國際能源組織對太陽能產業的發展前景進行預測，認為2010-2020年間太陽能光伏發電發展速度復合增長率達到35%，預計2020年太陽能光伏發電量將達到280TWh以上，占當年總發電量的1%，2040年占總發電量的20%，未來太陽能產業的發展前景光明. 2009年我國推出了太陽能屋頂計劃和金太陽示範工程，對國內光伏電站投資提供補貼。太陽能屋頂計劃是對太陽能建築進行補貼，標準為20元/Wp。據測算，該補貼標準大約可以覆蓋相關企業生產成本的30％-50％，大大降低了太陽能光伏發電成本。金太陽示範工程提出對並網光伏發電項目原則上按光伏發電系統及其配套輸配電工程總投資的50％給予補助，偏遠無電地區的獨立光伏發電系統按總投資的70％給予補助。
太陽能發展現狀及其發展前景
摘要：能源是現代社會存在和發展的基石。隨著全球經濟社會的不斷發展，能源消費也相應的持續增長，但是化石能源是不可再生的，所以，在化石能源供應日趨緊張的背景下，大規模的開發和利用可再生能源已成為未來各國能源戰略中的重要組成部分。本文旨在介紹我國太陽能發展的現狀及其發展方向。
關鍵詞：太陽能；清潔能源；化石能源；光伏發電；光熱轉換
0 引言
化石能源是千百萬年前埋在地下的動植物經過漫長的地質年代形成的，所以。隨著時間的推移，化石能源的稀缺性越來越突顯，且這種稀缺性也逐漸在能源商品的價格上反應出來。而且，化石能源在利用的過程中還會帶來壹系列的諸如溫室效應，粉塵，酸雨等環境問題。而在全球的能源消費結構中化石能源的比例達到87%，在我國，化石能源的比例竟然達到了92%！[1]所以，在化石能源供應日趨緊張的背景下，大規模的開發和利用可再生能源已成為未來各國能源戰略中的重要組成部分。
1. 太陽能的優點
在諸如風能，水利能，潮汐能，太陽能等各種新型清潔能源中，有很多專家學者都對太陽能青眼有加。
首先太陽能具有普遍性：太陽光普照大地，沒有地域的限制無論陸地或海洋，無論高山或島嶼，都處處皆有，可直接開發和利用，且勿須開采和運輸。其次太陽能有無害害性，開發利用太陽能不會汙染環境，它是最清潔的能源之壹，在環境汙染越來越嚴重的今天，這壹點是極其寶貴的。
其次太陽能總量十分巨大：每年到達地球表面上的太陽輻射能約相當於130萬億噸煤，而據世界能源會議統計，世界已探明可采煤炭儲量***計15980億噸，預計還可開采200年，全世界可開采的化石能源總量相當於33730億噸原煤，所以可以說太陽能其總量屬現今世界上可以開發的最大能源。
還有最重要的長久性：根據目前太陽產生的核能速率估算，氫的貯量足夠維持上百億年，而地球的壽命也約為幾十億年，從這個意義上講，可以說太陽的能量是用之不竭的。因此，太陽能的大規模開發利用是面向未來，實現可持續發展的必然選擇。
2 我國太陽能資源的現狀
我國土地遼闊，幅員廣大，在中國廣闊富饒的土地上，有著十分豐富的太陽能資源。全國各地太陽年輻射為3340MJ/m2~8400MJ/m2，中值為5852MJ/m2。從中國太陽能總量的分布來看，西部地區由於地理位置較好，太陽輻射總量很大。我國各省的太陽能資源分布如下表壹所示。[2]
3 我國太陽能的發展現狀
目前，我國利用太陽能的方式大多都是太陽能光熱轉換和光電轉換兩大種類，例如，太陽熱水器、太陽竈、太陽房、太陽能幹燥、太陽能溫室、太陽能制冷與空調、太陽能發電及光伏發電系統等。
太陽能光熱轉換
太陽能光熱轉換是指將太陽光直接或通過聚光照射於集熱器上，使光能直接轉化為熱能。目前主要用於太陽能熱水器和太陽熱能發電。
在光熱轉換方面，截至2007年底，中國太陽能熱水器產量達2300萬平方米，總保有量達億平方米，占世界的55％，成為全球太陽能熱水器生產和使用第壹大國，且擁有完全自主知識產權，技術居國際領先水平。這種跡象表明，我國正在向太陽能時代邁進！為了促進太陽能熱水系統的推廣應用，國家制定的可再生能源發展規劃明確提出了太陽能熱水系統發展目標，2010年太陽能熱水系統運行保有量要達到1．5億平方米，2020年要達到3億平方米。[3]
表1 中國太陽能輻射量分布
分 類
輻射量
分布
壹類地區
