化石能源是不可再生资源，本质上是历经上亿年的复杂而漫长的物理化学地质作用将太阳能通过煤、石油、天然气的形式固化在地球上，这个理化环境已经不复存在。据美国地质局估计，世界煤炭总可采储量大约为8475亿吨。按当前的消费水平，最多也只能维持200年左右的时间。世界天然气储量大约为177万亿立方米。如果年开采量维持在2.3万亿立方米，则天然气将在80年内枯竭。就中国而言，化石类能源探明储量约7500亿吨标准煤，总量较大，但人均能源拥有量却远远低于世界平均水平。中国的煤炭、石油、天然气人均剩余可采储量，分别只有世界平均水平的58.6%、7.69%和7.05%。中国煤炭储量相对丰富，但从中长期来看，能被有效开发利用的数量明显不足。
对于人类来说，至少还有100年左右的时间去应对化石能源的短缺问题，可是,化石能源引起的温室气体排放、环境污染、生态恶化问题，已经迫在眉睫，无法回避。工业化近200年来，燃烧煤炭、石油、天然气推动了人类的工业化进程，同时向地球大气中排放了大量的二氧化碳等温室气体，阻止了太阳的热量从地球上散去，导致气温发生灾难性的转变，继而对地球生态造成毁灭性打击。联合国政府间气候变化专门委员会发布报告指出：地球的化学性质正在发生变化。到本世纪末，地球表面的温度有可能上升至少3摄氏度。因极地和高山地区积雪融化造成海平面上升，部分岛屿、沿海城市、甚至岛国都将消失，这也包括中国上海。气温上升导致地球地表水循环受影响，降水强度增加，但是，降水频率和时间在减少，这是最近世界各地洪水、干旱、暴风肆虐的根源。构成最近中国中东部地区大范围雾霾的成因之一，正是长时间大范围的空中水汽含量异常。
面对化石能源的逐渐枯竭和人类生态环境的日益恶化，全世界范围内的人都逐渐认识到应逐渐改变能源消费结构，从传统的化石能源转向可再生能源，走可持续发展的道路。2011年，中国政府宣布了在哥本哈根协议背景下的承诺，至2020年全国单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%-45%，非化石能源占一次能源消费的比重提高至15%左右。
作为一个拥有超过13亿人口、年经济增长率约8.2%的世界第二大经济体，中国现在是世界上最大的能源消耗国和仅次于美国的第二大二氧化碳排放国。中国每增加单位GDP的废水排放量比发达国家高4倍，单位工业产值产生的固体废弃物比发达国家高10多倍。中国单位GDP的能耗是日本的7倍、美国的6倍，甚至是印度的2.8倍。中国在GDP的质量上与其他国家相比有很大差距。
摆在我们面前的只有一条路：改变能源消费结构，逐渐提高可再生能源在工业经济中的比例，最终摆脱对化石能源的依赖。在可再生能源中，太阳能光伏提供了独特的优势和机遇。太阳能是迄今为止地球上可用的最大能量来源，提供了其他可再生能源不能提供的好处。太阳能电池给人类创造了一种直接向地球上一切能量的总源泉——太阳——索取能量的捷径：光能直接转化为电能。纵观各种能源形式，化石能源资源有限，不可再生，排放温室气体;水电、风电受制于地理和季节，还有连带的不可避免的生态环境影响;核电有核泄漏和核污染的危险。毫无疑问，太阳能光发电(光伏)是人类迄今发现的最理想的能源生产形式：可再生、无限量、无污染、触手可及。
科学家指出，太阳光线一个小时的照射所产生的能量足以支撑全球经济运行一整年。据测算，全国建筑物可安装光伏发电能力约3亿千瓦，仅省级以上工业园区就可安装8000万千瓦，潜力巨大。
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