21世紀(jì)我國(guó)太陽能利用發(fā)展趨勢(shì)

21世紀(jì)我國(guó)太陽能利用發(fā)展趨勢(shì)
?引言
近30年來，太陽能利用技術(shù)在研究開發(fā)、商業(yè)化生產(chǎn)、市場(chǎng)開拓方面都獲得了長(zhǎng)足發(fā)展，成為世界快速、穩(wěn)定發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)之一。包括太陽能在內(nèi)的可再生能源在下世紀(jì)將會(huì)以前所未有的速度發(fā)展，逐步成為人類的基礎(chǔ)能源之一。據(jù)預(yù)測(cè)，到下世紀(jì)中葉，可在生能源在世界能源結(jié)構(gòu)中將占到50%以上，
1.資源
太陽內(nèi)部進(jìn)行著劇烈的由氫聚變成氦的核反應(yīng)，并不斷向宇宙空間輻射出巨大能量。太陽內(nèi)部的熱核反應(yīng)足以維持6×1010年，相對(duì)于人類歷史的有限年代而言，可以說是“取之不盡、用之不竭”的能源。地面上的太陽輻射能隨著時(shí)間、地理緯度、氣候變化，實(shí)際可利用量較低，但可利用資源仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于滿足現(xiàn)在人類全部能耗及2100年后規(guī)劃的能源利用量。地球上太陽能資源一般以全年總輻射量[kJ/（m2?a）]和全年日照總時(shí)數(shù)表示。就全球而言，美國(guó)西南部、非洲、澳大利亞、中國(guó)西藏、中東等地區(qū)的全年總輻射量或日照總時(shí)數(shù)最大，為世界太陽能資源最豐富地區(qū)。
我國(guó)陸地面積每年接收的太陽輻射總量在3.3×103~8.4×106 kJ/ (m2?a)之間, 相當(dāng)于2.4×104億t標(biāo)準(zhǔn)煤,屬太陽能資源豐富的國(guó)家之一。全國(guó)總面積2/3以上地區(qū)年日照時(shí)數(shù)大于2000h，日照在5×106 kJ/ (m2?a)以上。我國(guó)西藏、青海、新疆、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古高原的總輻射量和日照時(shí)數(shù)均為全國(guó)最高，屬太陽能資源豐富地區(qū)；除四川盆地、貴州資源稍差外，東部、南部及東北等其它地區(qū)為資源較富和中等區(qū)。
2.國(guó)外發(fā)展概況和趨勢(shì)
2.1 太陽能光伏發(fā)電
世界光伏組件在過去15年平均年增長(zhǎng)率約15%。90年代后期，發(fā)展更加迅速，最近3年平均年增長(zhǎng)率超過30%。1999年光伏組件生產(chǎn)達(dá)到200MW。在產(chǎn)業(yè)方面，各國(guó)一直通過擴(kuò)大規(guī)模、提高自動(dòng)化程度、改進(jìn)技術(shù)水平、開拓市場(chǎng)等措施降低成本，并取得了巨大進(jìn)展。商品化電池效率從10%~13%提高到13%~15%，生產(chǎn)規(guī)模從1~5MW/年發(fā)展到5~25MW/年，并正在向50MW甚至100MW擴(kuò)大；光伏組件的生產(chǎn)成本降到3美元/W以下。發(fā)展中國(guó)家印度處于領(lǐng)先地位，目前有50多家公司從事與光伏發(fā)電技術(shù)有關(guān)的制造業(yè)，其中有6個(gè)太陽電池制造廠和12個(gè)組件生產(chǎn)廠，年生產(chǎn)組件11MW，累計(jì)裝機(jī)容量約40MW。
在研究開發(fā)方面，單晶硅電池效率已達(dá)24.7%, 多晶硅電池效率突破19.8%。非晶硅薄膜電池通過雙結(jié)、三結(jié)迭層和Ge�Si合金層技術(shù)，在克服光衰減和提高效率上不斷有新的突破，實(shí)驗(yàn)室穩(wěn)定效率已經(jīng)突破15%。碲化鎘電池效率達(dá)到15.8%，銅銦硒電池效率18.8%。晶硅薄膜電池的研究工作自1987年以來發(fā)展迅速，成為世界關(guān)注的新熱點(diǎn)。
21世紀(jì)世界光伏發(fā)電的發(fā)展將具有以下特點(diǎn)：（1）產(chǎn)業(yè)將繼續(xù)以高增長(zhǎng)速率發(fā)展。多年來光伏產(chǎn)業(yè)一直是世界增長(zhǎng)速度最高和最穩(wěn)定的領(lǐng)域之一，預(yù)測(cè)今后10a光伏組件的生產(chǎn)將以20%~30%甚至更高的遞增速度發(fā)展。光伏發(fā)電的未來前景已補(bǔ)愈來愈多的國(guó)家政府和金融界（如世界銀行）所認(rèn)識(shí)。許多發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)紛紛制定光伏發(fā)展規(guī)劃，如到2010年，美國(guó)計(jì)劃累計(jì)安裝4.6GW(含百萬屋頂計(jì)劃)；歐盟計(jì)劃累計(jì)安裝6.7GW(可再生能源白皮書), 其中3.7GW安裝在歐洲內(nèi)部, 3GW出口; 日本計(jì)劃累計(jì)安裝5 GW (NEDO日本新陽光計(jì)劃); 預(yù)計(jì)其它發(fā)展中國(guó)家1.8GW (估計(jì)約10%), 預(yù)計(jì)世界總累計(jì)安裝18 GW.到下世紀(jì)中頁(yè), 光伏發(fā)電成為人類的基礎(chǔ)能源之一。(2)太陽電池組件成本將大幅度降低。光伏發(fā)電系統(tǒng)安裝成本每年以9%速率降低。1996年平均安裝成本約7美元/W，預(yù)計(jì)2005年可降到3美元/W，相當(dāng)于光伏發(fā)電成本0.11美元/ (kW?h)，2010年發(fā)電成本將降到6美分/ (kW?h)。降低成本可通過擴(kuò)大規(guī)模、提高自動(dòng)化程度和技術(shù)水平、提高電池效率等技術(shù)途徑實(shí)現(xiàn)。歐洲就擴(kuò)大水平、提高電池效率等技術(shù)途徑實(shí)現(xiàn)。歐洲就擴(kuò)大規(guī)模對(duì)降低成本的影響進(jìn)行了可行性研究[5]，結(jié)果表明，年產(chǎn)500MW的規(guī)模，采用現(xiàn)有幾種晶硅電池生產(chǎn)技術(shù)，可使光伏組件成本降低到0.71~1.78歐元/W。如果加上技術(shù)改進(jìn)和提高電池效率等措施，組件平均成本可降低到1美元/W以下，發(fā)電成本約為6美分/ (kW?h)?？紤]到下世紀(jì)薄膜電池技術(shù)會(huì)有重大突破，其降低成本的潛力更大。因此下世紀(jì)太陽電池組件成本大幅度降低是必然趨勢(shì)。（3）光伏產(chǎn)業(yè)向百兆瓦級(jí)規(guī)模和更高技術(shù)水平發(fā)展。目前光伏組件的生產(chǎn)規(guī)模在5~20MW/年。殼牌公司在德國(guó)建立的年產(chǎn)25MW多多晶硅組件生產(chǎn)廠于今年4月份開工。許多公司在計(jì)劃擴(kuò)建和新建年產(chǎn)50~100MW級(jí)光伏組件生產(chǎn)廠。同時(shí)自動(dòng)化程度、技術(shù)水平也將大大提高，電池效率將由現(xiàn)在的水平（單晶硅13%~15%，多晶硅11%~13%）向更高水平（單晶硅18%~20%，多晶硅16%~18%）發(fā)展。（4）薄膜電池技術(shù)將獲得突破。薄膜電池具有大幅度降低成本的潛力，世界許多國(guó)家都在大力研究開發(fā)薄膜電池。下世紀(jì)薄膜電池技術(shù)將獲得重大突破，規(guī)模會(huì)向百兆瓦級(jí)以上發(fā)展，成本會(huì)大幅度降低，實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電與常規(guī)發(fā)電相競(jìng)爭(zhēng)的目標(biāo)，從而成為可替代能源。（5）太陽能光伏建筑集成及并網(wǎng)發(fā)電的快速發(fā)展。建筑光伏集成具有多功能和可持續(xù)發(fā)展的特征，建筑物的外殼能為光伏系統(tǒng)提供足夠的面積，不需要占用昂貴的土地，省去光伏系統(tǒng)的支撐結(jié)構(gòu)；光伏陣列可以替常規(guī)墻包覆裝修成本與光伏組件成本相當(dāng)；光伏系統(tǒng)的安裝可集成到建筑施工過程，降低施工成本；在用電地點(diǎn)發(fā)電，避免傳輸和分電損失（5%~10%），降低了電力傳輸、分配投資和維修成本；集成設(shè)計(jì)使建筑更加潔凈、完美，使人賞心悅目，容易被專業(yè)建筑師、用戶和公眾接受。