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太陽(yáng)能資源十分豐富,分布廣泛,沒(méi)有國界限制,具有可再生性,可持續利用,簡(jiǎn)便易得,綠色清潔,而且無(wú)需運輸,備受青睞,未來(lái)發(fā)展空間巨大。
一、何謂太陽(yáng)能
太陽(yáng),是無(wú)限宇宙力量的象征,始終令人充滿(mǎn)遐想。
對于能源來(lái)講,絕大部分能源均來(lái)自太陽(yáng),比如煤炭、石油和天然氣等化石能源起源于古生物,而生物源于太陽(yáng)光的光合作用,其他非化石能源諸如風(fēng)能、生物質(zhì)能、海洋能等等也來(lái)自于太陽(yáng)能,可見(jiàn)太陽(yáng)能是能源的萬(wàn)源之源。
太陽(yáng),蘊藏著(zhù)難以想象的能量,也被譽(yù)為人類(lèi)的終極能源。
太陽(yáng),與人類(lèi)息息相關(guān),在遠古的人類(lèi)社會(huì ),曾經(jīng)是備受古人崇拜的圖騰,是至高無(wú)上的神靈,也是強大力量的象征。
在人類(lèi)文明演變歷史上,太陽(yáng)具有神秘色彩和力量象征,對于人類(lèi)社會(huì )具有極其重要的意義,而且人類(lèi)對于太陽(yáng)乃至太陽(yáng)能的探索和利用的歷史十分悠久。
自地球上生命誕生以來(lái),尤其是包括人類(lèi)在內的生物誕生以來(lái),地球上的各類(lèi)生物便無(wú)一例外地依賴(lài)太陽(yáng)提供的熱輻射能而生存,可以說(shuō),沒(méi)有太陽(yáng)便沒(méi)有生物的存在,沒(méi)有太陽(yáng)便沒(méi)有人類(lèi)的生存和發(fā)展。
根據現代科學(xué)研究的結論,太陽(yáng)能是由太陽(yáng)內部氫原子發(fā)生氫、氦聚變而釋放出巨大核能而產(chǎn)生的能量,在物理學(xué)上就是核聚變能,主要表現為太陽(yáng)光的熱輻射能,也就是人們熟知的太陽(yáng)光照射到地球表面而產(chǎn)生的光能或熱能。
目前,太陽(yáng)能的利用方式主要有兩種:一是光熱轉換,比如可以通過(guò)太陽(yáng)光照射產(chǎn)生熱能,典型例子是人們常用的熱水器;二是光電轉換,比如通過(guò)太陽(yáng)光照射到光伏板上而轉化為電能,典型例子就是光伏發(fā)電。
在過(guò)去十年間,在世界范圍內,應對全球氣候變化要求能源轉型,而能源轉型需要非化石能源替代化石能源,其中太陽(yáng)能便成為最重要的替代能源之一。
基于人類(lèi)無(wú)限的智慧,科技創(chuàng )新蓬勃興起,太陽(yáng)能技術(shù)不斷突破,開(kāi)發(fā)和利用成本迅速下降,太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)呈現高速發(fā)展勢頭。
二、全球太陽(yáng)能發(fā)展現狀
目前,在全球范圍內,太陽(yáng)能最主要的利用方式是光伏發(fā)電,而光伏裝機規模持續增大,表明太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)成為能源發(fā)展的翹楚。
根據《Energy Institute Statistical Review of World Energy 2023》報告,分析在過(guò)去20多以來(lái)全球太陽(yáng)能發(fā)展現狀和趨勢,進(jìn)而得到一些具有數據說(shuō)服力的分析結論,供讀者了解全球太陽(yáng)能發(fā)展概貌。
(一)全球光伏發(fā)電裝機情況
以下分兩個(gè)時(shí)間段,分析全球光伏發(fā)電裝機情況。
1.2001-2011年期間全球光伏發(fā)電裝機情況
