世界最大太陽(yáng)能發(fā)電站 ——青海柴達(dá)木GW級(jí)太陽(yáng)能電站
工程總投資:300億元以上 工程期限:2009年——2020年
太陽(yáng)是一個(gè)巨大無(wú)盡的潔凈能源中心,在太陽(yáng)內(nèi)部進(jìn)行的由“氫”到“氦”核聚變反應(yīng)已經(jīng)持續(xù)了幾十億年,其向宇宙空間輻射的能量功率為380000000000萬(wàn)億千瓦,其中22億分之一到達(dá)地球大氣層,30%被大氣層反射,23%被大氣層吸收,其余的到達(dá)地球表面,其功率為800000億千瓦,也就是說(shuō)太陽(yáng)每秒鐘照射到地球上的能量就相當(dāng)于燃燒500萬(wàn)噸煤釋放的熱量。地球上的風(fēng)能、水能、海洋溫差能、波浪能和生物質(zhì)能以及部分潮汐能都是來(lái)源于太陽(yáng);即使是地球上的化石燃料(如煤、石油、天然氣等)從根本上說(shuō)也是遠(yuǎn)古以來(lái)貯存下來(lái)的太陽(yáng)能,所以廣義的太陽(yáng)能所包括的范圍非常大,狹義的太陽(yáng)能則限于太陽(yáng)輻射能的光熱、光電和光化學(xué)的直接轉(zhuǎn)換。開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能,使之成為能源體系中重要的替代能源可以說(shuō)是人類(lèi)能源戰(zhàn)略上的終極理想。人類(lèi)對(duì)太陽(yáng)能的利用有著悠久的歷史。我國(guó)早在兩千多年前的戰(zhàn)國(guó)時(shí)期就知道利用四面鏡聚焦太陽(yáng)光來(lái)點(diǎn)火;利用太陽(yáng)能來(lái)干燥農(nóng)副產(chǎn)品。發(fā)展到現(xiàn)代,太陽(yáng)能的利用已日益廣泛。
2008年12月27日,青海省海西蒙古族藏族自治州人民政府與中國(guó)科技發(fā)展集團(tuán)有限公司、青海新能源(集團(tuán))有限公司在西寧市銀龍大酒店簽署了關(guān)于在青海柴達(dá)木盆地投資建設(shè)GW級(jí)大型并網(wǎng)太陽(yáng)能電站的合作協(xié)議書(shū)。
該太陽(yáng)能電站規(guī)劃總裝機(jī)容量為1GW(100萬(wàn)千瓦),其規(guī)模相當(dāng)于目前世界太陽(yáng)能電站總裝機(jī)容量的三分之一,是世界第一個(gè)GW級(jí)太陽(yáng)能發(fā)電站。柴達(dá)木太陽(yáng)能電站在國(guó)內(nèi)首創(chuàng)采用非晶硅薄膜、晶體硅混合的光伏電池方陣。首期建設(shè)規(guī)模30MW,首期投資金額約10億元人民幣,將于09年內(nèi)開(kāi)工建設(shè)。建成后,柴達(dá)木太陽(yáng)能電站將成為目前中國(guó)最大的并網(wǎng)光伏電站。
在簽約儀式上,青海省副省長(zhǎng)、西寧市市長(zhǎng)駱玉林指出,GW級(jí)大型太陽(yáng)能并網(wǎng)電站落戶(hù)柴達(dá)木循環(huán)經(jīng)濟(jì)試驗(yàn)區(qū),能充分利用柴達(dá)木盆地的太陽(yáng)能和荒漠資源,對(duì)實(shí)現(xiàn)青海省經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式的根本轉(zhuǎn)變具有重要意義。大型并網(wǎng)光伏電站的建設(shè),也能帶動(dòng)青海省光伏產(chǎn)業(yè)各環(huán)節(jié)的發(fā)展,對(duì)青海省光伏產(chǎn)業(yè)步入規(guī)?;a(chǎn)業(yè)化運(yùn)行軌道具有重要意義,標(biāo)志著青海向新能源大省、強(qiáng)省的目標(biāo)邁出了關(guān)鍵性的重要一步,也是對(duì)國(guó)家節(jié)能減排政策的積極響應(yīng),是實(shí)現(xiàn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境改善雙贏(yíng)的必然選擇。
