东莞市星火太阳能科技股份有限公司

13215150267
4001898908
星火太阳能和你一起了解更多太阳能资讯
太阳能的简史
返回列表 来源: 发布日期: 2022.04.30 浏览次数:

中国将大力支持发展中国家绿色低碳能源发展,不再新建境外煤电项目。这是中国自身提出双碳目标后,首次做出停建境外煤电项目承诺。


人类研究太阳能已经有很长的历史了,但是真正现代太阳能电池的发明者,是美国贝尔实验室,1954年,贝尔实验室发现,把硅掺入一定的其他物质,可以让其对光更加敏感,并且制作了第一个有实际应用价值的太阳能电池。消息出来后,《纽约时报》给予头版头条的报道,称之为“一个时代的开始”。


当然纽约时报想不到这个时代居然来的如此的晚,更想不到后来是谁主宰了这个市场。


当时太阳能电池,能量转换率极低,价格出奇的昂贵,1956年太阳能电池每瓦的发电成本接近300美元,而一般的商业发电厂仅为50美分,太阳能电池当时不能大规模应用,只能算一种玩物,例如沙滩无线电,模型供电之类的,发明是需要转化成钱才能继续维持,贝尔实验室到处求助,眼看这个项目就要没钱了。


一个很巧的事件拯救了这个项目




这是一颗人造卫星,很小,跟一个柚子差不多大。这颗人造卫星的名叫:领航一号。它是美国第四颗成功发射的人造卫星,它远没有它的前辈那么声名显赫,但是它有一个非常独特的地方:你看到卫星上的太阳能电池了么?


当年正值冷战,苏联的第一颗人造卫星彻底的震惊了美国,为了和赢得和苏联人的竞赛,美国大幅度提高了科技方面的投入,四处搜罗一切可用于竞赛的发明,我们今天很多现代科技,都来自于当年的冷战,比如说互联网,也有很多人感叹,现代科技的停滞导致了很多问题,要不再来个冷战?说不定有好处。


被美国军方盯上的,其中就有太阳能电池,军方将该项目视为绝密项目,太阳能电池是太空绝佳的能源。本来美国发射第一颗人造卫星的时候,就考虑过使用太阳能电池,但是保守的美国军方为了保证万无一失,还是采取了传统动力源。


当发射到第四颗的时候,当时的美国最有话语权的卫星仪器专家汉斯·齐格勒博士强烈要求使用太阳能电池作为动力源,为了这个事情,齐格勒博士和军方产生了巨大的分歧。


齐格勒的理由很简单:在过去发射的人造卫星用的是传统能源,比如说苏联的第一颗卫星用的是氧化银电池,能量是有限的,用完了就完了。美国早期的人造卫星也是一样。所以早期的人造卫星寿命都特别的短,以苏联第一颗人造卫星为例,1957年10月4日发射,最后通讯是1957年10月26日,连一个月的寿命都没有。美国是后发射的,稍微好一点,但是也就坚持了3个多月。


在汉斯·齐格勒博士的坚持下,美国军方终于松口,作为实验产品,在领航1号上装了双能源:化学电池和太阳能电池,不出博士所料,化学电池很快就消耗完了,但是太阳能电池一直坚持着,领航一号发射于1958年3月17日,最后通讯日为1964年5月,坚持了6年,依靠传统电池是绝对不可能的。


太阳能电池自然而然的成为美国军方资助的项目,许多早期的光伏技术都是美国军方推动完成的。


推动商业化


如果太阳能仅仅作为军方的“秘密杀手锏”,那实在有点浪费了,但是由于当时的太阳能依然很昂贵,且美国能源丰富,缺乏推动太阳能的动力,美国艾略特·伯曼博士的新技术进一步降低了太阳能的成本,太阳能价格跌到了每瓦20美元,但是依然敌不过传统能源。


此时发生了推动太阳能进步的重要事件:第四次中东战争。


第四次中东战争期间,美国支持以色列,导致了阿拉伯国家对西方进行了集体的石油禁运,世界油价暴涨,立即引发了以美国为首的西方国家的经济危机,为了对付危机,美国从政府到国会都开始着手寻找新的能源替代,仅在1974年,国会就通过了五项能源法案,其中两项都和太阳能有关。