從總體上看,全球太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)持續高速增長(cháng),增長(cháng)幅度和速度均令人驚嘆,光伏發(fā)電裝機由1093兆瓦(MW)增加到73910兆瓦,增長(cháng)了6662.12%。
從全球區域上來(lái)看,各大區域光伏裝機均呈現高速增長(cháng)態(tài)勢。
歐洲光伏發(fā)電裝機由301兆瓦增加到54727兆瓦,增加了18081.72%;在全球光伏發(fā)電裝機中的占比由27.54%提高到74.05% ,提高了46.51個(gè)百分點(diǎn)。
亞太光伏發(fā)電裝機由535兆瓦增加到12143兆瓦,增加了2169.72%;在全球光伏發(fā)電裝機中的占比由48.95%下降到16.43%,下降了32.52個(gè)百分點(diǎn)。
北美光伏發(fā)電裝機由237兆瓦增加到6314兆瓦,增加了2564.14%;在全球光伏發(fā)電裝機中的占比由21.68%下降到8.54% ,下降了13.14個(gè)百分點(diǎn)。
非洲光伏發(fā)電裝機由13兆瓦增加到323兆瓦,增加了2384.62%;在全球光伏發(fā)電裝機中的占比由1.19%下降到0.44%。
中南美洲光伏發(fā)電裝機由7兆瓦增加到187兆瓦,增加了2571.43%;在全球光伏發(fā)電裝機中的占比由0.64%下降到0.25%。
中東光伏發(fā)電裝機由無(wú)到有,在2011年達到215兆瓦,在全球光伏發(fā)電裝機中的占比達到0.29%。
由上分析可知,全球各大區域光伏發(fā)電裝機都處于高速增長(cháng)態(tài)勢。
2011年,全球光伏發(fā)電裝機主要集中在歐洲、亞太和北美,上述三大區域光伏發(fā)電裝機在全球光伏發(fā)電裝機中的合計占比高達99.02%。
2.2012-2022年期間全球光伏發(fā)電裝機情況
全球太陽(yáng)能發(fā)展繼續延續了前10多年高速增長(cháng)的態(tài)勢,增長(cháng)幅度和增長(cháng)速度均維持令人難以想象的局面,令世人倍感驚奇,光伏發(fā)電裝機由104212兆瓦增加到1053115兆瓦,增長(cháng)了910.55%。
在全球區域方面,各大區域光伏發(fā)電裝機表現均令人吃驚。
亞太光伏發(fā)電裝機由20039兆瓦增加到624720兆瓦,增加了3017.52%;在全球光伏發(fā)電裝機中的占比由19.23%提高到59.32%,提高了40.09個(gè)百分點(diǎn)。
歐洲光伏發(fā)電裝機由73644兆瓦增加到236957兆瓦,增加了221.76%;在全球光伏發(fā)電裝機中的占比由70.67%下降到22.50%,下降了48.17個(gè)百分點(diǎn)。
北美光伏發(fā)電裝機由9452兆瓦增加到126442兆瓦,增加了1237.73%;在全球光伏發(fā)電裝機中的占比由9.07提高到12.01%,提高了2.94個(gè)百分點(diǎn)。
中南美洲光伏發(fā)電裝機由362兆瓦增加到36760兆瓦,增加了10054.70%;在全球光伏發(fā)電裝機中的占比由0.35%提高到3.49%,提高了3.14個(gè)百分點(diǎn)。
中東光伏發(fā)電裝機由317兆瓦增加到12882兆瓦,增加了3963.72%;在全球光伏發(fā)電裝機中的占比由0.30%提高到1.22%。
非洲光伏發(fā)電裝機由397兆瓦增加到12641兆瓦,增加了3084.13%;在全球光伏發(fā)電裝機中的占比由0.38%提高到1.20%。
獨聯(lián)體光伏發(fā)電裝機由1兆瓦增加到2713兆瓦,增加了271200.00%;在全球光伏發(fā)電裝機中的占比提高到0.26%。
由上分析可知,全球各大區域光伏發(fā)電裝機都在保持高速增長(cháng)的勢頭。
2022年,全球光伏發(fā)電裝機主要集中在亞太、歐洲和北美,上述三大區域光伏發(fā)電裝機在全球光伏發(fā)電裝機中的合計占比高達93.83%。
(二)全球光伏發(fā)電情況