海西州地處青藏高原北部,州域主體為柴達(dá)木盆地,以荒漠戈壁為主,太陽(yáng)能資源豐富,是中國(guó)大陸建設(shè)大型荒漠太陽(yáng)能并網(wǎng)電站的理想場(chǎng)所。該地區(qū)年均日照時(shí)數(shù)在3000小時(shí)左右,太陽(yáng)輻射和日照僅次于西藏,居全國(guó)第二位,是中國(guó)光能資源豐富的地區(qū),綜合開(kāi)發(fā)條件居全國(guó)首位。柴達(dá)木盆地被譽(yù)為中國(guó)的“聚寶盆”,自然資源豐富。油氣、鹽湖等礦業(yè)資源保有資源儲(chǔ)量潛在經(jīng)濟(jì)價(jià)值達(dá)16.27萬(wàn)億元。鉀鹽、鎂鹽、鋰鹽、鍶礦、芒硝、化肥用蛇紋鹽、石棉7種礦產(chǎn)保有量居全國(guó)首位,保有儲(chǔ)量在全國(guó)名列前10位的主要礦種有24種。
2005年10月,中央正式批準(zhǔn)柴達(dá)木作為全國(guó)第一批13個(gè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)試點(diǎn)的產(chǎn)業(yè)園區(qū)之一。這是目前中國(guó)面積最大的區(qū)域性循環(huán)經(jīng)濟(jì)試驗(yàn)區(qū),總面積25.66萬(wàn)平方公里,相當(dāng)于八個(gè)臺(tái)灣省的面積。目前柴達(dá)木盆地已擁有格爾木工業(yè)園區(qū)、德令哈工業(yè)園區(qū)、大柴旦工業(yè)園區(qū)、烏蘭工業(yè)園區(qū)四個(gè)功能園區(qū),產(chǎn)業(yè)集聚效應(yīng)已經(jīng)顯現(xiàn)。此外,青藏鐵路與多條國(guó)道、格爾木機(jī)場(chǎng)在區(qū)內(nèi)形成立體交通網(wǎng),電力基礎(chǔ)好,大電網(wǎng)基本覆蓋全區(qū)。12月20日,青海省建行向柴達(dá)木循環(huán)經(jīng)濟(jì)試驗(yàn)區(qū)提供了100億元授信額度,以支持循環(huán)經(jīng)濟(jì)項(xiàng)目發(fā)展。可見(jiàn),柴達(dá)木盆地獨(dú)特的地理資源環(huán)境和區(qū)域發(fā)展定位規(guī)劃決定了該區(qū)域是目前中國(guó)大陸建設(shè)大型荒漠太陽(yáng)能并網(wǎng)電站的絕佳場(chǎng)所。
如果這個(gè)太陽(yáng)能發(fā)電站完工了,它將是迄今所籌建的世界最大的太陽(yáng)能發(fā)電站的兩倍大。美國(guó)加州圣路易奧比斯波的太陽(yáng)能發(fā)電站計(jì)劃安裝550兆瓦的薄膜太陽(yáng)能裝置,為美國(guó)太平洋天然氣和電力公司(Pacific Gas and Electric Co)供電。
青海新能源集團(tuán)是國(guó)內(nèi)唯一一家同時(shí)持有新能源發(fā)電工程設(shè)計(jì)資質(zhì)和施工安裝資質(zhì)的高科技企業(yè),擁有國(guó)家專(zhuān)利30余項(xiàng),曾三次中標(biāo)國(guó)家西部省份無(wú)電鄉(xiāng)通電工程,在我國(guó)大規(guī)模太陽(yáng)能離網(wǎng)電站工程建設(shè)和重大并網(wǎng)示范項(xiàng)目研究及推廣方面積累了豐富經(jīng)驗(yàn)。中國(guó)科技發(fā)展集團(tuán)是美國(guó)納斯達(dá)克上市公司,是中國(guó)第一家也是唯一有能力商業(yè)化生產(chǎn)導(dǎo)電玻璃(TCO)的企業(yè),具備完整的薄膜光伏產(chǎn)業(yè)鏈。全球知名的薄膜光伏公司美國(guó)Terra Solar是中國(guó)科技的戰(zhàn)略合作伙伴。Terra Solar設(shè)計(jì)并承建的大型光電建筑已被美國(guó)能源部列入美國(guó)光伏建筑推廣示范工程,包括美國(guó)紐約時(shí)代廣場(chǎng)四號(hào)樓、美國(guó)紐約Stillwell大街火車(chē)站光伏屋頂?shù)取?/p>
青海新能源集團(tuán)董事長(zhǎng)張治民表示:“青海新能源集團(tuán)與中國(guó)科技發(fā)展集團(tuán)將積極制定切實(shí)可行的籌建工作計(jì)劃,盡快迅速啟動(dòng)各項(xiàng)工作,力爭(zhēng)早日建設(shè)完成太陽(yáng)能電站的首期規(guī)劃?!?/p>
昆明石林166兆瓦并網(wǎng)光伏實(shí)驗(yàn)示范電站
