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東莞市星火太陽(yáng)能科技股份有限公司

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太陽(yáng)能的簡(jiǎn)史
返回列表 來源: 發(fā)布日期: 2022.04.30 瀏覽次數(shù):

中國(guó)將大力支持發(fā)展中國(guó)家綠色低碳能源發(fā)展,不再新建境外煤電項(xiàng)目。這是中國(guó)自身提出雙碳目標(biāo)后,首次做出停建境外煤電項(xiàng)目承諾。


人類研究太陽(yáng)能已經(jīng)有很長(zhǎng)的歷史了,但是真正現(xiàn)代太陽(yáng)能電池的發(fā)明者,是美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室,1954年,貝爾實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn),把硅摻入一定的其他物質(zhì),可以讓其對(duì)光更加敏感,并且制作了第一個(gè)有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的太陽(yáng)能電池。消息出來后,《紐約時(shí)報(bào)》給予頭版頭條的報(bào)道,稱之為“一個(gè)時(shí)代的開始”。


當(dāng)然紐約時(shí)報(bào)想不到這個(gè)時(shí)代居然來的如此的晚,更想不到后來是誰(shuí)主宰了這個(gè)市場(chǎng)。


當(dāng)時(shí)太陽(yáng)能電池,能量轉(zhuǎn)換率極低,價(jià)格出奇的昂貴,1956年太陽(yáng)能電池每瓦的發(fā)電成本接近300美元,而一般的商業(yè)發(fā)電廠僅為50美分,太陽(yáng)能電池當(dāng)時(shí)不能大規(guī)模應(yīng)用,只能算一種玩物,例如沙灘無(wú)線電,模型供電之類的,發(fā)明是需要轉(zhuǎn)化成錢才能繼續(xù)維持,貝爾實(shí)驗(yàn)室到處求助,眼看這個(gè)項(xiàng)目就要沒錢了。


一個(gè)很巧的事件拯救了這個(gè)項(xiàng)目




這是一顆人造衛(wèi)星,很小,跟一個(gè)柚子差不多大。這顆人造衛(wèi)星的名叫:領(lǐng)航一號(hào)。它是美國(guó)第四顆成功發(fā)射的人造衛(wèi)星,它遠(yuǎn)沒有它的前輩那么聲名顯赫,但是它有一個(gè)非常獨(dú)特的地方:你看到衛(wèi)星上的太陽(yáng)能電池了么?


當(dāng)年正值冷戰(zhàn),蘇聯(lián)的第一顆人造衛(wèi)星徹底的震驚了美國(guó),為了和贏得和蘇聯(lián)人的競(jìng)賽,美國(guó)大幅度提高了科技方面的投入,四處搜羅一切可用于競(jìng)賽的發(fā)明,我們今天很多現(xiàn)代科技,都來自于當(dāng)年的冷戰(zhàn),比如說互聯(lián)網(wǎng),也有很多人感嘆,現(xiàn)代科技的停滯導(dǎo)致了很多問題,要不再來個(gè)冷戰(zhàn)?說不定有好處。


被美國(guó)軍方盯上的,其中就有太陽(yáng)能電池,軍方將該項(xiàng)目視為絕密項(xiàng)目,太陽(yáng)能電池是太空絕佳的能源。本來美國(guó)發(fā)射第一顆人造衛(wèi)星的時(shí)候,就考慮過使用太陽(yáng)能電池,但是保守的美國(guó)軍方為了保證萬(wàn)無(wú)一失,還是采取了傳統(tǒng)動(dòng)力源。


當(dāng)發(fā)射到第四顆的時(shí)候,當(dāng)時(shí)的美國(guó)最有話語(yǔ)權(quán)的衛(wèi)星儀器專家漢斯·齊格勒博士強(qiáng)烈要求使用太陽(yáng)能電池作為動(dòng)力源,為了這個(gè)事情,齊格勒博士和軍方產(chǎn)生了巨大的分歧。


齊格勒的理由很簡(jiǎn)單:在過去發(fā)射的人造衛(wèi)星用的是傳統(tǒng)能源,比如說蘇聯(lián)的第一顆衛(wèi)星用的是氧化銀電池,能量是有限的,用完了就完了。美國(guó)早期的人造衛(wèi)星也是一樣。所以早期的人造衛(wèi)星壽命都特別的短,以蘇聯(lián)第一顆人造衛(wèi)星為例,1957年10月4日發(fā)射,最后通訊是1957年10月26日,連一個(gè)月的壽命都沒有。美國(guó)是后發(fā)射的,稍微好一點(diǎn),但是也就堅(jiān)持了3個(gè)多月。


