全球氣候變暖、熱浪襲人、PM2.5高企,這都警告我們,靠煤炭和石油等傳統能源的時代必將終結,太陽能光伏、風能、生物能等新能源將逐步成為未來能源的主體,一場新能源革命刻不容緩!
今年夏季熱浪席卷全球,氣溫直逼歷史最高值,越來越多證據表明極端高溫、洪水和干旱與全球氣候變暖有關,碳排放被認為是罪魁禍首。PM2.5在國內大中城市的高企時刻提醒著人們,環境的承載已到極限,新能源革命刻不容緩!
以煤炭、石油等傳統能源的不可再生性決定了其發展不可持續,以犧牲環境為代價的經濟發展方式必須變革,以環保和可再生為特質的新能源越來越得到各國的重視。
新能源一般是指在新技術基礎上加以開發利用的可再生能源,包括太陽能、生物質能、水能、風能、地熱能、波浪能、洋流能、核聚變能和潮汐能,以及海洋表面與深層之間的熱循環等。此外,還有氫能、沼氣、酒精、甲醇等。
從國家戰略角度看新能源
隨著化石能源的不斷發現和采掘技術的進步,未來數十年內其成本依然會比其他零碳排放能源具有競爭優勢。但如果從環保和國家能源安全的戰略角度看,給予新能源適當補貼,將加快其發展。未來幾十年,全球范圍內使用經濟合算的可再生能源的需求將會不斷增加,人類利用可再生能源的效率也將會不斷提高,其成本也會越來越具有競爭優勢。
太陽能和風能是目前商業化最成熟的新能源領域,而生物能是相對理想的新能源。據估算,每年輻射到地球上的太陽能為17.8億千瓦,其中可開發利用500~1000億度。世界風能的潛力約3500億千瓦,因風力斷續分散,難以經濟地利用,今后輸能儲能技術如有重大改進,風力利用將會增加。但風能需要占地,也出現了對生態系統破壞的擔憂。生物質能也是比較理想的方式,但還有很多方面不盡如人意,還存在糧食安全問題的威脅,另外一些添加劑也需要從石油中提取。
太陽能光伏發電的分散和峰谷差較大導致發電不穩定,歐洲已經解決了這一難題,德國巴伐利亞地區的太陽能發電峰值占30%~50%,德國也是目前世界太陽能光伏發電規模最大的國家。但歐洲的模式很難復制到中國,中國房屋的標準、低密度住宅的比例等都很難跟歐洲相比,必須走出一條適合自己國情的道路。比如,可以在大型工業園區屋頂建設太陽能光伏電站,直接將電能在工業區消化,避免高峰期電傳輸損耗的問題。
中國太陽能光伏發電占總發電量的1%都不到,如果提升到10%,按照一套設備運行20年計算,目前的發電成本在六七毛錢,高于工業用電,如果加上國家的政策補貼,可以實現較快發展。目前主要存在利益分配的問題,國有背景的火力發電廠和電力集團的既得利益如何破解是個難題。
太陽能光伏低谷突圍
作為在國際新能源領域最具競爭力的行業,中國太陽能光伏產業也存在著產品結構、市場結構、技術結構不合理等問題,因此在國內外各種因素催發下,出現了行業低谷,眾多太陽能企業停業甚至倒閉破產。
產品結構不合理。高端原料、裝備測試儀器設備制造企業規模小、數量少,絕大多數測試儀器設備依賴進口,低端太陽能電池片和組件產能占全世界的60%。
市場結構不合理。中國是世界光伏產業大國,但國內消費不到10%,國內光伏發電的總裝機量僅占全球裝機總量的1%,產品嚴重依賴出口。
技術結構不合理。中國最具優勢的是電池片和組件技術,以及其他新興電池的開發,但裝備技術和原材料技術并沒有真正掌握,由于工藝問題,基本上都是控制在發達國家手中。
從太陽能光伏的技術路線來講,60%~70%是單多晶硅材料發電,目前其轉化率約18%,平均以每年0.25%的速度提升。但提升到20%將達到極限,必須實現復合技術,可成本將大幅增加的問題亟待解決。
晶澳是這一技術路線的領導者,轉化率一直保持行業領先。晶澳在行業低谷的異軍突起,除了其擁有太陽能光伏電池核心技術外,還得益于其多元化市場戰略,在歐盟“雙反”調查背景下,歐洲市場份額從40%多下降到30%以下,而銷往亞太地區的產品已超過50%,其中國內市場也超過了20%。日本、澳大利亞、伊朗、以色列、摩洛哥,一個個新興市場不斷被開拓出來。