太阳能发电厂
责任编辑：chineselng 浏览：3220次 时间： 2008-09-03 12:35:34
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摘要:简介 太阳能发电厂是一种用可再生能源——太阳能来发电的工厂，它利用把太阳能转换为电能的光电技术来工作的。目前德国利用太阳能来发电可供55万个家庭用电所需，是利用太阳能发电的世界冠军。目前，太阳电地主要有单晶硅、多晶硅、非晶态硅三种。单晶硅太阳电池变..
关键词：太阳能发电厂
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太阳能发电厂是一种用可再生能源——太阳能来发电的工厂，它利用把太阳能转换为电能的光电技术来工作的。目前德国利用太阳能来发电可供55万个家庭用电所需，是利用太阳能发电的世界冠军。 目前，太阳电地主要有单晶硅、多晶硅、非晶态硅三种。单晶硅太阳电池变换效率最高，已达20％以上，但价格也最贵。非晶态硅太阳电池变换效率最低，但价格最便宜，今后最有希望用于一般发电的将是这种电池。一旦它的大面积组件光电变换效率达到10％，每瓦发电设备价格降到1－2美元时，便足以同现在的发电方式竞争。估计本世纪末便可达到这一水平。 根据世界能源权威机构的分析，世界已探明的主要矿物燃料储量和开采量不容世人乐观。石油剩余可采年限仅有41年，其年占世界能源总消耗量的40.5%；天然气剩余可采年限61.9年，其年占世界能源总消耗量的24.10%；煤炭剩余可采年限230年，其年占世界能源总消耗量的25.2%；铀剩余可采年限73年，其年占世界能源总消耗量的7.6%；另有水力，其年占世界能源总消耗量的2.6%。 传统的燃料能源正在一天天减少，能源问题已经成为不容忽视的全球性问题。寻找新能源，已经成为当务之急。很快人们就把目光聚焦在了身边的可再生能源，风能、太阳能、地热、生物质发电……这些新能源都成为替代传统一次性能源的新目标。而每天丰富的太阳辐射能是取之不尽、用之不竭的，无污染，廉价，是人类能够自由利用的能源，成为最先纳入人们视野的最佳选择。太阳能每秒钟到达地面的能量高达80万千瓦，如果把地球表面0.1%的太阳能转为电能，转变率为5%，每年发电量可达5.6×1012万千瓦时，相当于目前世界上能耗的40倍左右。我国是太阳能资源丰富的国家之一。我国有荒漠面积108万平方公里，主要分布在光照资源丰富的西北地区。1平方公里面积可安装100兆瓦光伏阵列，每年可发电1.5亿度；如果开发利用1％的荒漠，就可以发出相当于我国2003年全年的耗电量。目前，在我国的北方、沿海等很多地区，每年的日照量都在2000小时以上，海南更是达到了2400小时以上，是名副其实的太阳能资源大国。 如此巨大的能源储备，我们开发的情况又是如何呢？ 太阳电池能将太阳能转换成直流电能，太阳电池的生产是光伏产业链中最关键的一环。目前世界上应用最广泛的太阳电池是晶体硅太阳电池，而生产晶体硅太阳电池的原材料——高纯度多晶硅在我国却极度短缺，绝大部分需要依赖进口。 据中国工程院的专家调查，2005年我国对多晶硅的需求量为3800吨，其中光伏产业需求2691吨，而2004年我国多晶硅的产量只有60吨，即使全部供应光伏产业，也仅是市场需求的2.6%，其余只能依赖进口。从而形成了中国光伏产业著名的“两头在外”现象：九成以上的原材料依赖进口，九成以上的产品出口。表面上原因是太阳能电池成本过高，暂不适于国内广泛应用。而造成这一现象直接原因在于技术跟不上，原材料受控。 