太陽(yáng)能光伏發(fā)電及應(yīng)用-太陽(yáng)資源分布

復(fù)習(xí)提問(wèn)1、電磁波波速、波長(zhǎng)和頻率三者的關(guān)系及其單位？2、短波到長(zhǎng)波的排序3、波長(zhǎng)最長(zhǎng)、短的電磁波電磁波型譜組成人耳可聽(tīng)到聲音的聲波¨無(wú)線電廣播的電磁波AMPMYHFUHF高頻電磁波－微波紅外線可見(jiàn)光紫外線X-射線?γ–射線太陽(yáng)光光譜1.在陽(yáng)光下，沙漠中的黑色石頭比周圍的沙子燙得多，為什么？2.貯存天然氣的球柜為什么要漆成白色？設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，說(shuō)明物體吸熱和物體表面顏色有關(guān)。任務(wù)：課后任務(wù)：查閱資料，總結(jié)我國(guó)的太陽(yáng)能資源課后任務(wù)：查閱資料，簡(jiǎn)述我國(guó)的太陽(yáng)能發(fā)展的政策學(xué)習(xí)情境一太陽(yáng)資源任務(wù)三、我國(guó)太陽(yáng)能發(fā)展的概況一、我國(guó)的太陽(yáng)資源全球太陽(yáng)能資源分布任務(wù)：課后任務(wù)：查閱資料，總結(jié)我國(guó)的太陽(yáng)能資源課后任務(wù)：查閱資料，簡(jiǎn)述我國(guó)的太陽(yáng)能發(fā)展的政策中國(guó)太陽(yáng)能資源分布(四類地區(qū)分法)I

6700MJ/m2.年，

II5400-6700MJ/m2.年

III4200–5400MJ/m2.年，IV

4200MJ/m2.年地區(qū)類型年日照時(shí)數(shù)（h/a）年輻射總量（MJ/m2·a）等量熱量所需標(biāo)準(zhǔn)燃煤（kg）包括的主要地區(qū)備注一類3200-33006680-8400225～285kg寧夏北部，甘肅北部，新疆南部，青海西部，西藏西部太陽(yáng)能資源最豐富地區(qū)二類3000-32005852-6680200～225kg河北西北部，山西北部，內(nèi)蒙南部，寧夏南部，甘肅中部，青海東部，西藏東南部，新疆南部較豐富地區(qū)三類2200-30005016-5852170-200㎏山東，河南，河北東南部，山西南部，新疆北部，吉林，遼寧，云南，陜西北部，甘肅東南部，廣東南部中等地區(qū)四類1400-20004180-5016140-170㎏湖南，廣西，江西，浙江，湖北，福建北部，廣東北部，陜西南部，安徽南部較差地區(qū)五類1000-14003344-4180115-140㎏四川大部分地區(qū)，貴州最差地區(qū)單位：中國(guó)太陽(yáng)能資源分布(五類地區(qū)分法)一類地區(qū)：青藏高原，甘肅北部，寧夏北部和新疆南部

太陽(yáng)能資源最豐富區(qū)，年日照3200-3300h，輻射量6700-8370MJ/m2.年，與印度和巴基斯坦北部相當(dāng)。西藏地勢(shì)高，透明度好，太陽(yáng)能資源僅次于撒哈拉大沙漠，太陽(yáng)能資源居世界第二位，拉薩是著名的陽(yáng)光城。二類地區(qū)：河北西北，山西北部，內(nèi)蒙南部，寧夏南部，甘肅中部，青海東部，西藏東南部和新疆南部

太陽(yáng)能資源豐富區(qū)，年日照3000-3200h，輻射量5860-6700MJ/m2.年。三類地區(qū)：山東，河南，河北東南部，山西南部，新疆北部，吉林，遼寧，云南，陜西北部，甘肅東南部，廣東和福建南部，江蘇和安徽北部

太陽(yáng)能資源較豐富區(qū)，年日照2200-3000h，輻射量5020-5860MJ/m2.年四類地區(qū)：長(zhǎng)江中下游地區(qū)，福建，浙江和廣東部分地區(qū)

