2011年,全球光伏裝機(jī)達(dá)到28GW,同比增長(zhǎng)60%,
太陽能電池產(chǎn)量約為35GW,同比增長(zhǎng)67%。光伏產(chǎn)業(yè)雖在高速發(fā)展,但相比傳統(tǒng)
能源,當(dāng)前光伏發(fā)電尚不具備經(jīng)濟(jì)性,仍需加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新。
首先,太陽能的能量密度低。雖然太陽能輻照總能量很大,無處不在,但單位面積可獲取的光照能量相對(duì)較小。有專家比喻,如將傳統(tǒng)能源如火電、水電等看作聚集起來的“能量塊”,那太陽能就是鋪在大地上的“能量膜”。同時(shí),太陽光存在間歇性,光伏發(fā)電的年均可利用小時(shí)數(shù)低,約為1300小時(shí),遠(yuǎn)低于火電的 7000小時(shí)、水電的3000小時(shí),也低于風(fēng)電的2000小時(shí)。
其次,現(xiàn)有技術(shù)存在局限性和閉塞性。我國(guó)近95%太陽能電池產(chǎn)品為晶體硅電池,理論上單結(jié)晶硅電池效率為30%,但目前實(shí)驗(yàn)室最高水平為24.7%,產(chǎn)業(yè)化的最高效率約為22%。晶硅電池技術(shù)在提高效率和進(jìn)一步降低成本上已經(jīng)顯得捉襟見肘。當(dāng)前晶硅電池的最低生產(chǎn)成本為0.75美元/瓦(各個(gè)環(huán)節(jié)所需成本為多晶硅0.18,硅片0.17,電池片0.15,組件0.25美元 /瓦),但預(yù)計(jì)兩三年內(nèi)將達(dá)到最優(yōu)值0.57美元/瓦(各個(gè)環(huán)節(jié)所需成本分別為0.12,0.12,0.13和0.2美元每瓦),但這已幾乎是極限值,很難再有下降空間。
最后,產(chǎn)業(yè)規(guī)模邊際效應(yīng)遞減。我國(guó)已有多家光伏企業(yè)電池產(chǎn)能規(guī)模達(dá)到GW級(jí)別,最高的如無錫尚德已達(dá)到2.4GW,通過增大光伏產(chǎn)業(yè)規(guī)模降低成本的效用已經(jīng)不甚明顯。低能量密度加上低的轉(zhuǎn)換效率,使得太陽能發(fā)電成本仍然較高,約為傳統(tǒng)能源如火電和水電的3~4倍,風(fēng)電的2倍。過高的發(fā)電成本給太陽能光伏發(fā)電的普及應(yīng)用帶來一定制約,高額的補(bǔ)貼也會(huì)加重社會(huì)負(fù)擔(dān)。