在漢斯·齊格勒博士的堅(jiān)持下,美國(guó)軍方終于松口,作為實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品,在領(lǐng)航1號(hào)上裝了雙能源:化學(xué)電池和太陽(yáng)能電池,不出博士所料,化學(xué)電池很快就消耗完了,但是太陽(yáng)能電池一直堅(jiān)持著,領(lǐng)航一號(hào)發(fā)射于1958年3月17日,最后通訊日為1964年5月,堅(jiān)持了6年,依靠傳統(tǒng)電池是絕對(duì)不可能的。


太陽(yáng)能電池自然而然的成為美國(guó)軍方資助的項(xiàng)目,許多早期的光伏技術(shù)都是美國(guó)軍方推動(dòng)完成的。


推動(dòng)商業(yè)化


如果太陽(yáng)能僅僅作為軍方的“秘密殺手锏”,那實(shí)在有點(diǎn)浪費(fèi)了,但是由于當(dāng)時(shí)的太陽(yáng)能依然很昂貴,且美國(guó)能源豐富,缺乏推動(dòng)太陽(yáng)能的動(dòng)力,美國(guó)艾略特·伯曼博士的新技術(shù)進(jìn)一步降低了太陽(yáng)能的成本,太陽(yáng)能價(jià)格跌到了每瓦20美元,但是依然敵不過傳統(tǒng)能源。


此時(shí)發(fā)生了推動(dòng)太陽(yáng)能進(jìn)步的重要事件:第四次中東戰(zhàn)爭(zhēng)。


第四次中東戰(zhàn)爭(zhēng)期間,美國(guó)支持以色列,導(dǎo)致了阿拉伯國(guó)家對(duì)西方進(jìn)行了集體的石油禁運(yùn),世界油價(jià)暴漲,立即引發(fā)了以美國(guó)為首的西方國(guó)家的經(jīng)濟(jì)危機(jī),為了對(duì)付危機(jī),美國(guó)從政府到國(guó)會(huì)都開始著手尋找新的能源替代,僅在1974年,國(guó)會(huì)就通過了五項(xiàng)能源法案,其中兩項(xiàng)都和太陽(yáng)能有關(guān)。


以《1974年太陽(yáng)能供熱和制冷示范法》為例,該法要求在1977年之前,在聯(lián)邦建筑物內(nèi)安裝太陽(yáng)能供暖和制冷裝置,讓公眾適應(yīng)這個(gè)技術(shù),本質(zhì)上就是把聯(lián)邦建筑當(dāng)成了太陽(yáng)能的廣告牌。


《1974太陽(yáng)能研究,開發(fā)和示范法》指導(dǎo)美國(guó)宇航局,國(guó)家科學(xué)技術(shù)基金,以及住房和城市發(fā)展部改進(jìn)太陽(yáng)能技術(shù),設(shè)立太陽(yáng)能研究所,研究和促進(jìn)太陽(yáng)能的工業(yè)使用,該所于1977年開始運(yùn)作,一直到今天,只不過換了個(gè)名字,叫國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室。


1974年還誕生了一個(gè)新的組織:能源研究與發(fā)展管理局,該局負(fù)責(zé)向總統(tǒng)以及國(guó)會(huì)報(bào)告太陽(yáng)能項(xiàng)目的進(jìn)展情況,該局的總目標(biāo)就是將太陽(yáng)能商業(yè)化,該局在整個(gè)美國(guó)的公立機(jī)構(gòu),例如學(xué)校,安裝太陽(yáng)能供熱和制冷設(shè)備,在商業(yè)建筑里面安裝政府贊助的太陽(yáng)能設(shè)備,還在新墨西哥州建立了當(dāng)時(shí)世界上最大的太陽(yáng)能裝置。


新能源政策貫穿于整個(gè)七十年代,成為當(dāng)時(shí)卡特政府的優(yōu)先事項(xiàng),1977年《能源部組織法》,1978年《公用事業(yè)管制政策法》,《能源稅法》等等,從各種角度,包括政府促進(jìn),財(cái)政激勵(lì),信貸,稅收等等方面促進(jìn)太陽(yáng)能的發(fā)展。


在一系列政策的指引下,當(dāng)時(shí)的太陽(yáng)能已經(jīng)可以被用于各種各樣的領(lǐng)域,例如近海石油鉆井平臺(tái)需要警示燈和喇叭來防止船只撞上,如果使用傳統(tǒng)能源,這些喇叭和燈每隔一段時(shí)間都要更換,而使用太陽(yáng)能電池供電,其安裝,維護(hù)和更換費(fèi)用大大下降。


再例如美國(guó)海岸警衛(wèi)隊(duì)的燈塔,浮標(biāo)等等,鐵道的警示燈,農(nóng)村的電話和微波的中繼站等等,太陽(yáng)能電池真正得到了商業(yè)的應(yīng)用。


