【文章內(nèi)容簡介】 能源歸根到底要依靠太陽能，太陽能是人類永恒發(fā)展的能源保證。 世界能源儲(chǔ)量分布 是不平衡的。石油儲(chǔ)量最多地區(qū)是中東占 %；天然氣和煤炭儲(chǔ)量最多是歐洲，各占 %和 45%。亞洲大洋洲除煤炭稍多（占 18%）以外，石油、天然氣都只有 5%多一點(diǎn)。據(jù)預(yù)測，全世界石油儲(chǔ)量只夠開采 30～ 40年，天然氣約 60年。 世界能源研究機(jī)構(gòu)對未來能源預(yù)測： ●日本預(yù)測化工石油燃料開采峰值在 2020～ 2030年； ● Shell公司預(yù)測化工石油燃料峰值在 2020～ 2030年； ●石油開采協(xié)會(huì)預(yù)測油氣開采峰值在 20xx年； ● BP預(yù)測油氣開采峰值在 20xx年 , 30～ 40年耗盡； ●華盛頓世界資源研究所預(yù)測 油氣峰值在 2019年。 隨著石油、煤炭、天然氣等化石能源日益緊張并逐漸逼近耗盡，水力資源有限并對生態(tài)產(chǎn)生影響，核材料出現(xiàn)緊缺和對環(huán)境、安全產(chǎn)生重大威脅，世界范圍內(nèi)頻繁出現(xiàn)能源短缺問題。表 表 2為世界和中國主要能源可采儲(chǔ)量，可以看出，我國和世界的能源狀況一樣不容樂觀。 22 表 1 20xx年世界和中國主要能源情況 煤炭 石油 天然氣 世界總可采儲(chǔ)量 9980億 t 1671億 t 195萬億 m3 中國可采儲(chǔ)量 1195億 t 48億 t m3 中國所占比例（ %） % % 1% 世界儲(chǔ)采比 218 41 63 中國儲(chǔ)采比 92 24 58 中國產(chǎn)量名次 1 5 18 表 2 20xx年我國能源剩余儲(chǔ)量和探明可開采年限 資源種類 煤炭（億噸） 石油 （億噸） 天然氣 （億立方米） 水力 (GW裝機(jī) ) 探明可開采量 1,145 32,736 11,704 353 可開 采年限 49－ 76 10－ 15 23－ 53 33－ 99 可開采到 2050－ 2077年 20xx－ 20xx年 2024－ 2054年 2034－ 2100年 綜合上述預(yù)測，本世紀(jì)人類能源結(jié)構(gòu)將發(fā)生根本性變革?；?工石油燃料開采峰值距今只有十幾到二十幾年，對于能源結(jié)構(gòu)變化來說是已經(jīng)逼近。因此開發(fā)可再生能源和新能源不但是非常必要的，而且是非常緊迫的。隨著技術(shù)的不斷革新和國家政策的扶持，光伏發(fā)電系統(tǒng)將在未來社會(huì)能源供應(yīng)中占有越來越大的比重。 23 （ 3）項(xiàng)目建設(shè)是環(huán)境保護(hù)的需求 傳統(tǒng)能源對環(huán)境造成的嚴(yán)重污染是不容忽視的，在節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境的前提下發(fā)展經(jīng)濟(jì)已成為人們的共識(shí)，即“ 3E”課題 — 能源（ energy）、經(jīng)濟(jì)（ economy）、環(huán)境（ envirnorment）。 1997年 12月由聯(lián)合國 150多個(gè)國家代表簽署的關(guān)于氣候變化 的框架協(xié)定，要求世界各國改變能源利用方式，從煤和石油逐漸轉(zhuǎn)化為可再生能源，從而徹底改變?nèi)祟惏l(fā)展與能源危機(jī)和環(huán)境污染之間的矛盾。對使用煤炭占能源 70%的我國來說，化工、石油燃料的供應(yīng)和大氣污染的壓力越來越重，見表 3。不久的將來，若實(shí)施全球限制排放政策，將對我國的能源利用產(chǎn)生較大影響。 表 3 20xx年我國能源污染物年排放濃度 項(xiàng)目 全國均值 南方城市 均值 北方城市 均值 WHO推薦 標(biāo)準(zhǔn) SO2 排放濃度 70μ g/m3 65μ g/m3 81μ g/m3 4060μg/m3 TSP排放濃度 301μg/m3 3μ g/m3 381μg/m3 4060μg/m3 我國在 21世紀(jì)石油戰(zhàn)略框架基礎(chǔ)上，頒布了《可再生能源法》，形成了能源、環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展三大基本發(fā)展戰(zhàn)略，并在“十一五”規(guī)劃中以循環(huán)經(jīng)濟(jì)和節(jié)約型社會(huì)的發(fā)展模式 24 予以具體體現(xiàn)。從表 4可以看出，太陽能作為清潔能源，將在能源供應(yīng)中占據(jù)越來越重要的地位。 