太陽能光伏系統(tǒng)和建筑的完美結(jié)合體現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展的理想范例，國(guó)際社會(huì)十分重視。許多國(guó)相繼制定了本國(guó)的屋頂計(jì)劃，使得建筑光伏集成技術(shù)如旭日東升，蓬勃發(fā)展。1997年6月美國(guó)宣布了“克林頓總統(tǒng)百萬屋頂光伏計(jì)劃”，2010年完成；歐洲于大致相同的時(shí)間宣布了百萬屋頂計(jì)劃，于2010年完成；日本政府在21997財(cái)政年度計(jì)劃安裝9 400套4kW 的屋頂系統(tǒng)，總計(jì)37MW。日本政府的計(jì)劃目標(biāo)是，到2010年安裝5 000MW屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)。德國(guó)聯(lián)合政府在歐洲百萬屋頂?shù)目蚣芟掠?998年10月份提出一個(gè)光伏工業(yè)20 年來最龐大的計(jì)劃即在6 a內(nèi)安裝10萬套光伏屋頂系統(tǒng)，總?cè)萘吭?00~500MW，總費(fèi)用約9.18億馬克。該計(jì)劃于1999年1月實(shí)施，在德國(guó)引起很大反響，對(duì)德國(guó)的PV工業(yè)將產(chǎn)生不可估量的影響。
光伏系統(tǒng)和建筑結(jié)合將使太陽能光伏發(fā)電向替代能源過渡，成為世界能源結(jié)構(gòu)組成的重要部分。
2.2 太陽能熱利用
2.2．1太陽能熱水器
熱水器是太陽能熱利用中商業(yè)化程度最高、應(yīng)用最普遍的技術(shù)。1998年世界太陽能熱水器的總保有量約5 400萬m2。塞浦路斯和以色列人均使用太陽能熱水器面積居世界首位，分別為1 m2/人。日本和以色列太陽能熱水器戶用比例分另為20%和80%。21世紀(jì)熱水器將仍然是太陽能熱利用的最主要市場(chǎng)之一。目前雖然許多國(guó)家都得到了較普遍應(yīng)用，但世界太陽能熱水器的平均用戶比例還非常低，約1%~2%，同日本的20%和以色列的80%相比，相差很遠(yuǎn)；此外，服務(wù)業(yè)、旅游業(yè)、公共福利事業(yè)等中低溫?zé)崴畱?yīng)用市場(chǎng)也非常大。1997年世界太陽能熱水器的市場(chǎng)約7億美元。2015年世界人口約70億，如果熱水器用戶比例達(dá)到20%（日本今天的水平），社會(huì)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益將非常顯著。
2.2．2太陽能建筑
發(fā)展很迅速。80年代國(guó)際能源組織（IEA）組織15個(gè)國(guó)家的專家對(duì)太陽能建筑技術(shù)進(jìn)行聯(lián)合攻關(guān)，歐美發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛建造綜合利用太陽能示范建筑。試驗(yàn)表明，太陽能建筑節(jié)能率大約75%左右，已成為最有發(fā)展前景的領(lǐng)域之一。建筑能耗占世界總能耗的1/3，其中空調(diào)和供熱能耗占有相當(dāng)大的比例，是太陽能熱利用的重要市場(chǎng)。太陽能建筑的發(fā)展不僅要求建筑師和太陽能專家互相密切合作，而且要求在概念、技術(shù)上相互融合、滲透、集成一體，形成新的建筑概念和設(shè)計(jì)。目前太陽能建筑集成已成為國(guó)際上不僅要求有高性能的太陽能部件，同時(shí)要求高效的功能材料和專用部件，如隔熱材料、透光材料、儲(chǔ)能材料、智能窗（變色玻璃）、透明隔熱材料等，這些都是未來技術(shù)開發(fā)的內(nèi)容。
2.2．3太陽能熱發(fā)電
目前熱發(fā)電系統(tǒng)主要有3種類型：槽式線聚焦系統(tǒng)、塔式系統(tǒng)和碟式系統(tǒng)。槽式系統(tǒng)是利用拋物柱面槽式反射鏡將陽光聚焦到管狀的接收器上，并將管內(nèi)偉傳熱工質(zhì)加熱產(chǎn)生蒸汽，推動(dòng)常規(guī)汽輪機(jī)發(fā)電；塔式系統(tǒng)是利用獨(dú)立跟蹤太陽的定日鏡，將陽光聚焦到一個(gè)固定在塔頂部的接收器上，以產(chǎn)生很高的溫度；碟式系統(tǒng)是由許多鏡子組成的拋物面反射鏡，接收器在拋物面的焦點(diǎn)上，接收器內(nèi)的傳熱工質(zhì)被加熱到750℃左右，驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行發(fā)電。
以色列魯茲（Luz）公司1985年起先后在美國(guó)加州的Mojave沙漠是建成9個(gè)槽式發(fā)電裝置，總?cè)萘?54MW。隨著技術(shù)不斷發(fā)展，系統(tǒng)效率由起初的11.5%提高到13.65,發(fā)電成本由26.3%美分/(kW?h)降低到12美分/(kW?h)。但近幾年來這種系統(tǒng)沒有擴(kuò)大和推廣，可認(rèn)為只是一種大型的商業(yè)化示范系統(tǒng)。其它2種處在研究開發(fā)和示范階段，其中由于碟式系統(tǒng)光學(xué)效率高、啟動(dòng)損失小及效率高達(dá)295，在3類系統(tǒng)中位居首位。太陽能熱發(fā)電技術(shù)同其它太陽能技術(shù)一樣，在不斷完善和發(fā)展，但其它太陽能技術(shù)一樣，在不斷完善和發(fā)展，但其商業(yè)化程度還未達(dá)到熱水器和光伏發(fā)電的水平。太陽能熱發(fā)電正處在商業(yè)化前夕，預(yù)計(jì)2020年前，太陽能熱發(fā)電將在發(fā)達(dá)國(guó)家實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，并逐步向發(fā)展中國(guó)家擴(kuò)展。
3.我國(guó)太陽能利用概況和21世紀(jì)發(fā)展思考
3.1 光伏發(fā)電
我國(guó)太陽池的研究始于1958年, 1959年研制成功第1個(gè)有實(shí)用價(jià)值的太陽電池。1971年3月首次成功地應(yīng)用于我國(guó)第2顆衛(wèi)星上，1973年太陽電池開始在地面應(yīng)用，1979年開始生產(chǎn)單晶硅太陽電池。80年代中后期，引進(jìn)國(guó)外太陽電池生產(chǎn)線或關(guān)鍵設(shè)備，初步形成生產(chǎn)能力達(dá)到4.5MW太陽能光伏產(chǎn)業(yè)。其中單晶硅電池2.5MW,非晶硅電池2MW,工業(yè)組件的轉(zhuǎn)換效率單晶硅電池為11%~13%, 非常硅電池為5%~6%。
我國(guó)光伏組件生產(chǎn)逐年增加，成本不斷降低，市場(chǎng)不斷擴(kuò)大，裝機(jī)容量逐年增加，1999年底累計(jì)約15MW。應(yīng)用領(lǐng)域包括農(nóng)村電氣化、交通、通信、石油、氣象、國(guó)防等。特別是光伏電源系統(tǒng)解決了許多農(nóng)村學(xué)校、醫(yī)療所、家庭照明、電視等用電，對(duì)發(fā)展邊遠(yuǎn)貧困地區(qū)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)和文化發(fā)揮了十分重要的作用。西藏有7個(gè)無電縣城采用光伏電站供電，社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益非常顯著。
在研究開發(fā)方面，開展了單晶硅、多晶硅電池研究及非晶硅、碲化鎘、硒銅等薄膜電池研究，同時(shí)還開展了澆鑄多晶硅、銀/鋁漿、EVA等材料研究，并取得可喜成果，其中刻槽埋柵電池效率達(dá)到國(guó)際水平。
20年來我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)已形成了較好基礎(chǔ)，但在總體水平上我國(guó)同國(guó)外相比還有很大差距，表現(xiàn)為：（1）生產(chǎn)規(guī)模小。我國(guó)太陽電池制造廠的生產(chǎn)能力約為0.5~1MW/a，比國(guó)外生產(chǎn)規(guī)模低一個(gè)多數(shù)量級(jí)。（2）技術(shù)水平較低。電池效率、封裝水平同國(guó)外存在一定差距。（3）專用原材料國(guó)產(chǎn)化經(jīng)過“八五”攻關(guān)取得一定成果，但性能有待能有待進(jìn)一步改進(jìn)，部分材料仍采用進(jìn)口品。（4）成本高。目前我國(guó)電池組件成本約30元/W，平均售價(jià)42元/W，成本和售價(jià)都高于國(guó)外產(chǎn)品。（5）市場(chǎng)培育和發(fā)展遲緩，缺乏市場(chǎng)培育和開拓的支持政策、法規(guī)、措施。
