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第10部分（第2页）

“其他”中，包括　　核能消费量1130万toe，占能源消费总量的0。　8％，水电消费量为7420万toe，占能源消费总量的5。　4％。

（注：Toe=Ton　of　Oil　Equivalent，吨油当量）。

按标准油的热值计算各种能源量的换算指标。中国又称标准油。1千克油当量的热值，联合国按兆焦（MJ）计算。1吨标准油相当于吨标准煤。

由世界和中国的传统石化能源储量和消费量来看，世界传统石化能源储量不足支撑人类使用200年，而中国的能源储备量不足支撑中国使用100年。而且，传统石化能源的使用带来巨额的温室气体排放和其他污染气体排放，因此，开发利用无污染的新能源势在必行。　。。

前言

在2006年，全球能源生产构成中，石油占，煤炭，核电，天然气，可再生能源份额为。而在可再生能源生产中，水电为，太阳能与光伏电池为，包括木材、废物、乙醇燃料在内的生物质能占，风能为，地热。

尽管以可再生能源为主的新能源在全球能源生产中所占的比例较小，但其发展应用的潜力巨大，其中太阳能、风能、地热能和生物质能（包括木材、废物和乙醇燃料）的消费从2005年的37010亿Btu（英热单位，1Btu＝焦耳）增加到2006年的39540亿Btu，尤其是风能在整个可再生能源（包括水电在内）消费中占比，增加了一个百分点，达到。

美国市场调查公司Clean　Edge自2000年以来一直跟踪世界清洁能源的研发进程，其发布的年度报告显示，太阳能光伏、风能、生物燃油以及燃料电池等产品的收益在2007年较前一年增长40％，从2006年的550亿美元增加到2007年的773亿美元（图1）。

图1　　2007年部分新能源市场规模及对2017年的预测（单位：10亿美元）资料来源：Clean　Energy　Trends　2008

第一节　　　太阳能光伏发电

第一节　　　太阳能光伏发电

1。　光伏发电原理

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。　太阳能电池发电的主要原理是半导体的光电效应。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。　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。

目前的主要的太阳能电池是硅太阳能电池。用的硅是“提纯硅”，其纯度为“11个9”，比半导体或者说芯片硅片“只少两个9”；又因为提纯硅结晶后里头的成分不同，分为多晶硅和单晶硅；目前，单晶硅太阳能电池的光电转换率为15％左右，最高达到了24％，使用寿命一般可达15年，最高达25年，比转换率仅12％　左右的多晶硅太阳能电池的综合性能价格比高。

制作时，多晶硅经过铸锭、破锭、切片等程序后，制作成待加工的硅片。在硅片上掺杂和扩散微量的硼、磷等，就形成P…N结。然后采用丝网印刷，将精配好的银浆印在硅片上做成栅线，经过烧结，同时制成背电极，并在有栅线的面涂一层防反射涂层，电池片就至此制成。电池片排列组合成电池组件，就组成了大的电路板。一般在组件四周包铝框，正面覆盖玻璃，反面安装电极。有了电池组件和其他辅助设备，就可以组成发电系统。为了将直流电转化交流电，需要安装电流转换器。发电后可用蓄电池存储，也可输入公共电网。发电系统成本中，电池组件约占50％，电流转换器、安装费、其他辅助部件以及其他费用占另外50％。

1954年，美国贝尔实验室诞生第一个太阳能电池。上世纪60年代开始，美国用太阳能电池作为人造卫星　能源。70年代能源危机爆发，太阳能电池开始被应用到民用领域。

2。世界太阳能发电情况

在德国、西班牙、美国等的带动下，2007年全球太阳能光伏（PV）市场装机新增容量约为3430MW（兆瓦），其中装机容量在200KW以上的大规模的光伏发电厂在过去三年的增长率接近100％。目前，全球太阳能光伏总装机容量达到10GW。从各国太阳能光电市场来看，德国光伏市场在2007年的规模为1328MW，全球市占率为47％；西班牙光伏市场规模则由480MV增长为640MW，而美国的光伏市场规模则增长了57％达到220MW。

在太阳能电池方面，据Solarbuzz的数据，2007年全球太阳能电池的产量约为3436MW，增长率达；其中，薄膜太阳能电池的产能由2006年的181MW增长了一倍，在2007达到400MW。从各国厂商表现来看，日本太阳能电池制造商的产量继续下降，市场占有率从2005的46％下降为26％，而中国太阳能电池制造商的全球市占率，则由2006年的20％增长到2007年35％。

3、我国太阳能发电发展状况

我国具有丰富的太阳能资源，太阳能较丰富的区域占国土面积的2／3以上，年辐射量超过60亿焦耳／平方米，每年地表吸收的太阳能大约相当于万亿吨标准煤的能量，具有良好的太阳能利用条件。特别是西北、西藏和云南等地区，太阳能资源尤为丰富。

太阳能光伏发电是目前成熟的技术，其应用的市场障碍主要是成本过高以及硅材料的短缺，目前光伏发电的成本仍在4—6元／千瓦时左右，与商业化应用有相当的距离。但是，自2004年，在国际光伏市场尤其是德国、日本市场的强大需求的拉动下，我国的光伏产品生产能力迅速扩张，包括晶体硅片和太阳能电池的生产能力、以及太阳能电池组件的封装能力都大为增加，形成了一批具有国际竞争力和国际知名度的光伏电池生产企业。2000年，我国光伏组件的生产能力不到10兆瓦，但截止到2008年底，我国光伏电池产量达到了2500多兆瓦，居世界第1位，出现了跳跃式发展。自2006年以来，一些光伏生产企业又鉴于光伏产业链的发展不平衡的局面，即上游环节（硅锭／片的生产）能力小，下游环节（组件的封装）能力大，造成国际市场多晶硅原料的紧缺和涨价，开始考虑投资硅材料的生产，2007年已经形成了1000吨左右的生产能力，2008年可能生产4000吨的生产能力，估计2010年我国的光伏发电产品产量可能突破5000兆瓦，成为世界最大的光伏电池生产国。

在太阳能光伏市场应用方面，2002—2004年，国家组织实施了“送电到乡”工程，中央和地方财政共安排47亿元的资金，在内蒙古、青海、新疆、四川、西藏和陕西等12个省（市、区）的1065个乡镇，建设了一批独立的光伏、风光互补、小水电等可再生能源电站，其中光伏电站占大部分，应用了万千瓦的光伏电池，促进了国内光伏产业的兴起。但由于光伏发电价格高昂，与主要依赖于国际市场的蓬勃发展的产业相比，国内光伏市场发展步伐稍缓，但一直处于稳步发展和上升状态。特别是各地结合城镇建设，推广屋顶计划、路灯等太阳能发电产品的应用，使得我国光伏发电应用呈上升趋势。到2008年底，累计光伏发电容量为20万千瓦，其中40％左右为独立光伏发电系统，用于解决电网覆盖不到的偏远地区居民用电问题。此外，通信等工业领域和光伏消费品的市场份额也在增长。

考虑到经济成本和支持我国光伏产业持续发展的需要，我国的光伏发电采取了稳步发展的原则和策略。

在今后5—10年内，我国的光伏发电系统的应用一方面还将以户用光伏发电系统和建设小型光伏电站为主，解?

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