各位朋友，大家好，在詳細(xì)介紹我的昨天、今天和明天之前，先給大家看張圖片。

看了這張全國霧霾分布圖，你怎么想?有沒有意識(shí)到解決霧霾問題已經(jīng)刻不容緩?有沒有想過霧霾是怎么產(chǎn)生的?有沒有想過霧霾與我有什么關(guān)系?答案是霧霾與我沒關(guān)系，但治理霧霾與我有很大的關(guān)系。因?yàn)槲沂且环N清潔能源，我會(huì)利用太陽能發(fā)電!

光伏發(fā)電不高冷 其實(shí)應(yīng)用很普遍

我叫光伏，英文名叫Photovoltaic(簡(jiǎn)稱PV)，是太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)(Solar power system)的簡(jiǎn)稱，是一種利用太陽電池半導(dǎo)體材料的光伏效應(yīng)，將太陽光輻射能直接轉(zhuǎn)換為電能的一種新型發(fā)電系統(tǒng)。

光伏發(fā)電，是利用太陽能進(jìn)行發(fā)電的技術(shù)，也是目前利用太陽能的最好方式。當(dāng)物體受到光照后能產(chǎn)生電壓的現(xiàn)象稱為光伏效應(yīng)。利用光伏效應(yīng)有可能將陽光中的光能直接轉(zhuǎn)換為電能，這種光電能量轉(zhuǎn)換器件稱為太陽電池，或光伏電池。光照后太陽電池的兩端產(chǎn)生的電壓稱為光生電壓，接上負(fù)載后所產(chǎn)生的電流稱為光生電流。能夠產(chǎn)生光伏效應(yīng)的物體或結(jié)構(gòu)有很多，最常見的有半導(dǎo)體的PN結(jié)、金屬-半導(dǎo)體接觸組成的肖特基結(jié)、各種半導(dǎo)體的異質(zhì)結(jié)、半導(dǎo)體-電解質(zhì)組成的固體液體結(jié)等等。其中技術(shù)最成熟的是半導(dǎo)體PN結(jié)。

太陽電池的基本結(jié)構(gòu)是一個(gè)大面積(一般為156 x 156 平方毫米)的半導(dǎo)體二極管，具有簡(jiǎn)單的PN結(jié)和上下電極。當(dāng)太陽光輻照太陽電池時(shí)陽光的能量在半導(dǎo)體PN結(jié)附近產(chǎn)生光生的載流子(電子和空穴)，在PN結(jié)的空間電場(chǎng)作用下光生載流子被分離，電子向N區(qū)移動(dòng)，空穴向P區(qū)移動(dòng)，結(jié)果在PN結(jié)的上下電極上產(chǎn)生了光生電壓，當(dāng)上下電極接上負(fù)載時(shí)就會(huì)產(chǎn)生電流，這就是光伏發(fā)電的基本原理。

聽到這里，有些吃瓜群眾可能還是云里霧里，還是覺得沒太聽懂，沒關(guān)系，為了方便大家理解，我給大家準(zhǔn)備了一張圖片：

發(fā)電基本原理圖

看了這張圖大家感覺如何?是不是覺得挺復(fù)雜，不太好懂?是不是覺得我很高冷，不太接地氣?其實(shí)那是你沒細(xì)看，你如果在生活中仔細(xì)觀察就會(huì)發(fā)現(xiàn)，我的身影遍布你的周圍，我還是很親民的!

