【正文】 及生活供電，一些發(fā)達(dá)國(guó)家還可與區(qū)域電網(wǎng)并網(wǎng)實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)。目前從民用的角度，在國(guó)外技術(shù)研究趨于成熟且初具產(chǎn)業(yè)化的是 光伏 建筑 (照明 )一體化 技術(shù)，而國(guó)內(nèi)主要研究生產(chǎn)適用于無(wú)電地區(qū)家庭照明用的小型太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)。 1 光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景 發(fā)展新能源是人類社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì) 目前人類的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，石油、煤炭、天然氣、鈾等礦物資源，占到了人類能源供給量的 80%以上。世界目前的日原油消耗量約為 8500萬(wàn)桶，并仍以每年 1%的速度在增長(zhǎng)。按現(xiàn)在的消耗量，到 2020年，全球?qū)⑾牡魪慕?jīng)濟(jì)成 本和技術(shù)角度考慮都較容易開(kāi)發(fā)的全部石油儲(chǔ)量的一半。盡管地質(zhì)勘探技術(shù)在不斷的進(jìn)步，但所探明的新的石油儲(chǔ)量明顯減少，現(xiàn)有石油消費(fèi)量同新勘探到的石油量的比例是 4∶1 。美國(guó)石油業(yè)協(xié)會(huì)估計(jì)，地球上尚未開(kāi)采的原油儲(chǔ)藏量已不足兩萬(wàn)億桶，可供人類開(kāi)采時(shí)間不超過(guò) 60年，而且隨著易開(kāi)采部分的開(kāi)采殆盡，開(kāi)采的成本將越來(lái)越高。天然氣儲(chǔ)備估計(jì)在 131800152900兆立方米，將在 5765年內(nèi)枯竭。煤的儲(chǔ)量約為 5600億噸，可以供應(yīng)約 160年。鈾的年開(kāi)采量目前為每年 6萬(wàn)噸，可維持 70年左右。如果礦石資源一旦短缺，而新的能源體系又 沒(méi)有完全建立，將有可能造成全球性的能源危機(jī)，從而導(dǎo)致全球性的經(jīng)濟(jì)危機(jī)。 傳統(tǒng)的初級(jí)能源除了不可再生所造成的有限性外，另一個(gè)弊端就是使用后對(duì)環(huán)境的污染性。石油和煤燃燒后所產(chǎn)生的二氧化碳、二氧化硫等氣體的大量直接排放所造成的溫室效應(yīng)、臭氧層空洞、酸雨等問(wèn)題，如再不加以控制就會(huì)對(duì)人類的生存環(huán)境造成災(zāi)難性的后果。 面對(duì)資源枯竭，環(huán)境惡化所造成的能源危機(jī)，人類已經(jīng)意識(shí)到它的嚴(yán)重性，許多國(guó)家開(kāi)始從節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境入手試圖解決能源危機(jī)，但卻無(wú)法改變現(xiàn)有礦物資源的儲(chǔ)量有限性及使用后對(duì)環(huán)境的污染性這兩個(gè)不爭(zhēng) 的事實(shí)，而只能在一定程度上對(duì)危機(jī)進(jìn)行緩解。解決能源危機(jī)的根本途徑也是最終途徑就是尋找一種可再生的清潔型新能源。 未來(lái)將被廣泛使用的新能源中，首先在能源總量上必須能滿足人類對(duì)能源的整體需求水平。其次，將完全替代傳統(tǒng)能源的新能源會(huì)遍布人類生活的每一個(gè)角江西渝州科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 2 頁(yè) 落。從目前的發(fā)展態(tài)勢(shì)看，太陽(yáng)能、風(fēng)能及核能 (聚變 )將成為未來(lái)人類社會(huì)的主流能源，與后兩者相比，除了以大規(guī)模電站形式的應(yīng)用外，太陽(yáng)能更易于應(yīng)用于人們的日常生活，前景和市場(chǎng)更為廣闊。石油、煤炭等礦物資源都是地球數(shù)億年來(lái)對(duì)太陽(yáng)能的儲(chǔ)存所形成，跨過(guò)這些媒介直接應(yīng)用 太陽(yáng)能將是人類生產(chǎn)力的一次飛躍。太陽(yáng)能憑借其分布的廣泛性，資源清潔性、能源可再生性以及技術(shù)發(fā)展的充分性，必將在未來(lái)替代傳統(tǒng)能源。 太陽(yáng)能行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 隨著原油價(jià)格的不斷上漲以及環(huán)境氣候問(wèn)題的倍受關(guān)注，各國(guó)政府尤其是發(fā)達(dá)國(guó)家日益重視太陽(yáng)能行業(yè)的發(fā)展，在政策的大力支持下，光伏產(chǎn)業(yè)贏來(lái)了行業(yè)發(fā)展的高峰期。最近 10年太陽(yáng)電池及組件生產(chǎn)的年平均增長(zhǎng)率達(dá)到 33%，最近 5年的年平均增長(zhǎng)率達(dá)到 43%， 2020年世界太陽(yáng)電池產(chǎn)量達(dá)到 2500MW，累計(jì)發(fā)貨量達(dá)到8500MW。 