太阳能发电介绍及国内外发展概况.docx

太阳能发电介绍及国内外发展概况资料整理：sailing 2011-31楼 据专家预测，今后2030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50%。太阳能作为一种开发潜力巨大的新能源和可再生能源，早已引起了世界各国的广泛关注，我国也在这方面做了大量的研究，遗憾的是许多年过去了，太阳能发电在人们看来一直是一个距离遥远的概念和符号，可以感觉到它的美好但亲近不得，那么太阳能发电的门槛究竟有多高，迟迟不能产业化的结症又在那里，这新能源发电的主角之一何时华丽登场，都是人们想解开的迷局太阳能究竟有多大能量 根据世界能源权威机构的分析，世界已探明的主要矿物燃料储量和开采量不容世人乐观。石油剩余可采年限仅有41年，其年占世界能源总消耗量的40.5%；天然气剩余可采年限61.9年，其年占世界能源总消耗量的24.10%；煤炭剩余可采年限230年，其年占世界能源总消耗量的25.2%；铀剩余可采年限73年，其年占世界能源总消耗量的7.6%；另有水力，其年占世界能源总消耗量的2.6%。 传统的燃料能源正在一天天减少，能源问题已经成为不容忽视的全球性问题。寻找新能源，已经成为当务之急。很快人们就把目光聚焦在了身边的可再生能源，风能、太阳能、地热、生物质发电这些新能源都成为替代传统一次性能源的新目标。而每天丰富的太阳辐射能是取之不尽、用之不竭的，无污染，廉价，是人类能够自由利用的能源，成为最先纳入人们视野的最佳选择。太阳能每秒钟到达地面的能量高达80万千瓦，如果把地球表面0.1%的太阳能转为电能，转变率为5%，每年发电量可达5.6×1012万千瓦时，相当于目前世界上能耗的40倍左右。我国是太阳能资源丰富的国家之一。我国有荒漠面积108万平方公里，主要分布在光照资源丰富的西北地区。1平方公里面积可安装100兆瓦光伏阵列，每年可发电1.5亿度；如果开发利用1的荒漠，就可以发出相当于我国2003年全年的耗电量。目前，在我国的北方、沿海等很多地区，每年的日照量都在2000小时以上，海南更是达到了2400小时以上，是名副其实的太阳能资源大国。 如此巨大的能源储备，我们开发的情况又是如何呢？我国太阳能产业沦为国外环保产业加工厂 太阳电池能将太阳能转换成直流电能，太阳电池的生产是光伏产业链中最关键的一环。目前世界上应用最广泛的太阳电池是晶体硅太阳电池，而生产晶体硅太阳电池的原材料高纯度多晶硅在我国却极度短缺，绝大部分需要依赖进口。 据中国工程院的专家调查，2005年我国对多晶硅的需求量为3800吨，其中光伏产业需求2691吨，而2004年我国多晶硅的产量只有60吨，即使全部供应光伏产业，也仅是市场需求的2.6%，其余只能依赖进口。从而形成了中国光伏产业著名的“两头在外”现象：九成以上的原材料依赖进口，九成以上的产品出口。表面上原因是太阳能电池成本过高，暂不适于国内广泛应用。而造成这一现象直接原因在于技术跟不上，原材料受控。 太阳能光伏电池的制造链为：石英砂多晶硅切割变为硅片（或者变为单晶硅）电池以及电池组件（单个电池片无法发电），再将组件组合，最后安装在工程项目上用于发电。 跨国公司垄断的产品，恰恰就是多晶硅。全球的七大公司，几乎控制了所有的高纯度多晶硅销售和制造，他们既不合作、也不合资，技术完全封闭。 事实上，多晶硅的上游原材料石英砂在我国并不缺乏。不少海外的多晶硅公司都从中国直接采购。但中国企业对于硅的提纯技术，一直毫无进展。