德国的太阳能发电蓬勃发展
太阳能发电--经济环保的双赢之选
它们被称为“市民太阳能装置”(Bürgersolaranlagen),之所以这样叫,部分是由于它们被安装在市政建筑上,比如幼儿园、城市大礼堂或消防队大楼的屋顶上,但主要还是源自于这些装置的财政来源:政府号召市民为太阳能发电装置投资。该计划可谓一举两得,且比任何其它活动都更能加强社区居民间的联系:一方面,太阳能装置可以节约能源保护环境,另一方面,投资人还能获得太阳发电装置带来的收益。
行业发展迅速
市民太阳能装置一投入市场便广受欢迎,雨后春笋般出现在德国各个地区。屋顶,空场和房屋门面都被太阳能电池板所占据。该产业的增长记录每年都被刷新。2007年,新入网的太阳能装置的峰值输出功率达到了110万千瓦,与2006年相比增长了近30%。全德太阳能发电的峰值输出功率总量达到了380万千瓦,这相当于4个大型火力发电厂的发电量。但实际情况远没有这么乐观——在天气经常阴沉的德国,太阳能发电装置每天产生的实际电力只相当于一个大型火力发电厂的九分之一。
价格高昂的“环保电”
尽管太阳能发电的效率差强人意,每年仍有大量资金涌入这个领域。这主要归功于德国在8年前颁布,并于2004年重新修订的《可再生能源法》(Erneuerbare-Energien-Gesetz)。按照这部法律的规定,太阳能发电装置的运营者可用46欧分的高额电价出售其电力资源(普通来源的电力售价只有其10%左右),并且这一政策可延续20年之久。而对于中低收入群体来说,这种高价的“环保电”实在让他们爱不起来。
用发展太阳能作为减少二氧化碳排放的办法遭到了越来越多的批评与指责——太阳能虽然是环保型能源,但其需要大量的投资,实际上得不偿失。位于埃森的北威州经济研究所的调查显示:如果将德国在太阳能发电领域的投资与其减少的二氧化碳排放量进行计算,相当于每减少一吨二氧化碳排放的成本为900欧元。而2005年制定的可交易排放指标的价格仅为30欧元每吨。
接下来的数字更令人感到震惊。如果按照太阳能装置运营者每度电可获得46欧分,时限为20年计算,那么仅以2007年底并网发电的太阳能发电装置计算,20年的电费高达310亿欧元。以同等的发电量计算,太阳能发电竟比传统能源电力的价格高230亿欧元。
产量增加仍供不应求
现在太阳能产业的人均产值为每年15.3万欧元。而煤炭开采业的人均产值仅有7.8万欧元。因此太阳能产业的迅速发展也就不难理解了。新开工的太阳能发电设备生产厂越来越多,甚至有些已经将其工厂开到了马来西亚、新加坡和中国。
德国的太阳能发电设备已经输往世界各地,但本土需求仍是其最大市场。尽管德国产商一再扩大生产,仍然无法满足迅速增长的国内需求。德国今年计划新增的150万至200万千瓦太阳能发电量,其设备的一半都要依靠进口。但政府定下的高昂电价,吸引着投资者不断涌入太阳能发电这个新兴领域。
轻量化的技术革新
在基本原理上,太阳能发电并没有什么重大革新,现在90%的太阳能电池仍然是用硅晶为原料制作。那些技术改进仅限于降低生产成本,进而降低太阳能发电的成本。生产商并没有把精力放在发电效率的提升上,因为太阳能发电不同于火力发电厂,前者的“燃料”是完全免费的。
随着行业的发展,其主要原料硅晶成为稀缺资源,厂家想方设法制造价格低廉的硅晶。几年前,太阳能电池厂还在用半导体工业的硅晶“边角料”作为原料。现在他们已经开始独立生产专门用于太阳能发电的硅晶,这种硅晶相对于半导体工业的硅晶质量要求更低,相应的生产成本也就降了下来,但足以满足太阳能发电的需要。同时厂商也开发了新工艺,避免了以前切割硅晶片时的巨大浪费(硅晶原料呈柱状,在生产太阳能电池的过程种,必须将硅晶柱切割成很薄的片状。其中的次品率和生产损耗都很大)。为避免切割中的损耗,太阳能电池生产厂直接把硅晶制作成精细的片状。此外,人们将晶片制造的更薄,过去晶片的厚度为0.3毫米,现在晶片的厚度只是过去的一半。
材料需求的持续走高催生了轻量化的薄板电池的产生。这种薄板电池是原来电池厚度的一百分之一。专业人士声称轻量化是该行业未来的发展趋势。现在生产的太阳电池中有10%都属于这种超薄型。
除此以外,太阳能电池的电路现在也可以直接嵌入其结构,这就为由大量小单元组成的大面积电池板的生产提供了前提条件。而现在生产的太阳能电池单元大都有茶碟一样大小。