6 680 - 8 400MJ / m2
寧夏北部、甘肅北部、新疆東部、青海西部和西藏西部等
二類地區
5 850 - 6 680MJ / m2
河北西北部、山西北部、內蒙古南部、寧夏南部、甘肅中部、青海東部、西藏東南部和新疆南部等
三類地區
5 000 - 5 850MJ / m2
山東、河南、河北東南部、山西南部、新疆北部、吉林、遼寧、雲南、陜西北部、甘肅東南部、廣東南部、福建南部、蘇北、皖北、臺灣西南部等
四類地區
4 200 - 5 000MJ / m2
湖南、湖北、廣西、江西、浙江、福建北部、廣東北部、陜南、蘇北、皖南以及黑龍江、臺灣東北部等
五類地區
3 350 - 4 200MJ / m2
四川、貴州兩省
但是，太陽能熱水器的發展也存在諸多問題。大部分的使用為用戶自發行為，其系統的安裝基本上沒有經過設計，完全由產品供應商負責處理，結果是各自為陣，雜亂無章，在影響建築外觀的同時存在各種不安全隱患。由於上述原因，大面積推廣受到嚴重阻礙，有些城市甚至由政府出面禁止在建築物上安裝。我國太陽能利用長期處於較低水平，制約了發展，不規範安裝破壞了建築結構和功能，對防水和承重等問題留下隱患，屋頂所有權存在爭議，後期物業管理，維護也很不方便，自行安裝的不規範，造成防風與避雷等安全隱患很多。
太陽能光電轉換
太陽能的光電轉換是指太陽的輻射能光子通過半導體的光伏效應原理進行光電轉換，通常叫做“光生伏打效應”，太陽電池就是利用這種效應制成的。在光電轉換方面，我們人類大多采用
1.改善環境
通過使用新能源來替代化石能源，可以減少因燃燒化石能源而造成的二氧化碳和煙塵排放量，給環境造成的損失。光復發電不產生傳統發電技術帶來的汙染物排放和安全問題，沒有廢棄或噪音汙染。
2.節省空間
光復發電是壹種簡單的低風險技術，集合可以安裝在任何有光的地方。這意味著在公***、私人和工業建築的屋頂和墻面上都有廣泛的安裝潛力。在運行中，這個系統還可以降低建築的受熱，增加通風。光復還可以作為隔聲板裝在公路兩側。光復在提供大量電力供應的同時，避免占用更多的土地。
3.增加就業
光伏發電能夠提供重要的就業機會。安裝階段創造大量的就業產生在（安裝工人、零售商和服務工程師），租金地方經濟發展。根據歐洲光伏發電行業信息顯示，生產每兆瓦光伏產品大約產生10 個就業機會，安裝每兆瓦光伏系統創造大約33 個就業機會。批發和間接供應可提供3-4 個就業崗位，研究領域提供1-2 個就業機會。所以在整個產業鏈中可提供50 個就業機會。在未來幾十年，隨著規模的擴大，自動設備的使用，這些數據會有所降低。但是，光伏發電產業不僅僅是壹個資金密集型產業，同時也是壹個勞動密集型產業。目前我過光伏技術及產業的就業總人數近萬。到2020 年將達到10 萬人左右。按照中或電力專家的研究，2050 年，光伏發電行業將達到裝機容量10 億KWp,年生產和安裝1 億KWp,就業人口將超過500 萬人。[4]
4提供農村電力
光伏發電系統結實耐用，易於安裝和具有靈活性等特征，使其可滿足世界任何地方的農村電力需求。
我國太陽能光電轉換方面的成就
光伏產業出現了較快發展，太陽能電池組件的生產 能力和實際產量有了較快增加，性能也不斷提高。近幾年，隨著科研能力的提升和政府對光伏發電的深 入認識，在國際光伏市場巨大潛力的推動下，我國光伏產業正以每年30%的速度增長，2005年底國內光伏電池生 產能力已達200MW以上，實驗室光伏電池的效率已達21%，可商業化光伏組件效率達14—15%，電池效率10—13％。太陽能光伏電池生產成本隨之逐年大 幅下降，這對國內太陽能市場走向壯大與成熟起到了決定作用。到2005年，國內光伏發電的總裝機達到了7萬千瓦。 建成商業化的兆瓦級太陽能電站作好準備。2007年5月，國家先進能源技術領域“十壹五”863重點項目“太陽能熱發電技術及系統示範”課題在河海大學宣告啟動。該項目由中科院電工所、河海大學等單位聯合承擔，分“太陽能塔式熱發電系統總體設計技術及系統集成”等五個研究課題。中科院電工所、河海大學等單位將在5年內突破壹系列關鍵技術，建成擁有自主知識產權的l兆瓦太陽能熱發電示範工程。[5]