太陽(yáng)能資源較少區(qū)，年日照1400-2200h，輻射量4190-5020MJ/m2.年五類地區(qū)：四川，貴州

太陽(yáng)能資源最少區(qū)，年日照1000-1400h，輻射量3350-4190MJ/m2.年，成都日照僅為1152h討論：我的家鄉(xiāng)在哪里？太陽(yáng)能資源的利用情況？小結(jié)我國(guó)太陽(yáng)能分布的主要特點(diǎn)：太陽(yáng)能的高值中心和低值中心都處于北緯22-35°，青藏高原是高值中心，四川盆地是低值中心。太陽(yáng)年輻射總量，西部地區(qū)高于東部地區(qū)，而且除西藏和新疆兩個(gè)自治區(qū)外，基本上是南部低于北部；由于南方多數(shù)地區(qū)云霧雨多，在北緯30°～40°地區(qū)，太陽(yáng)能的分布情況與一般的太陽(yáng)能隨緯度而變化的規(guī)律相反，太陽(yáng)能不是隨著緯度的增加而減少，而是隨著緯度的增加而增長(zhǎng)。了解世界太陽(yáng)能資源，掌握我國(guó)的太陽(yáng)能資源分布（五類）一、二、三類地區(qū)年日照時(shí)數(shù)大于2000h，是我國(guó)太陽(yáng)能資源豐富或較豐富的地區(qū)，面積較大，約占全國(guó)總面積的2/3以上。任務(wù)：課后任務(wù)：查閱資料，總結(jié)我國(guó)的太陽(yáng)能資源課后任務(wù)：查閱資料，簡(jiǎn)述我國(guó)的太陽(yáng)能發(fā)展的政策

2009年底的哥本哈根會(huì)議是一個(gè)具有里程碑意義的事件，這次會(huì)議使“節(jié)能減排”、“低碳”、“環(huán)?！钡茸盅廴绱松钊肴诵?，全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展方向和導(dǎo)航標(biāo)也已然轉(zhuǎn)向了低碳經(jīng)濟(jì)。太陽(yáng)能作為一種清潔的可再生能源，是未來(lái)低碳社會(huì)的理想能源之一，當(dāng)下正越來(lái)越受到世界各國(guó)的重視。（一）世界太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展

太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)怯晒杼峒?、硅錠/硅片生產(chǎn)、光伏電池制作、光伏電池組件制作、應(yīng)用系統(tǒng)五個(gè)部分組成。在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中，從硅提純到應(yīng)用系統(tǒng)，技術(shù)門檻越來(lái)越低，相應(yīng)地，企業(yè)數(shù)量分布也越來(lái)越多，而且整個(gè)光伏產(chǎn)業(yè)鏈的利潤(rùn)主要是集中在上游的晶體硅生產(chǎn)環(huán)節(jié)，上游企業(yè)的盈利能力明顯優(yōu)于下游。

一個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，世界太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)從無(wú)到有，從小到大，已逐步走向成熟。讓我們一起來(lái)回顧一下這段波瀾壯闊的發(fā)展歷程：1893年，法國(guó)人貝克發(fā)現(xiàn)光照能使半導(dǎo)體材料不同部位之間產(chǎn)生電位差，這一現(xiàn)象被稱為光生伏特效應(yīng)，簡(jiǎn)稱光伏效應(yīng)。1954年，美國(guó)人皮爾森首次試制成功單晶硅太陽(yáng)能電池并研發(fā)了光伏發(fā)電技術(shù)。1962年，砷化鎵太陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)13%。1969年，硫化鎘薄膜太陽(yáng)能電池效率達(dá)8%。20世紀(jì)70年代，全球能源危機(jī)和環(huán)境問(wèn)題顯現(xiàn)，可再生能源成為研究熱點(diǎn)。太陽(yáng)能取之不盡、環(huán)保、廉價(jià)且容易獲取，成為研究人員的新寵。1975年，非晶硅太陽(yáng)能電池問(wèn)世，而硅電池效率達(dá)6%。1976年，多晶硅太陽(yáng)能電池效率達(dá)10%。20世紀(jì)80年代，太陽(yáng)能電池的種類不斷增加，應(yīng)用范圍以及市場(chǎng)規(guī)模擴(kuò)大。20世紀(jì)90年代，光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。1992年日本啟動(dòng)“新陽(yáng)光”計(jì)劃；1997年美國(guó)制訂“百萬(wàn)屋頂”計(jì)劃，歐盟制訂光伏電池的生產(chǎn)計(jì)劃；1998年荷蘭提出“百萬(wàn)個(gè)太陽(yáng)光伏屋頂”計(jì)劃。（二）中國(guó)太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展（1）生產(chǎn)大國(guó)在國(guó)際市場(chǎng)和國(guó)內(nèi)政策的拉動(dòng)下，中國(guó)的光伏產(chǎn)業(yè)逐漸興起，并迅速成為后起之秀。目前，中國(guó)已形成了完整的太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)鏈。從產(chǎn)業(yè)布局上來(lái)看，國(guó)內(nèi)的長(zhǎng)三角、環(huán)渤海、珠三角及中西部地區(qū)業(yè)已形成各具特色的區(qū)域產(chǎn)業(yè)集群，并涌現(xiàn)出了無(wú)錫尚德、江西賽維、天威英利等一批知名企業(yè)。2009年中國(guó)太陽(yáng)能電池產(chǎn)量為9300MW，占全球總產(chǎn)量的40%以上，已成為全球太陽(yáng)能電池生產(chǎn)第一大國(guó)。（2）幾大產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)形成經(jīng)過(guò)過(guò)去一段時(shí)間的發(fā)展，我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)已形成四川、江蘇、河北、江西、浙江、深圳、河南、內(nèi)蒙、寧夏等幾個(gè)產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)，以及天威保變、無(wú)錫尚德、江蘇中能、江西賽維等幾家龍頭企業(yè)。

