2022年世纪我国太阳能利用发展趋势.docx

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1、精品学习资源21 世纪我国太阳能利用进展趋势.txt等待太久得来的东西多半已经不是起初自己想要的了；一层秋雨一阵凉，一瓣落花一脉香，一样流年自难忘，一把闲愁无处藏；幸福生活九字 经：有期望，有事干，有人爱；女人和女人做伴侣，要之以绿叶的姿势，同时也要暗藏红花 的心机； 21 世纪我国太阳能利用进展趋势您当前位置为：首页电力论文21世纪我国太阳能利用进展趋势不详摘要：本文简述了太阳能利用基本概念、我国太阳能资源分布；分别介绍了国际上太阳能光伏发电技术及产业、太阳能热利用技术及产业等的进展简况和趋势；介 绍了我国太阳能利用技术的进呈现状以及同国外的差距，并对我国太阳能利用在将来世纪的 进展提出了设

2、想和建议；关键词：太阳能利用太阳能资源热利用技术光伏发电技术一、引言太阳能利用指太阳能的直接转化和利用；利用半导体器件的光伏效应原理把太阳辐射能转换成电能称太阳能光伏技术；把太阳辐射能转换成热能的属于太阳能热利 用技术，再利用热能进行发电的称为太阳能热发电，也属于这一技术领域；二十世纪 50 岁月，太阳能利用领域显现了两项重大突破：一是1954 年美国贝尔试验室研制出6%的有用型单晶硅电池，二是l955年以色列 Tabor 提出挑选性吸取表面概念和理论并研制胜利挑选性太阳吸取涂层；这两项突破既是太阳能利用进入现代进展时期的划时代标志，也是人类能源技术又一次变革的技术基础；70岁月以来，鉴于常规

3、能源供应的有限性和环保压力的增加，世界上很多国家掀起了开发利用太阳能的热潮；开发利用太阳能成为各国制定可连续进展战略的重要内容；近三十年来，太阳能利用技术在讨论开发、商业化生产、市场开拓方面都获得了长足进展，成为世界快速、稳固进展的新兴产业之一；包括太阳能在内的可再生能源在下世纪将会以前所未有的速度进展，逐步成为人类的基础能源之一；据猜测，到下世纪中叶，可再生能源在世界能源结构中将占到50%以上，如图 l 所示；二、资源太阳内部进行着猛烈的由氢聚变成氦的核反应，并不断向宇宙空间辐射 出庞大的能量；太阳内部的热核反应足以保护6 1010 年，相对于人类进展历史的有限岁月而言，可以说是 取之不尽、

4、用之不竭 的能源；地面上的太阳辐射能随时间、地理纬度、气候变化，实际可利用量较低，但可利用资源仍远远大于满意现在人类全部能耗以及2100 年以后规划的能源利用量；地球上太阳能资源一般以全年总辐射量 千焦平 M年 和全年日照总时数表示；就全球而言，美国西南部、非洲、澳大利亚、中国西藏、中东等地区的全年总辐射量或日照总时数最大，为世界太阳能资源最丰富地区；欢迎下载精品学习资源三、国外进展简况和趋势l、太阳能光伏发电世界光伏组件在过去15 年平均年增长率约为15%；90 岁月后期，进展更加快速，最近三年平均年增长率超过30%，如图 2 所示； l999年光伏组件生产达到 200 兆峰瓦，世界光伏发电

5、总装机容量约1000 兆瓦；在产业方面，各国始终通过扩大规模、提高自动化程度，改进技术水平、开拓市场等措施降低成本，并取得了庞大进展；商品化电池效率从10-l3% 提高到 l3-l5% ；生产规模从1-5 兆峰瓦年进展到5-25 兆峰瓦年，并正在向50 兆峰瓦甚至l00兆峰瓦扩大；光伏组件的生产成本降到3 美元峰瓦以下；进展中国家印度处于领先位置，目前有50 多家公司从事与光伏发电技术有关的制造业，其中有 6 个太阳电池制造厂和l2 个组件生产厂，年生产组件11 兆峰瓦；累计装机容量约 40 兆峰瓦；在讨论开发方面，单晶硅电池效率已达24.7%；多晶硅电池效率突破 19.8%；非晶硅薄膜电池通

