 主题馆（项欣荣摄） (选自2011年1月出版的《预见未来》，上海市科委主编) 题记 在上海世博园区，太阳能是使用量最大的绿色能源，中国馆、世博中心、主题馆等建筑都在屋项、玻璃幕墙上安装了太阳能电池组系统，并与建筑本身完美地融为一体。“阳光世博”充分展示了中国太阳能利用技术水平，推动了中国“太阳能经济”发展。 世博园成为中国太阳能光伏建筑一体化的最大“秀场” 作为一项取之不尽、用之不竭的清洁能源，太阳能的直接利用一直备受各国关注。在2000年的德国汉诺威世博会上，曾展示了当时世界最先进的太阳能建筑、光伏发电装置和当时世界最大的太阳能游艇，引起世界各国重视，并从此点燃了21世纪“太阳能世纪”的星火。 在此后的10年内，全球太阳能利用技术日新月异，太阳能产业也以每年30%的速度递增。 在本届上海世博会上，太阳能光伏建筑一体化也成为中国太阳能利用技术的最大亮点，太阳能应用的规模远远超过了历届世博会。中国馆、主题馆、世博中心、演艺中心等屋顶、玻璃幕墙上安装的太阳能发电设施，总装机容量超过4.68兆瓦，年均发电可达408万干瓦时。在标准输出条件下，一天的发电量相当于150户人家一个月的用电量。世博园成为中国太阳能光伏建筑一体化的最大“秀场”。 主题馆（项欣荣摄） 世博会上的太阳能应用涉及众多光伏建筑一体化关键技术，其中许多都是中国自主创新的技术，如太阳能与建筑结合技术、光伏建筑一体化组件技术、防水型光伏组件、异形光伏组件等，大型光伏建筑控制技术、系统工程应用技术等。 安装在中国馆屋顶的太阳能电池组系统，装机容量约0.3兆瓦，部分区域使用的透光式电池组件，与整个屋顶的艺术效果融为一体，设计新颖。除发电外，这些太阳能电池组还兼具隔热和保温等功能。太阳能装机总容量约2.8兆瓦的主题馆，采用了屋顶一体化太阳能电池组件替代部分屋顶材料，构成有规律的图案，使主题馆屋顶生动呈现出上海里弄的艺术效果；作为世博会主题馆之一的未来探索馆，建筑顶面和部分朝南的立面墙上都应用了太阳能发电系统，装机总容量约0.5兆瓦，以并网方式发电。 太阳能光伏建筑一体化在世博园区的成功示范，传递出中国积极利用太阳能的决心，“太阳能经济”正迎来新一轮发展曙光。 上海太阳能工程技术研究中心承担了世博会多个太阳能项目。自世博会开幕以来，已有多家单位前来咨询太阳能光伏建筑一体化的安装和运用情况，上海正在建设的虹桥枢纽商务区也计划大规模采用太阳能光伏建筑一体化技术。 “太阳电”真正普及还需时日 尽管太阳能产品属于一次性投入，太阳电近五年内的价格也下降了三分之二，可相比普通电价还是贵了好几倍，实现真正的普及还有待时日。 世博会开创了中国光伏并网发电领域的成功范例，但世博园区光伏建筑上所发的电，目前还主要是应用于世博园区。要让“阳光屋顶”早日走入寻常百姓家，还需要电力部门尽快开门纳电，尽快设立接受光伏发电系统入网申请，并成立及时对之进行审核批准的机构。 由于光伏发电是一门新技术，现阶段它的显性成本要大大高于常规电力的价格。因此必须在价格、税收等方面加以扶持，帮助它扩大应用，把成本降下来，进一步扩大应用，形成良性循环，达到在市场上与传统电力竞争的水平。 太阳能光伏发电之所以高价的原因，主要在于太阳能电池材料——晶体硅。目前太阳能电池材料大致分为多晶硅、单晶硅、非晶硅等。多晶硅和单晶硅在国内发展相对成熟，其中多晶硅生产企业的转化率已从16.5%上升至17.5%，与国际水平持平。相形之下，非晶硅的价格“高地”却还未攻下。非晶硅主要用于太阳能薄膜电池，它能像“卷地毯”一样便于携带，这一特殊属性对太阳能应用的广泛性至关重要。 令人惋惜的是，非晶硅的核心装备、工艺技术迄今仍掌握在国外企业手中。太阳能光伏领域专利主要被日本掌握，日本的专利申请量遥遥领先于世界各国，专利权人也主要是日本企业。我国企业申请专利的质量状况和创新水平不容乐观，国内企业申请专利以实用新型为主，而国外企业申请的专利几乎全部是发明专利，虽然数量不是很多，但技术含量高，往往是该技术领域最关键的技术。如美国埃伯乐太阳能公司在我国申请了7件专利，内容覆盖了从太阳能光伏电池元件组、电池组件的制作方法和原材料硅的生产方法、太阳能跟踪装置以及安装太阳能电池的坡屋顶等全部关键技术方面。我国申请发明专利比例比较高的机构集中在科研单位。科研院所的研发实力毋庸置疑，但申请的专利向市场转化的效率不高，这一直都是中国科研单位的软肋。如何与企业的需求有效结合是很值得探讨的问题。日本在官、产、研方面的良好合作及其效果是一个值得借鉴的方面。 中国的太阳能产业面临冲击 上海太阳能工程技术研究中心主任李红波认为，掌握了核心技术，太阳能的转化效率就会提高，成本随之降低，价格自然“着陆”，届时普及化将不再是个难题。不过，这样的“路线图”还有几个重要关卡需要攻克。 对于目前尚占据主流市场的多晶硅、单晶硅太阳能电池而言，我国相关企业已具备形成批量生产的能力。当务之急是今后如何进一步提升多晶硅、单晶硅的转化率，确保转化稳定性更高，继而促使太阳能发电成本更低；对于非晶硅薄膜电池而言，尽管深圳等地已有多个企业如春笋般“冒头”，但工艺技木仍局限在实验室内，还未能实现产业化生产；至于时下全球最为前沿的聚光太阳能发电，在我国尚处于示范阶段，掌握技术操作还须一段时日。 日本、美国和德国在21世纪初被认为是世界上太阳能产业发展最快的三个国家，既有国家政策的支持，又有很多致力于发展太阳能产业的企业。太阳能光电技术的应用系统逐步迈向大规模商业应用阶段，很多大能源和电力公司纷纷进入太阳能领域，如西门子、夏普、三洋等国外企业都在积极地开拓中国市场。这对我国刚刚起步的光伏行业是非常不利的，因为无论从技术实力还是经济实力，中国的企业都与国外的竞争者有一定差距。 不过随着技术进步，五年之内太阳能发电将会逐步取代普通电，走进寻常百姓人家，这是产业大势所趋。在日本和德国，政府通过大力推广“百万屋顶计划”，家家户户可利用屋顶太阳能发电，从而带动了太阳能光电产品的市场销售和整个产业的发展。今后我国屋顶太阳能发电产品也将像太阳能热水器一样，成为居家不可缺少的装备。中国企业如何在这块巨大的产业蛋糕中，占有应得的份额，关键还得靠自身的技术进步。 （作者单位：新华社） (责任编辑：晓歌) |