目前已形成的幾個(gè)主要光伏產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)已形成明顯的區(qū)域特點(diǎn)，其中四川地區(qū)可以說(shuō)是國(guó)內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)鏈完整的產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)，此外就是江蘇與河北，這兩個(gè)地區(qū)以下游組件為主，且骨干企業(yè)多為海外上市公司；江西、浙江、深圳等地也以下游組件企業(yè)為主；而河南、內(nèi)蒙、寧夏等地區(qū)則以上游多晶硅原料為主。

全國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)地區(qū)分布基本上可概括為：沿海地區(qū)和中部地區(qū)以下游組件為主，西北地區(qū)借助電力、原材料優(yōu)勢(shì)以上游多晶硅原料為主，四川則成為國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)相對(duì)較完整的光伏產(chǎn)業(yè)聚集地。地區(qū)主要企業(yè)產(chǎn)品投資方備注四川新光硅業(yè)多晶硅天威保變、川投能源、岷江水電已投產(chǎn)，1260噸樂(lè)電天威多晶硅樂(lè)山電力、天威保變09年11月投產(chǎn)3000噸四川天威硅業(yè)多晶硅天威保變、川投集團(tuán)、岷江水電09年11月投產(chǎn)，3000噸永祥硅業(yè)多晶硅通威股份已投產(chǎn)，1000噸東汽峨嵋多晶硅東汽集團(tuán)已投產(chǎn)，1500噸拓日新天源組件拓日新能在建，15MW天威新能源組件天威集團(tuán)一期投產(chǎn)，50－60MW

江蘇江蘇中能多晶硅香港協(xié)鑫集團(tuán)已投產(chǎn)，4500噸常州天合硅錠、組件常州天合，海外上市08年銷量201.01MW無(wú)錫尚德組件等無(wú)錫尚德，海外上市08年銷量497.5MW江蘇林洋組件等江蘇林洋，海外上市08年銷量172.8MW江蘇阿特斯組件等江蘇阿特斯，海外上市08年銷量130MW左右河北天威保變薄膜天威保變一期46.5MW092季度投產(chǎn)天威英利組件等天威保變等，海外上市08年銷量281.7MW河北晶澳組件等河北晶澳，海外上市08年銷量277MW江西江西賽維LDK多晶硅江西賽維LDK，海外上市在建，5000噸江西賽維LDK組件等江西賽維LDK，海外上市08年銷量818MW浙江浙江昱輝硅錠、組件浙江昱輝，海外上市08年銷量350MW深圳拓日新能組件拓日新能08年銷量11.5MW河南洛陽(yáng)中硅多晶硅洛陽(yáng)單晶硅等已投產(chǎn)，1000噸內(nèi)蒙內(nèi)蒙神舟硅業(yè)多晶硅航天科技集團(tuán)（航天機(jī)電）09.4月投產(chǎn)，1500噸寧夏寧夏銀星能源多晶硅寧夏銀星能源等已投產(chǎn)，1000噸（3）兩頭在外的市場(chǎng)格局我國(guó)目前太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)最大的特點(diǎn)，在于原料依靠進(jìn)口，產(chǎn)品以出口為主，也即形成了兩頭在外的格局。市場(chǎng)狹小已經(jīng)嚴(yán)重阻礙我國(guó)光伏技術(shù)的跨越式發(fā)展。同時(shí)，海外需求、匯率、國(guó)外補(bǔ)貼政策等等都會(huì)給中國(guó)光伏企業(yè)帶來(lái)直接影響。

（4）研發(fā)創(chuàng)新能力弱技術(shù)層面，光伏應(yīng)用中存在系統(tǒng)效率低、可靠性低，受自然條件限制大，光伏系統(tǒng)專用蓄電池的研發(fā)成本高等問(wèn)題。光伏產(chǎn)業(yè)尚未建立起全面的研發(fā)和創(chuàng)新體系，也缺乏一些高新制造產(chǎn)業(yè)的支撐，因此我國(guó)的太陽(yáng)電池關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備基本依賴進(jìn)口。

