光伏技术的发展,近期将以高效晶体硅电池为主,然后逐步过渡到薄膜太阳能电池和各种新型太阳电池的发展。如前所述,晶体硅太阳电池具有转换效率高、性能稳定、商业化程度高等优点,但也存在硅材料紧缺、制造成本高等问题。而薄膜太阳能电池以及各种新硅太阳能电池都具有生产材料廉价、生产成本低等特点,随着研发投入的加大,必将促使其中一、二种获得突破,正如专家断言,只要有一、二种新型电池取得突破,就会使光电池局面得到极大的改善。提高转换效率和降低成本是太阳能电池制备中考虑的两个主要因素,对于目前的硅系太阳能电池,要想再进一步提高转换效率是比较困难的。因此,今后研究的重点除继续开发新的电池材料外应集中在如何降低成本上来,现有的高转换效率的太阳能电池是在高质量的硅片上制成的,这是制造硅太阳能电池最费钱的部分。因此,在如何保证转换效率仍较高的情况下来降低衬底的成本就显得尤为重要,也是今后太阳能电池发展急需解决的问题。
我国的太阳能电池研究比国外晚了20年,尽管最近10年国家在这方面逐年加大了投入,但投入仍然不够,与国外差距还是很大。国内的研究机构主要集中高校和中科院等单位,其研究领域主要在薄膜电池、燃料敏化、碲化镉、CIS电池方面。其效率还不高,离产业化更远。
4、可再生能源和光伏中长期发展规划
按照国家发改委编制的《可再生能源中长期发展规划》,到2010年太阳能光伏发电总容量30万KW,其中偏远农牧区应用20万KW,建筑物和公共设施应用8-10万KW,大型并网光伏电站2万KW,其他商用应用3万KW。2020年光伏发电总容量180万KW,其中偏远农牧区应用50万KW,建筑物和公共设施应用100万KW,大型并网光伏电站20万KW,其他商用应用10万KW,到2020年我国光伏发电总容量220万KW。并建设重点如下:
(1)采用户用光伏发电系统或建设小型光伏电站,解决偏远地区无电村和无电户的供电问题,重点地区是西藏、青海、内蒙古、新疆、宁夏、甘肃、云南等省(区、市)。建设太阳能光伏发电约10万千瓦,解决约100万户偏远地区农牧民生活用电问题。到2010年,偏远农村地区光伏发电总容量达到15万千瓦,到2020年达到30万千瓦。
(2)在经济较发达、现代化水平较高的大中城市,建设与建筑物一体化的屋顶太阳能并网光伏发电设施,首先在公益性建筑物上应用,然后逐渐推广到其它建筑物,同时在道路、公园、车站等公共设施照明中推广使用光伏电源。“十一五”时期,重点在北京、上海、江苏、广东、山东等地区开展城市建筑屋顶光伏发电试点。到2010年,全国建成1000个屋顶光伏发电项目,总容量5万千瓦。到2020年,全国建成2万个屋顶光伏发电项目,总容量100万千瓦。
(3)建设较大规模的太阳能光伏电站和太阳能热发电电站。“十一五”时期,在甘肃敦煌和西藏拉萨(或阿里)建设大型并网型太阳能光伏电站示范项目;在内蒙古、甘肃、新疆等地选择荒漠、戈壁、荒滩等空闲土地,建设太阳能热发电示范项目。到2010年,建成大型并网光伏电站总容量2万千瓦、太阳能热发电总容量5万千瓦。到2020年,全国太阳能光伏电站总容量达到20万千瓦,太阳能热发电总容量达到20万千瓦。
另外,光伏发电在通讯、气象、长距离管线、铁路、公路等领域也达到了广泛应用。预计,国内在未来3-5年后将迎来光伏发电的应用热潮。
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