1、衛浴網 http:/1化石燃料儲量正面臨逐漸枯竭的危機 局面 隨著世界人口的增長和經濟的發展，對于能源供應的需求量日益增加，目前主要是靠化石燃料來提供。 然而，化石燃料的儲量是有限的，全球石油可開采約45年，天然氣大約61年，煤炭可開采約230年，鈾大約71年。如果再考慮到現在世界石油消費量大約每年增長2%，這樣每隔35年，消費量將增加一倍。 目前1/5的人口消費世界上75%的能源，發達國家人均石油消費量是最貧窮的全球一半人口消費量的15倍。 據世界衛生組織估計，到2060年全球人口將達100110億。如果到時所有人的礦物和能源消費量都達到今天發達國家的人均消費水平，則地球上35種礦物中將有1

2、/3在40年內消耗殆盡，包括所有的石油、天然氣、煤炭（假設為2萬億噸）和鈾。 化石燃料生產(消耗)的峰值存在一個高峰， 高峰在什么時間？ 離現在還有多遠？ 留給可再生能源技術發展的時間足夠嗎？！ 世界油氣資源的開采峰值對化石燃料開采峰值有決定性影響，因此我們再觀察幾個對油氣資源開采峰值的預測。 2002 ， Association for Study of Peak Oil (ASPO): 峰值位于 2010年(見下圖)； 2001， BP，World Energy Forum in Davos : 峰值位于2010 ，30-40之后將消耗盡； 2000，World Resources Ins

3、titute in Washington: 峰值位于 2019. 我國一次能源的儲量均低于世界平均值， 2004年進口石油約1.1億噸，外匯支出比前一年增加了30%40%。 2保護生態環境逐漸受到人們的重視 隨著全球很多地區氣候變暖，自然災害頻繁發生，酸雨范圍越來越廣，高空臭氧層空洞擴大等現象的出現，使人們逐漸認識到治理大氣環境，防止污染已經到了刻不容緩的地步。 現在單是CO2全球每年排放量就超過500億噸，并且還在不斷增加。按人口平均計算，美國每年的CO2排放量為20噸/人年，德國為12.3噸/人年，日本為8.7噸/人年。 “京都議定書”對于工業化國家規定了減少溫室氣體排放量的指標。 盡管“

4、京都議定書”沒有對我國的溫室氣體排放量規定具體的指標，但是我國的情況相當突出。 我國能源消費只占世界的8%9%，人均排放量也不算高，但是人口眾多，能源利用率不高，能源消費以燃煤為主，而且煤炭所含的硫等有害成分很高。 我國SO2排放量占世界的15.1%，為世界第一；C O2排放量占世界的13.6%，列世界第二。因煤炭燃燒而排放的 S O2、C O2、N Ox和煙塵分別占全國相應排放量的87%、71%、67%和60% ，所以備受世界關注。 我國必須作出巨大努力，來改變這種狀態。世界中國煤炭 % 24.71 74.0 石油 % 38.47 15.2 天然氣 % 23.72 2.7 核能 % 6.59

5、 0.4 水電 % 6.51 7.7 太陽能是取之不盡的清潔無公害新能源。 安裝1KW太陽能光伏發電系統，每年可以減少CO2排放量6002300 kg、NOx排放量16 kg、SOx排放量9 kg和微粒0.6 kg。 在我國太陽能每發1度電，扣除在生產太陽電池及設備的過程中所消耗的電力，可至少相當于減少CO2排放量1.14kg。 3常規電網存在局限性 現在全球還有將近20億人口沒有用上電，我國到在2000年也還有大約3000萬人口沒有電力供應，其中相當大部分處在經濟不發達的邊遠地區，由于居住分散，很難用常規電網解決用電問題，沒有電力供應嚴重制約了當地經濟的發展。 作為不受區域限制的太陽能，是個

6、理想的補充能源，光伏發電在這些地區大有用武之地，存在著巨大的潛在市場。 優點: 太陽能取之不盡，用之不竭，照射到地球上的太陽能要比人類消耗的能量大6000倍。只要在美國陽光豐富的西南部沙漠地區，建立一個面積為100哩100哩的巨型光伏電站，所發的電力可以滿足全美國的用電需要。太陽能發電安全可靠，不會遭受能源危機或燃料市場不穩定的沖擊。 太陽能隨處可得，可就近供電，不必長距離輸送，避免了輸電線路等損失。 太陽能不用燃料，運行成本很低。 太陽能發電沒有運動部件，不易損壞，維護簡單，特別適合于無人值守情況下使用。 太陽能發電不產生任何廢棄物，沒有污染，無噪聲等公害，對環境無不良影響，是理想的清潔能源

7、。 太陽能發電系統建設周期短，方便靈活。而且可以根據負荷的增減，任意添加或減少太陽電池容量，避免了浪費。 缺點: 地面應用時有間歇性和隨機性，發電量與氣候條件有關，在晚上或陰雨天就不能或很少發電。 能量密度較低，標準條件下，地面上接收到的太陽輻射強度為1000W/m2。大規模使用時，需要占有較大面積。 目前價格仍較貴，為常規發電的25倍。初始投資高。 太陽能光發電(光伏) 太陽能熱發電 大致可分為 槽式太陽能熱發電 塔式太陽能熱發電 碟式太陽能熱發電 1839年 19歲的法國貝克勒爾做物理實驗時，發現在導電液中的兩種金屬電極用光照射時，電流會加強，從而發現了 “光生伏打效應” 1877年 亞當

