太阳能发电给上海不竭动力

　　日前，本市最大规模的非晶硅太阳能发电系统在新江湾城体育中心开始发电。整套系统供电功率为50千瓦，全晴天时每天可发电400多度，可基本满足体育中心的用电要求。 
　　
　　这套铺设在体育中心顶部的“深蓝色屋顶”价值不菲。据项目负责人介绍，系统采用了柔性非晶硅产品，上海城市建设投资开发公司总共投资了600多万元。 
　　
　　按照上海2005年9月提出的《2005-2007年开发利用太阳能行动计划》，本市将力争3至5年内在光伏技术和产业方面走在全国前列，在太阳能光热利用上取得显著成效，而新江湾城体育中心的项目就是这个行动计划中的太阳能与建筑一体化示范工程之一。 
　　
　　理想发电方式 
　　
　　“只要有阳光，太阳能电池板上就能产生电流，从物理意义上来说，光伏是一种最理想的发电方式，”上海交通大学太阳能研究所崔容强教授这样描述利用太阳能发电的优势。“光伏发电可以直接把光能转换成电能，没有传动部件，没有噪声，不经过任何中间步骤，所以发电过程中不会产生任何污染或者废弃物。” 
　　
　　作为一种取之不竭、清洁环保的能源，太阳能成为国家可持续发展的重要目标。太阳能利用主要包括两大产业，太阳能热利用产业和太阳能光伏产业。目前，中国的太阳能热水器产量和安装量已成为世界之最，而未来更为重要的还是光伏产业。 
　　
　　在能源领域，太阳能光伏存在这样一种技术争议：用于制造晶体硅太阳能电池所消耗的能量，是否会大于它所能产生的电能？ 
　　
　　“这绝对是一种误解。如果真的如此，那发展太阳能光伏发电还有什么意义？”崔教授立刻打消了记者的疑问，“制造硅晶板确实需要消耗许多能量，但就目前的技术来说已解决了这个问题。我们可以通过计算能量回收期来衡量其中的差距，即太阳能电池板在太阳下产生的电能达到制造消耗能量所需要的时间。当前薄膜太阳能电池板的能量回收期约是1年，晶体硅太阳能电池板则是2年。因此，太阳能电池板所发的电还可以再被用来制作新的太阳能电板，从而实现能量的增值效应，这是其它能源所不能比拟的。” 
　　
　　产业前景广阔 
　　
　　对于经济高速发展、对能源需求越来越大的上海来说，太阳能产业有着广阔的发展前景。据了解，在标准日照条件(1000瓦/平方米)下，1平方米的太阳能电池板上输出的电功率为130至180瓦，光电转换的效率平均在13%至18%。若按上海平均每年标准日照时间1100至1300小时计算，理想条件下，1平方米的太阳能电池板每年至少可以发电143度。如果以十万个光伏屋顶来算，上海太阳能发电量可以达到惊人的4亿多度，这对城市的电力将是一个巨大的补充。 
　　
　　太阳能发电还有一个与生俱来的优势——“分布式发电”，指的是在用户端或靠近用户端的供能系统。它是一种能源梯级利用或可再生能源综合利用的设施，一般规模和容量都比较小，采用模块化的设计方式，可以大面积推广。由于它在现场直接提供电能，就可以减少输变电时的损失，是一种以较少的资金、资源和环境代价，换取较高投资效益、能源转换效率的方式。“太阳能发电不仅是一种可持续发展的新能源，而且还是一种典型的分布式发电方式。这种利用现有的终端电网供电方式具有很强的优越性，与现在集中发电模式(大型电厂)正好可以相互补充。”崔教授介绍说。 
　　
　　一套太阳能发电系统就是一个小小的发电厂，如果太阳能发电能得到推广，那么，上海将会有千千万万个“小发电厂”。白天是用电高峰，太阳能发电集中在白天，正好可以起到“削峰”作用，减轻电网的负担。 
　　
