太陽能資源十分豐富,分布廣泛,沒有國界限制,具有可再生性,可持續(xù)利用,簡便易得,綠色清潔,而且無需運(yùn)輸,備受青睞,未來發(fā)展空間巨大。
一、何謂太陽能
太陽,是無限宇宙力量的象征,始終令人充滿遐想。
對于能源來講,絕大部分能源均來自太陽,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、海洋能等等也來自于太陽能,可見太陽能是能源的萬源之源。
太陽,蘊(yùn)藏著難以想象的能量,也被譽(yù)為人類的終極能源。
太陽,與人類息息相關(guān),在遠(yuǎn)古的人類社會(huì),曾經(jīng)是備受古人崇拜的圖騰,是至高無上的神靈,也是強(qiáng)大力量的象征。
在人類文明演變歷史上,太陽具有神秘色彩和力量象征,對于人類社會(huì)具有極其重要的意義,而且人類對于太陽乃至太陽能的探索和利用的歷史十分悠久。
自地球上生命誕生以來,尤其是包括人類在內(nèi)的生物誕生以來,地球上的各類生物便無一例外地依賴太陽提供的熱輻射能而生存,可以說,沒有太陽便沒有生物的存在,沒有太陽便沒有人類的生存和發(fā)展。
根據(jù)現(xiàn)代科學(xué)研究的結(jié)論,太陽能是由太陽內(nèi)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(xiàn)為太陽光的熱輻射能,也就是人們熟知的太陽光照射到地球表面而產(chǎn)生的光能或熱能。
目前,太陽能的利用方式主要有兩種:一是光熱轉(zhuǎn)換,比如可以通過太陽光照射產(chǎn)生熱能,典型例子是人們常用的熱水器;二是光電轉(zhuǎn)換,比如通過太陽光照射到光伏板上而轉(zhuǎn)化為電能,典型例子就是光伏發(fā)電。
在過去十年間,在世界范圍內(nèi),應(yīng)對全球氣候變化要求能源轉(zhuǎn)型,而能源轉(zhuǎn)型需要非化石能源替代化石能源,其中太陽能便成為最重要的替代能源之一。
基于人類無限的智慧,科技創(chuàng)新蓬勃興起,太陽能技術(shù)不斷突破,開發(fā)和利用成本迅速下降,太陽能產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)高速發(fā)展勢頭。
二、全球太陽能發(fā)展現(xiàn)狀
目前,在全球范圍內(nèi),太陽能最主要的利用方式是光伏發(fā)電,而光伏裝機(jī)規(guī)模持續(xù)增大,表明太陽能產(chǎn)業(yè)成為能源發(fā)展的翹楚。
根據(jù)《Energy Institute Statistical Review of World Energy 2023》報(bào)告,分析在過去20多以來全球太陽能發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢,進(jìn)而得到一些具有數(shù)據(jù)說服力的分析結(jié)論,供讀者了解全球太陽能發(fā)展概貌。
(一)全球光伏發(fā)電裝機(jī)情況
以下分兩個(gè)時(shí)間段,分析全球光伏發(fā)電裝機(jī)情況。
1.2001-2011年期間全球光伏發(fā)電裝機(jī)情況
從總體上看,全球太陽能產(chǎn)業(yè)持續(xù)高速增長,增長幅度和速度均令人驚嘆,光伏發(fā)電裝機(jī)由1093兆瓦(MW)增加到73910兆瓦,增長了6662.12%。
從全球區(qū)域上來看,各大區(qū)域光伏裝機(jī)均呈現(xiàn)高速增長態(tài)勢。
歐洲光伏發(fā)電裝機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)中的占比由1.19%下降到0.44%。
中南美洲光伏發(fā)電裝機(jī)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(jī)中的占比由0.64%下降到0.25%。
中東光伏發(fā)電裝機(jī)由無到有,在2011年達(dá)到215兆瓦,在全球光伏發(fā)電裝機(jī)中的占比達(dá)到0.29%。
由上分析可知,全球各大區(qū)域光伏發(fā)電裝機(jī)都處于高速增長態(tài)勢。
2011年,全球光伏發(fā)電裝機(jī)主要集中在歐洲、亞太和北美,上述三大區(qū)域光伏發(fā)電裝機(jī)在全球光伏發(fā)電裝機(jī)中的合計(jì)占比高達(dá)99.02%。
2.2012-2022年期間全球光伏發(fā)電裝機(jī)情況