非??上У氖牵?0年代,美國(guó)太陽(yáng)能技術(shù)其實(shí)是倒退的,在里根上臺(tái)后執(zhí)行新自由主義,眾議院取消了數(shù)十億美元的能源稅收激勵(lì)補(bǔ)貼,美國(guó)再一次的推動(dòng),得要等到2000年以后了。


太陽(yáng)能發(fā)展的早期,毫無(wú)疑問美國(guó)是最大的促進(jìn)國(guó)。



中國(guó)


中國(guó)太陽(yáng)能研究比較早,起源于1958年,1968年生產(chǎn)了用于人造衛(wèi)星的太陽(yáng)能電池,1975年,開始了地面的太陽(yáng)能電池的生產(chǎn),但是產(chǎn)量依然很低,到1980年太陽(yáng)能發(fā)電僅為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。


早期的中國(guó)太陽(yáng)能發(fā)展的并不迅速,不過有一點(diǎn)特別值得說,就是中國(guó)太陽(yáng)能熱水器的迅速普及。


經(jīng)歷過90年代的人可能都清楚,當(dāng)時(shí)有一股興建太陽(yáng)能熱水器的熱潮。中國(guó)太陽(yáng)能熱水器的技術(shù)來源于加拿大,1987年引進(jìn)了銅鋁復(fù)合生產(chǎn)線,制造了第一支全玻璃真空集熱管,90年代,中國(guó)建立了全玻璃真空集熱管和熱管真空管集熱器工業(yè),全國(guó)的太陽(yáng)能熱水器一下子普及開來了。


1992年,中國(guó)太陽(yáng)能熱水器年產(chǎn)量?jī)H為50萬(wàn)平方米,到2000年為640萬(wàn)平方米,到2005年,上升到1500平方米,發(fā)展極為迅速,在中國(guó),很多人第一次和太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)接觸,可能就是熱水器,我家也是在90年代末第一次裝上了太陽(yáng)能熱水器。


熱水器只是太陽(yáng)能的小打小鬧,而困難的是發(fā)電,一直到1998年,中國(guó)才誕生第一家太陽(yáng)能發(fā)電公司:英利綠色能源控股有限公司,最開始是示范項(xiàng)目,一直到2002年,尚德電力投資了10兆瓦的太陽(yáng)電池能生產(chǎn)線,年產(chǎn)能才大幅度增長(zhǎng)。


21世紀(jì)初,中國(guó)加入了WTO組織,最初中國(guó)太陽(yáng)能電池基本是用于出口創(chuàng)匯,大部分太陽(yáng)能電池銷往到了歐洲,其中最大的買家是德國(guó)。之所以是德國(guó),是因?yàn)?004年德國(guó)開始對(duì)國(guó)內(nèi)的太陽(yáng)能行業(yè)進(jìn)行補(bǔ)貼,使得標(biāo)桿電價(jià)大于發(fā)電成本,這樣太陽(yáng)能發(fā)電就變得有利可圖。


此后歐洲紛紛效仿德國(guó),這個(gè)階段中國(guó)的光伏產(chǎn)業(yè)在外銷上賺的不亦樂乎。


但是由于成本,國(guó)內(nèi)的太陽(yáng)能當(dāng)時(shí)還沒有大規(guī)模的應(yīng)用,太陽(yáng)能基本用于偏遠(yuǎn)地區(qū)農(nóng)村的電氣化,一直到2008年,中國(guó)才有第一個(gè)電網(wǎng)支持的太陽(yáng)能供電系統(tǒng)。


2008年金融危機(jī),歐洲國(guó)家受到重創(chuàng),紛紛消減開支,其中就包括太陽(yáng)能的補(bǔ)貼,由于消減是需要時(shí)間的,而剛好此時(shí)的光伏組件價(jià)格下降,光伏電站的收益率上升,導(dǎo)致了歐洲搶裝的現(xiàn)象,相當(dāng)多的中國(guó)太陽(yáng)能企業(yè)在此獲利頗豐。


2010年后,中國(guó)的太陽(yáng)能終于迎來了至暗時(shí)刻:由于歐洲大規(guī)模取消補(bǔ)貼,全球需求極速下滑,外加上美國(guó)和歐盟對(duì)華的光伏征收反補(bǔ)貼和反傾銷稅,中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)遭受重創(chuàng),很多太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)的巨頭,不是巨額虧損,就是破產(chǎn)重整。


例如當(dāng)年第一個(gè)大規(guī)模投入生產(chǎn)線的尚德電力,在2011年負(fù)債35.82億美元,資產(chǎn)負(fù)債率81.8%,到2013年,尚德電力有價(jià)值5.41億美元的債券到期,由于無(wú)法歸還到期債務(wù),結(jié)果被破產(chǎn)重振,此后被順風(fēng)光電收購(gòu)。


