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1、太阳能科技发展和太阳能利用技术展望展望20世纪太阳能科技发展和太阳能利用实践,为 21世纪大规模利用太阳能奠定了坚实基础。 近来,世界上一些著名分析预测研究机构、跨国公司、太阳能专家和一些国家政府纷纷预测,认为21 世纪中叶即 2050 年前后,太阳能(含风能、生物质能)在世界能源构成中将占 50的份额,那时太阳能将成为世界可持续发展的基础能源。对于这一预测,有人支持,也有人怀疑,意见不完全一致。 为了科学地看待这一问题,我们可以从世界矿物能源生产和消费、 全球环境保护以及太阳能科技进步三个方面进行一些分析,以便得出比较客观的结论。世界能源消费量增长一倍,在本世纪初大约需要50 年,到本世纪中
2、期缩短到30 年,进入 80年代大约只要 15年。全球矿物能源的消费量越来越大,而全球矿物能源贮量却十分有限。 全球石油贮量约1300 亿吨,目前全球石油的年消耗量约 35亿吨,而亚洲石油的消耗量在激增之中。如果这种趋势不变,则在今后25 年中将平均年消耗50 亿吨石油,足以把全部贮量耗尽。即使在此期间有新油田发现,专家估计全球石油贮量也不会超过2000 亿吨,全球石油资源在三、五十年内将枯竭。今后用什么来代替石油?70年代“石油危机”以后,曾把主要希望寄托在煤的气化和液化,30年快过去了,而这方面的收效甚微,复杂的技术和巨大的投资,制约了气化煤和液化煤的广泛使用。社会进步和经济发展,需要能源
3、的支撑。 但是,用增加煤炭消耗来弥补石油不足,是一条以环境为代价的能源发展道路,是完全行不通的。据测定,直接燃烧:吨煤,产生粉尘3-11kg,二氧化硫60kg,二氧化氮3-9kg,还有大量二氧化碳。 我国 1995年排放的烟尘为 1744 万吨,二氧化硫为 2370万吨,其中燃煤排放的分别占 70和 85。 目前,我国每年燃煤排放的碳已达 10亿吨。 煤炭的大量开发利用是造成全球环境恶化的主要原因。根据1992 年联合国召开的世界环境与发展大会的要求,煤炭的消费不仅不能增加,而应予以限制并逐步减少。另外,我们可以通过对太阳能利用中最重要的光伏发电进行一些分析,以评估太阳能在下一世纪的发展前景。
4、以70 年代不变价计算,近30年间,太阳电池的价格下降了数十倍。专家预测,通过扩大生产规模和技术进步,2030年以后,光伏发电对常规发电开始具有竞争力。2050年,太阳电池的价格将比现在下降1Q 倍,即每瓦 45元左右,每千瓦时的电价约 0;2元左右。从现在起经过50 年的发展,那时光伏发电量将占全球总发电量的一半。以上分析表明,21世纪全球能源结构必将发生根本性变化。当今占主导地位的石油将逐渐减少直至枯竭,完成其历史使命;煤炭的利用将受到限制,但考虑发展中国家发展经济的需要,在2030 年前可能还会有所增长,此后将逐渐下降;核能利用,因核安全和核废料处理技术尚未完全解决,若无技术上突破,在今后50 年内发达国家会逐渐关闭核电站,发展中国家还会新建一些核电站,二者相抵,总数上不会有什么增加,相反还会有所减少;太阳能和其它可再生能源将替代石油和煤炭,逐渐成为世界能源的主角。对2050 年各种一次能源在世界能源构成中所占的比例进行预测,可以得出如下结果:石油0(或甚微),天然气 13,煤20,核能 10,水电 5,太阳能(含风能、生物质能)50,其它2。21 世纪是人类大规模利用太阳能的世纪,这是不以任何人的意志为转移的历史发展必然结果。