2008年12月6日,中國(guó)最大的昆明石林166兆瓦并網(wǎng)光伏實(shí)驗(yàn)示范電站項(xiàng)目舉行開(kāi)工儀式。昆明石林太陽(yáng)能大型并網(wǎng)光伏實(shí)驗(yàn)示范電站位于石林縣石林鎮(zhèn),總裝機(jī)容量166MW,總投資91億元。項(xiàng)目分為科普區(qū)和實(shí)驗(yàn)示范區(qū)兩部分工程,分別由云電投新能源開(kāi)發(fā)有限公司和華能瀾滄江水電有限公司投資建設(shè)。其中科普區(qū)位于石林鎮(zhèn)北小村,裝機(jī)規(guī)模66MW,總投資35.8億元,年平均發(fā)電量為7703.89萬(wàn)kwh,計(jì)劃18個(gè)月建成投產(chǎn),主要面向青少年、學(xué)生和國(guó)內(nèi)外游客;實(shí)驗(yàn)示范區(qū)位于石林鎮(zhèn)老挖村,裝機(jī)規(guī)模100MW,年平均發(fā)電量為11828.5萬(wàn)kwh,總投資55億元,計(jì)劃22個(gè)月建成投產(chǎn),主要面向國(guó)內(nèi)外科研實(shí)驗(yàn)示范單位。
項(xiàng)目建成后,將成為云南省乃至我國(guó)太陽(yáng)能并網(wǎng)光伏發(fā)電最具示范效應(yīng)的項(xiàng)目,不僅將極大提升云南省太陽(yáng)能利用水平,促進(jìn)云南晶硅制備、硅片生產(chǎn)、電池制造等相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,同時(shí)對(duì)我國(guó)大型并網(wǎng)光伏發(fā)電工程的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)以及光伏設(shè)備產(chǎn)業(yè)、光伏科研設(shè)計(jì)院所提供一個(gè)大型的、全面的工程科研平臺(tái)。
嫦娥一號(hào)衛(wèi)星上采用的大面積太陽(yáng)能電池板
中國(guó)太陽(yáng)能發(fā)展概況
中國(guó)太陽(yáng)能資源非常豐富,理論儲(chǔ)量達(dá)每年17000億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。太陽(yáng)能資源開(kāi)發(fā)利用的潛力非常廣闊。中國(guó)地處北半球,南北距離和東西距離都在5000公里以上。在中國(guó)廣闊的土地上,有著豐富的太陽(yáng)能資源。大多數(shù)地區(qū)年平均日輻射量在每平方米4千瓦時(shí)以上,西藏日輻射量最高達(dá)每平米7千瓦時(shí)。年日照時(shí)數(shù)大于2000小時(shí),居世界第二位,僅次于撒哈拉大沙漠。與同緯度的其他國(guó)家相比,與美國(guó)相近,比歐洲、日本優(yōu)越得多,因而有巨大的開(kāi)發(fā)潛能。我國(guó)太陽(yáng)能資源較豐富地區(qū)包括河北西北部、山西北部、內(nèi)蒙古南部、寧夏南部、甘肅中部、青海東部、西藏東南部和新疆南部等地。
中國(guó)是目前世界最大的太陽(yáng)能光伏產(chǎn)品生產(chǎn)國(guó),2007年太陽(yáng)能發(fā)電量達(dá)到1.1GW,占全球太陽(yáng)能發(fā)電總量的27.5%,位居世界第一。相比汽車(chē)、家電等百年成熟產(chǎn)業(yè)而言,太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)是新興產(chǎn)業(yè),其大規(guī)模發(fā)展也就十多年的時(shí)間,中國(guó)光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)于20世紀(jì)70年代起步,90年代中期進(jìn)入穩(wěn)步發(fā)展時(shí)期。在短短五六年時(shí)間里,我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)一直以年均300%的速度增長(zhǎng),2007年首次躍居全球第一。太陽(yáng)能電池年產(chǎn)量達(dá)到1188MW,超過(guò)日本和歐洲,并已初步建立起從原材料生產(chǎn)到光伏系統(tǒng)建設(shè)等多個(gè)環(huán)節(jié)組成的完整產(chǎn)業(yè)鏈,特別是多晶硅材料生產(chǎn)取得了重大進(jìn)展,突破了年產(chǎn)千噸大關(guān),沖破了太陽(yáng)能電池原材料生產(chǎn)的瓶頸制約,為我國(guó)光伏發(fā)電的規(guī)?;l(fā)展奠定了基礎(chǔ)。目前我國(guó)已有數(shù)百家企業(yè)從事光伏生產(chǎn)及研究,其中無(wú)錫尚德、江西賽維等10家企業(yè)已成功實(shí)現(xiàn)海外上市。它們雖是能源產(chǎn)業(yè)的后起之秀,但其市值之和已與中國(guó)神華、中煤能源等全國(guó)煤炭類(lèi)上市企業(yè)的市值之和相當(dāng)。中國(guó)是太陽(yáng)能熱水器第一生產(chǎn)大國(guó);小型可再生能源項(xiàng)目正繼續(xù)融入中國(guó)農(nóng)村能源體系。
