七、 光伏的田野
清晨,金色的陽光穿透湛藍的天空,灑在廣袤無垠的地球之上。這里,每一片森林,每一塊綠洲,每一個城市,每一個鄉(xiāng)村,無不沐浴在燦爛的陽光之下。陽光中的能量,照亮了人類居住的城市和鄉(xiāng)村,將地表的溫度維持在人類適宜生活的溫度,讓綠色植物得以生長進行光合作用,讓湖泊的水蒸發(fā)到空中形成云和雨,讓熱空氣上升形成風。陽光中的能量在天空、大地、森林、山巒、城市間循環(huán)往復,川流不息。所有這些,只利用了太陽光中能量的2%而已,其余的均在反射和吸收中被白白消耗了。慶幸的是, 今天我們終于找到了一種直接利用太陽能的捷徑:將光能直接轉(zhuǎn)化為電能,這就是光伏電池。
由于其安全、無污染和資源無限等優(yōu)良屬性,太陽能成為人類發(fā)展所必需的清潔能源。盡管目前與水電、火電相比,太陽能開發(fā)利用的成本還很高,但太陽能的潛力巨大,前景非常廣闊,隨著其技術的不斷進步和成本降低,太陽能,尤其是光伏發(fā)電的競爭力開始顯現(xiàn),使其成為繼風電和生物質(zhì)發(fā)電之后,又一個可以大規(guī)模開發(fā)利用的可再生能源技術。
從我國資源稟賦來看,就資源的可獲得性而言,與水電、核電和風電等技術相比,太陽能發(fā)電資源幾乎沒有限制。太陽能資源的利用與所用的技術、方式和面積有關。截至2010年年底,中國已有建筑面積約450億m2,屋頂和南立面至少有50億m2,20%的可利用面積即可安裝大約100 GW(1億kW)太陽能光伏系統(tǒng)。中國有大約120萬km2的戈壁和荒漠面積,開發(fā)利用5%的荒漠可安裝超過50億kW(5 000 GW)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng),年發(fā)電量可以達到6萬億kWh,是美國2010年發(fā)電量總和的1.5倍,相當于我國2015年預測的發(fā)電量總和。
光伏系統(tǒng)能在合適的陸地和建筑物上的任何地方開發(fā)。光伏系統(tǒng)是組件式的,這提供了規(guī)模上的靈活性。光伏系統(tǒng)能在靠近需求中心處安裝,它們的發(fā)電峰值與電力峰值需求一致。光伏的特點除了可再生和清潔外,還具有能量密度低、帶有隨機性、尚不能商業(yè)化儲存的特性,它最適合的是采用分散式/分布式開發(fā)方式。光伏分布式發(fā)電自發(fā)自用,多余上傳,減小對電網(wǎng)的壓力。容量小,電壓等級低,接近負荷,接入配電網(wǎng),節(jié)省輸電投資。
近幾年,一種新的建筑方式隨光伏技術發(fā)展應運而生。將光伏發(fā)電與建筑物相結合,在建筑物的外圍結構表面上布設光伏器件產(chǎn)生電力,從而使建筑物產(chǎn)生綠色能源,這就是太陽能光電建筑。光伏與建筑的結合有如下兩種方式:一種是光伏系統(tǒng)覆蓋在建筑屋頂上,組成光伏發(fā)電系統(tǒng),叫作BAPV,比如屋頂?shù)墓夥娬?另外一種是建筑材料與光伏器件相集成,用光伏器件直接代替建筑材料,即光伏建筑一體化(BIPV),如將太陽光伏電池制作成玻璃幕墻、窗戶玻璃、太陽能電池瓦等,這樣不僅可開發(fā)和應用新能源,還可與裝飾美化合為一體,達到節(jié)能環(huán)保效果,是今后的發(fā)展光伏應用的趨勢。從建筑、技術和經(jīng)濟角度來看,太陽能光電建筑有諸多優(yōu)點:無需占用寶貴的土地資源;能有效地減少建筑能耗,實現(xiàn)建筑節(jié)能;降低墻面及屋頂?shù)臏厣粺o噪音、無污染物排放、不消耗任何燃料,具有綠色環(huán)保概念,可增加樓盤的綜合品質(zhì)。
中國的城市大面積的獨棟/別墅/工業(yè)廠房/公共建筑,農(nóng)村的平房/獨院,都是中國光伏市場尚未開墾的田野。只要政策到位,打通分布式并網(wǎng)的阻礙,國內(nèi)過剩的產(chǎn)能立馬就能被吸納,供需關系恢復平衡。中國有世界最大的光伏電池產(chǎn)能,最全的光伏產(chǎn)業(yè)鏈制造業(yè),最多的公共/工業(yè)/居民用建筑屋頂,廣闊充足的陽光輻照資源,還有最高的能源消耗需求。只要電網(wǎng)放開并網(wǎng)的閘門,產(chǎn)業(yè)得救,民眾得福,國家得利。何需去看歐美的臉色。
隨著能源結構逐步調(diào)整,以光伏為代表的可再生能源將扮演越來越重要的角色。在國家能源的手掌上,游走在指尖上的火焰,必將越來越亮,越來越熱。終有一天,它將燃遍全國,覆蓋每一棟建筑屋頂,占領每一塊荒漠戈壁,成為人們生活不可分割的居民用電主要供應電源。
世界自然基金會組織一些研究機構探討了世界實現(xiàn)100%的可再生能源替代的可能性,發(fā)布了《能源報告——2050,100%的可再生能源》。提出:到2050年,可再生能源可以滿足我們所有的能源需求 ,并指出:這樣一個轉(zhuǎn)變不僅是可能的,而且也是經(jīng)濟可行的。這種方式提供的能源是全人類都能夠支付得起的,且生產(chǎn)能源的方式也是全球經(jīng)濟和地球所能承受的。希望各國政府和商界正視這些挑戰(zhàn),同時勇敢地把可再生能源經(jīng)濟變成現(xiàn)實。100%的可再生能源,這是擺在人類面前多么宏偉的藍圖啊。
收集陽光是我們的使命,降低排放是地球的召喚。中國光伏正站在世界能源革命的最前沿,我們光伏同仁為能夠親身加入這場世紀能源革命而深感自豪。我們堅信,在這場新的戰(zhàn)略能源競賽中,中國必須先拔頭籌,當仁不讓。
無垠的田野在陽光的沐浴下壯麗妖嬈、生機勃勃,只要堅持,下一個收獲的季節(jié)即將到來。