全球太陽能發(fā)展繼續(xù)延續(xù)了前10多年高速增長的態(tài)勢,增長幅度和增長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(jī)由104212兆瓦增加到1053115兆瓦,增長了910.55%。
在全球區(qū)域方面,各大區(qū)域光伏發(fā)電裝機(jī)表現(xiàn)均令人吃驚。
亞太光伏發(fā)電裝機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)中的占比由0.30%提高到1.22%。
非洲光伏發(fā)電裝機(jī)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(jī)中的占比由0.38%提高到1.20%。
獨(dú)聯(lián)體光伏發(fā)電裝機(jī)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(jī)中的占比提高到0.26%。
由上分析可知,全球各大區(qū)域光伏發(fā)電裝機(jī)都在保持高速增長的勢頭。
2022年,全球光伏發(fā)電裝機(jī)主要集中在亞太、歐洲和北美,上述三大區(qū)域光伏發(fā)電裝機(jī)在全球光伏發(fā)電裝機(jī)中的合計(jì)占比高達(dá)93.83%。
(二)全球光伏發(fā)電情況
光伏發(fā)電量規(guī)模最能夠說明太陽能產(chǎn)業(yè)發(fā)展,與光伏裝機(jī)規(guī)模相比,具有更強(qiáng)的說服力,因?yàn)楹笳咧皇钦f明發(fā)電能力,而前者說明實(shí)際發(fā)電量。
總體上看,全球光伏發(fā)電量呈現(xiàn)出高速增長的勢頭,發(fā)展趨勢十分強(qiáng)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),增長了4585.71%,增長幅度和速度均令人倍感吃驚,發(fā)展趨勢十分顯著
兩大類國家,光伏發(fā)電增長表現(xiàn)均十分亮眼。
發(fā)達(dá)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(qū)域上來看,世界各大區(qū)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)電量由無到有,達(dá)到0.6太瓦時(shí),在全球光伏發(fā)電量中的占比達(dá)到0.91%。
中東光伏發(fā)電量由無到有,達(dá)到0.2太瓦時(shí),在全球光伏發(fā)電量中的占比達(dá)到0.31%。
中南美洲光伏發(fā)電量由無到有,達(dá)到0.1太瓦時(shí),在全球光伏發(fā)電量中的占比達(dá)到0.15%。
由上分析可知,各大區(qū)域光伏發(fā)電量都在高速增長。
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(qū)域光伏發(fā)電量在全球光伏發(fā)電量中的合計(jì)占比高達(dá)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(guī)模相比,光伏發(fā)電量規(guī)模明顯增大,增長幅度和增長速度均遠(yuǎn)高于整體發(fā)電增長,光伏發(fā)電量由101.5太瓦時(shí)增加到1322.6太瓦時(shí),增長了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)。
兩大類國家,在光伏發(fā)電領(lǐng)域均表現(xiàn)亮眼,令世人吃驚。
發(fā)達(dá)國家太陽能發(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(dá)經(jīng)濟(jì)體中,歐盟表現(xiàn)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(qū)域上來看,世界各大區(qū)域光伏發(fā)電均有增長。
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(qū)域光伏發(fā)電量在全球光伏發(fā)電量中的合計(jì)占比高達(dá)92.32%。
(三)全球太陽能消費(fèi)情況
太陽能產(chǎn)業(yè)是可再生能源領(lǐng)域中最具發(fā)展?jié)摿Φ念I(lǐng)域之一,全球各地正快速布局太陽能項(xiàng)目以滿足不斷增長的能源消費(fèi)需求。
1.2001-2011年期間全球太陽能消費(fèi)情況