第二節(jié) 項(xiàng)目建設(shè)的可行性 太陽能發(fā)電站的獨(dú)特特點(diǎn)和優(yōu)勢 用于太陽能電池將太陽能直接轉(zhuǎn)換為電能的“太陽光發(fā)電裝置”，其本身的優(yōu)點(diǎn)是輸入的太陽光線儲(chǔ)量無限，并且“免費(fèi)”，除此之外，作為未來的能源資源，具有其他 發(fā)電裝置不可比擬的獨(dú)特特征，總結(jié)起來有如下幾點(diǎn)： （ 1）沒有運(yùn)轉(zhuǎn)部件，可以安靜的產(chǎn)生清潔能源。從光能轉(zhuǎn)換成電能是由半導(dǎo)體特有的量子效應(yīng)而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)換法，不像火力發(fā)電和原子能發(fā)電，需要渦輪和發(fā)電機(jī)這樣的轉(zhuǎn)動(dòng)部分，且沒有噪聲以及放射源泄漏或爆炸的危險(xiǎn)，當(dāng)然也沒有有害氣體的產(chǎn)生，是無公害的清潔能源轉(zhuǎn)換方法。 （ 2）維護(hù)簡單，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和無人化。因?yàn)闆]有轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械和高溫高壓部分，因此就沒有所謂的機(jī)械磨損，也不需要潤滑油。也就是說，就像已經(jīng)被證實(shí)的人造衛(wèi)星和無人電燈等所使用的電源一樣，運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)簡單，容易實(shí)現(xiàn)裝置自動(dòng)化 和無人化。 （ 3）光發(fā)電是對廢棄能源的有效利用。有人會(huì)因太陽光發(fā)電的轉(zhuǎn)換效率很低而否定它，其實(shí)不能把太陽光發(fā)電與使用化石燃料發(fā)電的蒸氣渦輪、氣體渦輪等與轉(zhuǎn)換效率有關(guān) 25 的議論混在一起，即如果火力發(fā)電的綜合效率為 38％的話，那么就意味著有 62％的重油被白白的燒掉，并且造成了大氣的污染。與此相比，太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率雖為 15%,但它卻沒有消耗任何燃料，只是把本來放棄的能量的 15％轉(zhuǎn)變成電能而有效的利用起來了，從這一點(diǎn)來講是有很大的區(qū)別的。 （ 4）對城市供電高峰的平峰供獻(xiàn)。發(fā)電設(shè)備建設(shè)周期很長，運(yùn)行以后無法在短時(shí)間內(nèi) 增加尖峰時(shí)所需電力。而且，城市供電十分不均衡，例如，白天比晚上的用電量大，一般中午 13－ 15時(shí)為峰值；夏季由于用空調(diào)用電量要比冬季用電量增大很多。其應(yīng)對的辦法，如核電就用抽水蓄能水力發(fā)是以削平電力峰值。太陽能發(fā)電就可以在城市近幾年力高峰時(shí)，與交流電網(wǎng)并網(wǎng)，并補(bǔ)足峰值負(fù)荷的不足，起到“平峰”作用。而且太陽能發(fā)電的電力負(fù)荷曲線賜好與城市電力的需求相吻合。例如，太陽能發(fā)電輸出最大功率正好是中午 12－15時(shí)，太陽能發(fā)電也是夏季比冬季高。目前，國外“太陽能空調(diào)器”產(chǎn)品已經(jīng)實(shí)用化，太陽能發(fā)電提供了容量約空調(diào)的50％，主 要起“平峰”作用。 （ 5）電源多樣化，可以安全可靠的供電。常規(guī)能源有火力、水力、核電等新能源則有風(fēng)力、太陽能等。多種能源發(fā)、供電，對一個(gè)國家的安全、可靠供電有利，將不會(huì)依賴特點(diǎn)的燃料供給。特別是自然災(zāi)害之際，學(xué)校、醫(yī)院、公園 26 都需事先設(shè)置緊急的太陽能發(fā)電設(shè)備用電源。 項(xiàng)目區(qū)基本情況 （ 1） 地理 交通 位于河南省西部，北依十五朝古都 ，緊臨世界文化遺產(chǎn)龍門石窟；南與中國最美的地方 — 白云山所處嵩縣一衣帶水；鄭少洛高速公路把 與中岳嵩山及著名的中國武術(shù)發(fā)源地少林寺連在同一條線上；西與 宜陽 接壤?？偯娣e1234平方公里，總?cè)丝? 。 是全省 23個(gè)對外開放重點(diǎn)縣、35個(gè)擴(kuò)權(quán)縣和鄭洛城市工業(yè)走廊縣之一 。 區(qū)位優(yōu)越，交通便利?？h城北距古都 29公里，東距省會(huì)鄭州 148公里，焦枝（焦作－枝城）鐵路貫穿全境，洛界（ — 安徽界首）、洛盧（ — 盧氏）、鄭盧（鄭州 — 盧氏）三條省級干線公路，寧洛（二廣）高速公路、洛欒旅游快速通道及 西南環(huán)高速公路、鄭少洛高速公路以及縱橫交錯(cuò)的縣鄉(xiāng)公路交匯成四通八達(dá)的交通網(wǎng)絡(luò)。