太陽能車棚

漁光互補(bǔ)的太陽能水產(chǎn)養(yǎng)殖

太陽能屋頂

太陽能與農(nóng)業(yè)結(jié)合的光伏大棚

太陽能飛機(jī)

太陽能體育場(chǎng)

太陽能汽車

神州飛船上的太陽能“翅膀”

看完這些有沒有恍然大悟的感覺——原來你離我們并不遙遠(yuǎn)?其實(shí)今天大家能在這么多場(chǎng)合見到我，絕非一朝一夕之功。

1958—2016 中國成為全球第一光伏大國

人類發(fā)現(xiàn)光伏現(xiàn)象可以追溯到1839年，法國科學(xué)家E.Becquerel在光照電極插入電解質(zhì)的系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)光伏效應(yīng);1954年貝爾實(shí)驗(yàn)室研制成功第一個(gè)有實(shí)用價(jià)值的硅太陽電池;1958年硅太陽電池第一次在空間應(yīng)用;20世紀(jì)60年代初，空間電池的設(shè)計(jì)趨于穩(wěn)定;70年代光伏在空間大量應(yīng)用，并開始應(yīng)用于地面;70年代末人類出現(xiàn)第一次能源危機(jī)，太陽電池的地面應(yīng)用和生產(chǎn)量已經(jīng)大大超過空間應(yīng)用;2000年前后人類出現(xiàn)第二次能源危機(jī)，地面用太陽電池作為新能源而迅猛發(fā)展。

2015年，全球光伏市場(chǎng)強(qiáng)勁增長，累計(jì)光伏容量超過230GW。預(yù)計(jì)到2030年，可再生能源在總能源結(jié)構(gòu)中將占到30%以上，而太陽能光伏發(fā)電在世界總電力供應(yīng)中的占比也將達(dá)到10%以上;到2040年，可再生能源將占總能耗的50%以上，太陽能光伏發(fā)電將占總電力的20%以上;到21世紀(jì)末，可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中將占到80%以上，太陽能發(fā)電將占到60%以上。

我有著170多年的歷史，但進(jìn)入中國的時(shí)間不算很長：

1958，中國研制出了首塊硅單晶;

1968年至1969年底，半導(dǎo)體所承擔(dān)了為“實(shí)踐1號(hào)衛(wèi)星”研制和生產(chǎn)硅太陽能電池板的任務(wù)。在研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)，P+/N硅單片太陽電池在空間中運(yùn)行時(shí)會(huì)遭遇電子輻射，造成電池衰減，使電池?zé)o法長時(shí)間在空間運(yùn)行;

1969年，半導(dǎo)體所停止了硅太陽電池研發(fā)，隨后，天津18所為東方紅二號(hào)、三號(hào)、四號(hào)系列地球同步軌道衛(wèi)星研制生產(chǎn)太陽電池陣;

日地生產(chǎn)的老組件

1975年寧波、開封先后成立太陽電池廠，電池制造工藝模仿早期生產(chǎn)空間電池的工藝，太陽能電池的應(yīng)用開始從空間降落到地面;

1998年，中國政府開始關(guān)注太陽能發(fā)電，擬建第一套3MW多晶硅電池及應(yīng)用系統(tǒng)示范項(xiàng)目，這個(gè)消息讓現(xiàn)在的天威英利新能源有限公司的董事長苗連生看到了一線曙光?？墒牵?dāng)時(shí)太陽能產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景尚不明朗，加之受政策因素制約，令不少人對(duì)這一新能源項(xiàng)目望而卻步。在合作伙伴退出的情況下，苗連生毅然逆勢(shì)而上，爭(zhēng)取到了這個(gè)項(xiàng)目的批復(fù)，成為中國太陽能產(chǎn)業(yè)第一個(gè)“吃螃蟹”的人;

2001年，無錫尚德建立10MWp(兆瓦)太陽電池生產(chǎn)線獲得成功，2002年9月，尚德第一條10MW太陽電池生產(chǎn)線正式投產(chǎn)，產(chǎn)能相當(dāng)于此前四年全國太陽電池產(chǎn)量的總和，一舉將我國與國際光伏產(chǎn)業(yè)的差距縮短了15年;

2003到2005年，在歐洲特別是德國市場(chǎng)拉動(dòng)下，尚德和保定英利持續(xù)擴(kuò)產(chǎn)，其他多家企業(yè)紛紛建立太陽電池生產(chǎn)線，使我國太陽電池的生產(chǎn)迅速增長;

