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國際原油價格下跌絲毫沒有減輕人們對化石能源面臨枯竭的擔(dān)心，如何在經(jīng)濟(jì)血液斷流之前實(shí)現(xiàn)下一代可替代能源的供應(yīng)，是各國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的緊要課題。中國可再生能源協(xié)會在深圳召開的高交會上表示，太陽能發(fā)電最有可能在我國的能源變革中擔(dān)當(dāng)主要角色。
太陽能發(fā)電已進(jìn)入試用階段
中國可再生能源協(xié)會理事長石定環(huán)說，盡管現(xiàn)在國際油價一路下跌，但是人類社會未來發(fā)展的命脈已不能再依賴化石能源。人類在過去一個多世紀(jì)中，先后經(jīng)歷了從薪柴過渡到煤、再過渡到以石油和天然氣為主的兩次能源革命。到本世紀(jì)中葉，全球化石能源將全面走向衰竭，一場以新能源替代傳統(tǒng)能源、以優(yōu)勢資源替代稀缺資源、以綠色可再生能源替代化石能源的新一輪能源革命已經(jīng)不可阻擋。經(jīng)過多年的發(fā)展，我國的太陽能發(fā)電產(chǎn)業(yè)已具備相當(dāng)?shù)囊?guī)模，技術(shù)條件已趨于成熟，太陽能利用將是我國能源變革最可行的解決方案。
太陽能發(fā)電主要有兩種模式，一是太陽能光電，利用太陽能光伏電池將太陽光能直接轉(zhuǎn)化為電能；二是太陽能熱電，利用聚光器先將太陽光能轉(zhuǎn)化為熱能，再加熱工作介質(zhì)來驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電。
2002年，原國家發(fā)展計(jì)劃委員會啟動了迄今為止世界最大規(guī)模的邊遠(yuǎn)地區(qū)電氣化“送電到鄉(xiāng)”工程，在西部七省區(qū)共建成了721座光伏和風(fēng)光互補(bǔ)電站，裝機(jī)容量約1.5萬千瓦，解決了大約130萬人口的基本生活用電問題。項(xiàng)目實(shí)施帶動了國內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，造就了如無錫尚德、天威英利、常州天合等一大批國內(nèi)光伏企業(yè)的崛起。
國家發(fā)展和改革委員會在《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》中提出，國家將進(jìn)一步推廣太陽能光伏沙漠電站，到2020年底沙漠光伏電站裝機(jī)要累計(jì)達(dá)到20萬千瓦。
2006年，太陽能熱發(fā)電也進(jìn)入國家可替代能源發(fā)展戰(zhàn)略的視野，國家863計(jì)劃將“太陽能熱發(fā)電技術(shù)及系統(tǒng)示范”列入先進(jìn)能源技術(shù)領(lǐng)域重點(diǎn)支持項(xiàng)目，計(jì)劃在2010年12月完成1000千瓦北京八達(dá)嶺太陽能塔式電站建設(shè)。早在2005年就率隊(duì)在我國建成第一座太陽能熱發(fā)電示范電站的中國工程院院士張耀明認(rèn)為，太陽能熱電具有實(shí)現(xiàn)大功率發(fā)電可能，是替代常規(guī)能源最為經(jīng)濟(jì)的革命性新能源。
西部高原將成未來能源基地
中國可再生能源協(xié)會介紹，我國太陽能資源分布相當(dāng)廣泛，具有利用太陽能的良好條件，與同緯度的其他國家相比，和美國類似，比歐洲、日本優(yōu)越得多。特別是在西部高原地區(qū)，沙漠、沙化和潛在沙化的土地接近250萬km2，屬于太陽能資源富集區(qū)，且人口稀少，便于太陽能資源的大規(guī)模開發(fā)利用。
中科院地理科學(xué)與資源研究所資源與環(huán)境信息系統(tǒng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在國家自然科學(xué)基金的支持下，于2007年對中國太陽能發(fā)電站選址模型進(jìn)行了研究。結(jié)論認(rèn)為，在西北內(nèi)陸地區(qū)和青藏高原，即使利用這些地區(qū)的1%荒漠進(jìn)行太陽能發(fā)電，在現(xiàn)有的技術(shù)條件下，即可安裝25億千瓦的太陽能發(fā)電站，發(fā)電潛力是三峽電站最高發(fā)電量的50倍，基本可滿足2020年全社會預(yù)期用電量。