6、过双结、三结迭层和Ge-Si 合金层技术，在克服光衰减和提高效率上不断有新的突破，试验室稳固效率已经突破l5%；碲化镉电池效率达到l5.8% ，铜铟硒电池效率 l8.8% ；晶硅薄膜电池的讨论工作自1987 年以来进展快速，成为世界关注的新热点；2l世纪世界光伏发电的进展将具有以下特点：1) 产业将连续以高增长速率进展；多年来光伏产业始终是世界增长速度最高和最稳固的领域之一；猜测今后10 年光伏组件的生产将以20-30%甚至更高的递增速度进展；光伏发电的将来前景已经被愈来愈多的国家政府和金融界 如世界银行 所熟悉；很多发达国家和地区纷纷制定光伏进展规划，如到2021 年，美国方案累计安装4.6

7、GW含百万屋顶方案 ；欧盟方案安装3.7GW可再生能源白皮书 ；日本方案累计安装5GwNEDO日本新阳光方案 ，估量其他进展中国家l.5GW 估量约 10%，估量世界总累计安装14-15GW；到下世纪中叶，光伏发电成为人类的基础能源之一；2) 太阳电池组件成本将大幅度降低；光伏发电系统安装成本每年以9% 速率降低； 1996 年平均安装成本约7 美元峰瓦，估量2005 年可降到 3 美元峰瓦，相当于光伏发电成本 0.11 美元千瓦时， 2021 年发电成本将降到6 美分千瓦时；降低成本可通过扩大规模、提高自动化程度和技术水平、提高电池效率等技术途径实现；考虑到下世纪薄膜电池技术会有重大突破，其

8、降低成本的潜力更大；因此下世纪太阳电池组件成本大幅度降低是必定的趋势；3) 光伏产业向百兆瓦级规模和更高技术水平进展；目前光伏组件的生产规模在 5-20 兆瓦年；壳牌公司在德国建立的年产25 兆瓦多晶硅组件生产厂于今年4 月份欢迎下载精品学习资源开工；很多公司在方案扩建和新建年产50-l00兆瓦级光伏组件生产厂；同时自动化程度、技术水平也将大大提高、电池效率将由现在的水平 单晶硅l3%-15%，多晶硅 11%-l3% 向更高水平 单晶硅 l8%-20%，多晶硅 16%-l8% 进展；4) 薄膜电池技术将获得突破；薄膜电池具有大幅度降低成本的潜力，世界很多国家都在大力讨论开发薄膜电池；下世纪薄膜

9、电池技术将获得重大突破，规模会向百 兆瓦级以上进展，成本会大幅度降低，实现光伏发电与常规发电相竞争的目标，从而成为可 替代能源；5) 太阳能光伏建筑集成及并网发电的快速进展；建筑光伏集成具有多功能和可连续进展的特点，建筑物的外壳能为光伏系统供应足够的面积，不需要占用昂贵的土 地，省去光伏系统的支撑结构；光伏阵列可以代替常规建筑材料，从而节约安装和材料费用，例如常规外墙包覆装修成本与光伏组件成本相当；光伏系统的安装可集成到建筑施工过程，降低施工成本；在用电地点发电，防止传输和配电缺失5-10% ，降低了电力传输和配电的投资和修理成本；集成设计使建筑更加干净、完善，更使人赏心悦目，更简单被专业建筑

10、师、用户和公众接受；太阳能光伏系统和建筑的完善结合表达了可连续进展的抱负范例，国际社会特别重视，很多国家相继制定了本国的屋顶方案；2、太阳能热利用1) 太阳能热水器；热水器是太阳能热利用中商业化程度最高、应用最普遍的技术； 1998 年世界太阳能热水器的总保有量约5400 万平 M；2l 世纪热水器将仍旧是太阳能热利用的最主要市场之一；2) 太阳能建筑； 80 岁月国际能源组织1EA 组织 15 个国家的专家对太阳能建筑技术进行联合攻关，欧美发达国家纷纷建造综合利用太阳能示范建筑；试验说明、太阳能建筑节能率大约75%左右，已成为最有进展前景的领域之一；3) 太阳能热发电；目前热发电系统主要有三

11、种类型：槽式线聚焦系统、塔式系统和碟式系统；槽式系统是利用抛物柱面槽式反射镜将阳光聚焦到管状的接收器上，并将管内传热工质加热产生蒸汽，推动常规汽轮机发电；塔式系统是利用独立跟踪太阳的定日镜，将阳光 聚焦到一个固定在塔顶部的接收器上，以产生很高的温度；碟式系统是由很多镜子组成的抛物面反射镜，接收器在抛物面的焦点上，接收器内的传热工质被加热到750左右，驱动发动机进行发电；四、我国太阳能利用的简况和21 世纪进展摸索欢迎下载精品学习资源l、光伏发电我国太阳电池的讨论始于1958 年， 1959 年研制胜利第一个有有用价值的太阳电池； l971年 3 月首次胜利地应用于我国其次颗卫星上，1973 年