光伏發(fā)電量規模最能夠說(shuō)明太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展,與光伏裝機規模相比,具有更強的說(shuō)服力,因為后者只是說(shuō)明發(fā)電能力,而前者說(shuō)明實(shí)際發(fā)電量。
總體上看,全球光伏發(fā)電量呈現出高速增長(cháng)的勢頭,發(fā)展趨勢十分強勁。
1.2001-2011年期間全球光伏發(fā)電情況
全球光伏發(fā)電量1.4太瓦時(shí)增加到65.6太瓦時(shí),增長(cháng)了4585.71%,增長(cháng)幅度和速度均令人倍感吃驚,發(fā)展趨勢十分顯著(zhù)
兩大類(lèi)國家,光伏發(fā)電增長(cháng)表現均十分亮眼。
發(fā)達國家光伏發(fā)電量由1.3太瓦時(shí)增加到61.0太瓦時(shí),增加了4592.31%;在全球光伏發(fā)電量中的占比由92.86%提高到92.99%。
歐盟光伏發(fā)電量由0.2太瓦時(shí)增加到46.7太瓦時(shí),增加了23150.00%;在全球光伏發(fā)電量中的占比由14.29%提高到71.19%,提高了56.90個(gè)百分點(diǎn)。
發(fā)展中國家光伏發(fā)電量由0.1太瓦時(shí)增加到4.6太瓦時(shí),增長(cháng)了4500.00%;在全球光伏發(fā)電量中的占比由7.14%下降到7.01%。
從區域上來(lái)看,世界各大區域光伏發(fā)電情況如下:
歐洲光伏發(fā)電量由0.2太瓦時(shí)增加到47.2太瓦時(shí),增加了23500.00%;在全球光伏發(fā)電量中的占比由14.29%提高到71.95% ,提高了57.66個(gè)百分點(diǎn)。
亞太光伏發(fā)電量由0.6太瓦時(shí)增加到12.2太瓦時(shí),增加了1933.33%;在全球光伏發(fā)電量中的占比由42.86%下降到18.59%,下降了24.27個(gè)百分點(diǎn)。
北美洲光伏發(fā)電量由0.6太瓦時(shí)增加到5.4太瓦時(shí),增加了800.00%;在全球光伏發(fā)電量中的占比由42.86%下降到8.23%,下降了34.63個(gè)百分點(diǎn)。
非洲光伏發(fā)電量由無(wú)到有,達到0.6太瓦時(shí),在全球光伏發(fā)電量中的占比達到0.91%。
中東光伏發(fā)電量由無(wú)到有,達到0.2太瓦時(shí),在全球光伏發(fā)電量中的占比達到0.31%。
中南美洲光伏發(fā)電量由無(wú)到有,達到0.1太瓦時(shí),在全球光伏發(fā)電量中的占比達到0.15%。
由上分析可知,各大區域光伏發(fā)電量都在高速增長(cháng)。
2011年,全球光伏發(fā)電主要集中在歐洲、亞太和北美,上述三大區域光伏發(fā)電量在全球光伏發(fā)電量中的合計占比高達98.77%。
2.2012-2022年期間全球光伏發(fā)電情況
全球發(fā)電量由22832.9太瓦時(shí)增加到29165.1太瓦時(shí),增長(cháng)了27.73%,與前一個(gè)10年期相比,增速有所放緩。
與全球整體發(fā)電規模相比,光伏發(fā)電量規模明顯增大,增長(cháng)幅度和增長(cháng)速度均遠高于整體發(fā)電增長(cháng),光伏發(fā)電量由101.5太瓦時(shí)增加到1322.6太瓦時(shí),增長(cháng)了1203.05%;在全球發(fā)電量中的占比由0.44%提高到4.54%,提高了4.10個(gè)百分點(diǎn)。
兩大類(lèi)國家,在光伏發(fā)電領(lǐng)域均表現亮眼,令世人吃驚。
發(fā)達國家太陽(yáng)能發(fā)電量由92.3太瓦時(shí)增加到658.3太瓦時(shí),增加了613.21%;在全球發(fā)電量中的占比由90.94%下降到49.77%,下降了41.17個(gè)百分點(diǎn)。
