大家好!今天让小编来大家介绍下关于光伏市场疲软_太阳能发电的前景的问题,以下是小编对此问题的归纳整理,让我们一起来看看吧。
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1.请问设计制作一个太阳能发电系统,需要用到什么电路知识?2.太阳能发电的前景
请问设计制作一个太阳能发电系统,需要用到什么电路知识?
利用太阳能发电有两大类型,一类是太阳光发电(亦称太阳能光发电),另一类是太阳热发电(亦称太阳能热发电)。
太阳能光发电是将太阳能直接转变成电能的一种发电方式。它包括光伏发电、光化学发电、光感应发电和光生物发电四种形式,在光化学发电中有电化学光伏电池、光电解电池和光催化电池。
太阳能热发电是先将太阳能转化为热能,再将热能转化成电能,它有两种转化方式。一种是将太阳热能直接转化成电能,如半导体或金属材料的温差发电,真空器件中的热电子和热电离子发电,碱金属热电转换,以及磁流体发电等。另一种方式是将太阳热能通过热机(如汽轮机)带动发电机发电,与常规热力发电类似,只不过是其热能不是来自燃料,而是来自太阳能。
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人们需要太阳能
现有能源
随着经济的发展、社会的进步,人们对能源提出越来越高的要求,寻找新能源成为当前人类面临的迫切课题。现有电力能源的来源主要有3种,即火电、水电和核电。
火电的缺点
火电需要燃烧煤、石油等化石燃料。一方面化石燃料蕴藏量有限、越烧越少,正面临着枯竭的危险。据估计,全世界石油资源再有30年便将枯竭。另一方面燃烧燃料将排出二氧化碳和硫的氧化物,因此会导致温室效应和酸雨,恶化地球环境。
水电的缺点
水电要淹没大量土地,有可能导致生态环境破坏,而且大型水库一旦塌崩,后果将不堪设想。另外,一个国家的水力资源也是有限的,而且还要受季节的影响。太阳能屋顶发电站
核电的缺点
核电在正常情况下固然是干净的,但万一发生核泄漏,后果同样是可怕的。前苏联切尔诺贝利核电站事故,已使900万人受到了不同程度的损害,而且这一影响并未终止。
太阳能满足新能源的条件
陕西清立新能源:这些都迫使人们去寻找新能源。新能源要同时符合两个条件:一是蕴藏丰富不会枯竭;二是安全、干净,不会威胁人类和破坏环境。目前找到的新能源主要有两种,一是太阳能,二是燃料电池。另外,风力发电也可算是辅助性的新能源。其中,最理想的新能源是太阳能。
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太阳能发电是最理想的新能源
照射在地球上的太阳能非常巨大,大约40分钟照射在地球上的太阳能,便足以供全球人类一年能量的消费。可以说,太阳能是真正取之不尽、用之不竭的能源。而且太阳能发电绝对干净,不产生公害。所以太阳能发电被誉为是理想的能源。
从太阳能获得电力,需通过太阳电池进行光电变换来实现。它同以往其他电源发电原理完全不同,具有以下特点:①无枯竭危险;②绝对干净(无公害);③不受资源分布地域的限制;④可在用电处就近发电;⑤能源质量高;⑥使用者从感情上容易接受;⑦获取能源花费的时间短。不足之处是:①照射的能量分布密度小,即要占用巨大面积;②获得的能源同四季、昼夜及阴晴等气象条件有关。但总的说来,瑕不掩瑜,作为新能源,太阳能具有极大优点,因此受到世界各国的重视。
要使太阳能发电真正达到实用水平,一是要提高太阳能光电变换效率并降低其成本,二是要实现太阳能发电同现在的电网联网。
目前,太阳能电池主要有单晶硅、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。
