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太阳能的发展前景及利用
太阳能行业由于光能转化率的瓶颈难以突破,前景并不十分明朗。
太阳能一般指太阳光的辐射能量。太阳能的主要利用形式有太阳能的光热转换、光电转换以及光化学转换三种主要方式。广义上的太阳能是地球上许多能量的来源,如风能,化学能,水的势能等由太阳能导致或转化成的能量形式。利用太阳能的方法主要有:太阳能电池,通过光电转换把太阳光中包含的能量转化为电能;太阳能热水器,利用太阳光的热量加热水,并利用热水发电等。太阳能清洁环保,无任何污染,利用价值高,太阳能更没有能源短缺这一说法,其种种优点决定了其在能源更替中的不可取代的地位。
先说太阳能光伏,即太阳能电池。光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置,由几乎全部以半导体物料(例如硅)制成的薄身固体光伏电池组成。由于没有活动的部分,故可以长时间操作而不会导致任何损耗。简单的光伏电池可为手表及计算机提供能源,较复杂的光伏系统可为房屋照明,并为电网供电。光伏板组件可以制成不同形状,而组件又可连接,以产生更多电力。天台及建筑物表面均会使用光伏板组件,甚至被用作窗户、天窗或遮蔽装置的一部分,这些光伏设施通常被称为附设于建筑物的光伏系统。
国内主要太阳能电池制造商正遭遇少有的“阴雨天”。由于95%以上的产能出口,且过于倚重欧洲市场,国内太阳能电池企业近几个月来连续受到多个利空因素干扰:欧洲债务危机、欧元急跌、欧洲削减太阳能补贴等。这一连串不利因素表明国内太阳能电池制造商既有近忧,还有远虑。不过,善于应变的国内企业正在试图从成本和需求两端控制经营风险。2009年,国内太阳能电池产能约为240万千瓦,但国内太阳能发电装机容量仅为12万千瓦,95%的产能出口,其中欧洲是最重要的市场。过去数年,欧洲一直是世界太阳能光伏发电的重心。2009年,德国、西班牙、意大利和捷克的新增装机容量超过420万千瓦,占全球60%上。从年初开始,希腊、西班牙等欧元区国家爆发债务危机,欧元汇率急转直下,欧元兑美元汇率下跌超过12%,国内太阳能电池厂商损失严重。
再来说说太阳光热能。现代的太阳热能科技将阳光聚合,并运用其能量产生热水、蒸气和电力。除了运用适当的科技来收集太阳能外,建筑物亦可利用太阳的光和热能,方法是在设计时加入合适的装备,例如巨型的向南窗户或使用能吸收及慢慢释放太阳热力的建筑材料。
此外,还有太阳光合能。即植物利用太阳光进行光合作用,合成有机物。因此,可以人为模拟植物光合作用,大量合成人类需要的有机物,提高太阳能利用效率。
总之,太阳能的各分支行业都有着巨大的潜力,但商用转化仍需时日。
我国能源结构中什么占比85%
我国能源结构中高碳的化石能源占比85%。
我国能源结构是以高碳的化石能源为主,占比达到约85%,其中,煤炭的占比达到57%。
我国是世界第二大能源生产国,也是世界第二大能源消费国,还是以煤炭为主要能源的国家。《中国的能源状况与政策》白皮书表明,2006年,中国一次能源消费总量为24.6亿吨标准煤。煤炭在一次能源消费中的比重为69.4%,其他能源比重为30.6%。其中可再生能源和核电比重为7.2%,石油和天然气有所增长。
中国能源结构调整目标
到2030年,中国单位国内生产总值二氧化碳排放将比2005年下降65%以上,非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右,森林蓄积量将比2005年增加60亿立方米,风电、太阳能发电总装机容量将达到12亿千瓦以上。
太阳能光伏发电的发展背景