上世纪90年代，国内有40多家小型公司都在研究多晶硅技术，但就是没有一家公司可以承担大型的多晶硅生产。技术瓶颈无法突破，处处毕将受制于人，所以即使有原材料无技术，也只能成为廉价的国外环保产业加工厂。从而也导致了我过太阳能产业裹足不前。太阳能电池发电的成本与传统的煤炭发电成本比，目前太阳能发电的上网电价则约为3.5元/千瓦时，是普通发电机组上网电价的10倍左右，如此高昂的费用，显然没有普及的可能，所以我们也只好在享受暖暖阳光的同时，看着大量的能源在身边流失，而无能为力！ 2楼 多条腿走路，寻求中国太阳能发电新出路 为了使太阳能发电早日亲近于民，国内研究机构也做了大量的工作。近日，日本科学技术振兴机构牵头、中国武汉理工大学、清华大学、上海硅酸盐研究所及日本宇宙航空研究开发机构、日航空宇宙技术振兴财团、东芝以及日本东北大学参与的太阳能光热复合发电系统将继续进行共同开发，并将于今年月开始在我国内蒙古的沙漠地区进行为期一年的耐久性模型试验，且逐渐转入无人运行。太阳能光热复合发电系统是利用可见光及普通太阳能系统无用或有害的红外线的新型发电体系。该系统通过特殊镜头把集聚的太阳光分离为可见光线和红外线，可见光线经过反射用于小型太阳能电池，红外线透过特殊镜头用于电热发电模块发电。由于同时利用了可见光和红外线两种能源，发电效率是现行太阳能发电的倍。此外该系统还可利用废热提供热水，太阳能利用率达到了以上。由于没有可拆卸零件，是一种免维修的发电方式，适用于沙漠地区。该系统作为国家支援西部地区“光明工程"的一部分，将为中国西部万缺少电力的家庭提供电力。 近日还有消息传来，中国科技大学研制出一种新型定日镜，能有效跟踪太阳的旋转，这使得利用太阳能发电有望比煤电发电内部成本更低廉。 这种定日镜的镜面对任何方位太阳光的入射，均能有效地消除由镜面设计的缺陷而造成的像差，能有效地跟踪太阳的旋转，其控制体系能由通常定日镜所需二维控制降为只需进行一维控制。由于太阳能聚光镜成本的大幅度降低，人类将获得比煤电内部成本更为低廉的电力。 由此可见，通过多方努力太阳能发电在中国并非是在电力紧张时的一个新能源概念炒作，多年来只听楼梯响不见主角登场的局面也将成为过去式，太阳能作为最具潜力且资源最丰富的可再生新能源，其大量应用于发电的日子不会叫我们等很久！ 他山之石国外太阳能产业发展现状 德国：巴伐利亚州将建成大型太阳能发电场 太阳能发电技术位居世界前列的德国，在巴伐利亚州法兰哥尼亚地区的阿恩施泰因建成大型的太阳能发电场，其发电功率为12.4兆瓦，可以同时满足3500户家庭的用电需要。 这座太阳能发电场占地77公顷，将拥有1500套太阳能发电装置。它由两家私人企业联合策划，建成后发电功率是目前世界上最大的5兆瓦风力发电站的两倍多。这两家企业计划完全通过私人购买的方式，筹集建场所需的7500万欧元。个人购买套太阳能发电装置的需要先投资1.44万欧元。据调查，这种集资建太阳能发电场的全新途径在德国有着广阔的发展前景。 生产可再生能源的现代科学技术在德国一直广受欢迎。德国环境部委托该国Forsa市场调查机构于2005年5月初进行调查，调查结果显示，接近62%的德国人认为应该增加在可再生能源方面的投入。大部分受访者支持利用风力发电，并赞同努力在未来20至25年内实现。利用海上风力发电站，可满足该国15%的电力需求。 在未来20年至30年内，太阳能是另一个将获得长足发展的能量来源。调查结果还显示，有85%的德国民众将太阳能视为替代传统能源的理想选择。 