以《1974年太阳能供热和制冷示范法》为例,该法要求在1977年之前,在联邦建筑物内安装太阳能供暖和制冷装置,让公众适应这个技术,本质上就是把联邦建筑当成了太阳能的广告牌。


《1974太阳能研究,开发和示范法》指导美国宇航局,国家科学技术基金,以及住房和城市发展部改进太阳能技术,设立太阳能研究所,研究和促进太阳能的工业使用,该所于1977年开始运作,一直到今天,只不过换了个名字,叫国家可再生能源实验室。


1974年还诞生了一个新的组织:能源研究与发展管理局,该局负责向总统以及国会报告太阳能项目的进展情况,该局的总目标就是将太阳能商业化,该局在整个美国的公立机构,例如学校,安装太阳能供热和制冷设备,在商业建筑里面安装政府赞助的太阳能设备,还在新墨西哥州建立了当时世界上最大的太阳能装置。


新能源政策贯穿于整个七十年代,成为当时卡特政府的优先事项,1977年《能源部组织法》,1978年《公用事业管制政策法》,《能源税法》等等,从各种角度,包括政府促进,财政激励,信贷,税收等等方面促进太阳能的发展。


在一系列政策的指引下,当时的太阳能已经可以被用于各种各样的领域,例如近海石油钻井平台需要警示灯和喇叭来防止船只撞上,如果使用传统能源,这些喇叭和灯每隔一段时间都要更换,而使用太阳能电池供电,其安装,维护和更换费用大大下降。


再例如美国海岸警卫队的灯塔,浮标等等,铁道的警示灯,农村的电话和微波的中继站等等,太阳能电池真正得到了商业的应用。


非常可惜的是,在80年代,美国太阳能技术其实是倒退的,在里根上台后执行新自由主义,众议院取消了数十亿美元的能源税收激励补贴,美国再一次的推动,得要等到2000年以后了。


太阳能发展的早期,毫无疑问美国是最大的促进国。



中国


中国太阳能研究比较早,起源于1958年,1968年生产了用于人造卫星的太阳能电池,1975年,开始了地面的太阳能电池的生产,但是产量依然很低,到1980年太阳能发电仅为8千瓦,1985年增加到70千瓦,1990年增加到500千瓦,1995年增加到1550千瓦。


早期的中国太阳能发展的并不迅速,不过有一点特别值得说,就是中国太阳能热水器的迅速普及。


经历过90年代的人可能都清楚,当时有一股兴建太阳能热水器的热潮。中国太阳能热水器的技术来源于加拿大,1987年引进了铜铝复合生产线,制造了第一支全玻璃真空集热管,90年代,中国建立了全玻璃真空集热管和热管真空管集热器工业,全国的太阳能热水器一下子普及开来了。


1992年,中国太阳能热水器年产量仅为50万平方米,到2000年为640万平方米,到2005年,上升到1500平方米,发展极为迅速,在中国,很多人第一次和太阳能产业接触,可能就是热水器,我家也是在90年代末第一次装上了太阳能热水器。


热水器只是太阳能的小打小闹,而困难的是发电,一直到1998年,中国才诞生第一家太阳能发电公司:英利绿色能源控股有限公司,最开始是示范项目,一直到2002年,尚德电力投资了10兆瓦的太阳电池能生产线,年产能才大幅度增长。


21世纪初,中国加入了WTO组织,最初中国太阳能电池基本是用于出口创汇,大部分太阳能电池销往到了欧洲,其中最大的买家是德国。之所以是德国,是因为2004年德国开始对国内的太阳能行业进行补贴,使得标杆电价大于发电成本,这样太阳能发电就变得有利可图。


此后欧洲纷纷效仿德国,这个阶段中国的光伏产业在外销上赚的不亦乐乎。


但是由于成本,国内的太阳能当时还没有大规模的应用,太阳能基本用于偏远地区农村的电气化,一直到2008年,中国才有第一个电网支持的太阳能供电系统。


2008年金融危机,欧洲国家受到重创,纷纷消减开支,其中就包括太阳能的补贴,由于消减是需要时间的,而刚好此时的光伏组件价格下降,光伏电站的收益率上升,导致了欧洲抢装的现象,相当多的中国太阳能企业在此获利颇丰。


