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21世纪我国太阳能利用发展趋势 太阳能利用指太阳能的直接转化和利用。利用半导体器件的光伏效应原理， 把太阳辐射能转换成热能称太阳能光伏技术。把太阳辐射能转换成热能的属于太 阳能利用技术，再利用热能进行发电的称为太阳能热发电，也属于这一技术领域。 20世纪50年代，太阳能利用领域出现了2项重大突破：一是1954年美国 贝尔实验室研制出6%的实用型单晶硅电池；二是1955年以色列Tabor提出选择 性吸收表面概念和理论，并研制成功选择性太阳吸收涂层。这2项突破既是太阳 能利用进入现代发展时期的划时代标志，也是人类能源技术又一次变革时期的划 时代标志，也是人类能源技术又一次变革的技术基础。70年代以来，鉴于常规 能源供给的有限性和环保压力的增加，世界上许多国家掀起了开发利用太阳能的 热潮，开发利用太阳能成为各国制定可持续发展战略的重要内容。近30年来， 太阳能利用技术在研究开发、商业化生产、市场开拓方面都获得了长足发展，成 为世界快速、稳定发展的新兴产业之一。包括太阳能在内的可再生能源在21世 纪将会以前所未有的速度发展，逐步成为人类的基础能源之一。据预测，到21 世纪中叶，可在生能源在世界能源结构中将占到50%以上。 1、资源 太阳内部进行着剧烈的由氢聚变成氦的核反应，并不断向宇宙空间辐射出巨 10 大能量。太阳内部的热核反应足以维持6×10 年，相对于人类历史的有限年代 而言，可以说是“取之不尽、用之不竭”的能源。地面上的太阳辐射能随着时间、 地理纬度、气候变化，实际可利用量较低，但可利用资源仍远远大于满足现在人 类全部能耗及2100年后规划的能源利用量。地球上太阳能资源一般以全年总辐 射量[kJ/ （m2·a）]和全年日照总时数表示。就全球而言，美国西南部、非洲、 澳大利亚、中国西藏、中东等地区的全年总辐射量或日照总时数最大，为世界太 阳能资源最丰富地区。 我国陆地面积每年接收的太阳辐射总量在3.3×103~8.4×106 kJ/ (m2·a) 之间, 相当于2.4×104亿t标准煤，属太阳能资源丰富的国家之一。全国总面 积2/3 以上地区年日照时数大于2000h，日照在5×106kJ/ (m2·a)以上。我国 西藏、青海、新疆、甘肃、宁夏、内蒙古高原的总辐射量和日照时数均为全国最 高，属太阳能资源丰富地区；除四川盆地、贵州资源稍差外，东部、南部及东北 等其它地区为资源较富和中等区。 2、.国外发展概况和趋势 2.1 太阳能光伏发电 世界光伏组件在过去15a平均年增长率约15%。90年代后期，发展更加迅速， 最近3a平均年增长率超过30%。1999年光伏组件生产达到200MW。在产业方面， 各国一直通过扩大规模、提高自动化程度、改进技术水平、开拓市场等措施降低 成本，并取得了巨大进展。商品化电池效率从10%~13%提高到13%~15%，生产规 模从1~5MW/a发展到5~25MW/a，并正在向50MW甚至100MW扩大；光伏组件的生 产成本降到3美元/W 以下。发展中国家印度处于领先地位，目前有50多家公司 从事与光伏发电技术有关的制造业，其中有6个太阳电池制造厂和12个组件生 产厂，年生产组件11MW，累计装机容量约40MW。 在研究开发方面，单晶硅电池效率已达24.7%, 多晶硅电池效率突破19.8%。 非晶硅薄膜电池通过双结、三结迭层和Ge#0;Si合金层技术，在克服光衰减和 提高效率上不断有新的突破，实验室稳定效率已经突破15%。碲化镉电池效率达 到15.8%，铜铟硒电池效率18.8%。晶硅薄膜电池的研究工作自1987年以来发展 迅速，成为世界关注的新热点。 21世纪世界光伏发电的发展将具有以下特点： （1）产业将继续以高增长速 率发展。多年来光伏产业一直是世界增长速度最高和最稳定的领域之一，预测今 后10a光伏组件的生产将以20%~30%甚至更高的递增速度发展。光伏发电的未来 前景已补愈来愈多的国家政府和金融界 （如世界银行）所认识。许多发达国家和 地区纷纷制定光伏发展规划，如到2010年，美国计划累计安装4.6GW(含百万屋 顶计划)；欧盟计划累计安装6.7GW(可再生能源白皮书), 其中3.7GW安装在欧 洲内部, 3GW 出口; 日本计划累计安装5 GW (NEDO 日本新阳光计划); 预计其它 发展中国家1.8GW (估计约10%), 预计世界总累计安装18GW.到下世纪中页, 光 伏发电成为人类的基础能源之一。(2)太阳电池组件