当然,特殊用途和实验室中用的太阳电池效率要高得多,如美国波音公司开发的由砷化镓半导体同锑化镓半导体重叠而成的太阳电池,光电变换效率可达36%,快赶上了燃煤发电的效率。但由于它太贵,目前只能限于在卫星上使用。
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太阳能发电的应用
太阳能发电虽受昼夜、晴雨、季节的影响,但可以分散地进行,所以它适于各家各户分别进行发电,而且要联接到供电网络上,使得各个家庭在电力富裕时可将其卖给电力公司,不足时又可从电力公司买入。实现这一点的技术不难解决,关键在于要有相应的法律保障。现在美国、日本等发达国家都已制定了相应法律,保证进行太阳能发电的家庭利益,鼓励家庭进行太阳能发电。
日本已于1992年4月实现了太阳能发电系统同电力公司电网的联网,已有一些家庭开始安装太阳能发电设备。日本通产省从1994年开始以个人住宅为对象,实行对购买太阳能发电设备的费用补助三分之二的制度。要求第一年有1000户家庭、2000年时有7万户家庭装上太阳能发电设备。[1]
据日本有关部门估计日本2100万户个人住宅中如果有80%装上太阳能发电设备,便可满足全国总电力需要的14%,如果工厂及办公楼等单位用房也进行太阳能发电,则太阳能发电将占全国电力的30%-40%。当前阻碍太阳能发电普及的最主要因素是费用昂贵。为了满足一般家庭电力需要的3千瓦发电系统,需600万至700万日元,还未包括安装的工钱。有关专家认为,至少要降到100万到200万日元时,太阳能发电才能够真正普及。降低费用的关键在于太阳电池提高变换效率和降低成本。
不久前,美国德州仪器公司和SCE公司宣布,它们开发出一种新的太阳电池,每一单元是直径不到1毫米的小珠,它们密密麻麻规则地分布在柔软的铝箔上,就像许多蚕卵紧贴在纸上一样。在大约50平方厘米的面积上便分布有1,700个这样的单元。这种新电池的特点是,虽然变换效率只有8%—10%,但价格便宜。而且铝箔底衬柔软结实,可以像布帛一样随意折叠且经久耐用,挂在向阳处便可发电,非常方便。据称,使用这种新太阳电池,每瓦发电能力的设备只要1.5至2美元,而且每发一度电的费用也可降到14美分左右,完全可以同普通电厂产生的电力相竞争。每个家庭将这种电池挂在向阳的屋顶、墙壁上,每年就可获得一二千度的电力。
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太阳能发电的前景
太阳能发电有更加激动人心的计划。一是日本提出的创世纪计划。准备利用地面上沙漠和海洋面积进行发电,并通过超导电缆将全球太阳能发电站联成统一电网以便向全球供电。据测算,到2000年、2050年、2100年,即使全用太阳能发电供给全球能源,占地也不过为65.11万平方公里、186.79万平方公里、829.19万平方公里。829.19万平方公里才占全部海洋面积2.3%或全部沙漠的51.4%,甚至才是撒哈拉沙漠的91.5%。因此这一方案是有可能实现的。
另一是天上发电方案。早在1980年美国宇航局和能源部就提出在空间建设太阳能发电站设想,准备在同步轨道上放一个长10公里、宽5公里的大平板,上面布满太阳电池,这样便可提供500万千瓦电力。但这需要解决向地面无线输电问题。现已提出用微波束、激光束等各种方案。目前虽已用模型飞机实现了短距离、短时间、小功率的微波无线输电,但离真正实用还有漫长的路程。
随着我国技术的发展,在2006年,中国有三家企业进入了全球前十名,标志着中国将成为全球新能源科技的中心之一,世界上太阳能光伏的广泛应用,导致了目前缺乏的是原材料的供应和价格的上涨,我们需要将技术推广的同时,必须采用新的技术,以便大幅度降低成本,为这一新能源的长远发展提供原动力!