1．多晶矽瓶頸
在太陽能發電設備生產量高速增長的拉動下，太陽能發電設備的主要原料多晶矽需求也快速增長。由於太陽能產業目前每年超過30％的增長效應對多晶矽的強勁需求，加上技術門檻較高，限制多晶矽產量，多晶磚供需缺口較大。我國電子行業和光伏行業每年需要的多晶矽在3000～5000噸之間，然而我國自己生產的多晶矽只能滿足其中的l0％左右，另外的90％要依靠進口來解決。由於各廠家在國際市場上搶購多晶矽，使得多晶矽的價格幾倍於正常價格，造成國際市場多晶矽價格飛漲，其價格已完全背離了它的實際價值，這是壹個極不正常的現象，極大地制約了我國太陽能光伏產業和電子產業的相應發展。供應緊張帶來的是多品種價格高企，這種情況在2010年前都難以改變。[6]
2．政策扶持瓶頸
盡管我國的《可再生能源法》早已在2006年1月1日正式生效。法令明確提出，“國家鼓勵單位和個人安裝和使用太陽能光伏發電系統等太陽能利用系統”，也已原則性地規定了“國家財政設立可再生能源發展專項資金”、“金融機構可以提供有財政貼息的優惠貸款”等鼓勵政策，但相應的具有可操作性的措施，如《上網電價法》遲遲不能出臺，以至於各地提出的太陽能光伏發電計劃大多為示範項目，離市場化的大規模推廣還很遙遠。目前電網公司只接受風電和生物質發電。《上網電價法》可以法規形式把可再生能源的“潛在市場”變成“現實市場”，使可再生能源發、電因成本過高而不具市場競爭力的技術，變成壹種具有市場競爭能力的產業，引進市場機制，起到促進快速發展、快速降低成本，形成良性循環，最終實現能源的可持續發展。
3．成本仍然太高
限制國內應用的主要問題還是太陽能發電的成本太高．目前太陽能發電每度成本約3．5元，與生物質發電(沼氣發電)、風電、水電以及傳統煤電相比確實昂貴，制約了中國太陽能發電市場增長。目前天威英利的產品90％以上出口到國外，只有不到l0％在國內，主要應用於通信基站、西北地區的戶用系統及高速公路交通警示燈等。太陽能光伏電池以及原材料多晶矽的生產，都屬於高汙染、高能耗行業。汙染、能耗在國內，清潔、低能耗在國外，這難免讓不少人感覺中國光伏產業有些尷尬。可在國內真正要使用清潔能源，又覺得太貴，太陽能發電至今不能並入電網。如果國內市場能做起來，無論對矽材料、新型高效太陽能電池的研發企業還是生產企業都是壹個好消息。畢竟單單依靠國外市場的風險很大。
4 促進我國太陽能產業更好發展的措施
雖然，上文提到我國太陽能產業發展迅猛，取得了可喜的成績，但是我們仍然要高度重視阻礙我國太陽能事業發展的障礙，並努力去解決它。具體的，針對上述提到的問題，我提出以下方案：
太陽能目前僅僅只能應用於通信、信號電源和偏遠地區的電力供應，如果技術瓶頸進壹步突破，則很可能使光伏能源被更大規模推廣，這樣對太陽能電量需求將很難用常規增長去估量。作為太陽能光伏電池的主要原料，我國95％的高純多晶矽材料依賴進口，而且其技術基本上被國外壟斷，這壹問題已經成為我國發展太陽能光伏產業的最大瓶頸。這是因為我們沒有重視多晶矽技術的自主研發，科技投入的機制不合理，造成了現在的被動局面。
與這種技術瓶頸很不相稱的是，我國卻是石英砂礦的出產大國，在海南島等地擁有大量的礦產資源，在世界冶金級矽的產量中我國就占了三分之壹，而這些原始的矽材料卻大部分出口到了國外。目前，我國多晶矽材料的年產量僅60噸左右，矽材料的短缺就造成了太陽電池生產成本居高不下，成了制約我國光伏產業發展的“攔路虎”。
目前國內太陽能市場之所以難以得到政策和民眾的支持，其根本原因還在於太陽能發電的高昂成本，而這則與我國多晶矽技術的落後有著直接的因果關系。根據這種認識，技術瓶頸已經成為制約中國整個太陽能行業的根本因素。
我國長期以來對科技自主創新的支持力度不夠，科研投入太少，政府往往認為這個產業已經出現了產品，走向了市場，就不需要國家再繼續投入科研經費了。其實，由於矽材料嚴重短缺的制約，缺乏國家的相關政策支持，光伏發電產業並沒有真正與市場接軌，而企業看不到利潤空間也不會積極支持這個產業。因此，國家要加大對光伏發電的科研投入，出臺相關的政策來支持其發展。