【正文】 及生活供電，一些發(fā)達國家還可與區(qū)域電網(wǎng)并網(wǎng)實現(xiàn)互補。目前從民用的角度，在國外技術(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)，而國內(nèi)主要研究生產(chǎn)適用于無電地區(qū)家庭照明用的小型太陽能發(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發(fā)展的必然趨勢 目前人類的能源消費結(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 8500萬桶，并仍以每年 1%的速度在增長。按現(xiàn)在的消耗量，到 2020年，全球?qū)⑾牡魪慕?jīng)濟成 本和技術(shù)角度考慮都較容易開發(fā)的全部石油儲量的一半。盡管地質(zhì)勘探技術(shù)在不斷的進步，但所探明的新的石油儲量明顯減少，現(xiàn)有石油消費量同新勘探到的石油量的比例是 4∶1 。美國石油業(yè)協(xié)會估計，地球上尚未開采的原油儲藏量已不足兩萬億桶，可供人類開采時間不超過 60年，而且隨著易開采部分的開采殆盡，開采的成本將越來越高。天然氣儲備估計在 131800152900兆立方米，將在 5765年內(nèi)枯竭。煤的儲量約為 5600億噸，可以供應(yīng)約 160年。鈾的年開采量目前為每年 6萬噸，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 沒有完全建立，將有可能造成全球性的能源危機，從而導(dǎo)致全球性的經(jīng)濟危機。 傳統(tǒng)的初級能源除了不可再生所造成的有限性外，另一個弊端就是使用后對環(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、酸雨等問題，如再不加以控制就會對人類的生存環(huán)境造成災(zāi)難性的后果。 面對資源枯竭，環(huán)境惡化所造成的能源危機，人類已經(jīng)意識到它的嚴重性，許多國家開始從節(jié)約能源，保護環(huán)境入手試圖解決能源危機，但卻無法改變現(xiàn)有礦物資源的儲量有限性及使用后對環(huán)境的污染性這兩個不爭 的事實，而只能在一定程度上對危機進行緩解。解決能源危機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)能源的新能源會遍布人類生活的每一個角江西渝州科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 2 頁 落。從目前的發(fā)展態(tài)勢看，太陽能、風能及核能 (聚變 )將成為未來人類社會的主流能源，與后兩者相比，除了以大規(guī)模電站形式的應(yīng)用外，太陽能更易于應(yīng)用于人們的日常生活，前景和市場更為廣闊。石油、煤炭等礦物資源都是地球數(shù)億年來對太陽能的儲存所形成，跨過這些媒介直接應(yīng)用 太陽能將是人類生產(chǎn)力的一次飛躍。太陽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，必將在未來替代傳統(tǒng)能源。 太陽能行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 隨著原油價格的不斷上漲以及環(huán)境氣候問題的倍受關(guān)注，各國政府尤其是發(fā)達國家日益重視太陽能行業(yè)的發(fā)展，在政策的大力支持下，光伏產(chǎn)業(yè)贏來了行業(yè)發(fā)展的高峰期。最近 10年太陽電池及組件生產(chǎn)的年平均增長率達到 33%，最近 5年的年平均增長率達到 43%， 2020年世界太陽電池產(chǎn)量達到 2500MW，累計發(fā)貨量達到8500MW。 從需求方面看，目前全球光伏市場增長最快的 分別為德國、日本和美國。其中德國 2020年新增總量達 1153MW，超過全球增長總額的 40%，日本和美國分別達到 140MW。從供給方面看，日本、德國分居前兩位，其中 SHARP的產(chǎn)量達 434MW，占全球生產(chǎn)總量的 %。值得關(guān)注的是中國 2020年太陽電池的產(chǎn)量達到 ，緊隨日本和德國之后，位居世界第三大光伏電池生產(chǎn)國。 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，完全依靠市場驅(qū)動的話，光伏產(chǎn)業(yè)將舉步維艱，所以政策扶植成為當前推動光伏市場的增長的主要動力。以德國為例， 1990年，德國議會批準了《電力購買法》，并啟動 1000屋頂計劃，德國光伏產(chǎn)業(yè)開始起步。 2020年，德國議會通過了《可再生能源法》，并于 2020年進行了修訂，施行購電補償法，根據(jù)不同的太陽能發(fā)電形式，政府給予為期 20年， /度的補貼，每年遞減 %。購電補償法的推出成為德國光伏市場增長的催化劑，在推出后的短短幾年之內(nèi)，德國光伏市場迅速發(fā)展，一舉超過日本成為世界最大的光伏市場，行業(yè)的景氣也催生了 QCells，Solarworld等一批世界級的光伏企業(yè)。 在光伏產(chǎn)品中，晶體硅太 陽能電池是太陽能電池的主流，與半導(dǎo)體工業(yè)用電子級晶體硅相比，太陽能級多晶硅的純度要求較低，為 %，而前者需要的純度達到 %。 1998年之前，太陽能電池用硅主要來自于半導(dǎo)體工業(yè)的純度達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)商才開始利用過剩產(chǎn)能向太陽能電池生產(chǎn)商提供太陽能級多晶硅。太陽能電池產(chǎn)業(yè)用硅量逐年擴大，至 2020年太陽能產(chǎn)業(yè)開始與微電子產(chǎn)業(yè)在硅材料的消耗上首次平分秋色 (太陽能的使用達到了 48%)。光伏市場 對于多晶硅產(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)的原料來源逐步從使用等外品多晶硅、直拉單晶硅頭尾料開始大量采用 SoG(太陽能電池級 )硅。 當光伏產(chǎn)業(yè)以連續(xù)五年超過 40%的速度向前發(fā)展時，突然擴張的市場需求使上游原材料多晶硅的供給出現(xiàn)了空前的緊缺，多晶硅價格一路上揚，從 2020年的$24/k上漲到目前現(xiàn)貨價格超過 $300/kg，高企的原料價格成為環(huán)繞在下游生產(chǎn)商心頭揮之不去的夢魘。 多晶硅的價格上漲主要原因除了由于光伏產(chǎn)業(yè)的超預(yù)期增長，使下游需求急速增加外，多晶硅的產(chǎn)能擴張困難，不能馬上彌 補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（論文） 第 3 頁 滿足太陽能電池生產(chǎn)需要的高純度硅生產(chǎn)的核心技術(shù)掌握在西方發(fā)達國家少數(shù)幾家企業(yè)手中，加之高純度硅料也可用于軍事工業(yè)，從而使引進此項核心技術(shù)非常困難。同時，從投資角度來看，一個 1000噸左右的多晶硅生產(chǎn)線，就如同一個中型的現(xiàn)代石化公司，不僅工程設(shè)計復(fù)雜，耗電量高 (年產(chǎn)千噸多晶硅的生產(chǎn)線需要的供電裝機容量為 ，年總用電量為 )，而且在國內(nèi)的總投資更是高達 10億元，而 1000噸 /年目前也 是全球公認的高純度硅料生產(chǎn)的最小經(jīng)濟規(guī)模。更為重要的是，進入這 產(chǎn)業(yè)最重要的門檻并 不是資本，而