太阳能的使用主要分为几个方面:家庭用小型太阳能电站、大型并网电站、建筑一体化光伏玻璃幕墙、太阳能路灯、风光互补路灯、风光互补供电系统等,现在主要的应用方式为建筑一体化和风光互补系统。
世界目前已有近200家公司生产太阳能电池,但生产设备厂主要在日企之手。
近年韩国三星、LG都表示了积极参与的愿望,中国海峡两岸同样十分热心。据报道,我国台湾2008年结晶硅太阳能电池生产能力达2.2GW,以后将以每年1Gw生产能力扩大,当年并开始生产薄膜太阳能电池,今年将大力增强,台湾期待向欧洲“太阳能电池大国”看齐。2010年各国及地区有1GW以上生产计划的太阳能电池厂商有日本Sharp,德国Q—Cells,Scho~Solar,拐5威RWESolar,中国SuntechPower等5家公司,其余7家500MW以上生产能力的公司。
近年世界太阳能电池市场高歌猛进,一片大好,但百年不遇的金融风暴带来的经济危机,同样是压在太阳能电池市场头上的一片乌云,主要企业如德国Q—Cells的业绩应声下调,预年今年世界太阳电地市场也会因需求疲软、石油价格下降而竞争力反提升等不利因素而下挫。但与此同时,人们也看到美国.奥巴马上台后即将施行GreenNewDeal政策,包括其内的绿色能源计划可有1500亿美元的补助资金,日本也将推行补助金制度来继续普及太阳能电池的应用。
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太阳能电池发电原理
太阳能电池是一对光有响应并能将光能转换成电力的器件。能产生光伏效应的材料有许多种,如:单晶硅,多晶硅,非晶硅,砷化镓,硒铟铜等。它们的发电原理基本相同,现以晶体硅为例描述光发电过程。P型晶体硅经过掺杂磷可得N型硅,形成P-N结。吉光光电当光线照射太阳能电池表面时,一部分光子被硅材料吸收;光子的能量传递给了硅原子,使电子发生了越迁,成为自由电子在P-N结两侧集聚形成了电位差,当外部接通电路时,在该电压的作用下,将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。这个过程的实质是:光子能量转换成电能的过程。
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晶体硅太阳能电池的制作过程
储量丰富的硅
“硅”是我们这个星球上储藏最丰量的材料之一。自从19世纪科学家们发现了晶体硅的半导体特性后,它几乎改变了一切,甚至人类的思维。20世纪末,我们的生活中处处可见“硅”的身影和作用,晶体硅太阳能电池是近15年来形成产业化最快的。
生产过程
生产过程大致可分为五个步骤:a、提纯过程b、拉棒过程c、切片过程d、制电池过程e、封装过程。
以单晶硅为例,其生产过程可分为:工序一,硅片清洗制绒
目的——表面处理:
清除表面油污和金属杂质;
去除硅片表面的切割损坏层;
在硅片表面制作绒面,形成减反射织构,降低表面反射率;利用Si在稀NaOH溶液中的各向异性腐蚀,在硅片表面形成3-6微米的金字塔结构,这样光照在硅片表面便会经过多次反射和折射,增加了对光的吸收;
工序二,扩散
硅片的单/双面液态源磷扩散,制作N型发射极区,以形成光电转换的基本结构:PN结。
POCl3液态分子在N2载气的携带下进入炉管,在高温下经过一系列化学反应磷原子被置换,并扩散进入硅片表面,激活形成N型掺杂,与P型衬底形成PN结。主要的化学反应式如下:POCl3+O2→P2O5+Cl2P2O5+Si→SiO2+P
工序三,等离子刻边
去除扩散后硅片周边形成的短路环;工序四,去除磷硅玻璃
去除硅片表面氧化层及扩散时形成的磷硅玻璃(磷硅玻璃是指掺有P2O5的SiO2层)。
工序五,PECVD
目的——减反射+钝化:
PECVD即等离子体增强化学气相淀积设备,PlasmaEnhancedChemicalVaporDeposition;