日本：自家发电还能卖给政府 1973年第一次石油危机的爆发对日本产生了重大影响，石油危机终结了日本经济高速增长的时代。此后，日本政府提倡节省能源，加强新能源开发，放宽能源限制，大力开发新能源，采用太阳能、风能、燃料电池、氢能、超导能等。日本正在极力谋求多角度、全方位的能源安全措施，通过这些努力来保护环境，构筑新层次的可持续发展的社会。在替代能源和节能技术的研发上，日本舍得投入，力图确保未来能源科技的制高点，推出"新阳光计划"，每年拨款570多亿日元研究再生能源技术、能源输送与储存技术等。 在日本，太阳能发电是非常普及的。在家庭方面，太阳能发电普及的难点就是费用非常高。购买太阳能发电装置的费用能否比电费合算是关键，这在以前也是做不到的。当时的太阳能发电装置很难卖出去，正是因为卖的数量少，所以不能大规模批量生产。 3楼 现在，家庭购买这种装置，一半的费用由政府来补贴，所以现在卖出去的越来越多，价格也随之降低了。据了解， 10年前，日本3千瓦的发电设备价格约为600万日元，这大概够交几十年的电费，而现在的市场价格降低了一半。折合成人民币，约从40万元降到了20万元左右。 在日本使用太阳能发电装置还有一个独特的好处：白天不用电，而是发电卖给电力公司或者政府，而后者也积极收购，这样得到的收入可以用来抵消部分电费。根据统计资料可以看到一个有意思的情况-在普及了太阳能发电装置的家庭，节电工作反而做的更好。 经过多年的苦心经营，日本成为世界上能源利用效率最高的国家之一（为美国的2.75倍）。日本的太阳能技术全球独领风骚，2002年日本的太阳能发电量占全球总量的46%。 韩国：2006年将建设世界最大太阳能电厂 韩国全罗南道政府日前称，他们将于4月份与美国公司一起建设世界最大太阳能电厂，每小时发电17兆瓦。 该电厂发电量远远超过德国同类型电厂每小时5兆瓦发电量，目前属世界最大的太阳能发电厂。 早些时候，全罗南道政府与美资全资拥有的Kore集团达成项目协议，该项目注入外资亿美元。 该协议是根据地区政府与美国公司2004年谅解备忘录（MOU）在朝鲜半岛木浦市建设太阳能发电厂。MOU明确Kore集团为项目提供资金并实施监督。 以色列：立法推动太阳能开发 众所周知，以色列是一个日照充足、太阳能资源条件较好的国家，在太阳能利用技术的研究与开发方面，不但受到政府主管部门、研究机构和企业的高度重视，同时，还与美国、欧洲、澳洲等国家和地区有广泛的合作关系，从而使以色列在此领域一直处于世界领先行列。 一座占地1000英亩、发电功率为50万千瓦的世界最大的太阳能发电厂，将在以色列南部内盖夫沙漠中建设。该太阳能电厂一期发电能力将达10万千瓦，到2012年工程全部完工时，发电能力将达到50万千瓦，发电量约占以全国电力生产的5% 。长期以来，以色列一直重视对太阳能技术的研究与开发，国内著名的研究机构在太阳能开发技术领域取得了许多重要成果，使以色列在开发和利用太阳能技术方面保持世界领先水平。但由于太阳能发电成本居高不下，极大地制约着以色列太阳能的开发和利用。这座电站是以色列的第一座太阳能电站。 缺乏常规能源的以色列是惟一在法律上规定民用建筑必须安装太阳能热水器的国家，因此，以色列太阳能热水器的普及率高达90%，人均使用太阳能热水器面积居世界首位。4楼好消息-能发电的太阳能热水器问世！目前,太阳能热水器技术成熟，每天都能吸收大量的能量，四季热水十分理想，尤其在夏季，由于太阳温度很高，热量实在无法用完,每天都出现严重过剩,大量的热能白白的浪费掉了实在可惜。 