在發(fā)達經(jīng)濟體中,歐盟表現更加突出,光伏發(fā)電量由70.2太瓦時(shí)增加到207.2太瓦時(shí),增加了195.16%;在全球發(fā)電量中的占比由69.16%下降到15.67%,下降了53.49個(gè)百分點(diǎn)。
發(fā)展中國家光伏發(fā)電量由9.3太瓦時(shí)增加到664.3太瓦時(shí),增長(cháng)了7043.01%;在全球發(fā)電量中的占比由9.16%提高到50.23%,提高了41.07個(gè)百分點(diǎn)。
從區域上來(lái)看,世界各大區域光伏發(fā)電均有增長(cháng)。
亞太光伏發(fā)電量由17.6太瓦時(shí)增加到743.2太瓦時(shí),增加了4122.73%;在全球光伏發(fā)電量中的占比由17.34%提高到56.19%,提高了38.85個(gè)百分點(diǎn)。
歐洲光伏發(fā)電量由72.2太瓦時(shí)增加到246.4太瓦時(shí),增加了241.27%;在全球光伏發(fā)電量中的占比由71.13%下降到18.63%,下降了52.50個(gè)百分點(diǎn)。
北美洲光伏發(fā)電量由10.0太瓦時(shí)增加到231.5太瓦時(shí),增加了2215.00%;在全球光伏發(fā)電量中的占比由9.85%提高到17.50%,提高了8.00個(gè)百分點(diǎn)。
中南美洲光伏發(fā)電量由0.3太瓦時(shí)增加到54.8太瓦時(shí),增加了18166.67%;在全球光伏發(fā)電量中的占比由0.30%提高到4.14%,提高了3.84個(gè)百分點(diǎn)。
中東光伏發(fā)電量由0.4太瓦時(shí)增加到23.7太瓦時(shí),增加了5825.00%;在全球光伏發(fā)電量中的占比由0.39%提高到1.79%。
非洲光伏發(fā)電量1.0太瓦時(shí)增加到18.2太瓦時(shí),增加了1720.00%;在全球光伏發(fā)電量中的占比由0.99%提高到1.38%。
2022年,全球光伏發(fā)電主要集中在亞太、歐洲和北美,上述三大區域光伏發(fā)電量在全球光伏發(fā)電量中的合計占比高達92.32%。
(三)全球太陽(yáng)能消費情況
太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)是可再生能源領(lǐng)域中最具發(fā)展潛力的領(lǐng)域之一,全球各地正快速布局太陽(yáng)能項目以滿(mǎn)足不斷增長(cháng)的能源消費需求。
1.2001-2011年期間全球太陽(yáng)能消費情況
從總體上看,全球太陽(yáng)能消費量呈現高速增長(cháng)的態(tài)勢,由0.02艾焦耳增加到0.65艾焦耳,增長(cháng)了3150.00%;2011年,在全球一次能源消費結構中的占比達到0.12%。
兩大類(lèi)國家太陽(yáng)能消費均表現亮眼,增長(cháng)勢頭兇猛。
發(fā)達國家太陽(yáng)能消費量由0.01艾焦耳增加0.61艾焦耳,增加了6000.00%;在全球太陽(yáng)能消費量中的占比由50.00%提高到93.85%,提高了43.85個(gè)百分點(diǎn)。
發(fā)展中國家太陽(yáng)能消費量由0.01艾焦耳增加到0.04艾焦耳,在整體規模上與發(fā)達國家相比存在很大差距。
從區域上來(lái)看,世界各大區域太陽(yáng)能消費均有增長(cháng)。
2011年,歐洲太陽(yáng)能消費量為0.47艾焦耳,在全球太陽(yáng)能消費量中的占比為72.31%;北美洲太陽(yáng)能消費量為0.05艾焦耳,在全球太陽(yáng)能消費量中的占比為7.69%;亞太太陽(yáng)能消費量為0.12艾焦耳,在全球太陽(yáng)能消費量中的占比為18.46%。
上述三大區域太陽(yáng)能消費量在全球太陽(yáng)能消費量中的合計占比高達98.46%。
2.2012-2022年期間全球太陽(yáng)能消費情況