8、斯等在硒片上發現固體光伏效應，并制成了第一個硒光電池 1883年 美國發明家弗里茲描述了第一個用硒片制造的太陽電池 1904年 愛因斯坦發表光電效應論文 1916年 密立根提供了光電效應的實驗證據 1918年波蘭科學家切克勞斯基發展了一種單晶硅生長的方法 1930年 郎格發表了“新的光伏電池” 同年 肖特基發表 “新的氧化銅光電池” 1931年 布魯諾將銅化合物和硒銀電極浸入電介液，在陽光下帶動電動機 1932年 奧杜博特等制成第一塊”硫化鎘”太陽電池 1941年 奧爾在硅上發現光伏效應 1954年5月美國貝爾實驗室恰賓、富勒和皮爾松宣布僅僅幾個月后原來效率為4.5%的硅太陽電池已上升到6%，

9、這是世界上第一個實用的太陽電池 1955年11月霍夫曼電子半導體公司宣布可提供效率為2%的商業光伏產品， 每個電池14mw，價格為$25， 相當于$1785/W 1957年霍夫曼電子公司硅太陽電池效率達到了8% 1958年霍夫曼電子公司硅太陽電池效率達到了9% 1958年3月17日 太陽電池首次在空間應用，裝備于美國的先鋒1號人造衛星，功率為0.1W，面積約100平方厘米。運行了8年 1959年霍夫曼電子公司商業應用的光伏電池效率達到了10% 同年8月7日發射的探險者6號人造衛星配備了1cm2cm的太陽電池9600片 1960年霍夫曼電子公司太陽電池的效率達到了14% 1962年7月23日第一

10、個商業通訊衛星發射，功率為14W 1962年 砷化鎵太陽電池光電轉換效率達到了13% 1963年 夏普公司生產出了實用的硅光伏組件 同年，日本在燈塔上安裝了一套當時世界上最大242W的光伏方陣，容量為242W 1964年發射的大型氣象衛星上裝備了470 W光伏方陣 1965年 格拉瑟提出了建造空間太陽能電站的設想 1966年 發射的天文觀察衛星裝備了1kw光伏方陣 1969年 薄膜硫化鎘太陽電池效率達到了 8%1972年法國在尼日爾鄉村學校安裝了一套硫化鎘光伏系統 同年 羅非斯基研制出紫光電池，效率達到了16% 1973年德拉瓦大學建立了世界上第一個光伏與光熱混合的戶用屋頂系統: “太陽一號”

11、 ，實現了并網運行 同年砷化鎵太陽電池效率達到15% 1974年日本制定了發展光伏的“陽光計劃 ” 同年Tyco實驗室應用定邊喂膜法制成了寬度為1英寸、 18英寸長的的硅帶 同年COMSAT研究所提出無反射絨面電池，硅太陽電池效率達到18% 1976年 多晶硅太陽電池效率達到10% 1976年卡爾松等制成了第一個非晶硅太陽電池，在面積3.5平方厘米上效率為1.1% 19761985年和19921995年美國NASA劉易斯研究中心項目在世界各地安裝了83套不同用途的光伏系統，如為疫苗冷藏、房間照明、通訊、水泵和教室的電視等提供電力 1977年世界光伏產量超過了500KW 1978年NASA在亞利

12、桑那州巴巴哥印第安人保留區安裝了3.5KW光伏系統，為水泵和15戶居民提供電力，這是世界上第一個鄉村光伏系統,1985年通電網后，該系統專為社區水泵供電 同年 美國建成100KW太陽能地面電站 1980年單晶硅太陽電池效率達20%；砷化鎵太陽電池效率達到22.5%；多晶硅太陽電池效率達到14.5%；硫化鎘太陽電池效率達到 9.15% 同年美國ARCO Solar公司年產量超過1MW 1981年5月在沙特阿拉伯吉達安裝了8KW用于海水淡化裝置 1982年世界太陽電池產量超過了9.3MW 同年7月在美國達拉斯機場安裝了20KW光伏和140KW光熱混合系統 同年12月美國安裝1MW光伏電站，使用了1

13、08個雙軸跟蹤裝置 1983年功率為1KW的太陽能汽車在澳大利亞用不到20天跑完了4000km ，最大時速72km/h ，平均24km/h 同年ARCO Solar公司在美國加州卡利薩平原建成6MW光伏電站，占地120英畝，電力輸入太平洋煤氣電力公司電網，足夠20002500戶家庭使用 同年世界光伏產量超過21.3MW ，銷售額超過2.5億美元 1984年美國薩克拉門托市政公用公司管轄區(SMUD)關閉了核電站后，建成了第一個1MW光伏電站 同年英國BP Solar公司在南安普敦建成了30KW并網光伏系統 1985年澳大利亞新南威爾士大學馬丁格林等研制的硅太陽電池，效率超過了20% 1986年