12、太阳电池开头在地面应用； 1979 年开头生产单晶硅太阳电池；80 岁月中后期，引进国外太阳电池生产线和关键设备，初步形成生产才能达到4.5 兆瓦的太阳能光伏产业；其中单晶硅电池2.5 兆峰瓦， 非晶硅电池 2 兆峰瓦；工业组件的转换效率单晶硅电池为11-l3% ，非晶硅电池为 5-6%；我国光伏组件生产逐年增加 图 3 ，成本不断降低，市场不断扩大，装机容量逐年增加， 1999 年底累计约 15 兆峰瓦 图 4 ；应用领域包括农村电气化、交通、通讯、石油、气象、国防等；特殊是光伏电源系统解决了很多农村学校、医疗所、家庭照明、电视等用电，对进展边远贫困地区的社会经济和文化发挥了特别重要的作用；

13、西藏有7 个无水能资源无电县采纳光伏电站供电，社会经济效益特别显著；在讨论开发方面开展了单晶硅、多晶硅电池讨论以及非晶硅、碲化镉、硒铟铜等薄膜电池讨论，同时仍开展了浇筑多晶硅、银铝浆、EVA 等材料讨论，并取得可喜的成果，其中刻槽埋栅电池效率达到国际水平；20年来我国光伏产业已经形成了较好的基础，但在总体水平上我国同国外相比仍有很大差距，表现为：生产规模小；我国太阳电池制造厂的生产才能约为0.5-1MWp年，比国外生产规模低一个多数量级；技术水平较低；电池效率、封装水平与国外存在肯定差距；专用原材料国产化经过 八五 攻关取得肯定成果，但性能有待进一步改进，部分材料仍旧采纳进口品；成本高；目前我

14、国电池组件成本30 元 Wp，平均售价42 元 Wp，成本和售价都高于国外产品；市场培养和进展迟缓，缺乏市场培养和开拓的支持政策、法规、措施；2l世纪我国光伏发电的进展可考虑两种模式，即年增长率约15%的常规模式和在政策法规驱动下年增长率约25%的快速模式；依据光伏工业自身的进展体会，生产量和规模每增加一倍，成本下降约20%，而价格通常比成本高30%；发电成本考虑了总系统 价格、经济寿命 折旧期 、利率、运行和保护费用、保险费用等因素；依据这种估算，2021年我国光伏组件年生产量将分别达到11 兆瓦和 27 兆瓦，发电成本分别为1.14 和 0.96 元，装机容量分别达到80 和 140 兆瓦

15、； 2030 年光伏组件年生产量分别达到l75和 2320 兆瓦， 发电成本分别为 0.57和 0.28 元，总装机容量分别达到l700和 11， 700 兆瓦；光伏技术的发电成本在2021 年估量在每千瓦时0.5-1.0元，在相当大的市场上开头具有竞争力，在2030 年左右，就在几乎整个电力市场上都具有竞争力；联合国专家组针对世界光伏技术和产业的进展作了更具体的分析和猜测，结果更为乐观：2005-2021年发电成本在 0.045-0.09l美元千瓦时，在相当大的市场上开头具有竞争力，在20l5年以后，发电成本低于0.045 美元千瓦时，就在几乎整个电力市场上都具有竞争力；欢迎下载精品学习资源

16、2、太阳能热利用技术1) 热水器太阳能热水器是我国太阳能利用中应用最广泛、产业化进展最快速的领 域， 1979-1998 年间平均年增长率35%；1987 年通过引进铜铝复合吸热板技术并与我国自行研制胜利的铝阳极化挑选性吸取涂层技术相结合，使我国太阳能热水器产业进入现代化生产阶段； 80 岁月后期，我国先后研制胜利全玻璃和热管式真空管集热器并实现了产业化；1998 年全国热水器产量约400 万平 M，总安装量约 1400 万平 M，占世界第一位；亚太银行专家对我国太阳能热水器的利用给出估量：10%的住宅安装太阳能热水器2 平 M每户 ，热水负荷的 75%由太阳能供应，每年可节约3l0亿度电 相