從總體上看,全球太陽能消費(fèi)量呈現(xiàn)高速增長的態(tài)勢,由0.02艾焦耳增加到0.65艾焦耳,增長了3150.00%;2011年,在全球一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的占比達(dá)到0.12%。
兩大類國家太陽能消費(fèi)均表現(xiàn)亮眼,增長勢頭兇猛。
發(fā)達(dá)國家太陽能消費(fèi)量由0.01艾焦耳增加0.61艾焦耳,增加了6000.00%;在全球太陽能消費(fèi)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)展中國家太陽能消費(fèi)量由0.01艾焦耳增加到0.04艾焦耳,在整體規(guī)模上與發(fā)達(dá)國家相比存在很大差距。
從區(qū)域上來看,世界各大區(qū)域太陽能消費(fèi)均有增長。
2011年,歐洲太陽能消費(fèi)量為0.47艾焦耳,在全球太陽能消費(fèi)量中的占比為72.31%;北美洲太陽能消費(fèi)量為0.05艾焦耳,在全球太陽能消費(fèi)量中的占比為7.69%;亞太太陽能消費(fèi)量為0.12艾焦耳,在全球太陽能消費(fèi)量中的占比為18.46%。
上述三大區(qū)域太陽能消費(fèi)量在全球太陽能消費(fèi)量中的合計(jì)占比高達(dá)98.46%。
2.2012-2022年期間全球太陽能消費(fèi)情況
從總體上看,全球太陽能消費(fèi)量由1.00艾焦耳增加到12.41艾焦耳,增長了1141.00%,繼續(xù)保持快速增長勢頭;在全球一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)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。
兩大類國家太陽能消費(fèi)均呈現(xiàn)高速增長態(tài)勢。
發(fā)達(dá)國家太陽能消費(fèi)量由0.91艾焦耳增加到6.18艾焦耳,增加了579.12%;在全球太陽能消費(fèi)量中的占比由91.00%下降到49.80%,下降了41.20個(gè)百分點(diǎn)。
歐盟太陽能消費(fèi)量由0.69艾焦耳增加到1.95艾焦耳,增加了182.61%;在全球太陽能消費(fèi)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)展中國家太陽能消費(fèi)量由0.09艾焦耳增加到6.23艾焦耳,增長了6833.33%;在全球太陽能消費(fèi)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)展中國家太陽能消費(fèi)增長幅度和速度均保持持續(xù)增長勢頭,預(yù)示著發(fā)展中國家也已經(jīng)將太陽能作為未來能源發(fā)展的主流方向,也為實(shí)現(xiàn)全球能源轉(zhuǎn)型目標(biāo)奠定了堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)。
從區(qū)域上來看,世界各大區(qū)域太陽能消費(fèi)繼續(xù)保持增長態(tài)勢。
亞太太陽能消費(fèi)量由0.17艾焦耳增加到6.98艾焦耳,增加了4005.88%;在全球太陽能消費(fèi)量中的占比由17.00%提高到56.24%,提高了39.24個(gè)百分點(diǎn)。
歐洲太陽能消費(fèi)量由0.71艾焦耳增加到2.31艾焦耳,增加了225.35%;在全球太陽能消費(fèi)量中的占比由71.00%下降到18.61%,下降了52.39個(gè)百分點(diǎn)。
北美洲太陽能消費(fèi)量由0.10艾焦耳增加到2.17艾焦耳,增加了2070.00%;在全球太陽能消費(fèi)量中的占比由10.00%提高到17.49%,提高了7.49個(gè)百分點(diǎn)。
中南美洲太陽能消費(fèi)量由無到有,2022年達(dá)到0.51艾焦耳,在全球太陽能消費(fèi)量中的占比達(dá)到4.11%。
中東太陽能消費(fèi)量由無到有,2022年達(dá)到0.22艾焦耳,在全球太陽能消費(fèi)量中的占比達(dá)到1.77%。
非洲太陽能消費(fèi)量由0.01艾焦耳增加到0.17艾焦耳,增加了1600.00%;在全球太陽能消費(fèi)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年全球太陽能消費(fèi)主要集中在亞太、歐洲和北美,上述三大區(qū)域太陽能消費(fèi)量在全球太陽能消費(fèi)量中的合計(jì)占比高達(dá)92.34%。
三、全球太陽能未來發(fā)展趨勢