目前中國(guó)的太陽(yáng)能發(fā)電利用主要在三個(gè)方面:一是建設(shè)太陽(yáng)能光伏電站,解決邊遠(yuǎn)地區(qū)的人口用電問(wèn)題,2002年至2003年通過(guò)政府投資50億元人民幣建設(shè)太陽(yáng)能發(fā)電站,解決了1000個(gè)鄉(xiāng)近200萬(wàn)人口用電問(wèn)題;二是在城市中結(jié)合大型建筑建設(shè)一批分散并網(wǎng)的小型太陽(yáng)能電廠(chǎng);三是利用西部比較豐富的沙漠、戈壁資源,建設(shè)一批太陽(yáng)能電站。
根據(jù)《中國(guó)可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》,到2020年,我國(guó)力爭(zhēng)使太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到1.8GW(百萬(wàn)千瓦),到2050年將達(dá)到600GW(百萬(wàn)千瓦)。預(yù)計(jì),到2050年,中國(guó)可再生能源的電力裝機(jī)將占全國(guó)電力裝機(jī)的25%,其中光伏發(fā)電裝機(jī)將占到5%。未來(lái)十幾年,我國(guó)太陽(yáng)能裝機(jī)容量的復(fù)合增長(zhǎng)率將高達(dá)25%以上。不僅節(jié)約大量煤炭、石油等不可再生資源,而且對(duì)節(jié)能減排,保護(hù)環(huán)境將起到重要作用。
世界第二大光伏企業(yè)——無(wú)錫尚德
無(wú)錫尚德成立于2001年1月,專(zhuān)業(yè)從事晶體硅太陽(yáng)能電池、組件,硅薄膜太陽(yáng)電池和光伏發(fā)電系統(tǒng)的研發(fā)、制造與銷(xiāo)售。2002年9月,無(wú)錫尚德第一條10兆瓦太陽(yáng)電池生產(chǎn)線(xiàn)正式投產(chǎn),其產(chǎn)能相當(dāng)于此前4年中國(guó)太陽(yáng)電池產(chǎn)量總和。2005年3月,據(jù)國(guó)際光伏行業(yè)權(quán)威雜志《PHOTON International》統(tǒng)計(jì),無(wú)錫尚德2004年產(chǎn)量位居全球光伏行業(yè)第十,是中國(guó)最大光伏企業(yè)。
2005年-2007年間,無(wú)錫尚德銷(xiāo)售收入從2.26億美元增長(zhǎng)到13.48億美元,年復(fù)合增長(zhǎng)率144.2%;凈利潤(rùn)從3060萬(wàn)美元增長(zhǎng)到1.71億美元,年復(fù)合增長(zhǎng)率136.5%;2007年產(chǎn)量達(dá)到540MW,是2002年的54倍。目前,無(wú)錫尚德在全球光伏產(chǎn)業(yè)排名升至第二,僅次于日本夏普(Sharp)。日本夏普是全球最早涉足光伏產(chǎn)業(yè)的公司,在過(guò)去50多年時(shí)間內(nèi)一直是全球最大光伏企業(yè),這與日本一直是全球主要光伏市場(chǎng)相關(guān)。
無(wú)錫尚德創(chuàng)始人施正榮出生于1963年2月,祖籍江蘇揚(yáng)中。1983年畢業(yè)于吉林大學(xué),1986年在中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所獲碩士學(xué)位。1988年,施正榮留學(xué)澳大利亞新南威爾斯大學(xué)學(xué)習(xí)多晶硅薄膜太陽(yáng)電池技術(shù),師從國(guó)際太陽(yáng)能電池權(quán)威、2002年諾貝爾環(huán)境獎(jiǎng)得主馬丁·格林教授。1991年獲得博士學(xué)位后,施正榮留校任太陽(yáng)能研究中心研究員及澳大利亞太平洋太陽(yáng)能電力有限公司執(zhí)行董事,個(gè)人持有10多項(xiàng)太陽(yáng)能電池技術(shù)發(fā)明專(zhuān)利。2001年1月,施正榮以40萬(wàn)美元現(xiàn)金和160萬(wàn)美元的技術(shù)入股,占25%的股權(quán)。