17、当于 l050万吨标煤 ，相当于减排3850 万吨 CO2；说明太阳能热水器的经济、环境和社会效益特别好；2) 太阳能建筑我国 70 岁月开头被动太阳能采暖建筑的讨论开发和示范，至今已推广约 1000 万平 M；目前被动太阳房开头由群体建筑向住宅小区进展，如甘肃省临夏市建成占地 9.8 公顷、建筑面积 9.2 万平 M的太阳能小区；兰州 阳光方案 投资 4.28亿在郊区兴建73.3万平 M太阳能住宅小区等；我国被动太阳房采暖节能60-70%，平均每平M建筑面积每年可节约 20-40 公斤标煤，发挥着良好的经济和社会效益，但在技术水平上同国外仍有相当大的差距；21世纪，应当组织建筑师和太阳能专家

18、联合攻关，解决太阳能技术与建筑的集成技术，使太阳能采温和热水器真正纳入建筑设计标准和规范，参照以色列作法，通过强制性政策法规，逐步实现民用建筑必需有太阳能设计才可批准施工；争取在2021 年和 2030 年分别实现民用建筑太阳房达到10%和 30%；其社会、经济、环境效益将特别可观；3) 太阳能热发电我国太阳能热发电技术的讨论开发工作开头于70 岁月末，但由于工艺、材料、部件及相关技术未得到根本解决，加上经费不足，热发电工程先后停止；国家 八五 方案支配了小型部件和材料的攻关工程，带有技术储备性质，目前仍没有试验样机，与国外差距很大；我国热发电与国外差距很大；考虑到国内外的技术现状作粗略猜测，

19、在2000-20l0期间进行兆瓦级样机研制及示范，20l0-2030期间进行 10-100兆瓦级商业性示范， 2030-2050 期间进行 l000 兆瓦级商业化推广应用；五、政策措施建议欢迎下载精品学习资源l、结合我国实际情形制定勉励可再生能源利用的政策法规；2 、勉励产业进展，积极开拓市场；为使太阳能在 2l 世纪中叶成为后续能源之一，必需从现在起，加大投入；通过产业化技术攻关、消化吸取等措施，使我国光伏制造产业在技术水平、市场规模、自动化程度、原材料国产化程度方面赶上国际先进水平； 通过勉励政策，积极勉励大型企业与太阳能光伏技术的产业活动；通过市场竞争促进消费， 开发边远地区光伏市场；3

20、 、结合 西部大开发战略 ，把太阳能列入重点建设工程；作好西部地区全面利用太阳能的规划及实施措施，将太阳能作为这些地区的后续替代能源；4 、加大基础性应用讨论投入，如新型薄膜太阳电池，太阳能基础材料，光谱挑选性吸取薄膜和其他光谱反射、透过功能薄膜等，为将来大幅度降低太阳能利用成本打下基础；六、终止语太阳能利用技术和产业已经由技术开拓期步入蓬勃进展时代；到下世纪的一、二十岁月，太阳能发电成本有可能降低到与常规电价相竞争的水平，一个广泛的大规 模的利用太阳能和可再生能源的新时代一一太阳能时代正在来临；参考文献欢迎下载精品学习资源（ 1） UNDP， UNDES，A5， P48， June， 199

21、9WEC，World Energy Assessment，Chapter欢迎下载精品学习资源（ 2 ）王炳忠， 太阳能辐射资源 ，太阳能应用，P27，人民训练出版社， 1995 ， 12（ 3） PVInside ， s Report ，1997 ， 1998；欢迎下载精品学习资源Siicon（ 4 ） J.Zhao ， A.Wang， andM.A.Green ， 24.7%EfficiencyPERTSolar Cells23-A-2-3， 11th International PV Science and Engineering Confer， Ser.20-24/1999，Sappor

22、o ， Japan ；（ 5） T.M.Bruton.， etal.，14th European PV Solar Energy欢迎下载精品学习资源directory ofConfer， Vol.Ip11-16， 30June-4July， 1997 ， Barcelona， Spain ； （ 6 ） AndressWiese ， world renewable energy， 1996， p22；（ 7） Tom Williams， word directory of renewableenergy， 1996， p174；欢迎下载精品学习资源（ 8） UNDP， UNDES，A WEC，

23、World EnergyAssessment， Chapter7 ， 7.4.8Economic Aspects， June， 1999；（ 9） UNDP， UNDES，A WEC，World Energy AssessmentChapter7， 7.4.8Economic Aspects， June， 1999（ 10 ）陆维德， 太阳能在建筑中的应用 ，太阳能学报，特刊/1999 ；（ 11）郑瑞澄， 太阳能建筑 太阳能学报，特刊/1999 ；投稿人： d322fg 来自：转载时间：2005 年 7 月 17 日点击： 18 最终编辑： 543加入保藏夹发送到邮箱打印本页关闭窗口欢迎下载