
太陽能發(fā)電主要分為太陽能光伏發(fā)電和太陽能熱能發(fā)電兩種,2011年全球新增太陽能發(fā)電裝機容量約2800萬千瓦。累計裝機容量達6900萬千瓦,當年全球太陽能產(chǎn)值為930億美元。歐盟在太陽能發(fā)電方面居于靠前地位,但美國和中國的發(fā)展勢頭迅猛。今年3月美國太陽能產(chǎn)業(yè)協(xié)會和GTM市場調(diào)研公司共同發(fā)布的報告預(yù)計,到2016年美國占全球太陽能板市場的份額將由2011年7%提升至15%。屆時,美國與中國可能將成為全球兩大靠前的太陽能市場。
太陽能光伏發(fā)電是利用太陽能電池將太陽光能直接轉(zhuǎn)化為電能。光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽能電池、蓄電池、控制器和逆變器組成,其中太陽能電池是光伏發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵部分,太陽能電池板的質(zhì)量和成本將直接決定整個系統(tǒng)的質(zhì)量和成本。太陽能電池主要分為晶體硅電池和薄膜電池兩類,前者包括單晶硅電池、多晶硅電池兩種,后者主要包括非晶體硅太陽能電池、銅銦鎵硒太陽能電池和碲化鎘太陽能電池。
單晶硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率為15%左右,更膏可達23%,在太陽能電池中光電轉(zhuǎn)換效率更膏,但其制造成本高。單晶硅太陽能電池的使用壽命一般可達15年,更膏可達25年。多晶硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率為14%到16%,其制作成本低于單晶硅太陽能電池,因此得到大量發(fā)展,但多晶硅太陽能電池的使用壽命要比單晶硅太陽能電池要短。
提高太陽能發(fā)電競爭力的途徑,就是要提高其光電轉(zhuǎn)換效率,降低生產(chǎn)成本。因此,硅太陽能電池的研發(fā)主要圍繞以下兩個方面進行:一是提高太陽光輻照能轉(zhuǎn)化為電能的光電轉(zhuǎn)換效率;二是大幅度降低單瓦成本。
2010年美國能源部啟動了“太陽計劃”,旨在降低太陽能發(fā)電的均化成本,計劃到2020年在沒有補貼的前提下將其降為每千瓦50到60美元。就公用事業(yè)電站項目的太陽能發(fā)電而言,其安裝成本必須降至每瓦1美元,其中太陽能電池模塊的成本為每瓦0.5美元,并入常規(guī)電網(wǎng)的成本為每瓦0.1美元,軟性成本(包括安裝、許可證的獲取和其他成本等)為每瓦0.4美元。據(jù)美國SunRun發(fā)布的一份報告顯示,地方審批流程這一項就使每戶住宅的光伏安裝成本增加2500多美元,降低這類軟性成本也有利于提高太陽能的競爭優(yōu)勢,而“太陽計劃”的目標之一就是致力于降低軟性成本以降低模塊成本。
由于產(chǎn)能過剩、全球經(jīng)濟不景氣,以及工程和制造技術(shù)的創(chuàng)新,硅太陽能模塊的售價自2008年第2季度以來大幅降低:從原來的每瓦4美元降為每瓦1美元。隨著未來技術(shù)創(chuàng)新步伐的加快,其售價將會降為每瓦0.8美元,2020年將降為每瓦0.5美元。相比之下,太陽能光伏發(fā)電軟性成本的降幅不大。
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