世界最大硅片供應(yīng)商——江西賽維
江西賽維2005年7月在江西省新余市經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)注冊(cè)成立,專(zhuān)注于太陽(yáng)能多晶硅鑄錠及多晶硅片研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售。2006年4月,第一塊賽維LDK太陽(yáng)能多晶硅片出爐。5月生產(chǎn)出兩塊亞洲最大(各275公斤)的多晶硅鑄錠。6月,賽維LDK成功切割成200微米厚度的超薄晶片。2007年6月1日,江西賽維在美國(guó)紐約證交所上市,融資4.69億美元,成為2004年以來(lái)在美上市融資額最大的中國(guó)企業(yè)。2007年,江西賽維銷(xiāo)售收入達(dá)到40億元,多晶硅片產(chǎn)能達(dá)到420兆瓦,為亞洲最大太陽(yáng)能硅片生產(chǎn)商,也是全球最大獨(dú)立硅片供應(yīng)商。
江西賽維創(chuàng)始人彭曉峰出生于1975年,江西安福人。1993年從江西外語(yǔ)外貿(mào)職業(yè)學(xué)院國(guó)際貿(mào)易專(zhuān)業(yè)畢業(yè)后,彭曉峰分配到吉安市外貿(mào)局工作。1997年3月24日,彭小峰注冊(cè)成立流星實(shí)業(yè)有限公司,公司主營(yíng)進(jìn)出口貿(mào)易,是一家專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)職業(yè)安全防護(hù)裝備的實(shí)體企業(yè)。同時(shí),彭小峰在江蘇省蘇州市投資興建蘇州柳新實(shí)業(yè)有限公司,公司是以勞保服飾、安全鞋、勞保手套、職業(yè)服等出口貿(mào)易為主的生產(chǎn)型貿(mào)易實(shí)體。彭曉峰2003年開(kāi)始接觸光伏產(chǎn)業(yè),在發(fā)達(dá)國(guó)家市場(chǎng)進(jìn)行過(guò)深入調(diào)研,最終選擇進(jìn)入硅基太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)鏈上游硅片生產(chǎn)環(huán)節(jié)。他認(rèn)為,這個(gè)環(huán)節(jié)競(jìng)爭(zhēng)者少、利潤(rùn)率高。江西賽維的創(chuàng)業(yè)資本主要來(lái)自于彭曉峰(3億元)、新余市政府(2億元借款)、銀行信貸和產(chǎn)品預(yù)付款。目前,江西賽維多晶硅訂單已經(jīng)排到2018年,訂單總量超過(guò)12GW(12000MW),是全球在手訂單最多的多晶硅片供應(yīng)商之一。2009年的產(chǎn)能目標(biāo)由原來(lái)的1600MW提高到2000MW。目前,全球前20大太陽(yáng)能電池廠(chǎng)商中有14家為江西賽維客戶(hù),其中包括日本夏普、德國(guó)Q-Cells、無(wú)錫尚德、BP Solar等行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)。
美國(guó)Sunpower公司太陽(yáng)能追蹤系統(tǒng),每一排面板都配備了一個(gè)像百葉窗一樣的單電機(jī)跟蹤系統(tǒng),讓面板能隨著太陽(yáng)的位置而轉(zhuǎn)動(dòng)。
世界太陽(yáng)能發(fā)展概況
人類(lèi)利用太陽(yáng)能已有3000多年的歷史。將太陽(yáng)能作為一種能源和動(dòng)力加以利用,只有300多年的歷史。近代太陽(yáng)能利用歷史可以從1615年法國(guó)工程師所羅門(mén)·德·考克斯在世界上發(fā)明第一臺(tái)太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)算起。該發(fā)明是一臺(tái)利用太陽(yáng)能加熱空氣使其膨脹做功而抽水的機(jī)器。在1615年~1900年之間,世界上又研制成多臺(tái)太陽(yáng)能動(dòng)力裝置和一些其它太陽(yáng)能裝置。這些動(dòng)力裝置幾乎全部采用聚光方式采集陽(yáng)光,發(fā)動(dòng)機(jī)功率不大,工質(zhì)主要是水蒸汽,價(jià)格昂貴,實(shí)用價(jià)值不大,大部分為太陽(yáng)能愛(ài)好者個(gè)人研究制造。