從需求方面看，目前全球光伏市場(chǎng)增長(zhǎng)最快的 分別為德國(guó)、日本和美國(guó)。其中德國(guó) 2020年新增總量達(dá) 1153MW，超過(guò)全球增長(zhǎng)總額的 40%，日本和美國(guó)分別達(dá)到 140MW。從供給方面看，日本、德國(guó)分居前兩位，其中 SHARP的產(chǎn)量達(dá) 434MW，占全球生產(chǎn)總量的 %。值得關(guān)注的是中國(guó) 2020年太陽(yáng)電池的產(chǎn)量達(dá)到 ，緊隨日本和德國(guó)之后，位居世界第三大光伏電池生產(chǎn)國(guó)。 由于光伏發(fā)電目前的發(fā)電成本仍是傳統(tǒng)能源發(fā)電成倍的 8倍左右，完全依靠市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的話，光伏產(chǎn)業(yè)將舉步維艱，所以政策扶植成為當(dāng)前推動(dòng)光伏市場(chǎng)的增長(zhǎng)的主要?jiǎng)恿ΑＲ缘聡?guó)為例， 1990年，德國(guó)議會(huì)批準(zhǔn)了《電力購(gòu)買法》，并啟動(dòng) 1000屋頂計(jì)劃，德國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)開(kāi)始起步。 2020年，德國(guó)議會(huì)通過(guò)了《可再生能源法》，并于 2020年進(jìn)行了修訂，施行購(gòu)電補(bǔ)償法，根據(jù)不同的太陽(yáng)能發(fā)電形式，政府給予為期 20年， /度的補(bǔ)貼，每年遞減 %。購(gòu)電補(bǔ)償法的推出成為德國(guó)光伏市場(chǎng)增長(zhǎng)的催化劑，在推出后的短短幾年之內(nèi)，德國(guó)光伏市場(chǎng)迅速發(fā)展，一舉超過(guò)日本成為世界最大的光伏市場(chǎng)，行業(yè)的景氣也催生了 QCells，Solarworld等一批世界級(jí)的光伏企業(yè)。 在光伏產(chǎn)品中，晶體硅太 陽(yáng)能電池是太陽(yáng)能電池的主流，與半導(dǎo)體工業(yè)用電子級(jí)晶體硅相比，太陽(yáng)能級(jí)多晶硅的純度要求較低，為 %，而前者需要的純度達(dá)到 %。 1998年之前，太陽(yáng)能電池用硅主要來(lái)自于半導(dǎo)體工業(yè)的純度達(dá)不到要求的廢料及加工中產(chǎn)生的邊角料。 98年之后，由于太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展，半導(dǎo)體廢料難以滿足需求，多晶硅供應(yīng)商才開(kāi)始利用過(guò)剩產(chǎn)能向太陽(yáng)能電池生產(chǎn)商提供太陽(yáng)能級(jí)多晶硅。太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)用硅量逐年擴(kuò)大，至 2020年太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)開(kāi)始與微電子產(chǎn)業(yè)在硅材料的消耗上首次平分秋色 (太陽(yáng)能的使用達(dá)到了 48%)。光伏市場(chǎng) 對(duì)于多晶硅產(chǎn)業(yè)的發(fā)展已經(jīng)具有舉足輕重的作用，光伏產(chǎn)業(yè)的原料來(lái)源逐步從使用等外品多晶硅、直拉單晶硅頭尾料開(kāi)始大量采用 SoG(太陽(yáng)能電池級(jí) )硅。 當(dāng)光伏產(chǎn)業(yè)以連續(xù)五年超過(guò) 40%的速度向前發(fā)展時(shí)，突然擴(kuò)張的市場(chǎng)需求使上游原材料多晶硅的供給出現(xiàn)了空前的緊缺，多晶硅價(jià)格一路上揚(yáng)，從 2020年的$24/k上漲到目前現(xiàn)貨價(jià)格超過(guò) $300/kg，高企的原料價(jià)格成為環(huán)繞在下游生產(chǎn)商心頭揮之不去的夢(mèng)魘。 多晶硅的價(jià)格上漲主要原因除了由于光伏產(chǎn)業(yè)的超預(yù)期增長(zhǎng)，使下游需求急速增加外，多晶硅的產(chǎn)能擴(kuò)張困難，不能馬上彌 補(bǔ)需求缺口也是重要因素。由于江西渝州科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 3 頁(yè) 滿足太陽(yáng)能電池生產(chǎn)需要的高純度硅生產(chǎn)的核心技術(shù)掌握在西方發(fā)達(dá)國(guó)家少數(shù)幾家企業(yè)手中，加之高純度硅料也可用于軍事工業(yè)，從而使引進(jìn)此項(xiàng)核心技術(shù)非常困難。同時(shí)，從投資角度來(lái)看，一個(gè) 1000噸左右的多晶硅生產(chǎn)線，就如同一個(gè)中型的現(xiàn)代石化公司，不僅工程設(shè)計(jì)復(fù)雜，耗電量高 (年產(chǎn)千噸多晶硅的生產(chǎn)線需要的供電裝機(jī)容量為 ，年總用電量為 )，而且在國(guó)內(nèi)的總投資更是高達(dá) 10億元，而 1000噸 /年目前也 是全球公認(rèn)的高純度硅料生產(chǎn)的最小經(jīng)濟(jì)規(guī)模。更為重要的是，進(jìn)入這 產(chǎn)業(yè)最重要的門檻并 不是資本，而