太阳能发电热水器,是在不改变热水器原有性能的基础上,在热水器上安装一种发电模组,使太阳能热水器不再单一的只是提供热水,还可以弥补居民的用电问题,利用太阳能热水器的富余热能直接发电，不影响热水洗澡，不破坏整体结构。安装后的太阳能热水器一器两用，完美结合，既实惠又方便,增加了卖点，消费者也更加认可。（供应-发电太阳能热水器 太阳能热水器发电 太阳能发电热水器 太阳能发电 太阳能热能发电模块 光伏发电 新能源发电） 能够发电的太阳能热水器-买个太阳不下山 随着节能型社会建设的推进，太阳能热水器的市场空间将更加广阔，巨大的市场空间吸引了众多大型知名家电企业的纷至而来。太阳能热水器市场已初步形成了专业强势品牌、区域性品牌、家电品牌与杂牌并存的市场格局。随着竞争和同质化的加剧，行业的“洗牌”是必然，在当前太阳能热水器厂家多于经销商的格局下，太阳能热水器企业赢取市场的关键就是营销创新，进而在激烈的竞争中突围。 上海莱御太阳能热水器有限公司在众多品牌中，手握一张有核心技术的好牌,在营销策略上积极创新. “永伦阳光”系列发电太阳能热水器的主要特色就是能够利用热水发电，供晚上照明，将广告语定为"能够发电的太阳能热水器-买个太阳不下山",这是大家都非常熟悉的台湾歌星-黄安的一句歌词,知名度高,传播广.让消费者一看到该广告语就能想起是什么产品.为此，公司特地聘请黄安作为产品的形象代言人，全面提升公司形象和品牌知名度。随着经济的发展、社会的进步，人们对能源提出越来越高的要求，寻找新能源成为当前人类面临的迫切课题。现有能源主要有3种，即火电、水电和核电。火电需要燃烧煤、石油等化石燃料。一方面化石燃料蕴藏量有限、越烧越少，正面临着枯竭的危险。据估计，全世界石油资源再有30年便将枯竭。另一方面燃烧燃料将排出CO2和硫的氧化物，因此会导致温室效应和酸雨，恶化地球环境。水电要淹没大量土地，有可能导致生态环境破坏，而且大型水库一旦塌崩，后果将不堪设想。另外，一个国家的水力资源也是有限的，而且还要受季节的影响。核电在正常情况下固然是干净的，但万一发生核泄漏，后果同样是可怕的。前苏联切尔诺贝利核电站事故，已使900万人受到了不同程度的损害，而且这一影响并未终止。这些都迫使人们去寻找新能源。新能源要同时符合两个条件：一是蕴藏丰富不会枯竭；二是安全、干净，不会威胁人类和破坏环境。目前找到的新能源主要有两种，一是太阳能，二是燃料电池。另外，风力发电也可算是辅助性的新能源。其中，最理想的新能源是大阳能。太阳能发电是最理想的新能源照射在地球上的太阳能非常巨大，大约40分钟照射在地球上的太阳能，便足以供全球人类一年能量的消费。可以说，太阳能是真正取之不尽、用之不竭的能源。而且太阳能发电绝对干净，不产生公害。所以太阳能发电被誉为是理想的能源。从太阳能获得电力，需通过大阳电池进行光电变换来实现。它同以往其他电源发电原理完全不同，具有以下特点：无枯竭危险；绝对干净（无公害）；不受资源分布地域的限制；可在用电处就近发电；能源质量高；使用者从感情上容易接受；获取能源花费的时间短。不足之处是：照射的能量分布密度小，即要占用巨大面积；获得的能源同四季、昼夜及阴晴等气象条件有关。但总的说来，瑕不掩瑜，作为新能源，太阳能具有极大优点，因此受到世界各国的重视。要使太阳能发电真正达到实用水平，一是要提高太阳能光电变换效率并降低其成本，二是要实现太阳能发电同现在的电网联网。目前，太阳电地主要有单晶硅、多晶硅、非晶态硅三种。