制作减少硅片表面反射的SiN薄膜(~80nm);
SiN薄膜中含有大量的氢离子,氢离子注入到硅片中,达到表面钝化和体钝化的目的,有效降低了载流子的复合,提高了电池的短路电流和开路电压。
工艺原理:
硅烷与氨气反应生成SiN淀积在硅片表面形成减反射膜。
利用高频电源辉光放电产生等离子体对化学气相沉积过程施加影响的技术。由于等离子体存在,促进气体分子的分解、化合、激发和电离,促进反应活性基团的生成,从而降低沉积温度。PECVD在200℃~500℃范围内成膜,远小于其它CVD在700℃~950℃范围内成膜。
反应过程中有大量的氢离子注入到硅片中,使硅片中悬挂键饱和、缺陷失去活性,达到表面钝化和体钝化的目的。
工序六,丝网印刷
用丝网印刷的方法,完成背场、背电极、正栅线电极的制作,已引出产生的光生电流;
工艺原理:
给硅片表面印刷一定图形的银浆或铝浆,通过烧结后形成欧姆接触,使电流有效输出;
正面电极用Ag金属浆料,通常印成栅线状,在实现良好接触的同时使光线有较高的透过率;
背面通常用Al金属浆料印满整个背面,一是为了克服由于电池串联而引起的电阻,二是减少背面的复合;
工序七,烘干和烧结
目的及工作原理:
烘干金属浆料,并将其中的添加料挥发(前3个区);
在背面形成铝硅合金和银铝合金,以制作良好的背接触(中间3个区);
铝硅合金过程实际上是一个对硅进行P掺杂的过程,需加热到铝硅共熔点(577℃)以上。经过合金化后,随着温度的下降,液
相中的硅将重新凝固出来,形成含有少量铝的结晶层,它补偿了N层中的施主杂质,从而得到以铝为受主杂质的P层,达到了消除背结的目的。
在正面形成银硅合金,以良好的接触和遮光率;
Ag浆料中的玻璃添加料在高温(~700度)下烧穿SiN膜,使得Ag金属接触硅片表面,在银硅共熔点(760度)以上进行合金化。
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聚光太阳能发电
聚光太阳能发电(ConcentratingSolarPower)简称CSP,准确地说应该是“聚光太阳能热发电”。
聚光太阳能发电的先行者是美国的吉尔伯特·科恩,在美国内华达州建造极具规模的聚光太阳能发电站,已经成功地为拉斯维加斯供应22兆瓦的电力能源。
聚光太阳能发电继风能、光电池之后,已经开始崭露头角,有望成为解决能源匮乏、应对气候变暖的有效技术手段。
基本原理:聚光太阳能发电使用抛物镜将光线聚集到充有合成油的吸热管上,再将加热到约400摄氏度的合成油输送到热交换器里,将热量通过此加热循环水,将水加热,产生水蒸气,推动涡轮转动使发电机运转,以此来发电。
聚光太阳能发电与太阳能电池不同,太阳能电池使用太阳电池板将太阳能直接变成电能,可以在阴天操作,CSP一般只能够在阳光充足、天气晴朗的地方进行。
不过,即使在没有太阳的夜晚,采用熔融盐储存热量的方法,现在也能解决全天候的供电问题了。
国际能源署(IEA)下属的SolarPACES、欧洲太阳能热能发电协会(ESTELA)和绿色和平组织的预测则较为温和,认为CSP到2030年在全球能源供应份额中将占3%-3.6%,到2050年占8%-11.8%,这意味着到2050年CSP装机容量将达到830GW,每年新增41GW。在未来5-10年内累计年增长率将达到17%-27%。
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太阳能电池的应用
通信卫星供电
上世纪60年代,科学家们就已经将太阳电池应用于空间技术——通信卫星供电,上世纪末,在人类不断自我反省的过程中,对于光伏发电这种如此清洁和直接的能源形式已愈加亲切,不仅在空间应用,在众多领域中也大显身手。如:太阳能庭院灯、太阳能发电户用系统、村寨供电的独立系统、光伏水泵(饮水或灌溉)、通信电源、石油输油管道阴极保护、光缆通信泵站电源、海水淡化系统、城镇中路标、高速公路路标等。欧美等先进国家,将光伏发电并入城市用电系统及边远地区自然界村落供电系统纳入发展方向。太阳电池与建筑系统的结合已经形成产业化趋势。
