七、 光伏的田野
清晨,金色的陽(yáng)光穿透湛藍(lán)的天空,灑在廣袤無(wú)垠的地球之上。這里,每一片森林,每一塊綠洲,每一個(gè)城市,每一個(gè)鄉(xiāng)村,無(wú)不沐浴在燦爛的陽(yáng)光之下。陽(yáng)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(zhǎng)進(jìn)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(fēng)。陽(yáng)光中的能量在天空、大地、森林、山巒、城市間循環(huán)往復(fù),川流不息。所有這些,只利用了太陽(yáng)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(yáng)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(wú)污染和資源無(wú)限等優(yōu)良屬性,太陽(yáng)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(yáng)能開發(fā)利用的成本還很高,但太陽(yáng)能的潛力巨大,前景非常廣闊,隨著其技術(shù)的不斷進(jìn)步和成本降低,太陽(yáng)能,尤其是光伏發(fā)電的競(jìng)爭(zhēng)力開始顯現(xiàn),使其成為繼風(fēng)電和生物質(zhì)發(fā)電之后,又一個(gè)可以大規(guī)模開發(fā)利用的可再生能源技術(shù)。
從我國(guó)資源稟賦來(lái)看,就資源的可獲得性而言,與水電、核電和風(fēng)電等技術(shù)相比,太陽(yáng)能發(fā)電資源幾乎沒(méi)有限制。太陽(yáng)能資源的利用與所用的技術(shù)、方式和面積有關(guān)。截至2010年年底,中國(guó)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(yáng)能光伏系統(tǒng)。中國(guó)有大約120萬(wàn)km2的戈壁和荒漠面積,開發(fā)利用5%的荒漠可安裝超過(guò)50億kW(5 000 GW)太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng),年發(fā)電量可以達(dá)到6萬(wàn)億kWh,是美國(guó)2010年發(fā)電量總和的1.5倍,相當(dāng)于我國(guó)2015年預(yù)測(cè)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(diǎn)除了可再生和清潔外,還具有能量密度低、帶有隨機(jī)性、尚不能商業(yè)化儲(chǔ)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(duì)電網(wǎng)的壓力。容量小,電壓等級(jí)低,接近負(fù)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(shù)發(fā)展應(yīng)運(yùn)而生。將光伏發(fā)電與建筑物相結(jié)合,在建筑物的外圍結(jié)構(gòu)表面上布設(shè)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(yáng)能光電建筑。光伏與建筑的結(jié)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(yáng)光伏電池制作成玻璃幕墻、窗戶玻璃、太陽(yáng)能電池瓦等,這樣不僅可開發(fā)和應(yīng)用新能源,還可與裝飾美化合為一體,達(dá)到節(jié)能環(huán)保效果,是今后的發(fā)展光伏應(yīng)用的趨勢(shì)。從建筑、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)角度來(lái)看,太陽(yáng)能光電建筑有諸多優(yōu)點(diǎn):無(wú)需占用寶貴的土地資源;能有效地減少建筑能耗,實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能;降低墻面及屋頂?shù)臏厣?;無(wú)噪音、無(wú)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(guó)的城市大面積的獨(dú)棟/別墅/工業(yè)廠房/公共建筑,農(nóng)村的平房/獨(dú)院,都是中國(guó)光伏市場(chǎng)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(guó)內(nèi)過(guò)剩的產(chǎn)能立馬就能被吸納,供需關(guān)系恢復(fù)平衡。中國(guó)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(yáng)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(guó)家得利。何需去看歐美的臉色。
隨著能源結(jié)構(gòu)逐步調(diào)整,以光伏為代表的可再生能源將扮演越來(lái)越重要的角色。在國(guó)家能源的手掌上,游走在指尖上的火焰,必將越來(lái)越亮,越來(lái)越熱。終有一天,它將燃遍全國(guó),覆蓋每一棟建筑屋頂,占領(lǐng)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(yīng)電源。
世界自然基金會(huì)組織一些研究機(jī)構(gòu)探討了世界實(shí)現(xiàn)100%的可再生能源替代的可能性,發(fā)布了《能源報(bào)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(gè)轉(zhuǎn)變不僅是可能的,而且也是經(jīng)濟(jì)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(jì)和地球所能承受的。希望各國(guó)政府和商界正視這些挑戰(zhàn),同時(shí)勇敢地把可再生能源經(jīng)濟(jì)變成現(xiàn)實(shí)。100%的可再生能源,這是擺在人類面前多么宏偉的藍(lán)圖啊。
收集陽(yáng)光是我們的使命,降低排放是地球的召喚。中國(guó)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(chǎng)世紀(jì)能源革命而深感自豪。我們堅(jiān)信,在這場(chǎng)新的戰(zhàn)略能源競(jìng)賽中,中國(guó)必須先拔頭籌,當(dāng)仁不讓。
無(wú)垠的田野在陽(yáng)光的沐浴下壯麗妖嬈、生機(jī)勃勃,只要堅(jiān)持,下一個(gè)收獲的季節(jié)即將到來(lái)。