從總體上看,全球太陽(yáng)能消費量由1.00艾焦耳增加到12.41艾焦耳,增長(cháng)了1141.00%,繼續保持快速增長(cháng)勢頭;在全球一次能源消費結構中的占比由0.19%提高到2.05%,提高了1.86個(gè)百分點(diǎn),地位明顯提高。
兩大類(lèi)國家太陽(yáng)能消費均呈現高速增長(cháng)態(tài)勢。
發(fā)達國家太陽(yáng)能消費量由0.91艾焦耳增加到6.18艾焦耳,增加了579.12%;在全球太陽(yáng)能消費量中的占比由91.00%下降到49.80%,下降了41.20個(gè)百分點(diǎn)。
歐盟太陽(yáng)能消費量由0.69艾焦耳增加到1.95艾焦耳,增加了182.61%;在全球太陽(yáng)能消費量中的占比由69.00%下降到15.71%,下降了53.29個(gè)百分點(diǎn)。
發(fā)展中國家太陽(yáng)能消費量由0.09艾焦耳增加到6.23艾焦耳,增長(cháng)了6833.33%;在全球太陽(yáng)能消費量中的占比由9.00%提高到50.20%,提高了41.20個(gè)百分點(diǎn)。
由此可知,發(fā)展中國家太陽(yáng)能消費增長(cháng)幅度和速度均保持持續增長(cháng)勢頭,預示著(zhù)發(fā)展中國家也已經(jīng)將太陽(yáng)能作為未來(lái)能源發(fā)展的主流方向,也為實(shí)現全球能源轉型目標奠定了堅實(shí)的物質(zhì)基礎。
從區域上來(lái)看,世界各大區域太陽(yáng)能消費繼續保持增長(cháng)態(tài)勢。
亞太太陽(yáng)能消費量由0.17艾焦耳增加到6.98艾焦耳,增加了4005.88%;在全球太陽(yáng)能消費量中的占比由17.00%提高到56.24%,提高了39.24個(gè)百分點(diǎn)。
歐洲太陽(yáng)能消費量由0.71艾焦耳增加到2.31艾焦耳,增加了225.35%;在全球太陽(yáng)能消費量中的占比由71.00%下降到18.61%,下降了52.39個(gè)百分點(diǎn)。
北美洲太陽(yáng)能消費量由0.10艾焦耳增加到2.17艾焦耳,增加了2070.00%;在全球太陽(yáng)能消費量中的占比由10.00%提高到17.49%,提高了7.49個(gè)百分點(diǎn)。
中南美洲太陽(yáng)能消費量由無(wú)到有,2022年達到0.51艾焦耳,在全球太陽(yáng)能消費量中的占比達到4.11%。
中東太陽(yáng)能消費量由無(wú)到有,2022年達到0.22艾焦耳,在全球太陽(yáng)能消費量中的占比達到1.77%。
非洲太陽(yáng)能消費量由0.01艾焦耳增加到0.17艾焦耳,增加了1600.00%;在全球太陽(yáng)能消費量中的占比由10.00%下降到1.37%,下降了8.63個(gè)百分點(diǎn)。
由上分析可知,2022年全球太陽(yáng)能消費主要集中在亞太、歐洲和北美,上述三大區域太陽(yáng)能消費量在全球太陽(yáng)能消費量中的合計占比高達92.34%。
三、全球太陽(yáng)能未來(lái)發(fā)展趨勢
全球要實(shí)現清潔低碳發(fā)展,進(jìn)而實(shí)現溫室氣體凈零排放目標,根本途徑在于能源轉型,關(guān)鍵是能源結構調整,從以化石能源為主轉變成以可再生能源為主,而太陽(yáng)能作為可再生能源的關(guān)鍵品種,在全球能源體系重構中發(fā)揮巨大的作用。
無(wú)論是發(fā)達國家,還是發(fā)展中國家,世界各國未來(lái)都會(huì )將太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)放在能源發(fā)展戰略的優(yōu)先地位,太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢明顯,市場(chǎng)空間巨大。
任何產(chǎn)業(yè)發(fā)展,都有規律可循。