在這個(gè)期間倒霉的不僅僅是中國(guó)廠商,歐洲也是一樣,由于中國(guó)大規(guī)模的生產(chǎn)能力以及光伏市場(chǎng)價(jià)格的下跌,大批大批的歐美制造商無(wú)力和中國(guó)廠商競(jìng)爭(zhēng),破產(chǎn)的比比皆是,例如Solar Millennium,Solarhybrid,Q Cells,連大名鼎鼎的西門子也在2012年解散了其太陽(yáng)能部門,此后博世也退出了太陽(yáng)能市場(chǎng),虧了24億歐元。


這段時(shí)間的太陽(yáng)能市場(chǎng)出清極其慘烈。


任何行業(yè)都有一個(gè)特征:該行業(yè)在經(jīng)過起點(diǎn)---發(fā)展---高潮---市場(chǎng)冷卻出清后,只要這個(gè)行業(yè)還有需求,那么殘存下來的企業(yè),往往是那種大企業(yè),就會(huì)吃掉出清行業(yè)的市場(chǎng)份額,變得更大,這是壟斷產(chǎn)生的原理。


在太陽(yáng)能行業(yè)經(jīng)歷了好幾年的痛苦后,到2013年終于迎來了一線曙光:中國(guó)開始扶持太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè),文件包括


《國(guó)務(wù)院關(guān)于促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的若干意見》

《國(guó)家發(fā)展改革委關(guān)于發(fā)揮價(jià)格杠桿作用促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的通知》

《國(guó)家能源局關(guān)于下達(dá)2014年光伏發(fā)電年度新增建設(shè)規(guī)模的通知》

《國(guó)務(wù)院能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃(2014-2020年)》

《國(guó)家發(fā)改委關(guān)于完善陸上風(fēng)電光伏發(fā)電上網(wǎng)標(biāo)桿電價(jià)政策的通知》

《國(guó)家發(fā)改委關(guān)于調(diào)整光伏發(fā)電陸上風(fēng)電標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)的通知》


在國(guó)家支持下,2018年,光伏產(chǎn)業(yè)盡管產(chǎn)業(yè)鏈普遍降價(jià),歐美需求依然萎縮,但中國(guó)太陽(yáng)能產(chǎn)能占比超過一半,其中:硅料(55%)、硅片(87%)、電池片(69%)、組件(71%),前十大企業(yè)中國(guó)公司的數(shù)量分別為:硅料6家、硅片10家、電池片8家、組件8家。


太陽(yáng)能電站的成本下降到了幾十美分,是真正可用,在成本上具有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)業(yè)。


目前全球的太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)依然非常依賴中國(guó),比如說印度,印度太陽(yáng)能組件前幾年90%依賴于中國(guó),現(xiàn)在下降了一些,但是依然高達(dá)77%


太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)未來分散化是必然的趨勢(shì)。


2016年3月,全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織成立,10月,組織負(fù)責(zé)人劉振亞前往聯(lián)合國(guó),闡明了新的能源方向:未來能源需求的擴(kuò)大將會(huì)耗竭煤炭,石油和天然氣,全球溫室氣體排放量太高,威脅到人類生存,為了適用新的形式,需要建立一個(gè)全球電網(wǎng),把太陽(yáng)能,風(fēng)能和水力發(fā)電進(jìn)行全球輸送。


建立一條從北向南,從東向西的長(zhǎng)距離高壓直流輸電網(wǎng)絡(luò)。


建立區(qū)域電網(wǎng),使得電網(wǎng)可以在主要經(jīng)濟(jì)區(qū)進(jìn)行來回輸送,包括東北亞到東南亞,非洲到歐亞大陸,北美到南美,由于非洲和中美洲陽(yáng)光充沛,非洲和中美的清潔電力出售給需要清潔能源的城市。


在這個(gè)過程中,貧窮的國(guó)家,例如非洲和中南美洲國(guó)家,可以產(chǎn)生能源收入,幫助其發(fā)展。


雙贏。


在這個(gè)過程中,智能電網(wǎng)是基礎(chǔ),特高壓電網(wǎng)是關(guān)鍵,清潔能源是根本,三者結(jié)合起來,建立全球的清潔電網(wǎng)是有可能實(shí)現(xiàn)的。





這是規(guī)劃的九橫九縱的全球能源互聯(lián)網(wǎng)骨干網(wǎng)絡(luò),以及全球能源互聯(lián)網(wǎng)及各大洲能源互聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃。


未來是否能建成如此巨大的全球能源網(wǎng)絡(luò)?我不知道,但是我知道,需求的可能不僅僅是技術(shù),而是政治意志。


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