离网发电系统
太阳能发电[1]控制器(光伏控制器和风光互补控制器)对所发的电能进行调节和控制,一方面把调整后的能量送往直流负载或交流负载,另一方面把多余的能量送往蓄电池组储存,当所发的电不能满足负载需要时,控制器又把蓄电池的电能送往负载。蓄电池充满电后,控制器要控制蓄电池不被过充。当蓄电池所储存的电能放完时,控制器要控制蓄电池不被过放电,保护蓄电池。控制器的性能不好时,对蓄电池的使用寿命影响很大,并最终影响系统的可靠性。
蓄电池组的任务是贮能,以便在夜间或阴雨天保证负载用电。
逆变器负责把直流电转换为交流电,供交流负荷使用。逆变器是光伏风力发电系统的核心部件。由于使用地区相对落后、偏僻,维护困难,为了提高光伏风力发电系统的整体性能,保证电站的长期稳定运行,对逆变器的可靠性提出了很高的要求。另外由于新能源发电成本较高,逆变器的高效运行也显得非常重要。
产品包括:A、光伏组件B、风机C、控制器D、蓄电池组E、逆变器F、风力/光伏发电控制与逆变器一体化电源。
并网发电系统
上海力友电气有限公司的可再生能源并网发电系统是将光伏阵列、风力机以及燃料电池等产生的可再生能源不经过蓄电池储能,通过并网逆变器[2]直接反向馈入电网的发电系统。
因为直接将电能输入电网,免除配置蓄电池,省掉了蓄电池储能和释放的过程,可以充分利用可再生能源所发出的电力,减小能量损耗,降低系统成本。并网发电系统能够并行使用市电和可再生能源作为本地交流负载的电源,降低整个系统的负载缺电率。同时,可再生能源并网系统可以对公用电网起到调峰作用。网发电系统是太阳能风力发电的发展方向,代表了21世纪最具吸引力的能源利用技术。
产品包括:A、光伏并网逆变器B、小型风力机并网逆变器C、大型风机变流器(双馈变流器,全功率变流器)
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太阳能发电技术原理
现在,太阳能的利用还不是很普及,利用太阳能发电还存在成本高、转换效率低的问题,但是太阳能电池在为人造卫星提供能源方面得到了应用。太阳能是太阳内部或者表面的黑子连续不断的核聚变反应过程产生的能量。地球轨道上的平均太阳辐射强度为1369w/_。地球赤道的周长为40000km,从而可计算出,地球获得的能量可达173000TW。在海平面上的标准峰值强度为1kw/m2,地球表面某一点24h的年平均辐射强度为0.20kw/_,相当于有102000TW的能量,人类依赖这些能量维持生存,其中包括所有其他形式的可再生能源(地热能资源除外),虽然太阳能资源总量相当于现在人类所利用的能源的一万多倍,但太阳能的能量密度低,而且它因地而异,因时而变,这是开发利用太阳能面临的主要问题。太阳能的这些特点会使它在整个综合能源体系中的作用受到一定的限制。尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量的22亿分之一,但已高达173,000TW,也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤。地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能以及部分潮汐能都是来源于太阳;即使是地球上的化石燃料(如煤、石油、天然气等)从根本上说也是远古以来贮存下来的太阳能,所以广义的太阳能所包括的范围非常大,狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。
太阳能发电的前景
“十三五”时期我国经济发展面临的国际环境