2004年，洛陽單晶硅廠與中國有色設(shè)計(jì)總院共同組建的中硅高科自主研發(fā)出了12對(duì)棒節(jié)能型多晶硅還原爐，以此為基礎(chǔ)，2005年，國內(nèi)第一個(gè)300噸多晶硅生產(chǎn)項(xiàng)目建成投產(chǎn)，從而拉開了中國多晶硅大發(fā)展的序幕;

2007，中國成為生產(chǎn)太陽電池最多的國家，產(chǎn)量從2006年的400MW一躍達(dá)到1088MW，成為世界第一大光伏電池生產(chǎn)國。

截至2015年底，我國光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量4318萬千瓦，成為全球光伏發(fā)電裝機(jī)容量最大的國家。 2016年底，我國光伏超過70GW，繼續(xù)領(lǐng)跑世界第一。

霧霾遍布能源亟待轉(zhuǎn)型 “十二五”光伏飛速發(fā)展

在中國“我”之所以發(fā)展的這么快，與中國正在推進(jìn)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、政府的大力支持以及我自身的特點(diǎn)有著密不可分的關(guān)系。

前面曾經(jīng)介紹過，“我”的發(fā)電原理是直接將太陽光能轉(zhuǎn)換為電能，它和常見的發(fā)電機(jī)發(fā)電、蓄電池發(fā)電有本質(zhì)的不同。它沒有機(jī)械運(yùn)動(dòng)，所以沒有噪音、沒有振動(dòng);它沒有化學(xué)反應(yīng)過程，所以沒有化學(xué)污染;它只要有陽光就能發(fā)電，十分便利。

在霧霾幾乎遍布全國的情況下，中國政府意識(shí)到了能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的緊迫性，不僅加大了對(duì)“我”的推廣力度，在去年12月份公布的“十三五”規(guī)劃中，還給“我”出臺(tái)了專門的指導(dǎo)政策。

“十三五”規(guī)劃中，對(duì)于光伏產(chǎn)業(yè)在“十二”五時(shí)期的發(fā)展進(jìn)行了全面總結(jié)：“十二五”時(shí)期，全國光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)從2010年的86萬千瓦增長到2015年的4318萬千瓦，2015年新增裝機(jī)1513萬千瓦，累計(jì)裝機(jī)和年度新增裝機(jī)均居全球首位。光伏發(fā)電應(yīng)用逐漸形成東中西部共同發(fā)展、集中式和分布式并舉格局。光伏發(fā)電與農(nóng)業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、生態(tài)治理等各種產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展模式不斷創(chuàng)新，已進(jìn)入多元化、規(guī)模化發(fā)展的新階段。

“十二五”時(shí)期，中國光伏制造規(guī)模復(fù)合增長率超過33%，年產(chǎn)值達(dá)到3000億元，創(chuàng)造就業(yè)崗位近170萬個(gè)，光伏產(chǎn)業(yè)表現(xiàn)出強(qiáng)大的發(fā)展新動(dòng)能。2015年多晶硅產(chǎn)量16.5萬噸，占全球市場(chǎng)份額的48%;光伏組件產(chǎn)量4600萬千瓦，占全球市場(chǎng)份額的70%。

在技術(shù)創(chuàng)新上，中國企業(yè)已掌握萬噸級(jí)改良西門子法多晶硅生產(chǎn)工藝，流化床法多晶硅開始產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。先進(jìn)企業(yè)多晶硅生產(chǎn)平均綜合電耗已降至80kWh/kg，生產(chǎn)成本降至10美元/kg以下，全面實(shí)現(xiàn)四氯化硅閉環(huán)工藝和無污染排放。單晶硅和多晶硅電池轉(zhuǎn)換效率平均分別達(dá)到19.5%和18.3%，均處于全球領(lǐng)先水平，并以年均0.4個(gè)百分點(diǎn)的速度持續(xù)提高，多晶硅材料、光伏電池及組件成本均有顯著下降，光伏電站系統(tǒng)成本降至7元/瓦左右，光伏發(fā)電成本“十二五”期間總體降幅超過60%。