在第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后的20年中,一些有遠(yuǎn)見(jiàn)的人士已經(jīng)注意到石油和天然氣資源正在迅速減少,呼吁人們重視這一問(wèn)題,從而逐漸推動(dòng)了太陽(yáng)能研究工作的恢復(fù)和開(kāi)展,并且成立太陽(yáng)能學(xué)術(shù)組織,舉辦學(xué)術(shù)交流和展覽會(huì),再次興起太陽(yáng)能研究熱潮。1952年,法國(guó)國(guó)家研究中心在比利牛斯山東部建成一座功率為50kW的太陽(yáng)爐。1960年,在美國(guó)佛羅里達(dá)建成世界上第一套用平板集熱器供熱的氨-水吸收式空調(diào)系統(tǒng),制冷能力為5冷噸。1961年,一臺(tái)帶有石英窗的斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)問(wèn)世。在這一階段里,加強(qiáng)了太陽(yáng)能基礎(chǔ)理論和基礎(chǔ)材料的研究,取得了如太陽(yáng)選擇性涂層和硅太陽(yáng)電池等技術(shù)上的重大突破。平板集熱器有了很大的發(fā)展,技術(shù)上逐漸成熟。
1975年,在河南安陽(yáng)召開(kāi)“全國(guó)第一次太陽(yáng)能利用工作經(jīng)驗(yàn)交流大會(huì)”,進(jìn)一步推動(dòng)了我國(guó)太陽(yáng)能事業(yè)的發(fā)展。這次會(huì)議之后,太陽(yáng)能研究和推廣工作納入了我國(guó)政府計(jì)劃,獲得了專(zhuān)項(xiàng)經(jīng)費(fèi)和物資支持。一些大學(xué)和科研院所,紛紛設(shè)立太陽(yáng)能課題組和研究室,有的地方開(kāi)始籌建太陽(yáng)能研究所。當(dāng)時(shí),我國(guó)也興起了開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能的熱潮。
70年代興起的開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能熱潮,進(jìn)入80年代后不久開(kāi)始落潮,逐漸進(jìn)入低谷。世界上許多國(guó)家相繼大幅度削減太陽(yáng)能研究經(jīng)費(fèi),其中美國(guó)最為突出。導(dǎo)致這種現(xiàn)象的主要原因是:世界石油價(jià)格大幅度回落,而太陽(yáng)能產(chǎn)品價(jià)格居高不下,缺乏競(jìng)爭(zhēng)力。核電發(fā)展較快,對(duì)太陽(yáng)能的發(fā)展起到了一定的抑制作用。由于大量燃燒礦物能源,造成了全球性的環(huán)境污染和生態(tài)破壞,對(duì)人類(lèi)的生存和發(fā)展構(gòu)成威脅。在這樣背景下,1992年聯(lián)合國(guó)在巴西召開(kāi)“世界環(huán)境與發(fā)展大會(huì)”,會(huì)議通過(guò)了《里約熱內(nèi)盧環(huán)境與發(fā)展宣言》,這次會(huì)議之后,世界各國(guó)加強(qiáng)了清潔能源技術(shù)的開(kāi)發(fā),將利用太陽(yáng)能與環(huán)境保護(hù)結(jié)合在一起,使太陽(yáng)能利用工作走出低谷,逐漸得到加強(qiáng)。盡管如此,從總體來(lái)看,20世紀(jì)取得的太陽(yáng)能科技進(jìn)步仍比以往任何一個(gè)世紀(jì)都大。