第一,世界经济增长格局变化趋势不确定性增强,全球经济持续低速增长的可能性加大。本世纪以来,新兴经济体开始成为拉动世界经济增长的重要力量,世界经济呈现“东升西降”的态势。国际金融危机以后这一态势更加明显,发展中国家占全球经济的比重由世纪之初的18%左右上升到2012年的31.8%。但是2013年以来这种状况出现了新的变化,美国经济复苏的步伐有所加快。2013年美国经济增速为2.2%,2014年达到2.4%,根据国际货币基金组织(IMF)预测,2015年和2016年,美国经济增长将高于3%。
不过整体来看,发达经济体尤其是日本和欧盟复苏的前景尚不明朗。但是,部分新兴经济体受到资金外流、商品/能源价格下跌以及地缘政治紧张局势加剧等影响,经济增长放缓。未来美联储加息等将会进一步收紧新兴经济体的增长空间,增加其系统性危机爆发的可能。这些都意味着全球增长格局的不确定性明显增强。
此外,近年来国际市场原油价格、基本金属价格等出现不同程度下滑,各种工业制成品、生活日用品等价格相应疲软。
第二,全球生产组织方式正发生剧烈变化,价值链中制造环节的竞争将更加激烈。改革开放以来,我国制造业以代工方式融入全球价值链,但是主要从事低端环节。“十三五”我国制造业如何实现由全球价值链低端向高端攀升,这对作为全球制造大国的中国未来的产业发展提出新的挑战。
第三,发达国家“再工业化”和低成本国家工业化使我国制造业发展面临双重挤压的形势更加严峻。20世纪80年代开始,世界制造业格局发生了较大变化,变化的一个主要特点是发达国家经历了“去工业化”过程,劳动力迅速从第一、第二产业向第三产业转移,制造业占本国GDP的比重和占世界制造业的比重持续降低,制造业向新兴工业化国家转移,发展中国家尤其是我国制造业快速崛起。但是,2008年国际金融危机爆发后,以美国为代表的发达国家纷纷推出以重振制造业为核心内容的“再工业化”政策,吸引高端制造业回流,对我国制造业发展形成新的挑战。
另一方面,改革开放以来我国东南沿海地区凭借低成本的初始禀赋条件,以代工方式与国际经济接轨,吸纳了数以亿计的劳动力,并成为我国经济高速发展的源动力之一。“十三五”时期我国在全球新的产业分工体系中将面临发达国家和低成本国家双重竞争压力。
第四,全球投资和贸易的规则酝酿新变化,全球化进程面临新的挑战。随着全球化一体化和区域化一体化的推进,全球投资和贸易规则正发生新变化。
第五,大宗商品价格将可能维持低位徘徊,增大了我国在全球范围内配置资源的回旋余地,也给我国带来了收入的相对增加。能源领域,主要是页岩气、页岩油的开发推动了美国的能源自立,其对中东地区的原油依赖进一步下降,使得一部分中东的油气资源走向欧洲市场,挤压了俄罗斯的市场份额,也导致了原油价格的暴跌。原油价格由2014年初的近100美元/桶回落至年末的50美元/桶。
资源领域,矿石、大豆、金属、橡胶等重要大宗商品受我国需求减弱影响,以及传统资源大国希望通过资源出口带动本国的经济发展,一些资源丰富的发展中国家也希望尽快把资源优势转化为经济优势和发展优势的影响,价格下跌明显。自2014年以来,矿石、大豆、金属、橡胶等重要大宗商品价格平均跌幅超过15%。这种趋势有可能继续保持一段时期,将增大“十三五”时期我国在全球范围内配置资源的回旋余地,同时为我国带来了成本节约的红利效应,提高我国的相对收入。
“十三五”时期我国经济发展面临的国内环境
第一,我国将处于由中高收入国家向高收入国家迈进的关键阶段。我国在2000年左右,实现了由低收入国家迈入中低收入国家行列,2010左右实现了由从中低收入国家迈入中高收入国家行列。预计到2020年我国将基本接近世界银行高收入国家的标准。不过,无论是按照汇率法还是按照购买力平价(PPP)标准,我国人均GNI在世界银行所列举的200多个国家中仍然排80多位(2012年数据),仍处于欠发达国家的地位没有改变。
与此同时,随着高收入社会的到来,人民群众的需求将更高、更加多样化,特别是对政府服务、对生态环境将更加关注。如何满足这些日益增长多样化的更高需求,将是我国“十三”时期乃至以后相当长时期需要重点关注的问题。