2010年后,中国的太阳能终于迎来了至暗时刻:由于欧洲大规模取消补贴,全球需求极速下滑,外加上美国和欧盟对华的光伏征收反补贴和反倾销税,中国光伏产业遭受重创,很多太阳能产业的巨头,不是巨额亏损,就是破产重整。


例如当年第一个大规模投入生产线的尚德电力,在2011年负债35.82亿美元,资产负债率81.8%,到2013年,尚德电力有价值5.41亿美元的债券到期,由于无法归还到期债务,结果被破产重振,此后被顺风光电收购。


在这个期间倒霉的不仅仅是中国厂商,欧洲也是一样,由于中国大规模的生产能力以及光伏市场价格的下跌,大批大批的欧美制造商无力和中国厂商竞争,破产的比比皆是,例如Solar Millennium,Solarhybrid,Q Cells,连大名鼎鼎的西门子也在2012年解散了其太阳能部门,此后博世也退出了太阳能市场,亏了24亿欧元。


这段时间的太阳能市场出清极其惨烈。


任何行业都有一个特征:该行业在经过起点---发展---高潮---市场冷却出清后,只要这个行业还有需求,那么残存下来的企业,往往是那种大企业,就会吃掉出清行业的市场份额,变得更大,这是垄断产生的原理。


在太阳能行业经历了好几年的痛苦后,到2013年终于迎来了一线曙光:中国开始扶持太阳能产业,文件包括


《国务院关于促进光伏产业健康发展的若干意见》

《国家发展改革委关于发挥价格杠杆作用促进光伏产业健康发展的通知》

《国家能源局关于下达2014年光伏发电年度新增建设规模的通知》

《国务院能源发展战略行动计划(2014-2020年)》

《国家发改委关于完善陆上风电光伏发电上网标杆电价政策的通知》

《国家发改委关于调整光伏发电陆上风电标杆上网电价的通知》


在国家支持下,2018年,光伏产业尽管产业链普遍降价,欧美需求依然萎缩,但中国太阳能产能占比超过一半,其中:硅料(55%)、硅片(87%)、电池片(69%)、组件(71%),前十大企业中国公司的数量分别为:硅料6家、硅片10家、电池片8家、组件8家。


太阳能电站的成本下降到了几十美分,是真正可用,在成本上具有竞争力的产业。


目前全球的太阳能产业依然非常依赖中国,比如说印度,印度太阳能组件前几年90%依赖于中国,现在下降了一些,但是依然高达77%


太阳能产业未来分散化是必然的趋势。


2016年3月,全球能源互联网发展合作组织成立,10月,组织负责人刘振亚前往联合国,阐明了新的能源方向:未来能源需求的扩大将会耗竭煤炭,石油和天然气,全球温室气体排放量太高,威胁到人类生存,为了适用新的形式,需要建立一个全球电网,把太阳能,风能和水力发电进行全球输送。


建立一条从北向南,从东向西的长距离高压直流输电网络。


建立区域电网,使得电网可以在主要经济区进行来回输送,包括东北亚到东南亚,非洲到欧亚大陆,北美到南美,由于非洲和中美洲阳光充沛,非洲和中美的清洁电力出售给需要清洁能源的城市。


在这个过程中,贫穷的国家,例如非洲和中南美洲国家,可以产生能源收入,帮助其发展。


双赢。


在这个过程中,智能电网是基础,特高压电网是关键,清洁能源是根本,三者结合起来,建立全球的清洁电网是有可能实现的。





这是规划的九横九纵的全球能源互联网骨干网络,以及全球能源互联网及各大洲能源互联网规划。


未来是否能建成如此巨大的全球能源网络?我不知道,但是我知道,需求的可能不仅仅是技术,而是政治意志。


【相关推荐】

全国服务热线

13215150267
  • 地址:东莞市松山湖中小企业园十一栋
  • 电话:13215150267
  • 邮箱:liusq@singfosolar.cn
  • 手机二维码
东莞市星火太阳能科技股份有限公司版权所有 / 备案号:粤ICP备14057282号-5 /  网站地图 / 百度统计  技术支持: 牛商股份