14、6月ARCO Solar公司推出了世界第一個“ G-400”商業薄膜動力用太陽電池組件 1990年 德國提出“ 1000個太陽能屋頂”計劃，每個屋頂安裝35KW太陽電池 1992年在南極洲安裝了一套0.5kw光伏系統，配備2.4kwh蓄電池，為實驗設備，照明，個人電腦，打印機和小型微波爐提供電力 1995年 高效聚光砷化鎵太陽電池效率達到32% 1996年 BP Solar公司宣布碲化鎘技術進入商業化生產 同年5月7日圖森電力公司宣布已具備銅銦硒電池生產能力 同年7月世界上第一架太陽能動力飛機穿越德國,機身上安裝了3000片高效太陽電池,總面積21平方米 1997年 美國提出“百萬太陽能屋頂”

15、計劃，到2010年要安裝100萬套 同年，日本提出“新陽光計劃” ，提出到2010年將生產43億W太陽電池 同年， 歐盟提出“百萬太陽能屋頂”計劃，到2010年要生產37億W太陽電池 1998年單晶硅太陽電池效率達24.7%；全球多單晶硅太陽電池產量第一次超過單晶硅太陽電池 1999年 日本太陽電池產量首次超過美國而居世界第一位 2000年 全球太陽電池產量達278MW。日本三洋公司的非晶硅/單晶硅/非晶硅雙異質結太陽電池效率超過21% 2001年“太陽神號” (Helios)光伏動力飛機飛行高度超過了海拔30km ，創造了新的記錄年份19771982198319841985198619871

16、9881989產量MW0.59.321.625.024.427.529.135.042.2美國日本歐洲其他共計百分比 %單晶硅平板電池85111115.8 29.6341.429多晶硅電池14.2 393.5158104669.256非晶硅室外應用14108.6739.6非晶硅室內應用7.57.5晶體硅聚光電池0.50.5硅帶電池1625413.4碲化鎘電池67131.1銅銦硒電池330.3微晶硅/單晶硅20201.7異質結電池(HIT)60605總計(MW)139602314.41401195.21001993199619971998199920002001200220032004消費產品1

17、8222630354045606570美國離網戶用58910131519202530世界離網戶用8151924313845607580通訊應用16232831354046607580離網商業應用10121620253036455065并網戶用/商業27273660120199270360610中心電站(100kw)22222555820總計(MW/y) 6189126153201288395520658955公司2001200220032004產量排名產量排名產量排名產量排名Sharp751123119813241Kyocera5436037231052BP Solar54.2273.8270

18、.24853Mitsubishi149249406754/5Q-Cells289754/5Shell Solar39457.54732726Sanyo197355358657Schott Solar23629.57425638Isofoton18827.4835.2753.39Motech3510 中國于1958年開始進行太陽能光伏發電的研究 1971年首次將太陽電池成功地應用在”東方紅二號”人造衛星上 1973年開始將太陽電池應用于地面，在天津港用于航標燈 1977年全國太陽電池產量約1.1KW ，價格為200元/W 80年代中期，先后引進了5條單晶硅和1條非晶硅太陽電池生產設備，年生產能力

19、猛增到4.5MW，銷售價格從1980年的80元/W降到40元/W左右。 2000年開始，由于受到國際大環境的影響和國際/政府項目的啟動及市場的拉動，各地的光伏企業迅速發展，生產能力達到了100MW， 2002年產量約為20MW， 2003年底累計安裝了55MW。 1. 美國 1997年6月26日美國總統克林頓宣布，為了達到2012年使溫室氣體排放量比1990年減少7 的目標，采取的一項重要措施是實施“百萬太陽能屋頂計劃” ，在2010年前，要在全國的的住宅、學校、商業建筑和政府機關辦公樓屋頂上安裝100萬套太陽能裝置，光伏組件累計用量將達到3025MW，產生的電力相當于新建35個燃煤的發電廠。

20、 199719981999200020052010太陽能屋頂 (萬套)0.20.852.355.136.7101.4安裝光伏組件總量 (MW)39.525808203025系統安裝成本 ($/W)4.32.92電價 (美分/度)2219.316.914.810.67.7每年少排放CO2量 (萬噸)11.1103.7351增加就業人數 (千人)114071.5年度項目 2. 歐盟 在1997年提出目標到2010年要由可再生能源提供總能源消耗的12%和電力供應的21%。為此在歐盟范圍內要安裝100萬套太陽能光伏發電系統，其中50萬套為屋頂并網光伏系統，另外50萬套是獨立光伏系統，為鄉村供電。在 2010年前要累計安裝太陽能光伏系統3000MW，大約是1995年產量的100倍，發電量大約2.43.5TWh。 3. 德國 在1990年率先宣布并實施“1000屋頂”計劃，開始并不順利，后來政府實行補貼政策，在結束時安裝了2056套， 超額完成。在此基礎上，1999年開始實施“十萬屋頂”計劃，實行低息貸款，并且以0.50.6歐元 / KWh的高價收購輸入電網的太陽能電力，結果單是