第二,我国经济处于增速的换挡期,经济增速从高速增长转向中高速增长。改革开放以来,我国经济保持了三十多年的高速增长,年平均增速接近10%。部分年份经济更是以高于两位数的速度增长。然而,随着经济发展步入新的阶段,特别是供给约束强化及房地产等长期需求峰值的到来,我国经济正步入增速换档期,由高速增长转向中高速增长。2007年我国经济增长速度达到14.2%,其后逐渐回落,2013年和2014年分别增长7.7%和7.4%。“十三五”时期我国经济不仅难以实现两位数增长,就是实现较高的个位数增长也将面临一系列挑战。增长速度的下滑将有可能加剧财政金融的风险,短期内还会加大结构性的就业压力。
第三,依靠工业规模扩张的增长模式将难以为继,产业转型升级的任务更加紧迫。改革开放以来,我国工业化取得明显进展,工业化成就突出,逐步确立了工业的主导地位。然而,2006年以来我国工业增加值所占的比重开始呈现持续下降的态势;2013年服务业比重首次超过了第二产业的比重。这些都表明中国正在步入工业化的后期阶段。未来许多工业品产量都将陆续达到峰值,工业规模继续扩张的空间将不断收窄。如果继续采取数量扩展的增长模式,将会进一步加剧产能过剩,导致投资效率更大幅度的下滑。因此,“十三五”时期我国实现产业转型的任务更加紧迫,迫切需要实现经济增长由主要依靠工业规模扩张带动向三次产业协调带动和结构优化升级带动转变。
第四,人口老龄化加剧,劳动力数量和成本优势将逐步削弱。劳动力资源丰富,工资水平较低长期以来是我国参与国际竞争的主要优势。然而,随着21世纪初以来我国人口增长步入“低出生、低死亡、低增长”的新阶段,我国人口数量和结构发生了显著的改变。尽管我国仍属于劳动力总量大国,但是近些年来劳动力总量的增速明显放缓甚至开始减少,老龄化程度不断提高。与之相伴的是劳动力工资的不断上涨。“十三五”时期仍将继续保持这种趋势,而且可能呈现加剧态势。这将削弱我国劳动力数量优势和劳动力的低成本优势,我国迫切需要塑造新的竞争优势。
第五,出口对我国经济增长较大拉动作用将难以重现,经济增长面临需求约束将不断强化。国际金融危机之前出口对我国经济增长具有较大的拉动作用,货物和服务出口对我国国内生产总值的拉动作用占GDP总量的比重达到30%左右。国际金融危机之后,我国出口增速明显放慢,由国际金融危机前的高于20%的增长,回落到个位数增长,增速甚至低于GDP增长速度。展望“十三五”时期,一方面,从长周期来看全球经济正处在一个低速增长时期;另一方面由于近年来要素成本的快速提升,加上汇率的升值,我国产品出口的国际竞争力有所下降。在这种情况下,我国经济增长外部需求动力将在较长时期内呈现较弱的状态,这也将导致我国经济增长面临的需求约束更加强化,更加需要依靠内需来拉动经济增长。
第六,化解产能过剩任务艰巨,但是维持中高增速仍然发挥投资的关键作用。产能过剩是我国当前面临的突出问题。一方面,传统产业中钢铁、水泥、有色、平板玻璃等都存在严重的产能过剩;另一方面,新兴产业如光伏行业也存在产能严重过剩。目前,风电设备产能利用率低于60%,光伏电池的产能过剩达到95%。需要强调的是,目前我国很多行业存在的产能过剩,可能不是短期产能过剩,而是从整个工业化、城市化历史进程来看的长期产能过剩,即供给已经达到或接近峰值。如城镇住宅需求,2012年实际供给已经达到900万套,据估计长期需求年度峰值约1300万套,2015年左右将达到峰值;汽车的长期需求年度峰值将在2020年左右出现;而钢铁、建材等重化工业产品的长期需求年度峰值已经或接近出现(刘世锦,2013)。因此,“十三五”时期我国产能过剩仍将存在,化解产能过剩任务艰巨。与此同时,维持经济的中高速增长仍然需要保持一定的投资增速。因此,如何有效化解产能过剩并实现有效投资是我国必须解决重要问题。