在生存環(huán)境破壞嚴(yán)重、能源日益緊缺的今天,如何開(kāi)發(fā)環(huán)保能源成為一個(gè)全球性話(huà)題。太陽(yáng)能作為一種免費(fèi)、清潔的能源,受到世界各國(guó)的重視,不斷有大型太陽(yáng)能電站涌現(xiàn),而且不斷有國(guó)家聲稱(chēng)要建成世界上最大的太陽(yáng)能電站。目前世界上太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)日趨成熟,截至到2008年年底全球共安裝了超過(guò)1700個(gè)太陽(yáng)能發(fā)電站,平均大小為200千瓦。累加的太陽(yáng)能發(fā)電總量已經(jīng)超過(guò)3200兆瓦。截至到2008年,有大約800個(gè)太陽(yáng)能發(fā)電站運(yùn)行或試運(yùn)行,規(guī)模都大于1兆瓦。最新的世界能源統(tǒng)計(jì)資料表明,太陽(yáng)能發(fā)電產(chǎn)業(yè)在最近5年的年均增長(zhǎng)速度超過(guò)30%。
葡萄牙
2008年12月30日,據(jù)西班牙《世界報(bào)》報(bào)道,西班牙ACCIONA公司在葡萄牙建造的一座太陽(yáng)能光伏電站投入使用,其總裝機(jī)容量達(dá)46兆瓦,是目前世界上最大的太陽(yáng)能光伏電站。報(bào)道說(shuō),該太陽(yáng)能光伏電站位于葡萄牙南部的阿馬雷萊雅地區(qū),其發(fā)電能力能滿(mǎn)足3萬(wàn)多戶(hù)葡萄牙家庭的日常用電需求,相當(dāng)于每年可以減少8.94萬(wàn)噸二氧化碳排放。ACCIONA公司說(shuō),這座太陽(yáng)能光伏電站的建設(shè)總投資約為2.61億歐元,占地面積達(dá)250公頃。該發(fā)電站安裝有2520個(gè)大型太陽(yáng)能光伏電池板,每塊電池板面積約為140平方米,這些光伏電池板會(huì)隨著太陽(yáng)運(yùn)行調(diào)整角度,能旋轉(zhuǎn)240度,固定的傾斜角度為45度,以盡可能多地獲取光能。葡萄牙政府已制定了全國(guó)光伏發(fā)電系統(tǒng)累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到150兆瓦的目標(biāo),這座發(fā)電站的啟用可完成葡政府所定目標(biāo)的約30%。西班牙ACCIONA公司是一家從事可再生能源開(kāi)發(fā)的企業(yè),在西班牙擁有總裝機(jī)容量為68兆瓦的多個(gè)太陽(yáng)能光伏電站,并且在美國(guó)負(fù)責(zé)一座總裝機(jī)容量64兆瓦的太陽(yáng)能熱電廠(chǎng)的運(yùn)營(yíng)。
德國(guó)
目前,德國(guó)功率最大的太陽(yáng)能電站是德國(guó)萊比錫市東部的Waldpolenz太陽(yáng)能電廠(chǎng),2009年該廠(chǎng)全面投運(yùn)與電網(wǎng)連接,其裝機(jī)為4萬(wàn)千瓦。電站首期工程裝機(jī)為2.4萬(wàn)千瓦,電廠(chǎng)總耗資為2.01億美元。據(jù)悉該廠(chǎng)將用55萬(wàn)個(gè)模塊,其中35萬(wàn)個(gè)已經(jīng)安裝完畢。光電子太陽(yáng)能模塊發(fā)生的直流電被轉(zhuǎn)換成交流電,全部進(jìn)入電網(wǎng)。一年之后該電廠(chǎng)所發(fā)電力能抵消建設(shè)費(fèi)用。德國(guó)東部是該國(guó)太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)先驅(qū)。全世界最大的50座太陽(yáng)能電廠(chǎng)有三座在德國(guó)萊比錫附近。
美國(guó)
2008年7月13日美國(guó)太陽(yáng)能公司SunPower宣布該公司將在弗羅里達(dá)州建設(shè)美國(guó)最大太陽(yáng)能電廠(chǎng)。與多數(shù)大型太陽(yáng)能發(fā)電廠(chǎng)不同,SunPower項(xiàng)目將使用家用的屋頂太陽(yáng)能電池板,同時(shí)還要安裝太陽(yáng)跟蹤系統(tǒng),這樣比固定太陽(yáng)能電池板更有效率。該電廠(chǎng)將建設(shè)在弗羅里達(dá)州的DeSoto縣,裝機(jī)為2.5萬(wàn)千瓦,足以為1.875萬(wàn)個(gè)家庭提供電力。SunPower還將在肯尼迪航天中心附近建設(shè)1萬(wàn)千瓦太陽(yáng)能發(fā)電裝置。DeSoto太陽(yáng)能光電子發(fā)電廠(chǎng)將在2009年投運(yùn),肯尼迪航天中心項(xiàng)目則在2010年竣工。兩個(gè)太陽(yáng)能發(fā)電廠(chǎng)均由弗羅里達(dá)電力和電燈公司擁有和運(yùn)行。