21世紀(jì)我國(guó)光伏發(fā)電的發(fā)展可考慮2種模式，即年增長(zhǎng)率約15%的常規(guī)模式和在政策法規(guī)驅(qū)動(dòng)下年增長(zhǎng)率約25%的快速模式。根據(jù)光伏工業(yè)自身的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，生產(chǎn)量和規(guī)模每增加1倍，成本下降約20%，而價(jià)格通常比成本高30%；發(fā)電成本考慮了總系統(tǒng)價(jià)格、經(jīng)濟(jì)壽命（折舊期）、利率、運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用、保險(xiǎn)費(fèi)等因素。按照這種估算，2010年我國(guó)光伏組件年生產(chǎn)量將分別達(dá)到11MW和27MW，發(fā)電成本分別為1.14和0。96元，裝機(jī)容量分別達(dá)到80MW和140MW。2030年光伏組件年生產(chǎn)量分別達(dá)到175MW和2 320MW，發(fā)電成本分別為0.57和0.28元, 總裝機(jī)容量分別達(dá)到1 700MW和11 700MW。光伏技術(shù)的發(fā)電成本在2020年估計(jì)在0.5~1.0元/(kW?h)范圍, 在相當(dāng)大的市場(chǎng)上開始具有競(jìng)爭(zhēng)力; 在2030年左右, 則在幾乎整個(gè)電力市場(chǎng)上都具有競(jìng)爭(zhēng)力; 聯(lián)合國(guó)專家組針對(duì)世界光伏技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展作了更詳細(xì)的分析和預(yù)測(cè)[9], 結(jié)果更為樂觀: 2005~2015年發(fā)電成本在0.045~0.091美元/(kW?h)之間, 在相當(dāng)大的市場(chǎng)上開始具有競(jìng)爭(zhēng)力; 2015年后,發(fā)電成本低于0.045美元/(kW?h), 則在幾乎整個(gè)電力市場(chǎng)上都具有競(jìng)爭(zhēng)力。
3.2 太陽能熱利用技術(shù)
3.2.1熱水器
太陽能熱水器是我國(guó)太陽能利用中應(yīng)用最廣泛、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展最迅速的領(lǐng)域，1979~1998年期間平均年增長(zhǎng)率35%。1987通過引進(jìn)銅鋁復(fù)合吸熱板技術(shù)并與我國(guó)自選研制成功的鋁陽極化選擇性吸收涂層技術(shù)相結(jié)合，使我國(guó)太陽能熱水器產(chǎn)業(yè)進(jìn)入現(xiàn)代化生產(chǎn)階段。80年代后期，我國(guó)先后研制成功全玻璃和熱管式真空管集熱器并實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。1998年全國(guó)熱水器產(chǎn)量約400萬m2，總安裝量約1 400萬m2，占世界第1位。
我國(guó)目前太陽能熱水器產(chǎn)業(yè)已處在商業(yè)化良性運(yùn)作時(shí)期，絕大部份熱水器企業(yè)都有良好的經(jīng)濟(jì)效益。目前我國(guó)有上千個(gè)熱水器生產(chǎn)廠家，年安裝量約1 400萬m2，占世界第1位。但戶用比例僅3%，與日本和以色列等國(guó)家相比，差距很大。到2010年，我國(guó)人口約14億，熱水器戶用比例如果能達(dá)到10%，平均戶用面積也將有所增加，熱水器總安裝量將達(dá)到1億m2。亞太銀行專家對(duì)我國(guó)太陽能熱水器的利用給出估計(jì)：10%的住宅安裝太陽能熱水器（2m2/戶），熱水負(fù)荷的75%由太陽能供給，每年可節(jié)約310億kW?h電（相當(dāng)于1 050萬t標(biāo)煤），相當(dāng)于減排3 850萬t CO2，說明太陽能熱水器的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)效益非常好。
3.2.2太陽能建筑
我國(guó)70年代開始被動(dòng)太陽年采暖建筑的研究開發(fā)和示范, 至今已抗議約1 000萬m2(建筑面積)。目前被動(dòng)太陽房開始由群體建筑向住宅小區(qū)發(fā)展，如甘肅省臨夏市建成占地9.8hm2、建筑面積9.2萬m2的太陽能小區(qū)；蘭州“陽光計(jì)劃”投資4.28億在郊區(qū)興建73.3萬m2太陽能住宅小區(qū)等。我國(guó)被動(dòng)太陽房采暖節(jié)能60%~70%，平均每m2建筑面積每年可節(jié)約20~40kg標(biāo)準(zhǔn)煤，發(fā)揮著良好的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)社會(huì)效益，但在技術(shù)水平上同國(guó)外還有相當(dāng)大的差距。
21世紀(jì)應(yīng)組織建筑師和太陽能專家聯(lián)合攻關(guān)，解決太陽能技術(shù)與建筑的集成技術(shù)，使太陽能采暖和熱水器真正納入建筑的集成技術(shù)，使太陽能采暖和熱水器真正納入建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，參照以色列作法，通過強(qiáng)制性政策法規(guī)，逐步實(shí)現(xiàn)民用建筑必須有太陽能設(shè)計(jì)才可批準(zhǔn)施工。爭(zhēng)取在2010年和2030年分別實(shí)現(xiàn)民用建筑太陽房達(dá)到10%和30%，其社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效益將十分可觀。
3.2.3太陽能熱發(fā)電
我國(guó)太陽能熱發(fā)電技術(shù)的研究開發(fā)工作始于70年代末，擔(dān)由于工藝、材料、部件及相關(guān)技術(shù)未得到根本解決，加上經(jīng)費(fèi)不足，熱發(fā)電項(xiàng)目先后停止；國(guó)家“八五計(jì)劃安排了小型部件和材料的攻關(guān)項(xiàng)目，帶有技術(shù)儲(chǔ)備性質(zhì)，目前還沒有試驗(yàn)機(jī)，與國(guó)外差距很大。我國(guó)熱發(fā)電與國(guó)外差距很大?？紤]到國(guó)內(nèi)外的技術(shù)現(xiàn)狀作粗略預(yù)測(cè)，在2000~2010期間進(jìn)行MW級(jí)樣機(jī)研制及示范，2010~2030期間進(jìn)行10~100MW級(jí)商業(yè)性示范，2030~2050期間進(jìn)行1 000MW級(jí)商業(yè)化推廣應(yīng)用。
4.政策措施建議
（1）結(jié)合我國(guó)實(shí)際情況制定鼓勵(lì)可再生能源利用的政策法規(guī)。（2）鼓勵(lì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，積極開拓市場(chǎng)。為使太陽能在21世紀(jì)中葉成為后續(xù)能源之一，必須從現(xiàn)在起，加大投入，通過產(chǎn)業(yè)化技術(shù)攻關(guān)、消化吸收等，使我國(guó)光伏制造產(chǎn)業(yè)在技術(shù)水平、市場(chǎng)規(guī)模、自動(dòng)化程度、原材料國(guó)產(chǎn)化程度方面趕上國(guó)際先進(jìn)水平；通過激勵(lì)政策，積極鼓勵(lì)大型企業(yè)參與太陽能光伏技術(shù)的產(chǎn)業(yè)活動(dòng)。通過市場(chǎng)激勵(lì)政策促進(jìn)消費(fèi)，開發(fā)邊遠(yuǎn)地區(qū)光伏市場(chǎng)。（3）結(jié)合“西部大開發(fā)戰(zhàn)略”，把太陽能列入重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目。作好西部地區(qū)全面利用太陽能的規(guī)劃及實(shí)施措施，將太陽能作為這些地區(qū)的后續(xù)替代能源。（4）加大基礎(chǔ)性應(yīng)用研究投入，如新型薄膜太陽電池、太陽能基礎(chǔ)材料、光譜選擇性吸收薄膜和其它光譜反射、透過功能薄膜等，為未來大幅度降低太陽能利用能量成本奠定基礎(chǔ)。??