太阳能光伏发电是目前发展最为迅速、并且前景最为看好的可再生能源产业之一。自1990年以来,全球光伏组件年度产量从46兆瓦增加至2010年的23.5GW,20年期间增加了500倍以上,年均复合增长率[1]超过36.5%。截至2010年全球光伏发电累积装机容量达到了40GW,近5年的增长率超过了49%。这一增速使得光伏产业成为到目前为止增长最快的产业之一。展望未来,国际能源署预计到2020年光伏发电在许多地区能够实现电网平价,到2050年能够提供全球发电量的11%。
一、发展现状
2011年9月5日,欧盟联合研究中心能源与交通研究所发布了其年度统计分析报告《光伏现状报告2011》,对全球超过300家相关企业的调查结果进行总结和评估。根据报告,从光伏组件生产情况来看,过去数年经历了重大变化,中国大陆已成为全球主要的太阳能电池和组件制造中心,其后是中国台湾、德国和日本。全球前20位太阳能电池制造商中,有8家中国大陆企业、5家欧美企业、4家台湾企业、3家日本企业,中国大陆有6家企业进入前十位。而从光伏装机情况来看,欧盟凭借其累计装机容量超过29 GW,领先于其他国家和地区。截至2010年底,欧洲光伏装机占到全球光伏装机总量的70%以上。
在价格方面,受光伏市场从供应受限向需求驱动转变,以及光伏组件产能过剩的影响,过去3年内光伏组件价格大幅降低,降幅接近50%。未来光伏系统成本的降低将不仅取决于太阳能电池和组件的技术改进和规模扩大效益,还取决于系统组件成本以及整体安装、规划、运行、许可与融资成本的降低。预计,光伏技术领域的投资将从2010年的350~400亿欧元翻倍增长至2015年的700亿欧元,组件终端价格还将持续下降。
在技术发展方面,结晶硅太阳能电池仍是主流技术,2010年其市场份额约占85%,目前,该技术主要优势是能够在相对较短的时间内提供、组装和开工生产。但由于硅原料的阶段性短缺和为新进企业直接提供交钥匙生产线的出现,使得2005~2009年,薄膜太阳能电池的投资有大幅度的增加,目前该行业已有超过200家企业。此外,聚光光伏(CPV)是一个新兴市场,包括两种技术途径:一种是高聚光倍数,超过300个日照强度;另一种是中低聚光倍数,聚光系数在2~300之间。目前CPV的市场份额还很低,但有越来越多的企业开始关注该领域。2008年CPV产量约为10兆瓦,2010年预计在10~20兆瓦之间,到2011年有望达到100~200兆瓦。此外,受到光伏市场整体增长驱动,染料敏化太阳能电池也已准备进入市场,此种电池主要由纳米多孔半导体薄膜、染料敏化剂、氧化还原电解质、对电极和导电基底等几部分组成,欧、美、日等发达国家已投入大量资金对其进行研发。
二、竞争力
2011年9月6日,欧洲光伏产业协会(EPIA)发布了最新光伏竞争力分析报告《太阳能光伏在能源部门的竞争在竞争的道路上》,全面分析了5个太阳能光伏产业主要市场,包括法国、德国、意大利、西班牙和英国。分析结果表明,一些国家最早于2013年可实现光伏产业竞争力,到2020年可在更广泛的市场实现竞争力。近年来已证明在合适的监管框架下,太阳能光伏发电技术可以成为达到欧盟2020年能源目标的一个主要贡献力量。
报告主要结论包括:在未来10年内,所有国家和各细分市场的光伏发电系统价格将下降36%~51%;考虑到光伏发电效率的提高、规模经济和光伏市场的发展成熟,以及所有电力来源发电成本的增长趋势,2020年前光伏可在欧盟5个最大的电力市场中具有竞争力;鉴于多数欧盟大国从南到北的太阳能辐射水平不同,以及不同的细分市场,欧洲各地不会在同一时间实现光伏技术的竞争力;整个欧洲范围光伏竞争力的实现将需要监管框架的政治承诺,支持技术发展,并消除市场畸变。
三、制约因素
如同其他任何新兴产业一样,光伏产业也存在着若干不容忽视的问题,将会制约其进一步发展。国际社会对光伏产业发展的制约因素也有着不同声音:
我国碳达峰目标是哪一年具体是什么时候提出的
; 2021年10月26日国务院发布《2030年前碳达峰行动方案的通知》,表示中国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,那碳达峰是哪一年?具体是什么时候提出的?