日本 2008年6月23日,日本東京電力公司和川崎市聯(lián)合宣布,將在川崎市靠海的2個(gè)區(qū)域共同建設(shè)日本國(guó)內(nèi)目前最大規(guī)模的太陽(yáng)能發(fā)電站,發(fā)電規(guī)模約2萬(wàn)千瓦。根據(jù)計(jì)劃,川崎市川崎區(qū)浮島通過(guò)填埋廢棄物填海造地約11萬(wàn)平方米,在此建設(shè)的太陽(yáng)能發(fā)電站規(guī)模約7000千瓦,在川崎區(qū)扇島建設(shè)的太陽(yáng)能發(fā)電站,占地約23萬(wàn)平方米,發(fā)電規(guī)模約1.3萬(wàn)千瓦。該電站預(yù)計(jì)于2009年開(kāi)工,2011年建成投入運(yùn)營(yíng)。日本國(guó)內(nèi)目前正在建設(shè)的太陽(yáng)能發(fā)電站,有關(guān)西電力公司和夏普公司合作在堺市建設(shè)的發(fā)電規(guī)模約1.8萬(wàn)千瓦的太陽(yáng)能發(fā)電站,該電站預(yù)計(jì)2010年建成運(yùn)營(yíng)。此外,關(guān)西電力公司單獨(dú)建設(shè)的規(guī)模為1萬(wàn)千瓦的太陽(yáng)能發(fā)電站將于2011年建成。九州電力公司在福岡縣大牟田市建設(shè)的規(guī)模為3000千瓦的太陽(yáng)能發(fā)電站,預(yù)計(jì)2010年建成投入運(yùn)營(yíng)。北海道電力公司也有計(jì)劃在2020年前建成規(guī)模為5000千瓦的太陽(yáng)能發(fā)電站。
西班牙
2008年7月,日本京瓷公司宣布將和西班牙太陽(yáng)能公司Avanzalia合作,在西班牙中部建設(shè)世界最大的太陽(yáng)能發(fā)電站,電站規(guī)模將達(dá)30兆瓦。1期工程(20兆瓦)于2008年9月完成。后期工程(10兆瓦)將于2009年6月完成。該電站建在昆卡省,占地面積86萬(wàn)平方米。1期工程(20兆瓦)將安裝京瓷公司生產(chǎn)的太陽(yáng)能板10.56萬(wàn)張,建設(shè)費(fèi)用為1.8億歐元。所產(chǎn)生的電力全部由電力公司買(mǎi)下,可滿(mǎn)足6300戶(hù)普通家庭的電力需求。西班牙的一項(xiàng)制度規(guī)定,太陽(yáng)能所發(fā)的電力由電力公司以一般電費(fèi)價(jià)格的3倍收買(mǎi)。根據(jù)計(jì)算,大約10年左右能夠收回投資,因此,更大規(guī)模的太陽(yáng)能發(fā)電站建設(shè)將會(huì)相繼進(jìn)行。
太陽(yáng)能電池發(fā)電原理
太陽(yáng)能電池是一對(duì)光有響應(yīng)并能將光能轉(zhuǎn)換成電力的器件。能產(chǎn)生光伏效應(yīng)的材料有許多種,如:?jiǎn)尉Ч?,多晶硅,非晶硅,砷化鎵,硒銦銅等。它們的發(fā)電原理基本相同,現(xiàn)以晶體為例描述光發(fā)電過(guò)程。P型晶體硅經(jīng)過(guò)摻雜磷可得N型硅,形成P-N結(jié)。當(dāng)光線(xiàn)照射太陽(yáng)能電池表面時(shí),一部分光子被硅材料吸收;光子的能量傳遞給了硅原子,使電子發(fā)生了越遷,成為自由電子在P-N結(jié)兩側(cè)集聚形成了電位差,當(dāng)外部接通電路時(shí),在該電壓的作用下,將會(huì)有電流流過(guò)外部電路產(chǎn)生一定的輸出功率。這個(gè)過(guò)程的實(shí)質(zhì)是:光子能量轉(zhuǎn)換成電能的過(guò)程?!肮琛笔俏覀冞@個(gè)星球上儲(chǔ)藏最豐量的材料之一。自從19世紀(jì)科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了晶體硅的半導(dǎo)體特性后,它幾乎改變了一切,甚至人類(lèi)的思維。20世紀(jì)末,我們的生活中處處可見(jiàn)“硅”的身影和作用,晶體硅太陽(yáng)能電池是近15年來(lái)形成產(chǎn)業(yè)化最快的。生產(chǎn)過(guò)程大致可分為五個(gè)步驟:a、提純過(guò)程 b、拉棒過(guò)程 c、切片過(guò)程 d、制電池過(guò)程 e、封裝過(guò)程。
視頻:太陽(yáng)能電池生產(chǎn)過(guò)程
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