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摘要：传统能源的获取往往只是从开发的便捷性和经济成本上考虑，没有注意到能源资源的有限性和对地球环境造成的持续干扰性和破坏性。近年，新能源的开发和应用受到了人们普遍的关注，其特征是有可持续发展的空间，较少对环境造成干扰和影响，风能和太阳能都是我们熟知的新能源，本文重点引用国内外光伏太阳能在开发、应用当中最新的数据资料对比，对认识和应用这一新能源技术提供参考和借鉴。
关键词：能源问题；新能源开发；光伏太阳能；应用现状；开发探讨
中图分类号：TK519 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）38-0164-02
一、能源问题
围绕能源的问题实在太多，人类社会的发展历程，往往是伴随着能源的开发和运用历程展开的，从农耕时代的人力、蓄力到如今大量机械及电器设备的运用，我们都可以看到能源以不同形式存在和运用的范例，然而至今不到200年应用历程的电能，在所有能源中所占的比重越来越大，其传输的高效，能量间的转换和控制容易等都是电能的优点，而当今社会生活中大量电器产品的出现，更将我们对电能的依赖推向了极致，你是否想过，如果你的生活中停电了该怎么办？事实上，生活在现代社会的人们，这样的事情一旦发生，所有的生活都很难想象。为避免这样糟糕的事出现，我们建立了强大而复杂的电力供给网络及支撑这些网络的能源基地，其中包括水电站、火电站和核电站等传统能源基地，对于一些重要场所的设备用电，我们采用了UPS等多套的备用电源供给方案。按理说，多重保险已将这样的发生概率降至极点，然而，情况并非如此。人类对电能的需求与日俱增，在追求舒适生活时，能源的消耗也大幅度递增，在我国的重庆、武汉等城市，每年夏季高温，大量家庭空调的集中使用让电力网络远远超过平时的用电负荷，电力公司不得不采取必要的限电措施来维持基本的生活用电所需。当然，这样的状况也给电力公司的发展带来了更多机会，也同时给我们关于能源的运用带来了更多思考：传统的能源还能大规模开发吗？传统的能源基地的开发和利用空间究竟有多大？过去的几十年，传统能源的大规模开发使经济迅速发展，然而过度的开发已导致地球环境越来越糟糕，最近几年，地球上频繁出现的极端气候，洪水、干旱、泥石流频频发生已向我们敲响了警钟。
二、新能源的开发和应用
传统能源在开发和利用上存在的诸多问题促使人们将目光转到对环境、生态，尤其是其利用和开发空间即为宽广的新能源方案上，新能源的一个显著特征有可持续发展的空间，较少对环境造成干扰和影响。近年，我国风力资源的开发成效显著，这是新能源应用成功的一个典范，据资料报道：截止至2012年6月，我国已以5258万千瓦的装机并网容量取代美国而成为世界风电第一大国。在我省大理，楚雄州的牟定县，昆明的富民县等都能见到风力发电机组的身影。在我国辽阔的国土上，大规模（千万千瓦级）的风电基地目前多集中在甘肃、内蒙、山西等所谓的河西走廊一带，由此表明我国近年来对新能源发展的重视，对现有能源结构实施的战略调整已初显成效。另一种可供开发的新能源——光伏太阳能发电，这是人们酝酿已久并终究可以看到应用希望的一种新能源。每天投向大地，东升西落、日复一日，滋养着大地万般生物的太阳给了我们开发运用这种能源的灵感。在地球上，只要有人类居住的地方，几乎都能见到太阳，这就是我们能应用的能源基地，事实上，我们现今所应用的能源，追根溯源，都是来自太阳，只要太阳存在，其源源不断的能源几乎是无限的。已有详细的资料表明，目前，太阳正处于青壮年时期，到达衰竭期尚有遥遥40亿年之远，因而，太阳能可以认为是一种永不衰竭的能源。经测试表明，太阳投射到地球上的有效能量按地区的不同其年辐射量在3350～8400MJ/m2（大约在930kwh/m2～2333kwh/m2）不等，比较我们普通家庭年用电量大约在1500～4000kwh之间，可以想见只要将不到2平米的太阳能利用上，也就足够一个家庭一年的能源所需。
