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“全球性的能源問題造成的后果已遠不只油價上漲，它造成了環(huán)境問題、經濟問題甚至是和平與安全問題。而能源問題的解決是一個系統(tǒng)工程，涉及政策、條約、教育、技術和科學基礎等多個因素?！泵绹茉床繉＜翌檰柹蛑緞捉淌谡f。
美國總統(tǒng)奧巴馬就任以來，美國的能源政策和上一屆政府相比，有了180度的大轉彎，并且得到整個美國社會的廣泛支持。
全球機遇
近日，全球著名能源與材料權威專家、斯坦福大學材料與能源科學研究所所長沈志勛接受了《科學時報》記者的采訪。
他認為，能源問題的解決要多管齊下，其中既要有利用多種能源形式的“開源”，也要有提高能源使用效率的“節(jié)流”。而技術的革新，其中包括革命性的智能電網，同樣成為這個時代迫切的需求。
目前，美國能源部采取了多項措施來加強能源科技的發(fā)展和進步：一方面，通過增加經費投入來加強國家實驗室的作用；另一方面，在全國新建46個能源研究中心（其中27個從事太陽能研究），以及8個將企業(yè)與高校緊密結合的能源創(chuàng)新核心技術中心。
沈志勛介紹，斯坦福大學成立了3個研究所，分別研究能源政策、能源技術和能源科學。
“在今后3～7年，光伏發(fā)電有可能達到電網等價點，從而形成歷史性的突破，這將使得太陽能產業(yè)全面起飛，成為國民經濟重要支柱的轉折點?！鄙蛑緞最A測。
我國太陽能產業(yè)的誤會
我國《可再生能源法》的頒布及實施，使可再生能源發(fā)電上網電價的基本原則已變得透明。有觀點認為，光伏發(fā)電成本較高的呼聲有所減少。
對此，有業(yè)內人士表示，這其實是個誤會。如果用環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的標準來計算與衡量，與火電相比，光伏發(fā)電算不上貴。此外，隨著國家加大對綠色能源產業(yè)的政策扶持，以及光伏發(fā)電技術的進步，光伏發(fā)電的成本將進一步降低。
在《關于制定階梯電價和促進我國光伏發(fā)電發(fā)展的議案》建議稿中，我國幾位太陽能方面的專家一致認為：從資源的數量、分布的普遍性、技術的可靠性來看，光伏發(fā)電比其他可再生能源更具有優(yōu)越性，光伏發(fā)電將成為我國未來電力行業(yè)的重要構成是毋庸置疑的。
根據權威機構發(fā)布的《中國光伏發(fā)展報告》中的數據：到2030年，中國太陽能光伏發(fā)電裝機容量將達到1億千瓦，年發(fā)電量可達1300億千瓦時，相當于少建30多個大型煤電廠。
2008年中國光伏產業(yè)產值已超千億元，全球太陽能百強企業(yè)中我國占50%，但我國的光伏發(fā)電量僅占全球的1%。
“我國光伏產業(yè)的技術、原料、設備、市場的95%都在國外，因此我國的光伏產業(yè)鏈在寬度和深度上都有極大的發(fā)展空間。然而中國終究不能回避的，就是技術問題?！闭憬髮W國際創(chuàng)新研究院副院長池智說。
原料、設備問題終究要靠技術來解決，而產品可靠性強了，市場自然也就有了。那么亟待解決的技術問題到底有哪些呢？
一個學科交叉的課題
“發(fā)電系統(tǒng)的損耗及效率和光伏電池的轉換效率，最終影響光伏發(fā)電的應用效果，光伏發(fā)電研發(fā)是一個多學科交叉性課題?！闭憬髮W電力電子技術國家專業(yè)實驗室教授何湘寧說。
“光伏電池就是太陽能電池，光伏發(fā)電就是利用太陽能電池發(fā)電。太陽能電池的50%成本來自硅材料?！闭憬髮W硅材料國家重點實驗室教授楊德仁說，“一個新的研究課題‘硅納米顆粒在太陽能電池中的應用’已經啟動。利用硅納米顆粒，硅薄膜太陽能電池的性能有望得到提高，并將顯著降低成本。”
浙江大學現代光學儀器國家重點實驗室正致力于第三代太陽能電池――聚合物電池的研究。該實驗室教授劉旭介紹，聚合物太陽能電池目前還處于實驗室階段，利用有機材料的低密度、高韌性、良好光學特性，聚合物薄膜在大面積和柔性需求方面具有不可替代的優(yōu)越性。
據悉，第二代薄膜太陽能電池由于產業(yè)鏈相對簡單、能耗低、原料用量少，在組件成本上具有競爭優(yōu)勢，近期有望使光伏發(fā)電早日到達電網等價點。目前，正泰集團的第二代薄膜轉換效率目前已達9.2%，達到世界一流水平。
浙江大學能源清潔利用國家重點實驗室王濤博士說，從熱力學分析，太陽能能譜寬，單一形式的能量轉換（光電或光熱）很難實現全波段的高效利用。能源清潔利用國家實驗室致力于通過聚光方式提升能量密度，并在聚光下對太陽能能量進行分級利用，開發(fā)出低成本、高效率、可規(guī)?；玫墓怆?、光熱聯合發(fā)電技術。
太陽能電池的規(guī)模應用離不開太陽能光伏并網發(fā)電技術，電力電子技術國家專業(yè)實驗室開展的光伏并網發(fā)電系統(tǒng)科研項目，對太陽能的規(guī)模應用提供了堅實的基礎。何湘寧對記者說，光伏并網發(fā)電系統(tǒng)研究如何將太陽能發(fā)電產生的非穩(wěn)定的直流電力轉換為高性能的交流電力，其中包括數字化仿真、高增益高效率變換器、高性能逆變器、漏電檢測與保護、網絡化智能化集成技術等內容。