太陽能沙漠電站需要遠(yuǎn)距離送電，一般以中、大和超大型規(guī)模為主。因此研究光伏發(fā)電系統(tǒng)高壓并網(wǎng)是一個最重要的課題。為了彌補(bǔ)大型太陽能并網(wǎng)發(fā)電領(lǐng)域研究和建設(shè)上的空白，早在2005年8月31日，在科技部、國家發(fā)改委和西藏自治區(qū)政府的支持下，中國第一座直接與高壓并網(wǎng)的100千瓦光伏發(fā)電站在西藏羊八井建成，一次并網(wǎng)成功，開創(chuàng)了中國光伏發(fā)電系統(tǒng)與電力系統(tǒng)高壓并網(wǎng)的先河，進(jìn)一步帶動我國光伏發(fā)電高壓并網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的研究，如并網(wǎng)逆變器技術(shù)及其相關(guān)的運(yùn)行安全控制技術(shù)等。
隨著電力輸送技術(shù)和儲能技術(shù)的發(fā)展，未來在中國西部地區(qū)建設(shè)的大規(guī)模太陽能發(fā)電站必將成為國家重要的能源供應(yīng)基地。
距離太陽能只差一小步
科技部高新技術(shù)發(fā)展及產(chǎn)業(yè)化司能源與交通處處長武平認(rèn)為，太陽能發(fā)電要成為我國下一代替代能源的主角，必須要具備“規(guī)模化、低成本、高效率”三個條件。
中國可再生能源協(xié)會介紹，我國在2007年已經(jīng)成為世界最大太陽能電池生產(chǎn)國，年產(chǎn)光伏電池108.8萬千瓦，但是98%以上的光伏電池銷往國外市場，國內(nèi)用于發(fā)電的光伏電池安裝量僅為2萬千瓦。光伏電池在國內(nèi)應(yīng)用率低下的主要原因是，在現(xiàn)有的技術(shù)條件下太陽能光伏發(fā)電成本幾乎高出煤電的10倍，加之政府鼓勵性補(bǔ)貼政策得不到落實(shí)，國內(nèi)市場一時還難以接受。
到目前為止，電網(wǎng)部門出于對太陽能發(fā)電成本以及穩(wěn)定性等因素的考慮，還沒有正式批準(zhǔn)一個太陽能電站并網(wǎng)運(yùn)營，執(zhí)行“成本加合理利潤”的上網(wǎng)電價。國家已投資幾十億元建設(shè)的太陽能電站不但面臨全面癱瘓的危險(xiǎn)，而且嚴(yán)重打擊商業(yè)投資進(jìn)入可再生能源領(lǐng)域的信心。
目前，國家發(fā)改委正在組織專家研究制定“關(guān)于獨(dú)立電站后續(xù)運(yùn)行管理的解決辦法”，希望通過管理辦法和電價補(bǔ)貼機(jī)制的進(jìn)一步明確和落實(shí)，保持電站長期穩(wěn)定可持續(xù)運(yùn)行。石定環(huán)說：“國家發(fā)改委正在規(guī)劃，對一批示范性太陽能沙漠試驗(yàn)電站實(shí)行每度4元的優(yōu)惠電價補(bǔ)貼政策。”
美國麻省理工學(xué)院力學(xué)系能源中心高級研究員陳小源認(rèn)為，中國一方面可以選擇“強(qiáng)制并網(wǎng)、國家收購、價格補(bǔ)償”的機(jī)制來推動太陽能發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，一方面可以選擇在太陽能熱發(fā)電方面首先取得突破。“太陽能熱電站在美國已經(jīng)商業(yè)化運(yùn)行多年，發(fā)電的成本與煤電相當(dāng)，而且這項(xiàng)技術(shù)的最大優(yōu)點(diǎn)是可以通過熱儲存技術(shù)，實(shí)現(xiàn)24小時不間斷發(fā)電，能夠與傳統(tǒng)火力發(fā)電機(jī)兼容，形成混合動力機(jī)組，保證電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。其技術(shù)成熟度、設(shè)備損耗率與發(fā)電成本都可以支持大規(guī)模商業(yè)開發(fā)。目前中國的太陽能產(chǎn)業(yè)主要集中在光伏領(lǐng)域，而從能源安全的角度考慮，應(yīng)采取多元化的能源策略。太陽能熱電與太陽能光電分屬不同的材料系統(tǒng)，兩個系統(tǒng)同時發(fā)展，可以將風(fēng)險(xiǎn)分散開來。”
武平說，下一步科技部將會在太陽能、風(fēng)能、傳統(tǒng)能源的組合并聯(lián)方面進(jìn)行研究，設(shè)想將不同的能源集成到一個系統(tǒng)中，形成持續(xù)安全穩(wěn)定的能源供應(yīng)，使清潔可再生的綠色能源成為支持國家發(fā)展的不竭動力。 |