環(huán)保能源

【專家解說(shuō)】：從1615年法國(guó)工程師所羅門·德·考克斯發(fā)明了第一臺(tái)利用太陽(yáng)能加熱空氣膨脹做功而抽水的機(jī)器開(kāi)始，人類將太陽(yáng)能作為一種能源和動(dòng)力直接加以利用，已有300多年的歷史了。在我國(guó)，太陽(yáng)能作為一種新興的清潔能源，對(duì)它的研究利用起步較晚。但由于太陽(yáng)能具有的多種優(yōu)勢(shì)，加上國(guó)家的扶持政策，在我國(guó)已經(jīng)形成了初步的太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)鏈，并呈現(xiàn)出良好的發(fā)展前景。 我國(guó)太陽(yáng)能利用發(fā)展歷程及出臺(tái)的相關(guān)政策 1973年10月的中東戰(zhàn)爭(zhēng)，引發(fā)了世界性的“能源危機(jī)”。許多國(guó)家，尤其是工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，加強(qiáng)了對(duì)太陽(yáng)能及其它可再生能源技術(shù)發(fā)展的支持，在世界上掀起了開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能的熱潮。當(dāng)年，美國(guó)政府就制定了陽(yáng)光發(fā)電計(jì)劃，太陽(yáng)能研究經(jīng)費(fèi)大幅度增長(zhǎng)；并成立太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)銀行，促進(jìn)太陽(yáng)能產(chǎn)品的商業(yè)化。1974年，日本政府也很快制定了“陽(yáng)光計(jì)劃”，對(duì)本國(guó)的太陽(yáng)能研究利用給予大力支持。 世界上出現(xiàn)的開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能熱潮，對(duì)我國(guó)也產(chǎn)生了巨大的影響。1975年在河南安陽(yáng)召開(kāi)了“全國(guó)第一次太陽(yáng)能利用工作經(jīng)驗(yàn)交流大會(huì)”，推動(dòng)了我國(guó)太陽(yáng)能帶來(lái)的發(fā)展。太陽(yáng)能研究和推廣工作隨后納入了我國(guó)的政府計(jì)劃，獲得了專項(xiàng)的經(jīng)費(fèi)和物資支持。 1992年聯(lián)合國(guó)在巴西召開(kāi)了“世界環(huán)境與發(fā)展大會(huì)”，通過(guò)了《里約熱內(nèi)盧環(huán)境與發(fā)展宣言》等一系列重要文件。世界各國(guó)都加強(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。世界環(huán)保大會(huì)以后，我國(guó)政府對(duì)環(huán)境與發(fā)展十分重視，提出10年對(duì)策和措施，明確要“因地制宜地開(kāi)發(fā)和推廣太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮?、潮汐能、生物質(zhì)能等清潔能源”，制定了《中國(guó)21世紀(jì)議程》，進(jìn)一步明確了太陽(yáng)能重點(diǎn)發(fā)展目標(biāo)。1995年，國(guó)家計(jì)委、國(guó)家科委和國(guó)家經(jīng)貿(mào)委制定了《新能源和可再生能源發(fā)展綱要》（1996~2010），明確提出了我國(guó)在1996~2010年新能源和可再生能源的發(fā)展目標(biāo)任務(wù)以及相應(yīng)的對(duì)策和措施。 1996年9月，津巴布韋召開(kāi)的“世界太陽(yáng)能高峰會(huì)議”提出了在全球無(wú)電地區(qū)推行“光電工程”的倡議時(shí)，我國(guó)政府立即作出積極響應(yīng)，制定實(shí)施“中國(guó)光明工程“的計(jì)劃。同年由國(guó)家計(jì)委牽頭制定了“中國(guó)光明工程”計(jì)劃。計(jì)劃到2010年，利用風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電技術(shù)解決2300萬(wàn)邊遠(yuǎn)地區(qū)人口的用電問(wèn)題，使他們達(dá)到人均擁有發(fā)電容量100W的水平，相當(dāng)于屆時(shí)全國(guó)人均擁有發(fā)電容量1/3的水平。同時(shí)還將解決地處邊遠(yuǎn)地區(qū)的邊防哨所、微波通訊站、公路道班、輸油管線維護(hù)站、鐵路信號(hào)站的基本供電問(wèn)題。 我國(guó)太陽(yáng)能發(fā)電的成果及現(xiàn)狀 目前，我國(guó)已具有15MW的太陽(yáng)能發(fā)電容量，光伏產(chǎn)業(yè)也形成了較好的基礎(chǔ)。