太阳能光伏电池的制造链为：石英砂——多晶硅——切割变为硅片（或者变为单晶硅）——电池以及电池组件（单个电池片无法发电），再将组件组合，最后安装在工程项目上用于发电。 跨国公司垄断的产品，恰恰就是多晶硅。全球的七大公司，几乎控制了所有的高纯度多晶硅销售和制造，他们既不合作、也不合资，技术完全封闭。 事实上，多晶硅的上游原材料石英砂在我国并不缺乏。不少海外的多晶硅公司都从中国直接采购。但中国企业对于硅的提纯技术，一直毫无进展。上世纪90年代，国内有40多家小型公司都在研究多晶硅技术，但就是没有一家公司可以承担大型的多晶硅生产。技术瓶颈无法突破，处处毕将受制于人，所以即使有原材料无技术，也只能成为廉价的国外环保产业加工厂。从而也导致了我过太阳能产业裹足不前。太阳能电池发电的成本与传统的煤炭发电成本比，目前太阳能发电的上网电价则约为3.5元/千瓦时，是普通发电机组上网电价的10倍左右，如此高昂的费用，显然没有普及的可能，所以我们也只好在享受暖暖阳光的同时，看着大量的能源在身边流失，而无能为力！ 为了使太阳能发电早日亲近于民，国内研究机构也做了大量的工作。近日，日本科学技术振兴机构牵头、中国武汉理工大学、清华大学、上海硅酸盐研究所及日本宇宙航空研究开发机构、日航空宇宙技术振兴财团、东芝以及日本东北大学参与的太阳能光热复合发电系统将继续进行共同开发，并将于今年4月开始在我国内蒙古的沙漠地区进行为期一年的耐久性模型试验，且逐渐转入无人运行。太阳能光热复合发电系统是利用可见光及普通太阳能系统无用或有害的红外线的新型发电体系。该系统通过特殊镜头把集聚的太阳光分离为可见光线和红外线，可见光线经过反射用于小型太阳能电池，红外线透过特殊镜头用于电热发电模块发电。由于同时利用了可见光和红外线两种能源，发电效率是现行太阳能发电的2倍。此外该系统还可利用废热提供热水，太阳能利用率达到了65％以上。由于没有可拆卸零件，是一种免维修的发电方式，适用于沙漠地区。该系统作为国家支援西部地区“光明工程"的一部分，将为中国西部2300万缺少电力的家庭提供电力。 近日还有消息传来，中国科技大学研制出一种新型定日镜，能有效跟踪太阳的旋转，这使得利用太阳能发电有望比煤电发电内部成本更低廉。 这种定日镜的镜面对任何方位太阳光的入射，均能有效地消除由镜面设计的缺陷而造成的像差，能有效地跟踪太阳的旋转，其控制体系能由通常定日镜所需二维控制降为只需进行一维控制。由于太阳能聚光镜成本的大幅度降低，人类将获得比煤电内部成本更为低廉的电力。 由此可见，通过多方努力太阳能发电在中国并非是在电力紧张时的一个新能源概念炒作，多年来只听楼梯响不见主角登场的局面也将成为过去式，太阳能作为最具潜力且资源最丰富的可再生新能源，其大量应用于发电的日子不会叫我们等很久！ 德国：巴伐利亚州将建成大型太阳能发电场 太阳能发电技术位居世界前列的德国，在巴伐利亚州法兰哥尼亚地区的阿恩施泰因建成大型的太阳能发电场，其发电功率为12.4兆瓦，可以同时满足3500户家庭的用电需要。 这座太阳能发电场占地77公顷，将拥有1500套太阳能发电装置。它由两家私人企业联合策划，建成后发电功率是目前世界上最大的5兆瓦风力发电站的两倍多。这两家企业计划完全通过私人购买的方式，筹集建场所需的7500万欧元。个人购买套太阳能发电装置的需要先投资1.44万欧元。据调查，这种集资建太阳能发电场的全新途径在德国有着广阔的发展前景。 生产可再生能源的现代科学技术在德国一直广受欢迎。德国环境部委托该国Forsa市场调查机构于2005年5月初进行调查，调查结果显示，接近62%的德国人认为应该增加在可再生能源方面的投入。大部分受访者支持利用风力发电，并赞同努力在未来20至25年内实现。