美國總統(tǒng)奧巴馬就任以來，美國的能源政策和上一屆政府相比，有了180度的大轉彎，并且得到整個美國社會的廣泛支持。
全球機遇
近日，全球著名能源與材料權威專家、斯坦福大學材料與能源科學研究所所長沈志勛接受了《科學時報》記者的采訪。
他認為，能源問題的解決要多管齊下，其中既要有利用多種能源形式的“開源”，也要有提高能源使用效率的“節(jié)流”。而技術的革新，其中包括革命性的智能電網，同樣成為這個時代迫切的需求。
目前，美國能源部采取了多項措施來加強能源科技的發(fā)展和進步：一方面，通過增加經費投入來加強國家實驗室的作用；另一方面，在全國新建46個能源研究中心（其中27個從事太陽能研究），以及8個將企業(yè)與高校緊密結合的能源創(chuàng)新核心技術中心。
沈志勛介紹，斯坦福大學成立了3個研究所，分別研究能源政策、能源技術和能源科學。
“在今后3～7年，光伏發(fā)電有可能達到電網等價點，從而形成歷史性的突破，這將使得太陽能產業(yè)全面起飛，成為國民經濟重要支柱的轉折點?！鄙蛑緞最A測。
我國太陽能產業(yè)的誤會
我國《可再生能源法》的頒布及實施，使可再生能源發(fā)電上網電價的基本原則已變得透明。有觀點認為，光伏發(fā)電成本較高的呼聲有所減少。
對此，有業(yè)內人士表示，這其實是個誤會。如果用環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的標準來計算與衡量，與火電相比，光伏發(fā)電算不上貴。此外，隨著國家加大對綠色能源產業(yè)的政策扶持，以及光伏發(fā)電技術的進步，光伏發(fā)電的成本將進一步降低。
在《關于制定階梯電價和促進我國光伏發(fā)電發(fā)展的議案》建議稿中，我國幾位太陽能方面的專家一致認為：從資源的數量、分布的普遍性、技術的可靠性來看，光伏發(fā)電比其他可再生能源更具有優(yōu)越性，光伏發(fā)電將成為我國未來電力行業(yè)的重要構成是毋庸置疑的。
根據權威機構發(fā)布的《中國光伏發(fā)展報告》中的數據：到2030年，中國太陽能光伏發(fā)電裝機容量將達到1億千瓦，年發(fā)電量可達1300億千瓦時，相當于少建30多個大型煤電廠。
2008年中國光伏產業(yè)產值已超千億元，全球太陽能百強企業(yè)中我國占50%，但我國的光伏發(fā)電量僅占全球的1%。
“我國光伏產業(yè)的技術、原料、設備、市場的95%都在國外，因此我國的光伏產業(yè)鏈在寬度和深度上都有極大的發(fā)展空間。然而中國終究不能回避的，就是技術問題?！闭憬髮W國際創(chuàng)新研究院副院長池智說。
原料、設備問題終究要靠技術來解決，而產品可靠性強了，市場自然也就有了。那么亟待解決的技術問題到底有哪些呢？
一個學科交叉的課題
“發(fā)電系統(tǒng)的損耗及效率和光伏電池的轉換效率，最終影響光伏發(fā)電的應用效果，光伏發(fā)電研發(fā)是一個多學科交叉性課題?！闭憬髮W電力電子技術國家專業(yè)實驗室教授何湘寧說。
“光伏電池就是太陽能電池，光伏發(fā)電就是利用太陽能電池發(fā)電。太陽能電池的50%成本來自硅材料?！闭憬髮W硅材料國家重點實驗室教授楊德仁說，“一個新的研究課題‘硅納米顆粒在太陽能電池中的應用’已經啟動。利用硅納米顆粒，硅薄膜太陽能電池的性能有望得到提高，并將顯著降低成本。”
浙江大學現代光學儀器國家重點實驗室正致力于第三代太陽能電池――聚合物電池的研究。該實驗室教授劉旭介紹，聚合物太陽能電池目前還處于實驗室階段，利用有機材料的低密度、高韌性、良好光學特性，聚合物薄膜在大面積和柔性需求方面具有不可替代的優(yōu)越性。
據悉，第二代薄膜太陽能電池由于產業(yè)鏈相對簡單、能耗低、原料用量少，在組件成本上具有競爭優(yōu)勢，近期有望使光伏發(fā)電早日到達電網等價點。目前，正泰集團的第二代薄膜轉換效率目前已達9.2%，達到世界一流水平。
浙江大學能源清潔利用國家重點實驗室王濤博士說，從熱力學分析，太陽能能譜寬，單一形式的能量轉換（光電或光熱）很難實現全波段的高效利用。能源清潔利用國家實驗室致力于通過聚光方式提升能量密度，并在聚光下對太陽能能量進行分級利用，開發(fā)出低成本、高效率、可規(guī)?；玫墓怆?、光熱聯合發(fā)電技術。
太陽能電池的規(guī)模應用離不開太陽能光伏并網發(fā)電技術，電力電子技術國家專業(yè)實驗室開展的光伏并網發(fā)電系統(tǒng)科研項目，對太陽能的規(guī)模應用提供了堅實的基礎。何湘寧對記者說，光伏并網發(fā)電系統(tǒng)研究如何將太陽能發(fā)電產生的非穩(wěn)定的直流電力轉換為高性能的交流電力，其中包括數字化仿真、高增益高效率變換器、高性能逆變器、漏電檢測與保護、網絡化智能化集成技術等內容。
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