我国碳达峰目标是哪一年
碳达峰是国家力争于2030年前达到,聚焦十四五和十五五两个碳达峰关键期,提出了提高非化石能源消费比重、提升能源利用效率、降低二氧化碳排放水平等方面主要目标。
1.到2025年
(1)绿色低碳循环发展的经济体系初步形成,重点行业能源利用效率大幅提升。
(2)单位国内生产总值能耗比2020年下降13.5%。
(3)单位国内生产总值二氧化碳排放比2020年下降18%。
(4)非化石能源消费比重达到20%左右。
(5)森林覆盖率达到24.1%,森林蓄积量达到180亿立方米,为实现碳达峰、碳中和奠定坚实基础。
2.到2030年
(1)经济社会发展全面绿色转型取得显著成效,重点耗能行业能源利用效率达到国际先进水平。
(2)单位国内生产总值能耗大幅下降。
(3)单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降65%以上。
(4)非化石能源消费比重达到25%左右,风电、太阳能发电总装机容量达到12亿千瓦以上。
(5)森林覆盖率达到25%左右,森林蓄积量达到190亿立方米,二氧化碳排放量达到峰值并实现稳中有降。
碳达峰具体是什么时候提出的
碳达峰具体是在2020年9月22日第七十五届联合国大会一般性辩论上提出的,当时国家主席发表了重要讲话,表示要加快形成绿色发展方式和生活方式,建设生态文明和美丽地球。
我国碳达峰将从十大行动进行:
1.能源绿色低碳转型行动。推进煤炭消费替代和转型升级,大力发展新能源,因地制宜开发水电,积极安全有序发展核电,合理调控油气消费,加快建设新型电力系统。
2.节能降碳增效行动。全面提升节能管理能力,实施节能降碳重点工程,推进重点用能设备节能增效,加强新型基础设施节能降碳。
3.工业领域碳达峰行动。推动工业领域绿色低碳发展,实现钢铁、有色金属、建材、石化化工等行业碳达峰,坚决遏制高耗能高排放项目盲目发展。
4.城乡建设碳达峰行动。推进城乡建设绿色低碳转型,加快提升建筑能效水平,加快优化建筑用能结构,推进农村建设和用能低碳转型。
5.交通运输绿色低碳行动。推动运输工具装备低碳转型,构建绿色高效交通运输体系,加快绿色交通基础设施建设。
6.循环经济助力降碳行动。推进产业园区循环化发展,加强大宗固废综合利用,健全资源循环利用体系,大力推进生活垃圾减量化资源化。
7.绿色低碳科技创新行动。完善创新体制机制,加强创新能力建设和人才培养,强化应用基础研究,加快先进适用技术研发和推广应用。
8.碳汇能力巩固提升行动。巩固生态系统固碳作用,提升生态系统碳汇能力,加强生态系统碳汇基础支撑,推进农业农村减排固碳。
9.绿色低碳全民行动。加强生态文明宣传教育,推广绿色低碳生活方式,引导企业履行社会责任,强化领导干部培训。
10.各地区梯次有序碳达峰行动。科学合理确定有序达峰目标,因地制宜推进绿色低碳发展,上下联动制定地方达峰方案,组织开展碳达峰试点建设。
2021年10月26日国务院发布《2030年前碳达峰行动方案的通知》,表示中国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,那碳达峰是哪一年?具体是什么时候提出的?
我国碳达峰目标是哪一年
碳达峰是国家力争于2030年前达到,聚焦十四五和十五五两个碳达峰关键期,提出了提高非化石能源消费比重、提升能源利用效率、降低二氧化碳排放水平等方面主要目标。
1.到2025年
(1)绿色低碳循环发展的经济体系初步形成,重点行业能源利用效率大幅提升。
(2)单位国内生产总值能耗比2020年下降13.5%。
(3)单位国内生产总值二氧化碳排放比2020年下降18%。
(4)非化石能源消费比重达到20%左右。
(5)森林覆盖率达到24.1%,森林蓄积量达到180亿立方米,为实现碳达峰、碳中和奠定坚实基础。
2.到2030年
(1)经济社会发展全面绿色转型取得显著成效,重点耗能行业能源利用效率达到国际先进水平。
(2)单位国内生产总值能耗大幅下降。
(3)单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降65%以上。