全球要實(shí)現(xiàn)清潔低碳發(fā)展,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)溫室氣體凈零排放目標(biāo),根本途徑在于能源轉(zhuǎn)型,關(guān)鍵是能源結(jié)構(gòu)調(diào)整,從以化石能源為主轉(zhuǎn)變成以可再生能源為主,而太陽能作為可再生能源的關(guān)鍵品種,在全球能源體系重構(gòu)中發(fā)揮巨大的作用。
無論是發(fā)達(dá)國家,還是發(fā)展中國家,世界各國未來都會(huì)將太陽能開發(fā)放在能源發(fā)展戰(zhàn)略的優(yōu)先地位,太陽能產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢明顯,市場空間巨大。
任何產(chǎn)業(yè)發(fā)展,都有規(guī)律可循。
為了實(shí)現(xiàn)全球未來太陽能產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,就必須遵循市場規(guī)律。
市場競爭是市場經(jīng)濟(jì)的核心規(guī)律,如果企業(yè)缺乏市場競爭力,那么最終會(huì)被市場無情地拋棄,因此企業(yè)提高競爭力和盈利能力至關(guān)重要。
世界各國在太陽能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中,應(yīng)該遵循協(xié)同發(fā)展規(guī)律。
由于太陽能具有波動(dòng)性、隨機(jī)性和間歇性等特征,不利于能源系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,因此世界各國必須正確理解太陽能與傳統(tǒng)能源之間的關(guān)系,進(jìn)而推進(jìn)太陽能與傳統(tǒng)能源等市場主體的協(xié)同發(fā)展。
技術(shù)是任何產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ),技術(shù)創(chuàng)新永無止境。
人類科技不斷進(jìn)步,預(yù)計(jì)在太陽能利用方面還會(huì)有重大科技進(jìn)步,太陽能在人類文明演進(jìn)過程中的地位將日益突出,讓人類持續(xù)對太陽能充滿更加寬廣的想象空間。
技術(shù)創(chuàng)新永遠(yuǎn)是主旋律,未來全球太陽能產(chǎn)業(yè)還將持續(xù)創(chuàng)新攻堅(jiān),尤其是加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)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(shè)備和技術(shù)的全面升級,實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的良性循環(huán)。
目前,全球太陽能產(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(shè)備、模擬器等,許多國家都已具備比較成熟的技術(shù)和供應(yīng)能力。
隨著世界各國抓緊太陽能產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)和產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈的布局,不斷加大科研投入和科技創(chuàng)新力度,預(yù)計(jì)未來幾年太陽能產(chǎn)業(yè)上中下游全產(chǎn)業(yè)鏈實(shí)現(xiàn)飛速發(fā)展。
與此同時(shí),為加強(qiáng)國際競爭力,發(fā)達(dá)國家和新興經(jīng)濟(jì)體都在加大太陽能產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新力度,構(gòu)建創(chuàng)新體系和機(jī)制,進(jìn)而推動(dòng)成本不斷下降,經(jīng)濟(jì)效率不斷提高。
可以預(yù)見,未來世界各國將繼續(xù)加大太陽能技術(shù)研發(fā)力度,推動(dòng)創(chuàng)新技術(shù)發(fā)展。
在可見的未來,隨著應(yīng)對全球氣候變化和能源轉(zhuǎn)型步伐加快,預(yù)計(jì)太陽能在全球絕大部分地區(qū)將將成為最優(yōu)先、最可行和最經(jīng)濟(jì)的能源來源,發(fā)展?jié)摿薮蟆?/span>