中國(guó)光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)與市場(chǎng)
中國(guó)于1958年開始研制太陽電池，1959年第一塊有實(shí)用價(jià)值的太陽電池誕生。1971年3月首次應(yīng)用太陽電池作為科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星的電源，開始了太陽電池的空間應(yīng)用。1973年首次在天津港的浮標(biāo)燈上進(jìn)行太陽電池供電試驗(yàn)，開始了太陽電他的地面應(yīng)用。
1.產(chǎn)業(yè)及產(chǎn)品
??? 經(jīng)過40年的努力，中國(guó)光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)已具有一定的基礎(chǔ)。到1998年底，已建成6個(gè)初具規(guī)模的光伏電池
專業(yè)生產(chǎn)廠，光伏電池組件的年生產(chǎn)能力為4．5MW，其中：?jiǎn)尉Ч桦姵?．5MW，非晶硅電池2MW。
中國(guó)主要光伏電池廠的情況列于表1。

中國(guó)光伏電他的主要產(chǎn)品是單晶硅電池和非晶硅電池，多晶硅電池只有少量的中試產(chǎn)品。單晶硅電池主要是直徑100mm的圓片，商品組件的轉(zhuǎn)換效率為11％一13％，由36片電池串聯(lián)成的組件的功率為37W，左右。個(gè)別工廠可以生產(chǎn)100mmX100mm的準(zhǔn)方片單晶硅電池，但受現(xiàn)有設(shè)備條件的限制和在成本上的考慮，未進(jìn)行正式生產(chǎn)。商品非晶硅光伏電池組件的最大面積為305mm×915mm，轉(zhuǎn)換效率為5％一6％，功率為11一12Wp，為單結(jié)p-i-n電池。多晶硅光伏電池組件中試產(chǎn)品的轉(zhuǎn)換效率為10％一11％。
??? 1998年中國(guó)光伏電池組件的產(chǎn)量為2。3MW，其中：?jiǎn)尉Ч韫夥姵亟M件為1．8MW，非晶硅光伏電池組件為0．5MW。1998年從國(guó)外進(jìn)口單晶硅光伏電池及組件約200kw。
??? 1998年中國(guó)單晶硅光伏電池組件的售價(jià)為40一45元／Wp，非晶硅光伏電池組件的售價(jià)為24一26元／Wp。
2．研究與開發(fā)
??? 中國(guó)光伏發(fā)電的研究開發(fā)工作，經(jīng)過幾十年的努力取得了不小的成就。有關(guān)研究單位、高等院校、工廠企業(yè)先后開展了單晶硅和多晶硅高效電池、非晶硅薄膜電池、CdTe薄膜電池、CIS薄膜電池、多晶硅薄膜電池以及應(yīng)用系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備的研究開發(fā)。
???? 近年來，在國(guó)家科技部和北京市的支持下，國(guó)家新能源工程中心和北京市太陽能光電中心取得一些可喜的研究成果。單晶硅高效電池效率達(dá)到19．79％，大面積6cm×5cm）刻槽埋柵單晶硅電池效率達(dá)到18．6％，多晶硅電池效率達(dá)到13．5％，10cm×10cm多晶硅電他效率達(dá)到11．8％；在多晶硅薄膜電池方面，采用快速熱CVD技術(shù)在非活性襯底上制備的多晶硅薄膜電池效率達(dá)到12．11％，采用pECvD技術(shù)制備的微晶硅／非晶硅迭層薄膜電池效率達(dá)到9．5％。
???? 在光伏發(fā)電的平衡系統(tǒng)方面，也取得了不小的進(jìn)步。“八五”期間，開發(fā)出了獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)用的15kW和30kw的正弦波DC一AC逆變器，逆變效率大于90％；“九五”期間，在國(guó)家科技部的安排下，又開展了kW級(jí)井網(wǎng)逆變器的研究與開發(fā)，研制出了一系列光伏專用的控制器和檢測(cè)儀器。
???? 在光伏水泵系統(tǒng)、通信光伏電源系統(tǒng)、獨(dú)立光伏電站、輸油輸氣管道陰極保護(hù)光伏電源系統(tǒng)、家用光伏電源系統(tǒng)、光／風(fēng)互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)等的系統(tǒng)技術(shù)方面，也取得了不少研究成果和工程經(jīng)驗(yàn)。
3．應(yīng)用與市場(chǎng)
中國(guó)光伏電池的地面應(yīng)用始于1973年。26年來，系統(tǒng)技術(shù)不斷提高，應(yīng)用項(xiàng)目不斷增多，市場(chǎng)不斷擴(kuò)大。1980年以前，應(yīng)用項(xiàng)目有限，功率很小，光伏電池年銷售量不超過10kw。由于電池價(jià)格昂貴，1985年以前，主要是作為航標(biāo)燈、鐵路信號(hào)燈、氣象臺(tái)站觀測(cè)儀表、電圍欄、小型通信機(jī)、黑光燈、直流照明燈、割膠燈等的電源，功率不大。這是我國(guó)光伏發(fā)電市場(chǎng)應(yīng)用的初級(jí)階段。這一時(shí)期，在原國(guó)家科委的支持下，進(jìn)行了一些對(duì)于今后市場(chǎng)開拓具有指導(dǎo)意義的示范工程，如太陽能無人值守微波中繼站、小型太陽能充電站、農(nóng)村載波電話光伏電源系統(tǒng)、石油管道和水庫(kù)閘門陰極保護(hù)太陽能電源系統(tǒng)等。80年代后期，隨著幾條光伏電池生產(chǎn)線的引進(jìn)，光伏電池價(jià)格下降，產(chǎn)量提高，應(yīng)用領(lǐng)域不斷開辟，市場(chǎng)逐漸拓展。? 90年代以來，改革開放的大好形勢(shì)，為光伏發(fā)電的廣泛應(yīng)用和市場(chǎng)開拓創(chuàng)造了有利條件，光伏電池已不再是僅僅作為小功率電源來使用，而是擴(kuò)展到通信、交通、石油、氣象、國(guó)防、農(nóng)村電氣化以及民用等國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不同應(yīng)用領(lǐng)域，光伏電池用量每年以20％以上的速率遞增。到1998年底，中國(guó)光伏電他的累計(jì)用量已達(dá)13．2MW。
值得一提的應(yīng)用項(xiàng)目有：（1）建成了40多座縣、鄉(xiāng)級(jí)小型光伏電站，光伏電池總裝機(jī)容量約600kW，其中以西藏為最多，達(dá)426kW；以1998年10月建成的西藏那曲安多縣光伏電站的光伏電池裝機(jī)容量為最大，達(dá)100kw。（2）家用光伏電源在青海、內(nèi)蒙古、新疆、甘肅、寧夏、西藏以及遼寧、吉林、河北、海南的部分地區(qū)和四川的阿壩州等地已進(jìn)入較廣泛地推廣應(yīng)用階段。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，至今全國(guó)已累計(jì)推廣應(yīng)用家用光伏電源約15萬臺(tái)，光伏電池總功率約達(dá)2．9MW。（3）在22所農(nóng)村學(xué)校建立了光伏電站，光伏電池組件的總裝機(jī)容量為57kw。（4）1998年在中國(guó)通信史上建設(shè)難度最大的蘭一西一拉光纜干線工程中，有26個(gè)光纜通信站采用光伏電池作電源，其海拔高度多在4500m以上，光伏電池組件的總功率達(dá)100kW。（5）1996年建成了塔中4一輪南輸油輸氣管道陰極保護(hù)光伏電源系統(tǒng)，光伏電池組件總功率為40kw。該系統(tǒng)橫貫塔克拉瑪干大沙漠，總長(zhǎng)達(dá)300km，工程環(huán)境惡劣復(fù)雜。（6）在1995年62個(gè)國(guó)家重點(diǎn)援藏項(xiàng)目之一的西藏廣播電視發(fā)射接收工程中，采用光伏電池供電。在西藏自治區(qū)建區(qū)30年大慶之前，共建216套衛(wèi)視接收站光伏電源供電系統(tǒng)和118套調(diào)頻發(fā)射站光伏電池供電系統(tǒng)，光伏電池組件總功率為56kw。
表2列出了中國(guó)光伏電池歷年的產(chǎn)量、價(jià)格和累計(jì)用量。

?4．存在的主要問題???????????????????????????????????????????????????
??? 從總體上來講，中國(guó)的光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)，與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有很大差距，存在的主要問題是：?
