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2015年2月,我国人均发电装机历史性的突破1千瓦门槛。人均装机1千瓦,是几代中国人为之奋斗的结果,可喜可贺。然而,如果哪一天突然有人告诉你,这所有的努力都是无用功,你做的越多,对社会对环境造成的伤害就越深,你会怎么想?事实上,我们已经走在了这么一个关卡上:过去数十年几代电力工作者们筚路蓝缕辛苦努力的成果固然喜人,但随着环保意识的增强,越来越多的人正在质疑这么做到底值不值得。我们头顶上的雾霾也在拷问,在新时代的能源建设道路上,中国应该怎么走?
回归市场常态是关键
选择清洁能源是为了消除雾霾。但是清洁能源有更深的意义,不仅是减少雾霾,还在于减少碳排放,对全球气候负责。当前全世界饱受环境污染和温室效应威胁,我们所能看得见的霾污染只是其中的一部分而已。美国英国是相当大的不可见温室气体污染源。单拿美国来说,其汽车保有量、工业发达度、石油消耗量、都在世界排行第一,这是有目共睹的。全球气候恶化,没有国家能够逃脱责任。
化石燃料资源的消耗是永久性的损失。而且随着煤炭、天然气等进一步被消耗,传统发电成本只会越来越高,带来的社会成本不减反增。更严重的是,如果说电价的上涨在一定程度上还可以忍受的话,由化石燃料燃烧带来的大气污染、全球气候变暖则是不可承受之重。尽管如此,大部分国家在化石能源与清洁能源之间还是选择了化石能源,何以至此?
根据国际能源署(IEA)数据,2013年全球24个主要太阳能应用国家新增光伏发电系统安装量为36.9GW,这个数量使得国际能源署PVPS项目组成员光伏装机量达到了123.2GW。加上其他国家总计10.8GW的光伏装机,2014年年初全球光伏装机量达到了134GW。这个数据可以说是进步巨大,然而,相比于火电的增长,其减少碳排放的作用被大大抵消。而且,另一个不可忽略的问题是,光伏产业的繁荣,很大一部分是建立在特定市场机制下的非正常产物--简单而言,就是在大量的补贴政策下人为操控的结果。如果让市场选择,目前太阳能因为发电成本的原因,很难与化石能源竞争。
CIGS技术创新破局
降低度电成本,让光伏发电回归市场常态是所有光伏人的梦想追求,也是光伏产业发展的必然之路。目前市场上主要的太阳能技术路线分别是晶硅太阳能发电和薄膜太阳能发电,其中晶硅太阳能电池占全球太阳能光伏市场份额的90%以上,晶硅称霸光伏市场的情况十分明显。数据表明,2008-2014年,晶硅太阳能电池成本下降了将近8成,这一段时期也是全球光伏应用市场爆发的集中时期。光伏发电技术被广泛接受,可以说晶硅电池功不可没。
GIGS一度被奉为薄膜光伏皇后,曾经备受推崇。据了解,GIGS薄膜太阳能电池第一个商业量产实现者为SolarFrontier,其初始转换率为13%。长江后浪推前浪,随着近几年技术的进步,CIGS技术路线的桂冠争夺也愈来愈激烈,其效率基本保持在每年1%~1.5%的提升速度。除了一枝独秀的Manz集团以外,汉能、SolarFrontier、三星等知名企业也对CIGS投入大量精力与资金,可见其潜力。
成本是秘诀
CIGS之所以被这么多企业同时看中,主要是因为其独特的优势。据了解,铜铟镓硒薄膜太阳能电池无光致衰减现象、抗辐射性能较高、稳定性和转换效率相当优异并可制成柔性组件等独特的优势,铜铟镓硒薄膜发电技术具有非常强的市场竞争力,且在光伏建筑一体化(BIPV)、柔性屋顶、户用发电、汽车等领域可以得到规模化应用。