单晶硅太阳电池变换效率最高，已达20以上，但价格也最贵。非晶态硅太阳电池变换效率最低，但价格最便宜，今后最有希望用于一般发电的将是这种电池。一旦它的大面积组件光电变换效率达到10，每瓦发电设备价格降到12美元时，便足以同现在的发电方式竟争。估计本世纪末便可达到这一水平。当然，特殊用途和实验室中用的太阳电池效率要高得多，如美国波音公司开发的由砷化镓半导体同锑化镓半导体重叠而成的太阳电地，光电变换效率可达36，快赶上了燃煤发电的效率。但由于它太贵，目前只能限于在卫星上使用。太阳能发电的应用太阳能发电虽受昼夜、晴雨、季节的影响，但可以分散地进行，所以它适于各家各户分激进行发电，而且要联接到供电网络上，使得各个家庭在电力富裕时可将其卖给电力公司，不足时又可从电力公司买入。实现这一点的技术不难解决，关键在于要有相应的法律保障。现在美国、日本等发达国家都已制定了相应法律，保证进行太阳能发电的家庭利益，鼓励家庭进行太阳能发电。日本已于1992年4月实现了太阳能发电系统同电力公司电网的联网，已有一些家庭开始安装太阳能发电设备。日本通产省从1994年开始以个人住宅为对象，实行对购买太阳能发电设备的费用补助三分之二的制度。要求第一年有1000户家庭、2000年时有7万户家庭装上太阳能发电设备。据日本有关部门估计日本2100万户个人住宅中如果有80装上太阳能发电设备，便可满足全国总电力需要的14，如果工厂及办公楼等单位用房也进行太阳能发电，则太阳能发电将占全国电力的3040。当前阻碍太阳能发电普及的最主要因素是费用昂贵。为了满足一般家庭电力需要的3千瓦发电系统，需600万至700万日元，还未包括安装的工钱。有关专家认为，至少要降到100万到200万日元时，太阳能发电才能够真正普及。降低费用的关键在于太阳电池提高变换效率和降低成本。不久前，美国德州仪器公司和SCE公司宣布，它们开发出一种新的太阳电池，每一单元是直径不到1毫米的小珠，它们密密麻麻规则地分布在柔软的铝箔上，就像许多蚕卵紧贴在纸上一样。在大约50平方厘米的面积上便分布有1，700个这样的单元。这种新电池的特点是，虽然变换效率只有810%，但价格便宜。而且铝箔底衬柔软结实，可以像布帛一样随意折叠且经久耐用，挂在向阳处便可发电，非常方便。据称，使用这种新太阳电池，每瓦发电能力的设备只要15至2美元，而且每发一度电的费用也可降到14美分左右，完全可以同普通电厂产生的电力相竞争。每个家庭将这种电池挂在向阳的屋顶、墙壁上，每年就可获得一二千度的电力。太阳能发电的前景太阳能发电有更加激动人心的计划。一是日本提出的创世纪计划。准备利用地面上沙漠和海洋面积进行发电，并通过超导电缆将全球太阳能发电站联成统一电网以便向全球供电。据测算，到2000年、2050年、2100年，即使全用太阳能发电供给全球能源，占地也不过为 65.11万平方公里、 186.79万平方公里、829.19万平方公里。829.19万平方公里才占全部海洋面积 2.3或全部沙漠的 51.4，甚至才是撒哈拉沙漠的 91.5 。因此这一方案是有可能实现的。另一是天上发电方案。早在1980年美国宇航局和能源部就提出在空间建设太阳能发电站设想，准备在同步轨道上放一个长10公里、宽5公里的大平板，上面布满太阳电池，这样便可提供500万千瓦电力。但这需要解决向地面无线输电问题。现已提出用微波束、激光束等各种方案。目前虽已用模型飞机实现了短距离、短时间、小功率的微波无线输电，但离真正实用还有漫长的路程。