(4)非化石能源消费比重达到25%左右,风电、太阳能发电总装机容量达到12亿千瓦以上。
(5)森林覆盖率达到25%左右,森林蓄积量达到190亿立方米,二氧化碳排放量达到峰值并实现稳中有降。
碳达峰具体是什么时候提出的
碳达峰具体是在2020年9月22日第七十五届联合国大会一般性辩论上提出的,当时国家主席发表了重要讲话,表示要加快形成绿色发展方式和生活方式,建设生态文明和美丽地球。
我国碳达峰将从十大行动进行:
1.能源绿色低碳转型行动。推进煤炭消费替代和转型升级,大力发展新能源,因地制宜开发水电,积极安全有序发展核电,合理调控油气消费,加快建设新型电力系统。
2.节能降碳增效行动。全面提升节能管理能力,实施节能降碳重点工程,推进重点用能设备节能增效,加强新型基础设施节能降碳。
3.工业领域碳达峰行动。推动工业领域绿色低碳发展,实现钢铁、有色金属、建材、石化化工等行业碳达峰,坚决遏制高耗能高排放项目盲目发展。
4.城乡建设碳达峰行动。推进城乡建设绿色低碳转型,加快提升建筑能效水平,加快优化建筑用能结构,推进农村建设和用能低碳转型。
5.交通运输绿色低碳行动。推动运输工具装备低碳转型,构建绿色高效交通运输体系,加快绿色交通基础设施建设。
6.循环经济助力降碳行动。推进产业园区循环化发展,加强大宗固废综合利用,健全资源循环利用体系,大力推进生活垃圾减量化资源化。
7.绿色低碳科技创新行动。完善创新体制机制,加强创新能力建设和人才培养,强化应用基础研究,加快先进适用技术研发和推广应用。
8.碳汇能力巩固提升行动。巩固生态系统固碳作用,提升生态系统碳汇能力,加强生态系统碳汇基础支撑,推进农业农村减排固碳。
9.绿色低碳全民行动。加强生态文明宣传教育,推广绿色低碳生活方式,引导企业履行社会责任,强化领导干部培训。
10.各地区梯次有序碳达峰行动。科学合理确定有序达峰目标,因地制宜推进绿色低碳发展,上下联动制定地方达峰方案,组织开展碳达峰试点建设。
我的世界工业高级太阳能发电机怎么做
高级太阳能发电机 (Advanced Solar Panel)
又称日月太阳能,白天发电8Eu/t;晚上发电1Eu/t。输出电压32Eu/t
内部蓄电量32000EU,,可同时充4件电子产品。
合成方法:
防爆玻璃 * 3
合金板 * 2
太阳能发电机 * 1
高级电路板 * 2
光辉强化铱铁合金板 * 1
↓
高级太阳能发电机 * 1
太阳能电池的原理
太阳光照在半导体p-n结上,成新的空穴-电子对,在p-n结电场的作用下,空穴由n区流向p区,电子由p区流向n区,接通电路后就形成电流。这就是光电效应太阳能电池的工作原理。
太阳能发电方式太阳能发电有两种方式,一种是光-热-电转换方式,另一种是光-电直接转换方式。
(1) 光-热-电转换方式通过利用太阳辐射产生的热能发电,一般是由太阳能集热器将所吸收的热能转换成工质的蒸气,再驱动汽轮机发电。前一个过程是光-热转换过程;后一个过程是热-电转换过程,与普通的火力发电一样.太阳能热发电的缺点是效率很低而成本很高,估计它的投资至少要比普通火电站贵5~10倍.一座1000MW的太阳能热电站需要投资20~25亿美元,平均1kW的投资为2000~2500美元。因此,目前只能小规模地应用于特殊的场合,而大规模利用在经济上很不合算,还不能与普通的火电站或核电站相竞争。
(2) 光-电直接转换方式该方式是利用光电效应,将太阳辐射能直接转换成电能,光-电转换的基本装置就是太阳能电池。太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件,是一个半导体光电二极管,当太阳光照到光电二极管上时,光电二极管就会把太阳的光能变成电能,产生电流。当许多个电池串联或并联起来就可以成为有比较大的输出功率的太阳能电池方阵了。太阳能电池是一种大有前途的新型电源,具有永久性、清洁性和灵活性三大优点.太阳能电池寿命长,只要太阳存在,太阳能电池就可以一次投资而长期使用;与火力发电、核能发电相比,太阳能电池不会引起环境污染;太阳能电池可以大中小并举,大到百万千瓦的中型电站,小到只供一户用的太阳能电池组,这是其它电源无法比拟的。