　　另外，分布式发电还能在一定程度上减轻电网可能发生的瘫痪事故所带来的损失。2003年的美加大停电仍让人记忆犹新，如果采用分布式发电系统，就有可能规避这样重大的事故，减少损失。 
　　
　　缺失制约发展 
　　
　　但是，高昂的成本也制约着这种“小电厂”走进千家万户。目前，1平方米太阳能电池板的价格在4000元至5000元，若加上安装其它配套装置等所需费用，每平方米太阳能发电系统约需6000元至7000元。一般情况下，一套3千瓦的太阳能发电系统可以基本满足一户人家的用电需求。安装这套装置需要20多平方米的屋顶面积，其耗资将达18万元，对于普通家庭来说，这是很难承受的。 
　　
　　国内企业对太阳能发电系统的核心技术已经有所掌握，但是“把金属硅提炼成高纯度多晶硅”等工艺主要被美、德、日两国所垄断，这是导致其成本高昂的重要原因之一。另外，作为太阳能配套装置中的逆变器(一种把太阳能发出的直流电转变成可以民用的220伏交流电装置)，国内产品的质量也有待提高。 
　　
　　在光电转换材料的研究等领域，发达国家也走在了前列。目前国内一般产业化的太阳能电池板的光电转换效率为13至16%，但在一些发达国家的实验室中，这个数字可以达到18%至20%。 
　　
　　技术的缺失加上国内太阳能市场方兴未艾，造成了我国太阳能产业“两头在外”的被动局面，国内企业以低廉价格出口纯度低的金属硅，再高价从国外光伏企业购入经过提纯后的晶体硅，然后制成光伏电池，组装成光伏产品并出口到国外。如何掌握太阳能发电产业链中的核心技术，使中国走在利用太阳能的前列，对于中国太阳能光伏产业乃至整个能源行业都具有重要意义。 
　　
　　亟需实施细则 
　　
　　太阳能的春天正在到来，特别是近几年，欧美国家对太阳能发电的应用制定了许多优惠政策，光伏发电装机容量越来越大。去年，全世界太阳能装机容量为180万千瓦，增长率达50%。但中国在太阳能发电应用上还远远落后于发达国家，当前国内太阳能发电的成本是水电、煤电的5至10倍。 
　　
　　“虽然国内在宏观层面上出台了许多相关法律法规，但其中并没有具体的实施细则，这一定程度上制约了目前太阳能相关企业的发展。”一位太阳能企业的负责人这样告诉记者。 
　　
　　不可否认的是，中国对可再生能源的重视程度越来越高。2006年1月1日《可再生能源法》颁布实施，明确指出太阳能是其中一种重要的可再生能源，应得到鼓励发展。而上海更是在2005年9月出台了《2005年-2007年上海市开发利用太阳能行动计划》。该计划提出了上海发展太阳能的具体目标，到2007年共将安装与建筑结合的太阳能热水系统10万平方米集热器，光伏发电示范项目达到5兆瓦以上，光伏电池组件生产能力达到150至200兆瓦，光伏电池单片生产能力达到100至150兆瓦，总产值达到100亿元，使光伏产业成为上海先进制造业的新增长点。同时，将以有条件的医院、学校、办公楼、低层住宅小区等为重点，陆续建立一批太阳能综合利用示范项目。目前，太阳能光伏电池的研制和产业化已被列入上海科教兴市重大产业科技攻关项目，政府将从科研攻关经费等方面给予支持。 
　　
　　今年4月在美国召开的第四届全球光伏能量转换大会上，与会专家预计，到2020年太阳能发电量将占全球发电总量的1.1%。“如果像外国一样，得到具体的优惠政策和明确的法律支持的话，太阳能光伏发电产业在中国将会拥有更好的明天。”崔教授说，“现在太阳能屋顶的价格就像15年前的手机那样比较昂贵，但随着时间的推移，其成本一定会降低，从而让太阳能进入千家万户。”