太陽能光伏發電發展情況概述

　　2.材料短缺將阻礙薄膜光伏發展

　　2011年7月，英國能源研究中心(UKERC)發布了題為《材料的可用性：未來低碳經濟的潛在制約因素》的報告，基于太陽能電池厚度、轉換效率和其他材料使用的主要驅動因素等不同假設，對全球銦和碲的需求與供應情況進行了評估。報告指出，銦和碲是目前主流薄膜太陽能電池(CIGS、CdTe)的關鍵材料，盡管目前薄膜光伏市場增長迅速，但短期內光伏設備的材料需求能夠得到滿足;而從長期來看，如果未來20年的市場增長速度與一些高增長預測情景相一致甚至超出，薄膜光伏設備的材料需求將大大超過當今全球的生產量，如碲需求的增長可能會高達1800%，銦(也用于平板顯示器的制造)產量可能需要增加12%～170%。而且有關這兩種稀有金屬未來供應的信息不夠充分(如不同來源的產量、儲量或資源量預測值相差甚遠)，現有研究工作無法確定產量的擴大能否滿足需求，還需要開展更多的工作及收集更加全面的數據來深入探討這一問題。

　　3.利用光伏發電需要因地制宜

　　2011年7月6日，美國電氣和電子工程師協會(IEEE)終身會士Prabhu Deodhar指出，目前，世界上一些國家正計劃建設或已建設了大量兆瓦級太陽能光伏電站，但基于以下原因，許多專家都認為建設如此多的大型集中式太陽能發電站是浪費投資和濫用技術。

　　①一般常規電廠(水電或火電)需要在臨近能源資源處建造，這就要求付出巨大的成本將電力輸送到負荷中心。而由于太陽能是無所不在的，可在需要能源的地方就地收集利用，是理想的分布式電源，避免了高壓輸電造成的線損。

　　②光伏發電具有真正的模塊化優勢。它可以通過從數千瓦到20兆瓦甚至200兆瓦的不同規模實現成本效益。一座10千瓦電站或150兆瓦電站的每瓦太陽能發電成本相同，但土地成本和其他“軟成本”使得大型電站更加昂貴。因此，大型太陽能光伏電站沒有“規模優勢”。事實上，由于逆變器的功率有限，所有兆瓦級太陽能電站基本上是若干500千瓦電站的集群，用一百座500千瓦電站來代替單個50兆瓦電站更切實際。

　　③兆瓦級太陽能光伏電站最大的問題在于，當電能通過一系列電力變壓器后，損耗率達到12%～15%。太陽能光伏用400伏三相逆變器產生電力。在大型電站中，首先通過幾個電力變壓器將電壓提高到66千伏或是更高，然后再通過變壓器組降至400伏以滿足消費者的需求。此外，在電網傳輸中還有5%～7%的損耗。而與此形成鮮明對比的是，規模較小的太陽能發電站靠近用戶，在輸送過程中幾乎沒有能量損失。

　　④太陽能光伏發電的一個主要限制是每千瓦占用空間較大，土地可以采用更有價值的使用方式，而不是被太陽能電池組件所覆蓋。大型太陽能電站往往建在偏遠地區，會導致環境問題或與農業用地產生沖突。大型集中式電站相關的安全和維護問題也日益突出。

　　⑤電力在電網中的流動方式和其電網結構的分析。大量的電力在電網中始終循環在66千瓦或132千瓦的水平。即使并入200兆瓦電力也只是極小的一部分。所以這樣的容量提升并沒有解決類似停電和電網終端“高阻抗”大幅波動的問題。相比于大型電站，400伏饋電通常能夠切實減輕電網阻塞。電壓波動的發生是由于電網的高阻抗，就地回饋400伏太陽能電力將立即降低電網的阻抗，并提供穩定、清潔的能源。

　　總之，光伏產業作為代表性清潔能源新興產業，對應對能源問題，緩解氣候變暖起著重要作用。但在蓬勃發展的光環下仍存在著如環境污染、材料短缺、規模問題等諸多負面因素。如果對此沒有充分認識，并綜合包括政府、學界、產業界、公眾等各利益相關方的意見進行統籌規劃、進行技術的升級改造和因地制宜的應用，將不可避免地對光伏產業未來發展造成嚴重影響。