太阳能电池产业现状
现阶段以光电效应工作的薄膜式太阳能电池为主流,而以光化学效应工作的湿式太阳能电池则还处于萌芽阶段。
全球太阳能电池产业现状
据Dataquest的统计资料显示,目前全世界共有136 个国家投入普及应用太阳能电池的热潮中,其中有95 个国家正在大规模地进行太阳能电池的研制开发,积极生产各种相关的节能新产品。1998年,全世界生产的太阳能电池,其总的发电量达1000兆瓦,1999年达 2850兆瓦。2000年,全球有将近4600 家厂商向市场提供光电池和以光电池为电源的产品。
目前,许多国家正在制订中长期太阳能开发计划,准备在21世纪大规模开发太阳能,美国能源部推出的是国家光伏计划, 日本推出的是阳光计划。NREL光伏计划是美国国家光伏计划的一项重要的内容,该计划在单晶硅和高级器件、薄膜光伏技术、PVMaT、光伏组件以及系统性能和工程、 光伏应用和市场开发等5个领域开展研究工作。
美国还推出了"太阳能路灯计划",旨在让美国一部分城市的路灯都改为由太阳能供电,根据计划,每盏路灯每年可节电 800 度。日本也正在实施太阳能"7万套工程计划", 日本准备普及的太阳能住宅发电系统,主要是装设在住宅屋顶上的太阳能电池发电设备,家庭用剩余的电量还可以卖给电力公司。一个标准家庭可安装一部发电3000瓦的系统。欧洲则将研究开发太阳能电池列入着名的"尤里卡"高科技计划,推出了"10万套工程计划"。 这些以普及应用光电池为主要内容的"太阳能工程"计划是目前推动太阳能光电池产业大发展的重要动力之一。
日本、韩国以及欧洲地区总共8个国家最近决定携手合作,在亚洲内陆及非洲沙漠地区建设世界上规模最大的太阳能发电站,他们的目标是将占全球陆地面积约1/4的沙漠地区的长时间日照资源有效地利用起来,为30万用户提供100万千瓦的电能。计划将从2001年开始,花4年时间完成。
目前,美国和日本在世界光伏市场上占有最大的市场份额。 美国拥有世界上最大的光伏发电厂,其功率为7MW,日本也建成了发电功率达1MW的光伏发电厂。全世界总共有23万座光伏发电设备,以色列、澳大利亚、新西兰居于领先地位。
20世纪90年代以来,全球太阳能电池行业以每年15%的增幅持续不断地发展。据Dataquest发布的最新统计和预测报告显示,美国、日本和西欧工业发达国家在研究开发太阳能方面的总投资, 1998年达570亿美元;1999年646亿美元;2000年700亿美元;2001年将达820亿美元;2002年有望突破1000亿美元。
我国太阳能电池产业现状
我国对太阳能电池的研究开发工作高度重视,早在七五期间,非晶硅半导体的研究工作已经列入国家重大课题;八五和九五期间,我国把研究开发的重点放在大面积太阳能电池等方面。2003年10月,国家发改委、科技部制定出未来5年太阳能资源开发计划,发改委"光明工程"将筹资100亿元用于推进太阳能发电技术的应用,计划到2005年全国太阳能发电系统总装机容量达到300兆瓦。
2002年,国家有关部委启动了"西部省区无电乡通电计划",通过太阳能和小型风力发电解决西部七省区无电乡的用电问题。这一项目的启动大大刺激了太阳能发电产业,国内建起了几条太阳能电池的封装线,使太阳能电池的年生产量迅速增加。我国目前已有10条太阳能电池生产线,年生产能力约为4.5MW,其中8条生产线是从国外引进的,在这8条生产线当中,有6条单晶硅太阳能电池生产线,2条非晶硅太阳能电池生产线。据专家预测,目前我国光伏市场需求量为每年5MW,2001~2010年,年需求量将达10MW,从2011年开始,我国光伏市场年需求量将大于20MW。
目前国内太阳能硅生产企业主要有洛阳单晶硅厂、河北宁晋单晶硅基地和四川峨眉半导体材料厂等厂商,其中河北宁晋单晶硅基地是世界最大的太阳能单晶硅生产基地,占世界太阳能单晶硅市场份额的25%左右。
在太阳能电池材料下游市场,目前国内生产太阳能电池的企业主要有保定英利新能源、无锡尚德、开封太阳能电池厂、云南半导体器件厂、秦皇岛华美光伏电子、浙江中意太阳能、宁波太阳能电源、京瓷(天津)太阳能等公司,总计年产能在120MW以上。