??? （1）生產(chǎn)規(guī)模小。目前的4個(gè)單晶硅光伏電池生產(chǎn)廠，基本上保持在1987一1990年引進(jìn)時(shí)的生產(chǎn)規(guī)模和技術(shù)工藝水平。各廠在引進(jìn)時(shí)都稱年生產(chǎn)能力為IMW，但各廠都在不同的工藝環(huán)節(jié)上存在著“瓶頸”，因此：實(shí)際年生產(chǎn)能力都在0．5MW左右，所以中國(guó)晶體硅光伏電池的全國(guó)總計(jì)年生產(chǎn)能力僅為2MW。1998年中、國(guó)單晶硅光伏電池組件的年產(chǎn)量為1．8MW，僅占世界光伏電池總產(chǎn)量的1．14％。生產(chǎn)的規(guī)?；潭?，比國(guó)外的5一20Mw的生產(chǎn)規(guī)模低一個(gè)數(shù)量級(jí)。
??? （2）技術(shù)水平較低。目前中國(guó)商品單晶硅光伏電池組件的光電轉(zhuǎn)換效率多在11％一12％之間；組件的封裝水平較低，有的組件經(jīng)過3一5年的使用有發(fā)黃、起泡、焊線脫落、效率下降等現(xiàn)象；組件的實(shí)際使用壽命，也不如國(guó)外產(chǎn)品。至今尚無多晶硅光伏電池的生產(chǎn)工廠。非晶硅光伏電池廠只能生產(chǎn)單結(jié)電池，穩(wěn)定性較差，轉(zhuǎn)換效率較低，尚不能生產(chǎn)雙結(jié)和三結(jié)電池。
??? （3）平衡設(shè)備薄弱落后。光伏發(fā)電用的控制器、逆變器等關(guān)鍵平衡設(shè)備，至今尚無具有一定規(guī)模的、擁有較先進(jìn)生產(chǎn)和檢測(cè)設(shè)備的專業(yè)工廠生產(chǎn)，僅在幾個(gè)研究所等單位有小量的生產(chǎn)，技術(shù)性能不夠高，可靠性較低，品種規(guī)格少，價(jià)格也高，更談不上研究開發(fā)更先進(jìn)的產(chǎn)品。
??? （4）專用材料的國(guó)產(chǎn)化程度不高。銀漿、低鐵鋼化玻璃、PVF等關(guān)鍵封裝材料尚未真正實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。國(guó)家曾把專用材料的國(guó)產(chǎn)化列入“八五”攻關(guān)計(jì)劃，雖然取得了一定成果，但性能仍然不如國(guó)外產(chǎn)品，各生產(chǎn)廠為保證產(chǎn)品質(zhì)量，目前許多專用材料仍然依靠從國(guó)外進(jìn)口。
??? （5）成本、價(jià)格高。目前晶體硅光伏電池組件的生產(chǎn)成本約為26一30元／Wp，平均售價(jià)約為40一45元／Wp，成本和售價(jià)均高于國(guó)外產(chǎn)品，在國(guó)際市場(chǎng)上缺乏競(jìng)爭(zhēng)力。
5 。規(guī)劃和設(shè)想
??? 中國(guó)地域遼闊，人口眾多，電網(wǎng)難以覆蓋的無電地區(qū)面積大、人口多，許多特殊領(lǐng)域需要采用光伏發(fā)電供電，光伏發(fā)電的潛在市場(chǎng)十分巨大。面對(duì)這樣一個(gè)將被開發(fā)的巨大市場(chǎng)，中國(guó)政府和光伏界，必須采取有力措施，加大投入力度，加快中國(guó)光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)建設(shè)，以占領(lǐng)這個(gè)廣闊巨大的應(yīng)用市場(chǎng)。
??? （1）1995年11月，國(guó)家計(jì)委、國(guó)家科委、國(guó)家經(jīng)貿(mào)委制定并頒布了“1996一2010年中國(guó)新能源和可再生能源發(fā)展綱要”?！熬V要”把光伏發(fā)電技術(shù)的開發(fā)利用作為發(fā)展的重點(diǎn)之一。提出：特別要在太陽電池組件和
配套的技術(shù)裝備方面加強(qiáng)研究開發(fā)，努力降低系統(tǒng)造價(jià)；在2000年前，完成西藏9個(gè)無電縣獨(dú)立光伏電站的建設(shè)，大力推廣應(yīng)用小功率光伏電源系統(tǒng)，建立分散型和集中型MW級(jí)聯(lián)網(wǎng)光伏示范電站。并提出了提高認(rèn)識(shí)加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)、制定優(yōu)惠政策、加強(qiáng)科研和示范、加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)建設(shè)、開展國(guó)際合作引進(jìn)國(guó)際先進(jìn)技術(shù)和資金等對(duì)策和措施。
??? 為組織實(shí)施“綱要”，制定了“中國(guó)新能源和可再生能源發(fā)展優(yōu)先項(xiàng)目”。項(xiàng)目中的第二項(xiàng)為光伏技術(shù)，內(nèi)容包括兩大方面：（1）發(fā)展高效低成本太陽電池，建立一條年生產(chǎn)能力為MW級(jí)的生產(chǎn)線。（2）建立MW級(jí)多晶硅太陽電池組件生產(chǎn)線，要求組件效率達(dá)13％，組件壽命20一25年；對(duì)單晶硅太陽電池組件生產(chǎn)線進(jìn)行技術(shù)改造，要求組件效率達(dá)14％一15％，組件壽命20一25年。在光伏應(yīng)用方面，“項(xiàng)目”要求實(shí)現(xiàn)小功率光伏電源的產(chǎn)業(yè)化，100kw容量以下獨(dú)立光伏電站系列化、規(guī)范化和商品化，研究井網(wǎng)光伏發(fā)電技術(shù)，為大規(guī)模應(yīng)用做好前期準(zhǔn)備。同時(shí)開展高揚(yáng)程光伏水泵的研制。
??? （2）1996年國(guó)家電力部提出“1996一2020年太陽能發(fā)電發(fā)展規(guī)劃設(shè)想”。該設(shè)想內(nèi)容：①采用家用光伏電源系統(tǒng)解決150萬戶無電農(nóng)牧民的供電問題。②在1996一2000年期間，每年建設(shè)50座縣、鄉(xiāng)對(duì)才用小型光伏
電站，平均每座規(guī)模為10kW，到2000年建成的總裝機(jī)容量為2。 5MW；在2001－2020年期間，除繼續(xù)在居住相對(duì)集中的無電地區(qū)建設(shè)光伏電站外，還可發(fā)展城市小規(guī)模井網(wǎng)或獨(dú)立運(yùn)行的光伏電站，平均每年建設(shè)50座，平均每座規(guī)模為30kw，到2020年建成的總裝機(jī)容量為30MW，③到2000年末，建設(shè)2座容量500kW井網(wǎng)運(yùn)行的大型光伏電站；在2001一2020年期間，建成5座容量各IMW井網(wǎng)運(yùn)行的大型光伏電站，為電網(wǎng)提供補(bǔ)充電力。同時(shí)提出了為實(shí)現(xiàn)這一設(shè)想在研究開發(fā)、產(chǎn)業(yè)建設(shè)、政策措施等方面的建議。
??? （3）1996年國(guó)家計(jì)委制訂了“中國(guó)光明工程”實(shí)施計(jì)劃草案。計(jì)劃到2010年利用小型風(fēng)力發(fā)電、太陽能光伏發(fā)電和各種新能源互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，使2300萬農(nóng)村無電人口用上電，使他們?nèi)司鶕碛邪l(fā)電容量100W。其首期目標(biāo)是：解決80O萬無電人口（約178萬戶）、2000個(gè)無電村及100個(gè)微波站、100個(gè)邊防哨所的基本用電問題。初步計(jì)算，為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)約需小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組87．3萬臺(tái)，光伏電池組件105．7MW。
6．未來應(yīng)用市場(chǎng)估計(jì)
??? 21世紀(jì)世界能源將發(fā)生巨大的變革，以資源有限、污染嚴(yán)重的化石能源為主的能源結(jié)構(gòu)，將逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橐再Y源無限、清潔干凈的可再生能源為主的多樣化、復(fù)合型的能源結(jié)構(gòu)。但在21世紀(jì)的前30一40年，世界能源仍將以化石能源為基石，不包括水能在內(nèi)的可再生能源在世界能源構(gòu)成中的比重，雖會(huì)有所上升，但仍將不會(huì)很大。這是因?yàn)?，一?chǎng)能源結(jié)構(gòu)的重大變革絕非一日之功，是一個(gè)由量變到質(zhì)變的漸進(jìn)過程，至少需要百年以上的時(shí)間。根據(jù)中國(guó)政府關(guān)于經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展的遠(yuǎn)景目標(biāo)，參照世界光伏市場(chǎng)發(fā)展的總趨勢(shì)，對(duì)中國(guó)未來12年（1999一2010年）的光伏應(yīng)用市場(chǎng)作如下初步估計(jì)。
??? 市場(chǎng)估計(jì)和價(jià)格估計(jì)是建立在以下技術(shù)預(yù)測(cè)基礎(chǔ)上的：①晶體硅光伏電池在2010年前仍然是光伏技術(shù)的主角，但將向高效率、低成本的方向大步前進(jìn)；②薄膜光伏電池是21世紀(jì)中葉以后的主力電池，前景看好，在2010的前后可望有重大突破，逐步投入商業(yè)化生產(chǎn)，并應(yīng)用于光伏井網(wǎng)發(fā)電和光伏屋頂發(fā)電等領(lǐng)域；③控制器、逆變器等關(guān)鍵平衡設(shè)備將向高可靠、高效率、智能化、低成本的方向發(fā)展，并取得重大進(jìn)展；④將研制開發(fā)出更適合光伏發(fā)電用的長(zhǎng)壽命、低成本、免維護(hù)的蓄電池；⑤系統(tǒng)集成技術(shù)將更加科學(xué)化、規(guī)范化、智能化、綜合化。