三、全世界光伏太阳能的开发及应用状况
当电能最先造福人类的时候，已有人想到将太阳能直接转变为电能的方案，1883年在美国出现的第一个大面积硒薄膜光伏太阳能电池是最早的应用原型，到1955年，一个造价达到1500美元/瓦，效率为2%光伏太阳能电池出现在美国的Hoffman电子，到1958年，其效率已提高到10%，并在美国的NASA先锋卫星首次应用，之后，光伏太阳能电池被大量应用于太空，几乎所有送到太空的卫星、航天器、空间站，都用到光伏太阳能电池板，外太空的大规模运用，促进了技术的进步，使发电效率进一步提高，产量持续增加，成本不断下降。大规模光伏太阳能电池的应用在21世纪开始，最近10年光伏太阳能产量由1997年的125.8MWP，增加到2007年的3730MWP，年平均增长率41.3%，最近5年的年平均增长率达到49.5%。2007年，全球光伏太阳能安装量为2.4GWP，德国约占47%，西班牙约占23%（分别为世界第一和第二）。2008年，安装量增至5.5GW，累计安装量已达15GW，按地区排名，西班牙新装机量为2.5GW（占45.4%为世界第一，德国第二）。2011年全球累计安装量已增至2.4GWP，其中，意大利28%，德国26%，美国10%（分别排名第一，第二和第三）。预计到2020年，全球总装机量将达200GWP，绝大部分为并网发电。
四、我国光伏太阳能的发展态势
光伏太阳能产品（或者产业）究竟距离我们还有多远，我国目前应用情况如何，由以下几个因素决定：其一，光伏太阳能发电的效率是否还有提高的空间，目前的效率在15%至18%之间，提高的空间很有限。其二，不同地区的日照年辐射值的差异性，我国土地辽阔，幅员广大，全国各地太阳年辐射分布在3400MJ/m2～8400MJ/m2。其三，光伏产品的市场价格，现在的国内电池模板价格已降到近1$/WP（约6元/瓦），其四，综合发电成本按系统规模大小不同、地区不同使用年限不同，目前的价位大约控制在1～3元人民币/千瓦时之间，这个价位距普通居民0.5元人民币/千瓦时的价位尚有一段距离，但差距已经很小。中国光伏太阳能产业目前面临的是“两头在外”的发展模式，90%以上的硅材料依赖进口，90%以上的产品依赖出口，形成了对全球产业链的“依附性发展格局，这样的格局导致原材料的高价进口，产品出口价格受制于国外，国内企业承担产业链中的高污染、高耗能的生产环节，企业抗风险能力弱等不利于光伏市场健康发展态势。我国实现光伏太阳能发电的前景如何走，纵观世界先进国家在光伏太阳能发电所走过的路途，结合我国国情，我们认为采取国家、用户、电力公司三方共同努力，分部实施的办法，国家给政策，电力公司给技术、给服务，用户给宣传、给普及的方式进行。首先，可以在一些条件成熟的学校、医院及政府机关所在地建立光伏并网发电示范园，在以光伏发电作为补充、后备能源的供给的同时，以科普和宣传的方式让民众认识这种新能源的特性，一旦时机成熟，逐渐推行发达国家屋顶光伏发电的经验，其方法的实施可由电力公司利用建筑屋顶安装光伏太阳能电池，建设发电系统，在白天发电高峰时吸收电能，进入电力系统，通过安装的用户电表抵扣晚上向电力公司买电的数目，用户卖电给电力公司的方式，来发展我国光伏太阳能发电（目前储能蓄电池技术尚不够理想）。总之，我国对光伏太阳能的利用起步较晚，潜力很大，特别是我国地域广袤，太阳能资源丰富，开发利用太阳能的空间十分广阔，必须重视其开发利用，为今后我国的能源提供更多选择。
参考文献：
[1]冯垛生，王飞.太阳能光伏发电技术[M].北京：人们邮电出版社，2011.
[2]周志敏，纪爱华.太阳能光伏发电系统设计与应用实例[M].北京：电子工业出版社，2010.
[3][日]滨川圭弘.太阳能光伏电池及其应用[M].王长贵，王斯成，译.北京：科学出版社，2008.
[4][西]鲁克（Luque·A），等.光伏技术与工程手册[M].王文静，等，译.北京机械工业出版社，2011.
[5]王长贵.王斯成.太阳能光伏发电实用技术[M].第2版.北京：化学工业出版社，2010.