雖然光電成本仍然高于煤電，但在邊遠(yuǎn)地區(qū)，與拉設(shè)電網(wǎng)相比，小型太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施仍然相對(duì)便宜適用。 近年來(lái)，太陽(yáng)能光伏電池的應(yīng)用在我國(guó)西部地區(qū)逐漸擴(kuò)大。國(guó)家電力公司在西藏?zé)o水利資源的地區(qū)先后建設(shè)了10座光伏電站，解決了7個(gè)無(wú)電縣的工業(yè)和生活用電，1.2萬(wàn)余人從中受惠。而過(guò)去這些縣大多用柴油機(jī)發(fā)電，各縣財(cái)政每年要花數(shù)十萬(wàn)元購(gòu)買柴油。另外，西藏還建立了眾多的太陽(yáng)能道班、學(xué)校、邊防哨所、氣象站和廣播電視微波中繼站。青海及周邊地區(qū)的6萬(wàn)余無(wú)電散居戶，利用便攜式小功率光伏系統(tǒng)解決了家庭生活用電問(wèn)題。青海省還在電網(wǎng)無(wú)法延伸也無(wú)水利資源的地區(qū)建成了10個(gè)太陽(yáng)能光伏電站，深受當(dāng)?shù)馗刹咳罕姷臍g迎。新疆則在亞歐光纜、南北疆光纜等工程必經(jīng)之地的無(wú)電地區(qū)，安裝了100多座無(wú)人值站的光伏電源。在西藏地區(qū)已有7個(gè)縣靠太陽(yáng)能解決了用電困難。 相比于蓬勃發(fā)展的世界光伏工業(yè)，中國(guó)光伏工業(yè)還處于起步階段。光伏產(chǎn)量和安裝容量?jī)H為世界1%左右。國(guó)際上方興未艾的光伏集成建筑和非硅系列多晶薄膜電池領(lǐng)域在我國(guó)還幾乎是空白。在國(guó)家實(shí)施西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略和國(guó)內(nèi)綠色環(huán)保工業(yè)開(kāi)始升溫的背景下，近兩年中國(guó)光伏工業(yè)保持了較快的增長(zhǎng)速度，正向光伏工業(yè)世界十強(qiáng)挺進(jìn)。 目前河北保定國(guó)家高新技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)正加快建設(shè)我國(guó)規(guī)模最大的多晶硅太陽(yáng)能電池生產(chǎn)基地。該項(xiàng)目集太陽(yáng)能電池、組件及應(yīng)用系統(tǒng)等為一體、一期工程完成后可達(dá)到年產(chǎn)3MW多晶硅太陽(yáng)能電池的能力，填補(bǔ)了我國(guó)在太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)應(yīng)用方面的多項(xiàng)空白，并將大大推動(dòng)太陽(yáng)能電池用低鐵玻璃的生產(chǎn)、銷售市場(chǎng)。另外，云南半導(dǎo)體器件廠、寧波太陽(yáng)能電池廠等太陽(yáng)能光伏企業(yè)正在積極進(jìn)行技術(shù)改造；經(jīng)國(guó)家和地方政府批準(zhǔn)立項(xiàng)，除河北保定外，廣東深圳以及天津也正在籌建年生產(chǎn)能力達(dá)3~5MW的多晶硅和非晶硅太陽(yáng)能電池生產(chǎn)工廠。 但從整體上分析，國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)由于起步較晚，尤其是在太陽(yáng)能電池的開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)上還落后于國(guó)際水平，整體上仍處于產(chǎn)量小、應(yīng)用面窄、產(chǎn)品單一、技術(shù)落后的初級(jí)階段。經(jīng)粗略統(tǒng)計(jì)表明，國(guó)內(nèi)目前僅建有5個(gè)（單晶硅）太陽(yáng)能電池生產(chǎn)廠，年產(chǎn)量約有4.5MW，工廠設(shè)施仍停留在已有引進(jìn)的生產(chǎn)線上。而國(guó)外不少企業(yè)已把眼光瞄準(zhǔn)更為先進(jìn)的薄膜晶體太陽(yáng)能電池的開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)上。這種新一代的先進(jìn)的薄膜晶體太陽(yáng)能電池其轉(zhuǎn)換效率可高達(dá)18.3%，比目前平均轉(zhuǎn)換效率提高了3個(gè)百分點(diǎn)。據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，我國(guó)太陽(yáng)能電池平均轉(zhuǎn)換效率不高，其主要原因是專用材料國(guó)產(chǎn)化程度低，如封裝玻璃就完全依賴進(jìn)口，低鐵含量的高透過(guò)率基板玻璃市場(chǎng)仍不能滿足需求，科研成果還沒(méi)有迅速及完全轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)。 