6．1非聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用市場(chǎng)估計(jì)
??? 中國(guó)目前的光伏發(fā)電系統(tǒng)均為非聯(lián)網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)艱）通常所說的獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)。估計(jì)在今后12年，即從1999一2010年，中國(guó)的非聯(lián)網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的光伏電池裝機(jī)容量，將會(huì)以大于20％的速度逐年遞增，參見表3，這個(gè)估計(jì)與下面的分項(xiàng)估計(jì)不是相加的關(guān)系，分項(xiàng)估計(jì)將大于這個(gè)總估計(jì)。
．1．1農(nóng)村及農(nóng)村電氣化
?? （1）市場(chǎng)估計(jì)
??? 估計(jì)到1998年底，中國(guó)至少還會(huì)有約1400多萬戶、6000多萬農(nóng)牧業(yè)人口仍然未能用上電。在這些人口中，有相當(dāng)一部分居住在西北五省、區(qū)以及內(nèi)蒙古、西藏、云南、海南、四川阿壩州等太陽能資源豐富或比較豐富的地區(qū)，具有利用光伏發(fā)電解決其基本生活用電和少部分生產(chǎn)用電的自然資源條件。下面僅根據(jù)國(guó)家關(guān)于農(nóng)村電氣化的總要求及有關(guān)部門、有關(guān)省區(qū)關(guān)于農(nóng)村電氣化的規(guī)劃和設(shè)想，對(duì)農(nóng)村及農(nóng)村電氣化方面的光伏市場(chǎng)作一初步估計(jì)，參見表4。
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上述估算，包括獨(dú)立光伏電站、家用光伏電源和光伏水泵等。在1999一2000年的市場(chǎng)需求量中，包括了世界銀行及荷蘭殼牌家用光伏電源系統(tǒng)項(xiàng)目中光伏電他的安裝容量。
???? 由于中國(guó)農(nóng)牧民尚很貧困，就是到2010年，許多邊遠(yuǎn)山區(qū)、高原的農(nóng)牧民也仍然不會(huì)十分富裕。所以，在估算中，家用光伏電源的安裝功率，在2000年前多按每戶20一50W計(jì)，在2001一2010年多按每戶50一100W計(jì)。
??? 上述估算考慮了有關(guān)省、區(qū)的規(guī)劃和預(yù)測(cè)。內(nèi)蒙古對(duì)該區(qū)近期的光伏市場(chǎng)作了預(yù)測(cè)：2一10kW的村落光伏發(fā)電系統(tǒng)的需求量約為5001000座，家用光伏電源的需求量約為30萬套，共計(jì)約需光伏電池20MW以上。甘肅的規(guī)劃目標(biāo)是：“九五”期間共安裝家用光伏電源10萬戶，2001一2010年期間共安裝家用光伏電源14萬戶。新疆的規(guī)劃目標(biāo)是：。‘九五，，期間安裝2一3萬套家用光伏電源，在牧區(qū)建設(shè)500座光伏電站和3個(gè)鎮(zhèn)照明、電視光伏電源系統(tǒng)，青海省電力局在其“1995一2010年的電力扶貧共富工程”中規(guī)劃，安裝家用光伏電源7．5萬套、計(jì)1．4Mw，并建設(shè)縣、鄉(xiāng)光伏集中供電系統(tǒng)340kw。
?? （2）價(jià)格估計(jì)
??? （a）家用光伏電源系統(tǒng)
???? 以目前應(yīng)用最多的20W直流家用光伏電源系統(tǒng)為例作一粗略剖析。
???? 家用光伏電源系統(tǒng)目前的平均售價(jià)為1800元，即平均每峰瓦系統(tǒng)為90元，其中光伏電池組件為840元，占整個(gè)系統(tǒng)售價(jià)約50％，而其降價(jià)的潛力最大，估計(jì)可由現(xiàn)在的42元／Wp左右，到2000年降至35元／Wp左右，到2005年降至30元／Wp左右，到2010年降至20元／Wp左右。這樣，家用光伏電源系統(tǒng)的售價(jià)，就可由現(xiàn)在的90元／Wp，在2000年降低到75一s0元／Wp，在：005年降低到60一70元／Wp，在2010年降低到50一55元／Wp。隨著農(nóng)牧民經(jīng)濟(jì)收入的增加，常規(guī)電力價(jià)格的不斷上漲，家用光伏電源系統(tǒng)的售價(jià)又以這樣大的幅度逐年下降，農(nóng)牧民是有能力購(gòu)買家用光伏電源的，其市場(chǎng)將會(huì)逐年擴(kuò)大。
??? （b）獨(dú)立光伏電站
???? 目前，在一般地區(qū)，光伏電站的系統(tǒng)造價(jià)為90一100元／Wp；在西藏等交通極其不便的高海拔地區(qū)，光伏電站的系統(tǒng)造價(jià)為120一130元／Wp。其中，光伏電池組件的價(jià)格占整個(gè)系統(tǒng)造價(jià)約45％一50％。如果光伏電他的售價(jià)以上述的速度降低，那么光伏發(fā)電的系統(tǒng)造價(jià)到2010年降低到6元／Wp以下，是完全可能的。這樣，光伏電站的發(fā)電成本就可比柴油機(jī)發(fā)電便宜；比綜合計(jì)算的常規(guī)能源發(fā)電廠的發(fā)電成本僅高幾倍，在一些特定地區(qū)就具有了競(jìng)爭(zhēng)力。
??? （c）光伏水泵系統(tǒng)
???? 目前光伏水泵系統(tǒng)售價(jià)為70元／Wp，其中：光伏電池組件及支架約為45元／Wp，占64％；機(jī)泵、逆變器 及潛水電纜等約為25元／Wp，占36％，按照上述光伏電池逐年降價(jià)的估計(jì)，到2010年光伏水泵系統(tǒng)的售價(jià) 降低到40一45元／Wp，是完全可能的。這樣，光伏水泵系統(tǒng)的市場(chǎng)需求量，就將會(huì)成數(shù)倍的增長(zhǎng)。
??? 6 。1．2通信
??? （1）市場(chǎng)估計(jì)
???? 估計(jì)1998年中國(guó)在通?信電源方面應(yīng)用的光伏電池組件大約有0．8MW。
???? 通信業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，通信業(yè)的發(fā)展速度也必將十分快速。我們估計(jì)，應(yīng)用于通信業(yè)的光伏電池組件，在今后12年，前7年將以每年10％的速度遞增，后5年將以每年5％的速度遞增，參見表5。主要應(yīng)用于光纜通信、微波通信、農(nóng)村通信、衛(wèi)視接收站等方面。
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（2）價(jià)格估計(jì)
???? 通信光伏電源的價(jià)格，包括光伏電池、蓄電池、控制器等在內(nèi)的平均系統(tǒng)價(jià)，目前約為80一90元／Wp。我們估計(jì)，到2005年可望降到65一70元／Wp，到2010年可望降到55一60元／Wp。
6．1．3其它工業(yè)領(lǐng)域
??? （1）市場(chǎng)估計(jì)
????? 主要包括鐵路及公路信號(hào)電源、航標(biāo)及燈塔電源、氣象臺(tái)站電源、地震測(cè)報(bào)臺(tái)站電源、管道陰極保護(hù)電源、森林防火系統(tǒng)電源、公路道班電源、邊防哨所電源、公路標(biāo)志電源等。這些工業(yè)領(lǐng)域?qū)夥娝男枨罅?，按照占整個(gè)光伏市場(chǎng)總量的20％計(jì)，基期的1998年為0．40MW，2000年為0．58MW，2005年為1．44MW， 2010年為3．57MW。
??? 其中光伏電池在海水淡化、電動(dòng)車、工業(yè)備用電源、制氫等方面的應(yīng)用將是很值得大力開發(fā)的項(xiàng)目，應(yīng)用前景廣闊；管道陰極保護(hù)、公路標(biāo)志及道班、鐵路信號(hào)等方面對(duì)光伏電他的需求量，將會(huì)有比較大的增長(zhǎng)。
???? （2）價(jià)格估計(jì)
????? 目前的平均系統(tǒng)價(jià)格為85一90元／Wp，估計(jì)2005年有可能降到65一70元／Wp，2010年有可能降到50一55元／Wp。
6．1．4民用商品及其它
??? （1）市場(chǎng)估計(jì)
????? 主要包括太陽帽、太陽能充電器、太陽能計(jì)算器、太陽能手表、太陽能鐘、太陽能路燈、太陽能庭院燈、太陽能玩具、太陽能廣告燈箱、太陽能汽車、太陽能游艇、太陽能半導(dǎo)體冷藏箱等。
????? 按照占整個(gè)光伏市場(chǎng)總量的10％計(jì)，基期的1998年為0．20MW，2000年為0．29MW，2005年為0．72MW，2010年為1．8MW。
????? 其中太陽能路燈、太陽能玩具、太陽能庭院燈、太陽能廣告牌等項(xiàng)目的需求量，將會(huì)有較大幅度的增長(zhǎng)。
???? （2）價(jià)格估計(jì)
????? 估計(jì)到2005年的平均系統(tǒng)價(jià)格可降為60一70元／Wp，2010年可降為45一50元／Wp。