為了實(shí)現全球未來(lái)太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)的可持續發(fā)展,就必須遵循市場(chǎng)規律。
市場(chǎng)競爭是市場(chǎng)經(jīng)濟的核心規律,如果企業(yè)缺乏市場(chǎng)競爭力,那么最終會(huì )被市場(chǎng)無(wú)情地拋棄,因此企業(yè)提高競爭力和盈利能力至關(guān)重要。
世界各國在太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中,應該遵循協(xié)同發(fā)展規律。
由于太陽(yáng)能具有波動(dòng)性、隨機性和間歇性等特征,不利于能源系統的安全穩定運行,因此世界各國必須正確理解太陽(yáng)能與傳統能源之間的關(guān)系,進(jìn)而推進(jìn)太陽(yáng)能與傳統能源等市場(chǎng)主體的協(xié)同發(fā)展。
技術(shù)是任何產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎,技術(shù)創(chuàng )新永無(wú)止境。
人類(lèi)科技不斷進(jìn)步,預計在太陽(yáng)能利用方面還會(huì )有重大科技進(jìn)步,太陽(yáng)能在人類(lèi)文明演進(jìn)過(guò)程中的地位將日益突出,讓人類(lèi)持續對太陽(yáng)能充滿(mǎn)更加寬廣的想象空間。
技術(shù)創(chuàng )新永遠是主旋律,未來(lái)全球太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)還將持續創(chuàng )新攻堅,尤其是加強產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節的關(guān)鍵核心技術(shù)的創(chuàng )新和突破,進(jìn)而帶動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的核心設備和技術(shù)的全面升級,實(shí)現全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的良性循環(huán)。
目前,全球太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)從硅材料生產(chǎn)、硅片加工、電池片和組件的生產(chǎn)到與產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)的檢測設備、模擬器等,許多國家都已具備比較成熟的技術(shù)和供應能力。
隨著(zhù)世界各國抓緊太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)和產(chǎn)業(yè)鏈、供應鏈的布局,不斷加大科研投入和科技創(chuàng )新力度,預計未來(lái)幾年太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)上中下游全產(chǎn)業(yè)鏈實(shí)現飛速發(fā)展。
與此同時(shí),為加強國際競爭力,發(fā)達國家和新興經(jīng)濟體都在加大太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng )新力度,構建創(chuàng )新體系和機制,進(jìn)而推動(dòng)成本不斷下降,經(jīng)濟效率不斷提高。
可以預見(jiàn),未來(lái)世界各國將繼續加大太陽(yáng)能技術(shù)研發(fā)力度,推動(dòng)創(chuàng )新技術(shù)發(fā)展。
在可見(jiàn)的未來(lái),隨著(zhù)應對全球氣候變化和能源轉型步伐加快,預計太陽(yáng)能在全球絕大部分地區將將成為最優(yōu)先、最可行和最經(jīng)濟的能源來(lái)源,發(fā)展潛力巨大。