利用海上风力发电站，可满足该国15%的电力需求。 在未来20年至30年内，太阳能是另一个将获得长足发展的能量来源。调查结果还显示，有85%的德国民众将太阳能视为替代传统能源的理想选择。 日本：自家发电还能卖给政府 1973年第一次石油危机的爆发对日本产生了重大影响，石油危机终结了日本经济高速增长的时代。此后，日本政府提倡节省能源，加强新能源开发，放宽能源限制，大力开发新能源，采用太阳能、风能、燃料电池、氢能、超导能等。日本正在极力谋求多角度、全方位的能源安全措施，通过这些努力来保护环境，构筑新层次的可持续发展的社会。在替代能源和节能技术的研发上，日本舍得投入，力图确保未来能源科技的制高点，推出"新阳光计划"，每年拨款570多亿日元研究再生能源技术、能源输送与储存技术等。 在日本，太阳能发电是非常普及的。在家庭方面，太阳能发电普及的难点就是费用非常高。购买太阳能发电装置的费用能否比电费合算是关键，这在以前也是做不到的。当时的太阳能发电装置很难卖出去，正是因为卖的数量少，所以不能大规模批量生产。 现在，家庭购买这种装置，一半的费用由政府来补贴，所以现在卖出去的越来越多，价格也随之降低了。据了解， 10年前，日本3千瓦的发电设备价格约为600万日元，这大概够交几十年的电费，而现在的市场价格降低了一半。折合成人民币，约从40万元降到了20万元左右。 在日本使用太阳能发电装置还有一个独特的好处：白天不用电，而是发电卖给电力公司或者政府，而后者也积极收购，这样得到的收入可以用来抵消部分电费。根据统计资料可以看到一个有意思的情况--在普及了太阳能发电装置的家庭，节电工作反而做的更好。 经过多年的苦心经营，日本成为世界上能源利用效率最高的国家之一（为美国的2.75倍）。日本的太阳能技术全球独领风骚，2002年日本的太阳能发电量占全球总量的46%。 韩国：2006年将建设世界最大太阳能电厂 韩国全罗南道政府日前称，他们将于4月份与美国公司一起建设世界最大太阳能电厂，每小时发电17兆瓦。 该电厂发电量远远超过德国同类型电厂每小时5兆瓦发电量，目前属世界最大的太阳能发电厂。 早些时候，全罗南道政府与美资全资拥有的Kore集团达成项目协议，该项目注入外资1．5亿美元。 该协议是根据地区政府与美国公司2004年谅解备忘录（MOU）在朝鲜半岛木浦市建设太阳能发电厂。MOU明确Kore集团为项目提供资金并实施监督。 以色列：立法推动太阳能开发 众所周知，以色列是一个日照充足、太阳能资源条件较好的国家，在太阳能利用技术的研究与开发方面，不但受到政府主管部门、研究机构和企业的高度重视，同时，还与美国、欧洲、澳洲等国家和地区有广泛的合作关系，从而使以色列在此领域一直处于世界领先行列。 一座占地1000英亩、发电功率为50万千瓦的世界最大的太阳能发电厂，将在以色列南部内盖夫沙漠中建设。该太阳能电厂一期发电能力将达10万千瓦，到2012年工程全部完工时，发电能力将达到50万千瓦，发电量约占以全国电力生产的5% 。长期以来，以色列一直重视对太阳能技术的研究与开发，国内著名的研究机构在太阳能开发技术领域取得了许多重要成果，使以色列在开发和利用太阳能技术方面保持世界领先水平。但由于太阳能发电成本居高不下，极大地制约着以色列太阳能的开发和利用。这座电站是以色列的第一座太阳能电站。 缺乏常规能源的以色列是惟一在法律上规定民用建筑必须安装太阳能热水器的国家，因此，以色列太阳能热水器的普及率高达90%，人均使用太阳能热水器面积居世界首位。 |
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