6．2聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用市場(chǎng)估計(jì)
???? 聯(lián)網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)是光伏技術(shù)步人大規(guī)模發(fā)電階段、成為電力工業(yè)組成部分之一的重大技術(shù)步驟，是當(dāng)今世界光伏發(fā)電的發(fā)展趨勢(shì)。聯(lián)網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，可分為直接并入電網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)和與建筑相結(jié)合的即屋頂聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)等類。在光伏聯(lián)網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)方面，中國(guó)目前尚處于蘊(yùn)釀階段，還無應(yīng)用實(shí)例。應(yīng)該采取措施，籌措資金，于1999年開始建設(shè)2一3處10kW級(jí)的光伏聯(lián)網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，以宣傳示范，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，完善技術(shù)。
6．2．1聯(lián)網(wǎng)發(fā)電
?? （1）市場(chǎng)估計(jì)
???? 隨著光伏發(fā)電系統(tǒng)造價(jià)的大幅度降低，常規(guī)能源發(fā)電綜合成本的不斷上升，環(huán)境保護(hù)要求的日益嚴(yán)格，聯(lián)網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的市場(chǎng)需求將不斷擴(kuò)大。估計(jì)，在2000年建設(shè)光伏電他裝機(jī)容量共計(jì)為IMW的光伏聯(lián)網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)3一4座；到2005年建成光伏電池裝機(jī)容量共計(jì)為5MW的光伏聯(lián)網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)5一8座；到2010年建成光伏電池裝機(jī)容量共計(jì)為15MW的光伏聯(lián)網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)15一20座。
?? （2）價(jià)格估計(jì)
???? 由于聯(lián)網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)所發(fā)的電力直接并入電網(wǎng)，省掉了貯能的蓄電池組，因而其造價(jià)一般來說會(huì)比獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)要低15％一20％左右。2000年的系統(tǒng)造價(jià)為65一70元／Wp，2005年為50一60元／Wp，2010年將降到40一45元／Wp。
6．2．2屋頂發(fā)電
??? （1）市場(chǎng)估計(jì)
????? 光伏發(fā)電與建筑相結(jié)合，構(gòu)成光伏屋頂發(fā)電系統(tǒng)，近年來在國(guó)外發(fā)展甚快，前景誘人，市場(chǎng)廣闊。其特點(diǎn)是：與電網(wǎng)并聯(lián)，可以完全省掉或大部分省掉蓄電池；通過巧妙地設(shè)計(jì)，可以降低建筑造價(jià)，從而也就降低了光伏發(fā)電系統(tǒng)的造價(jià)；適合于因地、因戶制宜的分散用電；可對(duì)電網(wǎng)起一定的調(diào)節(jié)作用等。
????? 在2000年建設(shè)2一3kW的光伏屋頂發(fā)電系統(tǒng)40套，共計(jì)安裝光伏電池80一120kW；到2005年建成2一4kW的光伏屋頂發(fā)電系統(tǒng)10000套，共計(jì)安裝光伏電池20000一40000kW；到2010年建成2一5kW的光伏屋頂發(fā)電系統(tǒng)200000套，共計(jì)安裝光伏電池400000一1000000kW。
??? （2）價(jià)格估計(jì)
????? 2000年的系統(tǒng)價(jià)格為60一70元／Wp，2005年的系統(tǒng)價(jià)格為50一55元／Wp，2010年的系統(tǒng)價(jià)格為40一45元／Wp。
7．關(guān)于中國(guó)光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的建議
??? 為促進(jìn)和加快中國(guó)光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)化發(fā)展進(jìn)程，借鑒國(guó)外經(jīng)驗(yàn)，從中國(guó)現(xiàn)狀和實(shí)際出發(fā)，提出如下建議：
??? 第一，建議國(guó)家制定規(guī)劃、計(jì)劃，采取有力措施，加大投資力度，并制定和實(shí)行一系列的優(yōu)惠政策，來支持和扶植中國(guó)光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
??? 光伏發(fā)電技術(shù)是新能源技術(shù)的重要組成部分，是正在發(fā)展著的高新技術(shù)，是把世界能源從以資源有限、污染嚴(yán)重的化石能源為基礎(chǔ)的軌道上轉(zhuǎn)換到以資源無限、清潔干凈的可再生能源為基礎(chǔ)的軌道上來的能源革命的重要方面軍。因此，世界各國(guó)，特別是發(fā)達(dá)國(guó)家，都十分重視，紛紛制定規(guī)劃，采取措施，投入巨額資金，積極發(fā)展。世界各國(guó)的實(shí)踐說明，光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化，離不開政府的扶持。政府的扶持是光伏發(fā)電技術(shù)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化的強(qiáng)大動(dòng)力。把一個(gè)新興的、正在發(fā)展著的高新技術(shù)一下子就徹底地推入市場(chǎng)，而國(guó)家不給予必要的扶植和支持，是不現(xiàn)實(shí)的：它是很難快速而健康地成長(zhǎng)起來的。美國(guó)、日本、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家，為了促進(jìn)和加快光伏發(fā)電技術(shù)等新能源技術(shù)的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化，一方面是制定國(guó)家級(jí)的規(guī)劃、計(jì)劃，采取有力措施組織實(shí)施，并投入巨額資金對(duì)重要課題組織力量進(jìn)行研究開發(fā)；另一方面則是對(duì)光伏企業(yè)在一定時(shí)期內(nèi)實(shí)行減免稅收等的優(yōu)惠政策，對(duì)用戶購(gòu)買光伏設(shè)備在一定時(shí)期內(nèi)給予補(bǔ)貼和貸款的優(yōu)惠政策等，以刺激和鼓勵(lì)
公眾使用光伏設(shè)備。在印度等發(fā)展中國(guó)家，政府也同樣制定有發(fā)展光伏發(fā)電技術(shù)的規(guī)劃，并投入了不小的研究開發(fā)和試驗(yàn)示范資金，并出臺(tái)了與上述各國(guó)相類似的扶植和鼓勵(lì)的一系優(yōu)惠政策／p度的光伏發(fā)電技術(shù)所以發(fā)展快，走在發(fā)展中國(guó)家的前列，政府的扶植是重要的原因。中國(guó)雖然也有粗線條的規(guī)劃，也有一些扶持和鼓勵(lì)的優(yōu)惠政策，有些省和自治區(qū)對(duì)農(nóng)村的光伏應(yīng)用也有一定的地方財(cái)政上的補(bǔ)貼，但總的來說，規(guī)劃粗放，不具體，資金不落實(shí)，很難操作實(shí)施；用于研究開發(fā)和試驗(yàn)示范的資金投入少，使用分散，力度不夠；對(duì)光伏企業(yè)的優(yōu)惠政策少得可憐，而且不系統(tǒng)、不規(guī)范；鼓勵(lì)用戶應(yīng)用的補(bǔ)貼和貸款等優(yōu)惠政策不完善、不規(guī)范，已有的也是不連續(xù)、數(shù)額小。為此，建議：
??? （1）在國(guó)務(wù)院領(lǐng)導(dǎo)下，成立一個(gè)統(tǒng)一的、有權(quán)威的全國(guó)新能源技術(shù)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化領(lǐng)導(dǎo)小組，負(fù)責(zé)全國(guó)新能源技術(shù)的規(guī)劃編制、政策制定、組織協(xié)調(diào)、資金籌措和分配、重大課題和工程的安排等。這樣，就可把國(guó)家計(jì)委、國(guó)家經(jīng)貿(mào)委、科技部、農(nóng)業(yè)部、國(guó)家電力公司等部門的力量統(tǒng)一起來，變成合力。
??? （2）在三委“綱要”的基礎(chǔ)上，盡快制定一個(gè)具體的、可操作的1999一2005年的光伏發(fā)電技術(shù)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化的7年計(jì)劃。應(yīng)做到：有目標(biāo)，有項(xiàng)目，有內(nèi)容，有要求，有資金來源，有措施，可以操作。