“十二五”時(shí)期，中國太陽能熱發(fā)電技術(shù)和裝備實(shí)現(xiàn)較大突破。八達(dá)嶺1兆瓦太陽能熱發(fā)電技術(shù)及系統(tǒng)示范工程于2012年建成，首座商業(yè)化運(yùn)營的1萬千瓦塔式太陽能熱發(fā)電機(jī)組于2013年投運(yùn)。

“十二五”時(shí)期，太陽能熱利用行業(yè)形成了材料、產(chǎn)品、工藝、裝備和制造全產(chǎn)業(yè)鏈，截至2015年底，全國太陽能集熱面積保有量達(dá)到4.4億平方米，年生產(chǎn)能力和應(yīng)用規(guī)模均占全球70%以上，多年保持全球太陽能熱利用產(chǎn)品制造和應(yīng)用規(guī)模最大國家的地位。太陽能供熱、制冷及工農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域應(yīng)用技術(shù)取得突破，應(yīng)用范圍由生活熱水向多元化生產(chǎn)領(lǐng)域擴(kuò)展。

“十三五”光伏迎機(jī)遇 分布式發(fā)展成重點(diǎn)

回顧完“十二五”時(shí)期光伏產(chǎn)業(yè)的成績(jī)，對(duì)于光伏產(chǎn)業(yè)在未來的發(fā)展，“十三五”規(guī)劃進(jìn)行了明確規(guī)定。

規(guī)劃指出，“十三五”將是太陽能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，基本任務(wù)是產(chǎn)業(yè)升級(jí)、降低成本、擴(kuò)大應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)不依賴國家補(bǔ)貼的市場(chǎng)化自我持續(xù)發(fā)展，成為實(shí)現(xiàn)2020年和2030年非化石能源分別占一次能源消費(fèi)比重15%和20%目標(biāo)的重要力量。

具體任務(wù)：

1、開發(fā)利用目標(biāo)：到2020年底，太陽能發(fā)電裝機(jī)達(dá)到1.1億千瓦以上，其中，光伏發(fā)電裝機(jī)達(dá)到1.05億千瓦以上;太陽能熱發(fā)電裝機(jī)達(dá)到500萬千瓦。太陽能熱利用集熱面積達(dá)到8億平方米。到2020年，太陽能年利用量達(dá)到1.4億噸標(biāo)準(zhǔn)煤以上。

2、成本目標(biāo)：到2020年，光伏發(fā)電電價(jià)水平在2015年基礎(chǔ)上下降50%以上，在用電側(cè)實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)目標(biāo);太陽能熱發(fā)電成本低于0.8元/千瓦時(shí);太陽能供暖、工業(yè)供熱具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

3、技術(shù)進(jìn)步目標(biāo)：先進(jìn)晶體硅光伏電池產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)換效率達(dá)到23%以上，薄膜光伏電池產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)換效率顯著提高，若干新型光伏電池初步產(chǎn)業(yè)化。光伏發(fā)電系統(tǒng)效率顯著提升，實(shí)現(xiàn)智能運(yùn)維。太陽能熱發(fā)電效率實(shí)現(xiàn)較大提高，形成全產(chǎn)業(yè)鏈集成能力。

重點(diǎn)任務(wù)