[6]黄惠良，萧锡炼，周明奇，林坚杨.太阳能电池制备、开发、应用[M].北京：科学出版社，2012.
作者简介：解天（1962-），男，汉族，云南玉溪人，副教授，研究方向：通信及电能应用、光伏太阳能、自动化技术。
关键词：能源问题；新能源开发；光伏太阳能；应用现状；开发探讨
中图分类号：TK519 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）38-0164-02
一、能源问题
围绕能源的问题实在太多，人类社会的发展历程，往往是伴随着能源的开发和运用历程展开的，从农耕时代的人力、蓄力到如今大量机械及电器设备的运用，我们都可以看到能源以不同形式存在和运用的范例，然而至今不到200年应用历程的电能，在所有能源中所占的比重越来越大，其传输的高效，能量间的转换和控制容易等都是电能的优点，而当今社会生活中大量电器产品的出现，更将我们对电能的依赖推向了极致，你是否想过，如果你的生活中停电了该怎么办？事实上，生活在现代社会的人们，这样的事情一旦发生，所有的生活都很难想象。为避免这样糟糕的事出现，我们建立了强大而复杂的电力供给网络及支撑这些网络的能源基地，其中包括水电站、火电站和核电站等传统能源基地，对于一些重要场所的设备用电，我们采用了UPS等多套的备用电源供给方案。按理说，多重保险已将这样的发生概率降至极点，然而，情况并非如此。人类对电能的需求与日俱增，在追求舒适生活时，能源的消耗也大幅度递增，在我国的重庆、武汉等城市，每年夏季高温，大量家庭空调的集中使用让电力网络远远超过平时的用电负荷，电力公司不得不采取必要的限电措施来维持基本的生活用电所需。当然，这样的状况也给电力公司的发展带来了更多机会，也同时给我们关于能源的运用带来了更多思考：传统的能源还能大规模开发吗？传统的能源基地的开发和利用空间究竟有多大？过去的几十年，传统能源的大规模开发使经济迅速发展，然而过度的开发已导致地球环境越来越糟糕，最近几年，地球上频繁出现的极端气候，洪水、干旱、泥石流频频发生已向我们敲响了警钟。
二、新能源的开发和应用
传统能源在开发和利用上存在的诸多问题促使人们将目光转到对环境、生态，尤其是其利用和开发空间即为宽广的新能源方案上，新能源的一个显著特征有可持续发展的空间，较少对环境造成干扰和影响。近年，我国风力资源的开发成效显著，这是新能源应用成功的一个典范，据资料报道：截止至2012年6月，我国已以5258万千瓦的装机并网容量取代美国而成为世界风电第一大国。在我省大理，楚雄州的牟定县，昆明的富民县等都能见到风力发电机组的身影。在我国辽阔的国土上，大规模（千万千瓦级）的风电基地目前多集中在甘肃、内蒙、山西等所谓的河西走廊一带，由此表明我国近年来对新能源发展的重视，对现有能源结构实施的战略调整已初显成效。另一种可供开发的新能源——光伏太阳能发电，这是人们酝酿已久并终究可以看到应用希望的一种新能源。每天投向大地，东升西落、日复一日，滋养着大地万般生物的太阳给了我们开发运用这种能源的灵感。在地球上，只要有人类居住的地方，几乎都能见到太阳，这就是我们能应用的能源基地，事实上，我们现今所应用的能源，追根溯源，都是来自太阳，只要太阳存在，其源源不断的能源几乎是无限的。已有详细的资料表明，目前，太阳正处于青壮年时期，到达衰竭期尚有遥遥40亿年之远，因而，太阳能可以认为是一种永不衰竭的能源。经测试表明，太阳投射到地球上的有效能量按地区的不同其年辐射量在3350～8400MJ/m2（大约在930kwh/m2～2333kwh/m2）不等，比较我们普通家庭年用电量大约在1500～4000kwh之间，可以想见只要将不到2平米的太阳能利用上，也就足够一个家庭一年的能源所需。
三、全世界光伏太阳能的开发及应用状况