我國(guó)的太陽(yáng)能資源及市場(chǎng)前景 我國(guó)擁有豐富的太陽(yáng)能資源。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年中國(guó)陸地接收的太陽(yáng)輻射總量，相當(dāng)于24000億t標(biāo)煤，全國(guó)總面積2/3地區(qū)年日照時(shí)間都超過(guò)2000h，特別是西北一些地區(qū)超過(guò)3000h。另一方面，隨著當(dāng)前世界光電技術(shù)及其應(yīng)用材料的飛速發(fā)展，光電材料成本成倍下降，光電轉(zhuǎn)換率不斷提高，這將帶來(lái)太陽(yáng)能發(fā)電成本的大幅度下降。世界光伏界一般認(rèn)為，到2010年太陽(yáng)能光伏電池成本將降低到可以與常規(guī)能源競(jìng)爭(zhēng)的程度。這為中國(guó)大力開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能資源提供了可能。 1、中國(guó)的太陽(yáng)能發(fā)展將以邊遠(yuǎn)、欠發(fā)達(dá)地區(qū)為先導(dǎo) 目前，我國(guó)尚有7656萬(wàn)無(wú)電人口，16個(gè)無(wú)電縣，828個(gè)無(wú)電鄉(xiāng)和29783個(gè)無(wú)電村。由于這些縣城、村鎮(zhèn)及散居牧戶地處邊遠(yuǎn)，遠(yuǎn)離電網(wǎng)，用電負(fù)荷小而且分散，近20年之內(nèi)不可能通過(guò)延伸電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)供電。我國(guó)太陽(yáng)能資源豐富，2/3以上地區(qū)的年日照大于2000h，年均輻射量約為5900MJ/m2。青藏高原、內(nèi)蒙古、寧夏、甘肅北部、陜西、河北西北部、新疆南部、東北以及陜甘寧部分地區(qū)的光照尤為突出。而我國(guó)大多數(shù)無(wú)電人口恰好主要分布在這些地區(qū)。而且，這些地區(qū)的風(fēng)力資源也相當(dāng)豐富，發(fā)展風(fēng)電也比較適宜。 從經(jīng)濟(jì)性上來(lái)講，對(duì)于邊遠(yuǎn)地區(qū)的村落（或其它集體），年光照大于2500h，在年平均風(fēng)速大于5m/s的地區(qū)，當(dāng)電網(wǎng)距離為25km以上時(shí)，常規(guī)電網(wǎng)供電成本大于光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電的成本。在年光照大于2500h的地區(qū)，月用電量大于2100kW·h時(shí)，光伏發(fā)電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性就優(yōu)于柴油發(fā)電機(jī)組。而對(duì)于分散的用戶來(lái)說(shuō)，在邊遠(yuǎn)地區(qū)常規(guī)電網(wǎng)和內(nèi)燃機(jī)發(fā)電成本是無(wú)法與風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電戶用系統(tǒng)競(jìng)爭(zhēng)的。在風(fēng)、光資源良好的地區(qū)，用戶可以按照自己的需求選擇不同的配置，其用電成本為2~6.5元/kW·h。通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，結(jié)論是顯而易見(jiàn)的，在目前條件下采用風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電技術(shù)（或風(fēng)光互補(bǔ)）解決邊遠(yuǎn)地區(qū)分散供電是可行的，符合可持續(xù)發(fā)展的政策，比延伸電網(wǎng)或柴油發(fā)電有明顯的優(yōu)勢(shì)。 目前國(guó)家計(jì)委和國(guó)家科委對(duì)發(fā)展太陽(yáng)能技術(shù)及其應(yīng)用給予了大力的支持，國(guó)內(nèi)已有多家企業(yè)涉足。北新集團(tuán)是最早率先組織專家對(duì)國(guó)內(nèi)、國(guó)際太陽(yáng)能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)進(jìn)行調(diào)查的單位之一，他們于1998年在國(guó)內(nèi)首家引進(jìn)了76kW國(guó)際上先進(jìn)的屋面太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，至今一直運(yùn)行穩(wěn)定、效果良好。這套系統(tǒng)日均發(fā)電量為12kW·h以上，可滿足1個(gè)小康之家用電要求。