據(jù)統(tǒng)計(jì)全縣目前通車總里程達(dá) 160余公里。 （ 2）綜合經(jīng)濟(jì) 縣 20xx上半年完成地區(qū)生產(chǎn)總值 ，比去年同期增長 %。其中第一產(chǎn)業(yè) ，增長 %；第二產(chǎn)業(yè) ，增長 %；第三產(chǎn)業(yè) ，增長 %。上半年，該縣 GDP 增速高于全省平均增速 分點(diǎn)，高 27 于全市平均增速 。 縣經(jīng)濟(jì)突飛猛進(jìn)，全縣初步形成了煤電鋁一體化產(chǎn)業(yè)格局。 產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)規(guī)劃為 “ 一區(qū)二園 ” ，總規(guī)劃占地面積 20平方公里，其中東園 ，西園 里。東園位于水寨鎮(zhèn) 、白沙鎮(zhèn) 鏡內(nèi)，西至焦枝鐵路線、伊電集團(tuán)碳素廠西側(cè)，東至磨料磨具 工業(yè)園區(qū)西 側(cè)，北至上天院至常嶺一線，南至硅工業(yè)園區(qū)南側(cè)，主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)以電、鋁及鋁深加工、硅、磨料磨具、機(jī)械裝備制造業(yè)為主。西園位于城關(guān)鎮(zhèn)境內(nèi)，北至西南環(huán)高速公路 北站，南至城關(guān)鎮(zhèn)周村，西至沲欒公路，東于洛欒旅游快速通道 ，主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)以高新技術(shù)、勞動(dòng)密集型和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)為主。 從 20xx年起， 縣財(cái)政三年內(nèi)每年預(yù)算不低于 1000萬元專項(xiàng)資金，支持產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。按照 “ 七通一平 ” 的要求，通路、通水、通電、通電訊、通燃?xì)狻⑼ㄅ瘹?、通污水管網(wǎng)和場地平整，高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量建設(shè)產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施，為企業(yè)提供入駐保障。 新入?yún)^(qū)企業(yè)從建成之日起，前三年按稅收大小由縣、鄉(xiāng)二級按本級收入給予獎(jiǎng)勵(lì)，第一年獎(jiǎng)勵(lì) 80%，第二年獎(jiǎng)勵(lì) 50%，第三年獎(jiǎng)勵(lì) 30%，支持企業(yè)發(fā)展壯大。對鄉(xiāng)鎮(zhèn)引資入駐項(xiàng)目建成投產(chǎn)后，每年入庫稅收地方留成部分按照縣財(cái) 政管理體制，由招 商 引資鄉(xiāng)鎮(zhèn)和產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)所在鄉(xiāng)鎮(zhèn)按 7： 3比例共享。對入?yún)^(qū)創(chuàng)業(yè)的高級技術(shù)人才，適當(dāng)解決科研經(jīng)費(fèi)、給予住房 28 補(bǔ)貼、家屬隨適及安置子女就近入學(xué)。 第三章 市場分析 第一節(jié) 國際光伏發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)用情況介紹 國際上太陽能光伏發(fā)電應(yīng)用主要集中在歐洲，其中，德國、西班牙為了鼓勵(lì)可再生能源發(fā)電，頒布了“購電法”以吸引投資；英國早期實(shí)施“非化石燃料公約”制度，為可再生能源發(fā)展創(chuàng)造條件；美國有些州及澳大利亞和日本等國實(shí)施配額制（ RPS），要求在電力供應(yīng)中可再生電力的比例要達(dá)到一定的程度。以立法的形式強(qiáng)制社會(huì)接納 和開發(fā)可再生能源。 其次制定重大發(fā)展計(jì)劃，切實(shí)推動(dòng)可再生能源發(fā)展。歐盟在能源政策白皮書中，把可再生能源視為“提高能源競爭力，保證供應(yīng)安全和環(huán)境保護(hù)”三大戰(zhàn)略目標(biāo)的關(guān)鍵，制定了 20xx年可再生能源要占?xì)W盟總能源消耗的 12%的雄偉目標(biāo)，其中，光伏發(fā)電增加到 3GW。 