這種現(xiàn)狀導(dǎo)致我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)被打上“代工車間”的烙印。另外，光伏生產(chǎn)技術(shù)更新?lián)Q代較快，光伏技術(shù)已經(jīng)在朝著全產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)化、自動(dòng)化的方向發(fā)展，而我國(guó)目前主要靠進(jìn)口生產(chǎn)線、并且各產(chǎn)業(yè)鏈單兵作戰(zhàn)。（5）光伏發(fā)電成本尚待降低國(guó)內(nèi)光伏發(fā)電市場(chǎng)遲遲不能啟動(dòng)的主要原因是光伏發(fā)電的成本還是太高，影響了大規(guī)模推廣。目前，我國(guó)光伏發(fā)電成本為1.3元/度-2.0元/度，遠(yuǎn)高于普通火電平均不到0.30元/度左右的發(fā)電成本。如此高昂的成本，一直以來(lái)都是制約我國(guó)乃至世界光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。德國(guó)

1998年德國(guó)啟動(dòng)了十萬(wàn)太陽(yáng)能屋頂計(jì)劃，計(jì)劃期為十年，旨在為消費(fèi)者購(gòu)買光電系統(tǒng)提供優(yōu)惠貸款，從而達(dá)到減排目標(biāo)。國(guó)際案例荷蘭

太陽(yáng)能光伏技術(shù)與建筑相結(jié)合（Apeldoorn小區(qū)）強(qiáng)制性法令：歐盟委員會(huì)1997年在《共同體戰(zhàn)略與行動(dòng)計(jì)劃白皮書(shū)》中針對(duì)可再生的能源制訂了指導(dǎo)性的目標(biāo)——到2010年，歐盟全部能源消耗中可再生能源的比例將達(dá)到12％。

英國(guó)政府戰(zhàn)略政策的核心是非礦物燃料義務(wù)條例和支持計(jì)劃，即以非礦物燃料義務(wù)條例為法律手段，為接近具有商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的發(fā)電技術(shù)營(yíng)造初級(jí)市場(chǎng)；規(guī)劃到2010年，英國(guó)的可再生能源發(fā)電能力將達(dá)到全國(guó)總發(fā)電量的10％，到2020年將達(dá)到20％。

美國(guó)《2005能源政策法案》大力倡導(dǎo)太陽(yáng)能和地?zé)崮茉诮ㄖ械膽?yīng)用：明確規(guī)定了示范工程必須達(dá)到的量化指標(biāo)；規(guī)定在地?zé)豳Y源豐富的西部地區(qū)設(shè)立區(qū)域性研究協(xié)會(huì)，促進(jìn)其技術(shù)推廣和應(yīng)用；要求設(shè)立聯(lián)邦基金，鼓勵(lì)在公共建筑中應(yīng)用可再生能源。國(guó)際經(jīng)驗(yàn)經(jīng)濟(jì)激勵(lì)政策：一是補(bǔ)貼：例如瑞典政府，1991～1996年間，對(duì)使用風(fēng)能的補(bǔ)貼金額達(dá)到了安裝成本的35％。二是稅收優(yōu)惠：例如荷蘭政府，自1996年開(kāi)始對(duì)消耗電能和天然氣征收“生態(tài)稅”，用于補(bǔ)貼可再生能源的建筑應(yīng)用。三是優(yōu)惠貸款：例如德國(guó)。四是設(shè)立可再生能源專項(xiàng)資金：例如美國(guó)很多州政府通過(guò)征收電價(jià)附加費(fèi)或發(fā)電稅收建立公共利益基金（PBF）扶持可再生能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。采用政府引導(dǎo)與市場(chǎng)發(fā)展相結(jié)合的政策目標(biāo)：到2010年太陽(yáng)能建筑應(yīng)用面積達(dá)12.6億m2，形成替代常規(guī)能源的能力達(dá)0.16億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，年減排CO20.376億噸實(shí)施路徑：以示范帶動(dòng)推廣。采用國(guó)家補(bǔ)貼的經(jīng)濟(jì)激勵(lì)政策。38元/平米中國(guó)特色《可再生能源法》第四章

第十三條：

國(guó)家鼓勵(lì)和支持可再生能源并網(wǎng)發(fā)電同樣在《可再生能源法》中規(guī)定：國(guó)家鼓勵(lì)單位和個(gè)人安裝和使用太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)、太陽(yáng)能供熱采暖和制冷系統(tǒng)、太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)等太陽(yáng)能利用系統(tǒng)。

政府引導(dǎo)2007年9月《建設(shè)部“十一五”