河北振海鋁業(yè)集團(tuán)公司是德國(guó)皮爾金頓（Piikington）太陽(yáng)能國(guó)際有了公司在中國(guó)獨(dú)家總代理，現(xiàn)已投入生產(chǎn)世界先進(jìn)的太陽(yáng)能電池玻璃封裝設(shè)備和配套材料。其基地于1999年11月已在我國(guó)率先安裝了100多m2的光電玻璃幕墻示范建筑物，現(xiàn)已竣工投入應(yīng)用，其運(yùn)行使用效果良好，已成國(guó)內(nèi)一大景觀及太陽(yáng)能光伏發(fā)電工程的典范。 另外，2008年奧運(yùn)會(huì)，北京將成為我國(guó)在太陽(yáng)能應(yīng)用方面的最大展示窗口，“新奧運(yùn)”將充分體現(xiàn)“環(huán)保奧運(yùn)、節(jié)能奧運(yùn)”的新概念，計(jì)劃奧運(yùn)會(huì)場(chǎng)館周圍80%~90%的路燈將利用太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)；采用全玻璃真空太陽(yáng)能集熱技術(shù)，供應(yīng)奧運(yùn)會(huì)90%的洗浴熱水。屆時(shí)在整個(gè)奧運(yùn)會(huì)期間，我們將看到太陽(yáng)能路燈、太陽(yáng)能電話，太陽(yáng)能手機(jī)、太陽(yáng)能無(wú)沖洗衛(wèi)生間等一系列太陽(yáng)能技術(shù)的應(yīng)用。 可以相信，通過(guò)北京2008年的這次“綠色奧運(yùn)”，我國(guó)的太陽(yáng)能發(fā)電產(chǎn)業(yè)能夠得到一次長(zhǎng)足的發(fā)展；而且，通過(guò)在首都舉辦的這次世界盛會(huì)，太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)將成為我國(guó)發(fā)達(dá)地區(qū)提倡環(huán)保、建設(shè)環(huán)保，大舉采用太陽(yáng)能電力作為替代能源的良好開(kāi)端。 2、國(guó)際組織、國(guó)外政府對(duì)我國(guó)太陽(yáng)能發(fā)展的有關(guān)支持項(xiàng)目 我國(guó)對(duì)太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展付出了不竭的努力。在技術(shù)開(kāi)發(fā)上，除對(duì)相關(guān)產(chǎn)業(yè)出臺(tái)了一系列有利其商業(yè)化的優(yōu)惠、扶持政策外，還在“863高科技攻關(guān)計(jì)劃”中專門設(shè)立了“太陽(yáng)能薄膜電池”技術(shù)研究項(xiàng)目，中科院在其西部行動(dòng)計(jì)劃中，也計(jì)劃在兩年內(nèi)投入2.5億元開(kāi)展一系列基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性、前瞻性的課題研究，包括建立若干太陽(yáng)能發(fā)電、太陽(yáng)能空調(diào)、太陽(yáng)能供熱、風(fēng)光互補(bǔ)電站、地?zé)崂玫仁痉豆こ?，并適時(shí)開(kāi)展區(qū)域性推廣工作。而“光明工程”更是專門的太陽(yáng)能發(fā)展扶貧工程計(jì)劃。 與此同時(shí)，我國(guó)也積極利用國(guó)際組織和國(guó)外政府的對(duì)華援助項(xiàng)目，積極從事太陽(yáng)能利用事業(yè)。從1994年起，國(guó)家經(jīng)貿(mào)委在有關(guān)部委的支持和配合下，積極組織利用全球環(huán)境基金、世界銀行、聯(lián)合國(guó)開(kāi)發(fā)計(jì)劃署和亞洲開(kāi)發(fā)銀行的資金，支持我國(guó)新能源和可再生能源產(chǎn)業(yè)化、商業(yè)化發(fā)展。目前，正在準(zhǔn)備和實(shí)施的太陽(yáng)能項(xiàng)目包括： 全球環(huán)境基金太陽(yáng)能光伏發(fā)電項(xiàng)目該項(xiàng)目將利用全球環(huán)境基金贈(zèng)款2200萬(wàn)美元，支持我國(guó)西北地區(qū)（甘肅、青海、內(nèi)蒙古和新疆以及西藏、四川西北部等地區(qū)）發(fā)展20~30萬(wàn)戶太陽(yáng)能光伏發(fā)電戶用系統(tǒng)（總規(guī)模約10MW，平均每套系統(tǒng)發(fā)電容量為30至50峰瓦），為邊遠(yuǎn)地區(qū)無(wú)電成民提供電力。其中全球環(huán)境基金贈(zèng)款1500萬(wàn)美元將用于直接補(bǔ)貼，平均每瓦補(bǔ)貼1.5美元，其余費(fèi)用由用戶承擔(dān)。同時(shí)，700萬(wàn)美元贈(zèng)款支持建立太陽(yáng)能戶用光伏發(fā)電市場(chǎng)化體系、銷售網(wǎng)絡(luò)和技術(shù)服務(wù)、技術(shù)引進(jìn)以及相應(yīng)的機(jī)構(gòu)能力建設(shè)。 