??? （3）通過“S-863計(jì)劃”、“火炬計(jì)劃”、“重大科技項(xiàng)目攻關(guān)計(jì)劃”、“基礎(chǔ)科學(xué)研究計(jì)劃”，“國(guó)家自然科學(xué)基金”等，對(duì)光伏發(fā)電技術(shù)發(fā)展及其產(chǎn)業(yè)化給予更多、更大支持，列入更多研究課題和試驗(yàn)示范項(xiàng)目。
???? （4）通過“雙加工程”等技改資金，對(duì)光伏企業(yè)的技術(shù)改造項(xiàng)目給予低息、貼息等優(yōu)惠貸款上的支持。
???? （5）建議國(guó)家對(duì)生產(chǎn)光伏產(chǎn)品的企業(yè)，在增值稅和所得稅的征收上，制定一個(gè)在一定時(shí)間內(nèi)給予免稅和減稅的優(yōu)惠政策，以扶持其發(fā)展。
???? （6）建議國(guó)家制定一個(gè)對(duì)無電貧困地區(qū)廣大農(nóng)牧民為解決其最低生活用電而購(gòu)買的光伏電源設(shè)備給予一定數(shù)量或比例補(bǔ)貼的辦法，以刺激他們采用光伏設(shè)備，使廣大無電農(nóng)牧業(yè)戶早日用上電。補(bǔ)貼資金，可以設(shè)想從國(guó)家扶貧基金和電力扶貧共富工程資金中解決。
???? （7）光伏發(fā)電技術(shù)走向產(chǎn)業(yè)化大規(guī)模應(yīng)用的一個(gè)重要發(fā)展趨勢(shì)，是與電網(wǎng)并聯(lián)和與建筑相結(jié)合。為促使中國(guó)光伏發(fā)電技術(shù)盡快跟上這一前景廣闊的商業(yè)化大規(guī)模應(yīng)用的趨勢(shì)，建議國(guó)家投入一定數(shù)量的資金安排一些示范工程項(xiàng)目，以取得經(jīng)驗(yàn)和完善技術(shù)。對(duì)一定時(shí)期內(nèi)的井網(wǎng)光伏發(fā)電工程和與建筑相結(jié)合的光伏發(fā)電工程，國(guó)家應(yīng)給予40％一50％的補(bǔ)貼，以刺激應(yīng)用，調(diào)動(dòng)有關(guān)方面和用戶的積極性。
????? 第二，建立光伏發(fā)電技術(shù)發(fā)展及產(chǎn)業(yè)化基金。
????? 為加快中國(guó)光伏發(fā)電技術(shù)發(fā)展及產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，籌措一筆可用的發(fā)展資金是重要的一環(huán)。參照國(guó)內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)，建議采用在每千瓦時(shí)用電中加價(jià)：厘錢的辦法建立“中國(guó)光伏發(fā)電技術(shù)發(fā)展及產(chǎn)業(yè)化基金”，有計(jì)劃、有重點(diǎn)的使用，滾動(dòng)發(fā)展。按2000年發(fā)電量14000億kWh計(jì)，每年可籌集基金14億元，5年可籌集基金70億元。
???? 第三，宣傳教育，科學(xué)普及）讓廣大人民了解光伏發(fā)電技術(shù)，動(dòng)員廣大人民投入光伏發(fā)電技術(shù)的推廣應(yīng)用。
??? 建議廣泛利用電視、電影、廣播、互聯(lián)網(wǎng)、報(bào)紙、雜志、書籍等各種宣傳教育和科學(xué)普及的媒體以及學(xué)校教育等形式，宣傳利用光伏發(fā)電技術(shù)的意義，普及光伏發(fā)電知識(shí)，讓廣大人民、特別是青少年，關(guān)心光伏發(fā)電技
術(shù)，懂得光伏發(fā)電技術(shù)的基本知識(shí)，動(dòng)員廣大人民都來關(guān)心光伏事業(yè)、投入光伏事業(yè)。有廣大人民、特別是青少年的了解、關(guān)心、支持和參與的事業(yè)，必將興旺發(fā)達(dá)。
???? 第四，進(jìn)一步建立健全光伏發(fā)電技術(shù)的基本標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和技術(shù)要求，強(qiáng)化對(duì)于光伏發(fā)電系統(tǒng)及部件的質(zhì)量檢測(cè)和技術(shù)監(jiān)督，嚴(yán)格光伏市場(chǎng)的監(jiān)督管理。
??? 這是光伏發(fā)電技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的重要技術(shù)措施和管理保證。目前的現(xiàn)狀是：（1）基本標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和技術(shù)要求不健全、不配套，已有的一些也未得到嚴(yán)格、認(rèn)真地貫徹執(zhí)行；（2）生產(chǎn)光伏電池組件的企業(yè)及生產(chǎn)配套蓄電他的企業(yè)，雖然都有較為完備的產(chǎn)品檢測(cè)制度和方法，但有的企業(yè)貫徹執(zhí)行不夠嚴(yán)格認(rèn)真，而在一些小型的蓄電池生產(chǎn)廠則不是缺乏嚴(yán)格的產(chǎn)品檢測(cè)制度和方法，就是對(duì)于質(zhì)量的控制很不認(rèn)真、很不嚴(yán)格；（3）多數(shù)控制器、逆變器的生產(chǎn)單位，規(guī)模小，檢測(cè)儀器設(shè)備不齊、不多，缺乏嚴(yán)格的技術(shù)工藝規(guī)程和檢測(cè)方法，質(zhì)量控制不嚴(yán)格，以致進(jìn)入市場(chǎng)的若干產(chǎn)品故障頻繁、可靠性不高；（4）進(jìn)入市場(chǎng)的少數(shù)光伏產(chǎn)品，無商標(biāo)，無銘牌，無完備的產(chǎn)品說明書和安裝使用手冊(cè)，甚至有假冒偽劣產(chǎn)品流入市場(chǎng)，魚龍混雜，敗壞了光伏產(chǎn)品的聲譽(yù)。因此，必須盡快進(jìn)一步建立健全光伏發(fā)電技術(shù)最基本的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和技術(shù)要求；必須下大力氣強(qiáng)化光伏系統(tǒng)及其部件的企業(yè)內(nèi)部的檢測(cè)制度和對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量的嚴(yán)格監(jiān)控，在企業(yè)外部則應(yīng)建立幾個(gè)全國(guó)性的具有權(quán)威的產(chǎn)品檢測(cè)中心，進(jìn)行質(zhì)量認(rèn)證；必須嚴(yán)格規(guī)范和凈化光伏市場(chǎng)，設(shè)法堵住假冒偽劣產(chǎn)品流入，使光伏發(fā)電技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展健康而有序地前進(jìn)。
???? 第五，建議通過多種形式組建幾個(gè)光伏企業(yè)集團(tuán)，形成規(guī)模優(yōu)勢(shì)，大幅度降低產(chǎn)品成本，占領(lǐng)和開拓更 廣、更大市場(chǎng)。
???? 現(xiàn)有的光伏電池生產(chǎn)企業(yè)，規(guī)模小，技術(shù)經(jīng)濟(jì)實(shí)力弱，生產(chǎn)設(shè)備陳；日、老化、不平衡，生產(chǎn)成本較高，很難適應(yīng)國(guó)際光伏市場(chǎng)激烈競(jìng)爭(zhēng)的形勢(shì)。建議采取多種形式組建幾個(gè)具有3一5MW以上光伏電池生產(chǎn)能力的、高起點(diǎn)的、具有較強(qiáng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的、既生產(chǎn)光伏器件又生產(chǎn)光伏應(yīng)用系統(tǒng)的大型光伏企業(yè)集團(tuán)，以形成規(guī)模優(yōu)勢(shì)，大幅度降低產(chǎn)品的成本。所謂多種形式，就是以現(xiàn)有的光伏電池生產(chǎn)企業(yè)為基礎(chǔ)，采取或由大企業(yè)集團(tuán)兼并，或由大企業(yè)集團(tuán)投資控股，或與外國(guó)大型光伏企業(yè)合作、合資，或由國(guó)內(nèi)幾家相關(guān)光伏企業(yè)聯(lián)合、改組等形式來組建具有一定規(guī)模的大型光伏企業(yè)集團(tuán)，以形成規(guī)模優(yōu)勢(shì)，進(jìn)而轉(zhuǎn)變?yōu)榻?jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。
???? 第六，多渠道、多形式的廣泛開展光伏技術(shù)的國(guó)際合作和技術(shù)交流，以加快和促進(jìn)中國(guó)光伏發(fā)電技術(shù)的提高和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展進(jìn)程。這是一個(gè)投入少、見效快的好辦法，應(yīng)充分加以利用。
多渠道、多形式的利用國(guó)際組織、外國(guó)政府、外國(guó)公司的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)援助，開展光伏應(yīng)用的試驗(yàn)示范工程等，對(duì)開拓中國(guó)的光伏應(yīng)用領(lǐng)域和市場(chǎng)，促進(jìn)中國(guó)光伏技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，十分有利，應(yīng)解放思想，積極利用。