中国光伏技术的崛起开始于20世纪90年代后期,当时德国政府利用税收优惠大力推广屋顶太阳能电池板计划,德国提供资金、技术和专家吸引中国制造太阳能电池板以满足德国国内的强劲需求。中国政府因势利导紧紧地抓住了这个难得的好机遇。
当时中国的光伏产业还在萌芽状态,主要为远离电网的贫困农村地区提供生活用电。制造出口德国的太阳能电池板赚取外汇启动了中国光伏产业的现代化,当西班牙和意大利等国也加入太阳能激励计划后,中国光伏产业开始策马狂奔。中国在全球招兵买马,引进国外光伏技术专家,购买大型生产设备和多晶硅材料,以满足大量来自国外的太阳能电池板订单。
中国政府在这场产业革命中成为了主要推手。发展可再生能源列入中国五年计划中特别关注的七大项目之一,享受贷款和税收优惠。中央政府筹集高达470亿美元将光伏产业打造成所谓的“战略产业”。
其结果是:中国建立起了世界上最大的光伏产业;成为了世界光伏市场上的价格领导者;生产出最便宜的太阳能电池板;并成为全世界太阳能电池板的最大供应商,中国每生产两块太阳能电池板,其中必有一块是为海外客户提供的。
只用了十多年时间,中国强大的生产能力造成了全球光伏产品的过剩,这时欧美经济又正好进入衰退期,中国光伏产业迎来了寒冬。面对严峻的形势,据乔治华盛顿大学的专家Ronen说,中国决定再次追随德国模式,制定自己的“上网电价”,推动国内自己的屋顶太阳能发电计划。结果是国内对太阳能的需求激增,以至于不到两年,2015年中国国内光伏市场就超越德国成为世界第一。
2016年,中国试图通过设定财政补贴的最后期限,为了赶上末班车,国内光伏电站建设掀起了另一波高潮。2016的上半年中国新增光伏发电容量达20千兆瓦(三峡水电站总装机容量为22.5千兆瓦)。整个美国的光伏容量仅为31千兆瓦。中国光伏产业的华丽的转身使世人惊叹。
美国可再生能源实验室的战略能源分析中心主任David Mooney说:“人们倾向于认为中国已经夺走了光伏能源市场份额,如果这种能力留在美国本来会更好。”
“从我的角度来看,硬币也有它的另一面,”他说,美国在太阳能电池板集成、安装和维护等领域产生了25万个工作岗位。如果没有中国的推动大大降低了太阳能电池组件价格,这其中许多工作机会是不会产生的。“而这些工作是不能外包的”,他说。美国还是不缺明白人。
中国促进太阳能市场全球增长的计划仍在紧锣密鼓地进行中。2016年10月,中国国家电网的前董事长刘振亚来到联合国,向全世界展示了中国进一步发展太阳能事业的宏伟蓝图,这个计划的主旨是建设全球性电网。
他在演讲中呼吁联合国支持新成立的全球能源互联发展与合作组织(GEIDCO),中国政府已经任命刘振亚为其主席,这个组织的宗旨是促进建立“全球能源互联网”。他指出,这个全球性电网到2050年可以传输80%的可再生能源,将太阳能,风能和水力发电的电力从地球上充足的地方传输到缺乏能源的人口中心地带。
“全球能源互联网”将分三个阶段形成。刘振亚解释说,首先,每个国家将重新设计和升级自己的电力网。他指出,中国的努力已经开始,产生了140千兆瓦的风力和70千兆瓦的太阳能电力,它将超过世界任何国家。通过建设长距离、高压直流电源网络,将可再生能源从北向南、从东向西传送。据他预测,中国可以在2025年之前完成新电网。
他说,第二阶段是建立区域电网。全球分为三块区域:东北亚和东南亚、非洲和欧亚大陆以及北美和南美国家,在区域的内部跨越国境传输更多的电力。第三阶段将建造连接区域电网的主干电力线和海底电缆。这种结果将产生他所谓的“双赢局面”。
当全球能源互联网完成后,“世界将变成一个和平与和谐的地球村,我们将有足够的能源、绿色的土地和蓝天,”他预言。中国GEIDCO提案可能的结果仍有待观察,但联合国新闻稿指出,70个组织的代表参加了会议,包括政府组织,企业和大学。美国代表团包括来自美国能源部的阿贡国家实验室和斯坦福大学的专家学者。
回答两个有关光伏技术的问题
1)前几年有中国工程院一位院士说,太阳能电池在制造过程中所消耗的电能超过它life-cycle所产生的电能,所以它不是可持续发展的能源。对此怎么看?
这个问题可以用数据来回答的。太阳能电池有一个重要的技术指标,称为光伏能量回收期EPT(Energy Payback Time),EPT是光伏行业非常重要的一个能耗技术指标。俗话说花钱才能赚钱,同样节能也需先耗能。EPT这个数据定量地给出了光伏电池启用后,究竟需要多少年才可以把它产生的干净能量抵消制造过程中消耗的能量。把光伏电池平均使用寿命减去EPT,就是它可以有多长时间产生清洁电能(即作出纯贡献的年份),当然EPT数值越小越好。
数据显示,目前光伏发电能源回收期大概在2-5年。回顾上世纪的数据,80年代光伏发电的EPT长达5-10年之久,90年代光伏能量回收期缩短为3至8年左右了。随着光伏产业的技术进步,光伏能量回收期还在进一步缩短,未来光伏能源回收期可降至1-2年以内。由此可知,光伏电池有25以上的时间“全芯全意”、“无怨无灰”地为人们贡献清洁能源。