全球環(huán)境基金技術(shù)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目針對(duì)我國(guó)目前大型風(fēng)力發(fā)電設(shè)備依賴進(jìn)口，造成風(fēng)力發(fā)電電價(jià)較高，初始投資大，限制大規(guī)模風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)發(fā)展的現(xiàn)狀，將利用全球環(huán)境基金1000萬(wàn)美元贈(zèng)款，通過(guò)競(jìng)標(biāo)選擇承擔(dān)企業(yè)，重點(diǎn)支持大型風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能光伏發(fā)電設(shè)備關(guān)鍵部件的技術(shù)開(kāi)發(fā)和技術(shù)引進(jìn)，加快國(guó)產(chǎn)化步伐。 全球環(huán)境基金/聯(lián)合國(guó)開(kāi)發(fā)計(jì)劃署加速中國(guó)可再生能源商業(yè)化發(fā)展能力建設(shè)項(xiàng)目該項(xiàng)目由國(guó)家經(jīng)貿(mào)委于1994年向聯(lián)合國(guó)開(kāi)發(fā)計(jì)劃署提出，用全球環(huán)境基金支持。經(jīng)過(guò)4年多的努力，1999年3月，該項(xiàng)目由聯(lián)合國(guó)開(kāi)發(fā)計(jì)劃署、中國(guó)財(cái)政部和聯(lián)合國(guó)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)事務(wù)部簽字生效，并于4月6日召開(kāi)了項(xiàng)目啟動(dòng)會(huì)，項(xiàng)目已正式開(kāi)始實(shí)施。該項(xiàng)目是聯(lián)合國(guó)開(kāi)發(fā)計(jì)劃署在中國(guó)開(kāi)展的投資最大的一個(gè)項(xiàng)目。項(xiàng)目總投資為2583萬(wàn)美元，其中贈(zèng)款1443萬(wàn)美元。在1443萬(wàn)美元的贈(zèng)款中，全球環(huán)境基金/聯(lián)合國(guó)開(kāi)發(fā)計(jì)劃署贈(zèng)款880萬(wàn)美元，澳大利亞政府贈(zèng)款300萬(wàn)美元，荷蘭政府贈(zèng)款253萬(wàn)美元。項(xiàng)目引進(jìn)國(guó)際上先進(jìn)的可再生能源技術(shù)和設(shè)備，在山東、浙江、廣東、廣西等地組織示范項(xiàng)目和相關(guān)活動(dòng)，包括：建立風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)，解決偏遠(yuǎn)地區(qū)居民用電問(wèn)題；工業(yè)規(guī)模的沼氣利用；以蔗渣為燃料進(jìn)行熱電聯(lián)產(chǎn)。同時(shí)，建立可再生能源工業(yè)協(xié)會(huì)，研究制定可再生能源發(fā)展的財(cái)政激勵(lì)政策，幫助企業(yè)提高市場(chǎng)開(kāi)拓能力，加強(qiáng)資源測(cè)評(píng)、信息傳播工作和市場(chǎng)機(jī)制的建設(shè)。項(xiàng)目實(shí)施期為5年。 亞洲開(kāi)發(fā)銀行可再生能源開(kāi)發(fā)技術(shù)援助項(xiàng)目該項(xiàng)目1998年11月開(kāi)始啟動(dòng)，項(xiàng)目資金總額為82.6萬(wàn)美元，其中亞行提供日本政府贈(zèng)款65.6萬(wàn)美元。該項(xiàng)目涉及的可再生能源領(lǐng)域包括蔗渣發(fā)電、太陽(yáng)能熱利用系統(tǒng)和沼氣系統(tǒng)。項(xiàng)目的主要內(nèi)容有：對(duì)所選的可再生能源技術(shù)進(jìn)行技術(shù)、財(cái)務(wù)、經(jīng)濟(jì)潛力評(píng)價(jià)；制定方針和激勵(lì)政策，完善產(chǎn)品制造標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)可再生能源利用；提出增強(qiáng)可再生能源技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力的措施；開(kāi)發(fā)支持可再生能源商業(yè)化發(fā)展的財(cái)務(wù)機(jī)制；完成各子項(xiàng)目的技術(shù)性、財(cái)務(wù)性、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)境性評(píng)價(jià)。項(xiàng)目主要在廣西、廣東、河北、江蘇、河南、四川和云南等可再生能源資源豐富的省份實(shí)施。