当电能最先造福人类的时候，已有人想到将太阳能直接转变为电能的方案，1883年在美国出现的第一个大面积硒薄膜光伏太阳能电池是最早的应用原型，到1955年，一个造价达到1500美元/瓦，效率为2%光伏太阳能电池出现在美国的Hoffman电子，到1958年，其效率已提高到10%，并在美国的NASA先锋卫星首次应用，之后，光伏太阳能电池被大量应用于太空，几乎所有送到太空的卫星、航天器、空间站，都用到光伏太阳能电池板，外太空的大规模运用，促进了技术的进步，使发电效率进一步提高，产量持续增加，成本不断下降。大规模光伏太阳能电池的应用在21世纪开始，最近10年光伏太阳能产量由1997年的125.8MWP，增加到2007年的3730MWP，年平均增长率41.3%，最近5年的年平均增长率达到49.5%。2007年，全球光伏太阳能安装量为2.4GWP，德国约占47%，西班牙约占23%（分别为世界第一和第二）。2008年，安装量增至5.5GW，累计安装量已达15GW，按地区排名，西班牙新装机量为2.5GW（占45.4%为世界第一，德国第二）。2011年全球累计安装量已增至2.4GWP，其中，意大利28%，德国26%，美国10%（分别排名第一，第二和第三）。预计到2020年，全球总装机量将达200GWP，绝大部分为并网发电。
四、我国光伏太阳能的发展态势
光伏太阳能产品（或者产业）究竟距离我们还有多远，我国目前应用情况如何，由以下几个因素决定：其一，光伏太阳能发电的效率是否还有提高的空间，目前的效率在15%至18%之间，提高的空间很有限。其二，不同地区的日照年辐射值的差异性，我国土地辽阔，幅员广大，全国各地太阳年辐射分布在3400MJ/m2～8400MJ/m2。其三，光伏产品的市场价格，现在的国内电池模板价格已降到近1$/WP（约6元/瓦），其四，综合发电成本按系统规模大小不同、地区不同使用年限不同，目前的价位大约控制在1～3元人民币/千瓦时之间，这个价位距普通居民0.5元人民币/千瓦时的价位尚有一段距离，但差距已经很小。中国光伏太阳能产业目前面临的是“两头在外”的发展模式，90%以上的硅材料依赖进口，90%以上的产品依赖出口，形成了对全球产业链的“依附性发展格局，这样的格局导致原材料的高价进口，产品出口价格受制于国外，国内企业承担产业链中的高污染、高耗能的生产环节，企业抗风险能力弱等不利于光伏市场健康发展态势。我国实现光伏太阳能发电的前景如何走，纵观世界先进国家在光伏太阳能发电所走过的路途，结合我国国情，我们认为采取国家、用户、电力公司三方共同努力，分部实施的办法，国家给政策，电力公司给技术、给服务，用户给宣传、给普及的方式进行。首先，可以在一些条件成熟的学校、医院及政府机关所在地建立光伏并网发电示范园，在以光伏发电作为补充、后备能源的供给的同时，以科普和宣传的方式让民众认识这种新能源的特性，一旦时机成熟，逐渐推行发达国家屋顶光伏发电的经验，其方法的实施可由电力公司利用建筑屋顶安装光伏太阳能电池，建设发电系统，在白天发电高峰时吸收电能，进入电力系统，通过安装的用户电表抵扣晚上向电力公司买电的数目，用户卖电给电力公司的方式，来发展我国光伏太阳能发电（目前储能蓄电池技术尚不够理想）。总之，我国对光伏太阳能的利用起步较晚，潜力很大，特别是我国地域广袤，太阳能资源丰富，开发利用太阳能的空间十分广阔，必须重视其开发利用，为今后我国的能源提供更多选择。
参考文献：
[1]冯垛生，王飞.太阳能光伏发电技术[M].北京：人们邮电出版社，2011.
[2]周志敏，纪爱华.太阳能光伏发电系统设计与应用实例[M].北京：电子工业出版社，2010.
[3][日]滨川圭弘.太阳能光伏电池及其应用[M].王长贵，王斯成，译.北京：科学出版社，2008.
[4][西]鲁克（Luque·A），等.光伏技术与工程手册[M].王文静，等，译.北京机械工业出版社，2011.
[5]王长贵.王斯成.太阳能光伏发电实用技术[M].第2版.北京：化学工业出版社，2010.
[6]黄惠良，萧锡炼，周明奇，林坚杨.太阳能电池制备、开发、应用[M].北京：科学出版社，2012.
作者简介：解天（1962-），男，汉族，云南玉溪人，副教授，研究方向：通信及电能应用、光伏太阳能、自动化技术。