太阳能发电和太阳能住宅

太阳是一个巨大、久远、无尽的能源。尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量(约为3.75×1026W)的22亿分之一,但已高达173,000TW,也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤。

世界能源紧张,太阳能无疑是最引人瞩目的,在太阳能利用领域,太阳能光伏电池、太阳能热水器等产品普及广泛,太阳能照明产品、太阳能建筑也在广泛推广当中,太阳能空调技术也有了的更大发展空间。

在炎炎夏日里,空调的耗电量几乎是整个电力系统耗电量的三分之一,这是夏季电力系统不堪重负的原因之一。因此太阳能空调从一开始就具有很大的诱惑力。利用太阳能致冷与一般电力致冷原理相同,只是所用能源不同,因此带来一些结构上的变化。目前太阳能致冷的方法有多种,如:

压缩式致冷
蒸汽喷射式致冷
吸收式致冷

一般的太阳能热利用项目,如采暖、热水等,在需求上其实与太阳能的提供并不完全一致:当天气越冷、人们越需要温暖的时候,太阳能量的提供往往不足。从这个角度来看,太阳能空调的应用是最合理的:当太阳辐射越强。天气越热的时候,我们需要空调的负荷也越大。这是太阳能空调应用最有利的客观因素。

当前的太阳能空调技术多种多样,主要是吸收式制冷和光电转化电能驱动制冷。比较成熟的技术是溴化锂-水工质对吸收制冷,目前已经在一些示范工程中有所应用,效果理想。由于太阳能空调的技术种类繁多,成熟度也各有不同,因而其产业化进程缓慢。但是不可否认的是,随着能源政策对清洁能源的倾斜,太阳能空调的推广普及前景无限美好!投资太阳能空调项目,占领前期市场将是产业扩大的战略性决策。

高纯多晶硅
是电子工业和太阳能光伏产业的基础原料,在未来的50年里,还不可能有其他材料能够替代硅材料而成为电子和光伏产业主要原材料。

全球对多晶硅的需求增长迅猛,市场供不应求。世界多晶硅的产量2005年为28750吨,其中半导体级为20250吨,太阳能级为8500吨。半导体级需求量约为19000吨,略有过剩;太阳能级的需求量为15600吨,供不应求。近年来,全球太阳能电池产量快速增加,直接拉动了多晶硅需求的迅猛增长。全球多晶硅由供过于求转向供不应求。集成电路和太阳能电池对多晶硅的需求快速增长,电子级多晶硅约1000吨,太阳能电池需要多晶硅约1400吨;到2010年,中国电子级多晶硅年需求量将达到约2000吨,光伏级多晶硅年需求量将达到约4200吨。而中国多晶硅的自主供货存在着严重的缺口,95%以上多晶硅材料需要进口,供应长期受制于人,再加上价格的暴涨,已经危及到多晶硅下游众多企业的发展,成为制约中国信息产业和光伏产业产业发展的瓶颈问题。

由于多晶硅需求量继续加大,在市场缺口加大、价格不断上扬的刺激下,国内涌现出一股搭上多晶硅项目的热潮。多晶硅项目的投资热潮,可以说是太阳能电池市场迅猛发展的必然结果,但中国硅材料产业一定要慎重发展,不能一哄而上;关键是要掌握核心技术,否则将难以摆脱受制于人的局面。

作为高科技产业,利用硅矿开发多晶硅,产业耗能大,电力需求高。目前电价已成为中国大多数硅矿企业亟待突破的瓶颈之一。因此中国大力发展多晶硅产业,亟需在条件成熟的地方制定电价优惠政策,降低成本。

多晶硅料源的供应2007年将是最严重缺乏的一年,预计到2009年,全世界多晶硅的年需求量将达到6.5万吨。在未来的3至5年间,也就是在中国的“十一五”期间,将是中国多晶硅产业快速发展的黄金时期。

全球还有20亿人得不到正常的能源供应。丰富的太阳辐射能是重要的能源,是取之不尽、用之不竭的、无污染、廉价、人类能够自由利用的能源。太阳能每秒钟到达地面的能量高达80万千瓦,假如把地球表面0.1%的太阳能转为电能,转变率5%,每年发电量可达5.6×1012千瓦小时,相当于目前世界上能耗的40倍。

世界最大的光伏工厂年产近40MW,价格为3-4美元/WP。

我国太阳能资源非常丰富,理论储量达每年17000亿吨标准煤。太阳能资源开发利用的潜力非常广阔。我国地处北半球,南北距离和东西距离都在5000公里以上。在我国广阔的土地上,有着丰富的太阳能资源。大多数地区年平均日辐射量在每平方米4千瓦时以上,西藏日辐射量最高达每平米7千瓦时。年日照时数大于2000小时。与同纬度的其他国家相比,与美国相近,比欧洲、日本优越得多,因而有巨大的开发潜能。近20年来,我国光伏产业长期维持在全球市场1%左右的份额。2003、2004年我国太阳电池组件的生产量有了大幅度增长,2003年达1.2万千瓦,约占世界份额的2.2%,2004年达3.5万千瓦,约占3%。太阳能产业是新兴的朝阳行业,经营风险,竞争风险,投资收益要客观控制。世界各国正把太阳能的商业化开发和利用作为重要的发展趋势。欧盟、日本和美国把2030年以后能源供应安全的重点放在太阳能等可再生能源方面。预计到2030年太阳能发电将占世界电力供应的10%以上,2050年达到20%以上。大规模的开发和利用使太阳能在整个能源供应中将占有一席之地。

《可再生能源法》的颁布和实施,为光伏发电的发展提供了政策的保障;京都议定书的签定,环保政策的出台和对国际的承诺,给光伏发电带来机遇;西部的大开发,为光伏发电提供巨大的国内市场;原油价格的上涨,中国能源战略的调整,使得政府加大对可再生能源发展的支持的力度,所有的这些都为中国光伏产业的发展带来极大的机会。