量的五分之四左右。為了成為世界光伏發電市場的領頭羊，美國和日本先后出臺有關太陽能技術和光伏發電的研究開發計劃，如百萬屋頂計劃和日本的新陽光計劃。由此可見，在國際大環境和大市場下，光伏發電產業的發展勢頭是十分迅猛的。

1959年我國成功研制出首個具有實用價值的太陽能電池，并于1971年成功應用于我國第2顆人造衛星中。1979年我國開始實現單晶硅工廠化，在此之后引進了國外光伏發電產業的先進生產技術和生產水平，初步形成了屬于我國的光伏產業。而在進入2000年以后，由于受到國際環境的影響和國際市場的驅動，我國的光伏產業迎來大發展，光伏發電技術和產業日益增多，光伏發電技術漸漸應用于通信、交通、天氣、偏遠地區等不同領域.太陽能電池的使用率也逐年提高。盡管我國的光伏發電水平從總體上來看同國外比較還有一定距離，但我國的光伏產業發展已初具規模。

2 我國光伏發電發展過程中存在的問題

2.1上游產業污染嚴重

雖然太陽能源和光伏產業屬于綠色無污染的能源產業，但利用太陽能的上游產業和硅材料的相關生產和加工會對環境帶來很大的污染。例如太陽能薄膜電池制造時會伴隨四氯化硅和氯化氫等廢氣污染物。特別是四氯化硅，如若處理不當，極有可能會變成某些酸性物質，從而對土壤帶來污染和破壞。我國將大部分目光放到了光伏產業的優點優勢上，對太陽能制造引起的相關消極影響卻缺乏有效的重視和監管。

2.2 缺乏統一的管理和協調機制

我國擁有眾多光伏發電企業，且產業化產品中出口份額占了很大一部分比例。但中國太陽能光伏發電企業在大部分時間內只重視自身企業的發展和利潤，忽略了同類企業之間的團結和協作，往往無法團結對外，這就導致了當我國光伏產業面臨國際帶來的反傾銷危機壓力時，無法采取有效的應對方法。造成這種局面很大的原因在于中國太陽能光伏發電產業缺乏統一的組織或者協調機制，去管理光伏企業之間的利益紛爭，僅僅只靠少量的光伏產業協會顯然無法滿足光伏發電產業快速發展的要求。

2.3 對光伏產業的扶持力度不夠

盡管光伏發電和太陽能電池的成本已經減少了數十倍，但同傳統發電手段相比價格依舊過高，這也成為制約光伏發電發展的重要因素，因此想要大力發展光伏產業，就必須依靠本國政府的大力扶持。但我國政府針對光伏產業的扶持力度仍有所欠缺。在美國，采用太陽能光伏產品的家庭會獲得政府一定數額的補助。在法國和印度，使用可再生資源的企業項目都會享受減稅免稅的優惠，而在我國，此類針對光伏產業的優惠政策和扶持手段仍需出臺和完善。

2.4 部分群眾的認識不足

光伏發電雖然并非近幾年的事，但對我國大部分人，尤其是偏遠地區人民來說是個新事物，因此不可避免地在推廣過程中存在各種問題和困難。很多人缺少對光伏發電的足夠認識，或多或少存在著不信任的態度，這也反映了政府和相關部門對光伏發電產業缺乏有效宣傳與指導，導致消費者認識不足。

3 光伏發電未來的發展方向與應用前景

光伏發電是人類目前研發的新型能源中最可靠、最有代表性的發電工藝，可以預計，在不久的將來光伏發電必定會代替傳統發電方式，成為發電方向的主流。歐洲光伏工業協會的最新研究成果表明：到2020年，全球光伏組件產值每年能達到40GW，系統的總裝機容量接近195GW，屆時光伏發電的產量會占到全球發電量的1%左右[1]。而到2040年時，光伏發電的比例會快速上漲到21%左右。世界能源組織研究結果表明：光伏發電為世界總發電帶來的貢獻呈飛躍式發展，從2000年的0.01%，到2020年的1%，到2040時比例會達到五分之一左右。

能源問題和環境問題都是我國迫切需要解決的問題，我國經濟的發展方式也急需透過傳統的手段，尋找新的解決辦法。發展光伏發電產業，積極開展可再生能源利用，是我國未來發展的一個重要方向。在未來發展我國太陽能光伏產業的道路上，我國應采取上網電價均攤方式，通過降低光伏產業成本來促進太陽能發電產業的快速發展，在技術成熟后進而過渡到取消法規，使其真正成為切實具有競爭力的新型發電技術，實現能源的可持續發展。在未來我國光伏發電發展過程中，要建立具有先進水平的國家級太陽能光伏研發中心，并根據我國國情建立不同的產業基地，例如在我國西部成立硅材料生產基地，而在東部沿海地帶建立太陽能電池產業基地，在加大光伏發電研究的同時還要積極研發應用光伏的系列產品，包括光伏建材、光伏家電、光伏燈具和文具等。在發展光伏發電產業的同時，要加強學習和吸收其他新型發電產業優勢，通過開展獨立光伏電站、城市并網光伏電站和風光互補電站的建設和示范來大力培育我國光伏發電市場。

4 結語

相信在不久的將來，人類會更加主動和高效地利用好光伏發電產業的優勢，為光伏發電創造更廣闊的應用前景。

[1]趙爭鳴,劉建政,孫曉英.太陽能光伏發電及其應用[M].北京:科學出版社,2005,13(2):13—14.