1、大力推進(jìn)屋頂分布式光伏發(fā)電：到2020年建成100個(gè)分布式光伏應(yīng)用示范區(qū)，園區(qū)內(nèi)80%的新建建筑屋頂、50%的已有建筑屋頂安裝光伏發(fā)電。在具備開發(fā)條件的工業(yè)園區(qū)、經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)、大型工礦企業(yè)以及商場(chǎng)學(xué)校醫(yī)院等公共建筑，采取“政府引導(dǎo)、企業(yè)自愿、金融支持、社會(huì)參與”的方式，統(tǒng)一規(guī)劃并組織實(shí)施屋頂光伏工程。在太陽能資源優(yōu)良、電網(wǎng)接入消納條件好的農(nóng)村地區(qū)和小城鎮(zhèn)，推進(jìn)居民屋頂光伏工程，結(jié)合新型城鎮(zhèn)化建設(shè)、舊城鎮(zhèn)改造、新農(nóng)村建設(shè)、易地搬遷等統(tǒng)一規(guī)劃建設(shè)屋頂光伏工程，形成若干光伏小鎮(zhèn)、光伏新村。

2、拓展“光伏+”綜合利用工程：鼓勵(lì)結(jié)合荒山荒地和沿海灘涂綜合利用、采煤沉陷區(qū)等廢棄土地治理、設(shè)施農(nóng)業(yè)、漁業(yè)養(yǎng)殖等方式，因地制宜開展各類“光伏+”應(yīng)用工程，促進(jìn)光伏發(fā)電與其他產(chǎn)業(yè)有機(jī)融合，通過光伏發(fā)電為土地增值利用開拓新途徑。探索各類提升農(nóng)業(yè)效益的光伏農(nóng)業(yè)融合發(fā)展模式，鼓勵(lì)結(jié)合現(xiàn)代高效農(nóng)業(yè)設(shè)施建設(shè)光伏電站;在水產(chǎn)養(yǎng)殖條件好的地區(qū)，鼓勵(lì)利用坑塘水面建設(shè)漁光一體光伏電站;在符合林業(yè)管理規(guī)范的前提下，在宜林地、灌木林、稀疏林地合理布局林光互補(bǔ)光伏電站;結(jié)合中藥材種植、植被保護(hù)、生態(tài)治理工程，合理配建光伏電站。

3、實(shí)施光伏“領(lǐng)跑者”計(jì)劃：:設(shè)立達(dá)到先進(jìn)技術(shù)水平的“領(lǐng)跑者”光伏產(chǎn)品和系統(tǒng)效率標(biāo)準(zhǔn)，建設(shè)采用“領(lǐng)跑者”光伏產(chǎn)品的領(lǐng)跑技術(shù)基地，為先進(jìn)技術(shù)及產(chǎn)品提供市場(chǎng)支持，引領(lǐng)光伏技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級(jí)。結(jié)合采煤沉陷區(qū)、荒漠化土地治理，在具備送出條件和消納市場(chǎng)的地區(qū)，統(tǒng)一規(guī)劃有序建設(shè)光伏發(fā)電領(lǐng)跑技術(shù)基地，采取競(jìng)爭(zhēng)方式優(yōu)選投資開發(fā)企業(yè)，按照“領(lǐng)跑者”技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一組織建設(shè)。組織建設(shè)達(dá)到最先進(jìn)技術(shù)水平的前沿技術(shù)依托基地，加速新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。建立和完善“領(lǐng)跑者”產(chǎn)品的檢測(cè)、認(rèn)證、驗(yàn)收和保障體系，確保“領(lǐng)跑者”基地使用的光伏產(chǎn)品達(dá)到先進(jìn)指標(biāo)。

4、開展多種方式光伏扶貧：以主要解決無勞動(dòng)能力的建檔立卡貧困戶為目標(biāo)，因地制宜、分期分批推動(dòng)多種形式的光伏扶貧工程建設(shè)，覆蓋已建檔立卡280萬無勞動(dòng)能力貧困戶，平均每戶每年增加3000元的現(xiàn)金收入。確保光伏扶貧關(guān)鍵設(shè)備達(dá)到先進(jìn)技術(shù)指標(biāo)且質(zhì)量可靠，鼓勵(lì)成立專業(yè)化平臺(tái)公司對(duì)光伏扶貧工程實(shí)行統(tǒng)一運(yùn)營和監(jiān)測(cè)，保障光伏扶貧工程長期質(zhì)量可靠、性能穩(wěn)定和效益持久。