由于這些發(fā)達(dá)國家從政策上對太陽能等可再生能源的重視，大大刺激了太陽能發(fā)電站的發(fā)展，如：德國實(shí)施 10萬屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)，美國計(jì)劃實(shí)施 100萬屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)，日本則采用補(bǔ)貼措施鼓勵(lì)開發(fā)利用太陽能，最高補(bǔ)貼達(dá) 50%。進(jìn)入 20世紀(jì) 90年代，以歐盟為代表的地 區(qū)集團(tuán)，大力開發(fā)利用可再生能源，取得了積極的效果。連續(xù) 10年來，可再生能 29 源發(fā)電的年增長速度都在 15%以上。近年來，以德國、西班牙為代表的一些國家通過立法等方式，進(jìn)一步加快了可再生能源的發(fā)展速度，這些國家 1999年以來可再生能源年均增長速度均在 30%以上。 在歐盟、北美等發(fā)達(dá)國家，在政府立法推動(dòng)下，太陽能發(fā)電應(yīng)用呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的趨勢，屋頂發(fā)電和并網(wǎng)發(fā)電已非常普遍。 綜上所述，世界各種權(quán)威機(jī)構(gòu)對可再生能源替代速度和光伏發(fā)電未來前景的預(yù)測具有高度一致性。我們有理由相信這些預(yù)測結(jié)果具有很高的科學(xué)性和可信度，因而具有 重要的參考價(jià)值。這些預(yù)測充分說明可再生能源替代化石燃料的緊迫性和必然性，說明光伏發(fā)電未來的重要戰(zhàn)略地位。 第二節(jié) 國內(nèi)光伏發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)用情況介紹 （ 1）中國電力現(xiàn)狀和未來電力缺口分析 中國的電力供應(yīng)在 20xx年以前并不緊張。 20xx年以后，由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛，電力需求以每年超過 20%的速度增長，20xx年全國出現(xiàn)電力供應(yīng)嚴(yán)重不足的現(xiàn)象，電力供應(yīng)的緊張情況在相當(dāng)長的時(shí)期內(nèi)都不會(huì)緩解。 20xx年全國電力裝機(jī)容量 35657萬千瓦，其中：煤電占 %，發(fā)電量 16542億千瓦時(shí)，煤電占 %。表 6給出了 20xx年我國電力裝機(jī)和發(fā)電情況。 30 按照目前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢和中國的資源情況， 20xx年和2020年的電力供應(yīng)單靠傳統(tǒng)的煤、水、核是不夠的，尚存在一定的缺口，需要由可再生能源發(fā)電來填補(bǔ)。 表 5 20xx年中國電力裝機(jī)和發(fā)電情況（電力科學(xué)院） 發(fā)電方式 裝機(jī)容量（ 10MW） 發(fā)電量（億千瓦時(shí)） 容 量 占總量百分比 電 量 占總量百分比 （ 10MW） （ %） （億千瓦時(shí)） （ %） 火電 26554 13522 水電 8607 2746 核電 446 265 總計(jì) 35657 100 16542 100 光伏發(fā)電系統(tǒng)將在中國未來的電力供應(yīng)中扮演重要的角色，預(yù)計(jì)到 20xx年中國的光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量將達(dá)到600MWp， 2020年累計(jì)裝機(jī)將達(dá)到 30GWp， 2050年將達(dá)到100GWp。根據(jù)電力科學(xué)院的預(yù)測，到 2050年中國可再生能源發(fā)電將占到全國總電力裝機(jī)的 25%，其中光伏發(fā)電占 5%以上。 表 6 20xx和 2020年中國發(fā)電裝機(jī)預(yù)測（ GW）（電力科學(xué)院） 年 煤 水 核 缺口 總計(jì) 20xx 400 135 37 31 % % % % 100% 2020 592 220 36 102 950 % % % % 100% 圖 1 中國 20xx年常規(guī)發(fā)電裝機(jī)和缺口預(yù)測 圖 2 中國 2020年常規(guī)發(fā)電裝機(jī)和缺口預(yù)測 （ 2）中國太陽能的資源狀況 我國地處北半球，土地遼闊，幅員廣大，國土總面積達(dá)960萬平方公里。南從北緯 4o的曾母暗沙，北到北緯 漠河，西自東經(jīng) 73o的帕米耳高原，東至東經(jīng) 135o的黑龍江與