第七,区域发展差距不断缩小,但是区域市场一体化发展仍显滞后。从区域发展来看,2004年前后,我国区域差距开始出现缩小态势,尤其是以人均GDP反映的区域差距明显缩小。反映区域相对差距的人均GDP对数标准差由2005年的0.256下降到2010年的0.231;“十二五”期间呈现下降态势,到2013年已经下降至0.215。尽管我国区域差距呈现缩小趋势,但是我国劳动力、资本、商品等跨区域流动仍面临各种障碍,区域市场一体化水平仍有待提高,制约了我国区域差距的进一步缩小。
第八,发展可持续性面临多重挑战。从可贸易的资源来看,原油、原煤等消费量的绝对规模和在世界消费总量中的占比持续上升,对外依存度不断提高。从不可贸易的资源,无论是土地还是水资源来看,对经济发展的制约越来越严峻。
环境保护部发布的《全国土壤污染状况调查公报》显示,全国土壤总的点位超标率(土壤超标点位的数量占调查点位总数量的比例)为16.1%,其中中度和重度污染点位比例2.7%,重金属等无机污染物超标点位数占全部超标点位的82.8%,长江三角洲、珠江三角洲、东北老工业基地等部分区域土壤污染问题较为突出,西南、中南地区土壤重金属超标范围较大。
而在水污染方面,仅考虑传统三项污染物,按照《环境空气质量标准》(GB3095-1996)评价,2013年全国地级以上城市达标比例仅为60.7%。“十三五”时期随着我国工业化,城市化进程的推进,我国仍较面临较大环境污染压力。
太阳能发电有更加激动人心的计划。一是日本提出的创世纪计划。准备利用地面上沙漠和海洋面积进行发电,并通过超导电缆将全球太阳能发电站联成统一电网以便向全球供电。据测算,到2000年、2050年、2100年,即使全用太阳能发电供给全球能源,占地也不过为 65.11万平方公里、 186.79万平方公里、829.19万平方公里。829.19万平方公里才占全部海洋面积 2.3%或全部沙漠的 51.4%,甚至才是撒哈拉沙漠的 91.5%。因此这一方案是有可能实现的。
另一是天上发电方案。早在1980年美国宇航局和能源部就提出在空间建设太阳能发电站设想,准备在同步轨道上放一个长10公里、宽5公里的大平板,上面布满太阳电池,这样便可提供500万千瓦电力。但这需要解决向地面无线输电问题。现已提出用微波束、激光束等各种方案。目 前虽已用模型飞机实现了短距离、短时间、小功率的微波无线输电,但离真正实用还有漫长的路程。
随着中国技术的发展,在2006年,中国有三家企业进入了全球前十名,标志着中国将成为全球新能源科技的中心之一,世界上太阳能光伏的广泛应用,导致了目 前缺乏的是原材料的供应和价格的上涨,我们需要将技术推广的同时,必须采用新的技术,以便大幅度降低成本,为这一新能源的长远发展提供原动力!
太阳能的使用主要分为几个方面:家庭用小型太阳能电站、大型并网电站、建筑一体化光伏玻璃幕墙、太阳能路灯、风光互补路灯、风光互补供电系统等,风光互补系统。
世界目 前已有近200家公司生产太阳能电池,但生产设备厂主要在日企之手。
韩国三星、LG都表示了积极参与的愿望,中国海峡两岸同样十分热心。据报道,中国台湾2008年结晶硅太阳能电池生产能力达2.2GW,以后将以每年1Gw生产能力扩大,当年并开始生产薄膜太阳能电池,今 年将大力增强,台湾期待向欧洲“太阳能电池大国”看齐。2010年各国及地区有1GW以上生产计划的太阳能电池厂商有日本Sharp,德国Q—Cells,Scho~Solar,拐5威RWESolar,中国SuntechPower等5家公司,其余7家500MW以上生产能力的公司。
世界太阳能电池市场高歌猛进,一片大好,但百年不遇的金融风暴带来的经济危机,同样是压在太阳能电池市场头上的一片乌云,主要企业如德国Q—Cells的业绩应声下调,预年今 年世界太阳电地市场也会因需求疲软、石油价格下降而竞争力反提升等不利因素而下挫。但与此同时,人们也看到美国.奥巴马上台后即将施行GreenNewDeal政策,包括其内的绿色能源计划可有1500亿美元的补助资金,日本也将推行补助金制度来继续普及太阳能电池的应用。