20世纪太阳能科技发展的回顾与展望

W太阳能热发电站各一座。 盘式太阳能热发电系统功率较小，一般为5～50kW，可以单独分散发电，也可以组成较大的发电系统。 美国、澳大利亚等国都有一些应用，但规模不大。 研究表明，盘式太阳能热发电系统应用于空间，与光伏发电系统相比，具有气动阻力低、发射质量小和运 行费用便宜等优点，美国从1988年开始进行可行性研究，计划在近期进行发射试验。 在太阳能低温发电计划中，以色列在死海沿岸先后建造了三座太阳池发电站，第一座功率为150kW，于 1979年投入运行。以色列曾计划围绕死海建造一系列太阳池电站，以提供以色列全国三分之一用电需要。美 国也曾计划将加州南部萨尔顿海的一部分变为太阳池，建造80～600万kW太阳池电站。后来，以色列和美 国太阳池发电计划均作了改变。 除了以上几种太阳能热发电方式外，1983年在西班牙建成一座太阳能抽风式热电站；以色列、美国等计 划建造太阳能磁流体热发电试验装置；还开展了太阳能海水温差发电研究。适用于小功率的太阳能热发电技 术还有太阳能热离子发电和温差发电，它们在特殊场合得到了一些应用。 我国在太阳能热发电领域受经费和技术条件的限制，开展的工作比较少。在“六五”期间建立了一套功率 为lkW的太阳能塔式热发电模拟装置和一套功率为lkW的平板式太阳能低温热发电模拟装置。此外，我国 还与美国合作设计并试制成功率为5kW的盘式太阳能发电装置样机。 3．2太阳能光伏发电 自从实用性的硅太阳电池问世以来，世界上很快就开始太阳能光伏发电的应用。发展初期，因太阳电池 价格昂贵，光伏发电主要限于在空间为卫星供电。随着太阳电池技术提高，价格下降，光伏发电逐渐在地面得 到应用，规模也日益扩大。据报道，1998年，全世界太阳电池组件生产量达到157． 8MW，是1992年58。 2MW 的近3倍。近几年国际上光伏发电加速发展，美国计划到2010年安装1000～3000MW太阳能电池，而日本 计划到2010年安装7600MW太阳电池。 光伏发电不消耗燃料，不受地域限制，规模大小随意，可以独立发电或并网发电，无噪声、无污染，建设周 期短，不用架设输电线路，安全可靠，维护简便，可以无人值守……，具有其它发电方式无可比拟的优点。它是 大规模利用太阳能的重要技术基础。 从1958年美国发射的卫星上首次使用太阳电池开始，至今全世界发射的4000余颗卫星，90％以上采用 光伏发电系统供电。所用太阳电池，大部分为硅单晶电池，近来开始采用砷化锭和磷化钢电池。太阳电池方 阵组装方式有体装式和帆板式两种，功卒小至数瓦，大至上千瓦、几十千瓦。空间光伏发电用的太阳电池要求， 转换效率高，重量轻，耐辐照性能好，温度系数小等，今后发展重点是薄膜太阳电池。 在卫星上成功地实现光伏发电后，人们自然会提出建造空间电站的设想，利用空间太阳辐射强、不受昼 夜、气候、季节影响的有利条件，在空间将太阳能转换为电能，再用微波或激光传输到地面。 70年代，美国提 出建造一座500万kW空间电站的计划，但经过深入的分析论证，到1981年得出结论，认为近期内研制空间 电站为时过早，经济上得不偿失，以致后来改变了计划。 光伏发电用于地面之后，因价格贵而首先在一些特殊领域获得应用，如海上导航，牧区电围栏，微波通 讯，管道阴极保护等。随着价格的下降，光伏发电逐渐扩大应用领域，目前主要用于以下四个方面： 消费性产品，如非晶硅太阳电池供电的计算器，太阳能钟表，太阳能照明灯具，太阳能收音机、电视机等， 这类产品约占世界光伏产品销售量的14％； 远离电网居民供电系统，包括家庭分散供电和独立光伏电站集中供电，其占世界光伏产品销售量的 35％； 离网工业供电系统，其占世界光伏产品销售量的33％： 并网光伏发电系统，其占世界光伏产品销售量的18％。 随着光伏发电规模的扩大，井网发电系统将快速发展。80年代，一些工业发达国家建设的并网光伏电站 规模从100kw到1MW不等，现在正计划建设10MW并网光伏电站。此外，美国、德国、日本等国计划建设 的“太阳屋顶”，都采用并网光伏发电系统。 光伏发电在发展中国家也得到了一些应用，但应用重点是小型系统，主要解决无电或严重缺电地区家庭 用电的需要。 我国在1971年发射的第二颗卫星上首次应用太阳电池，1973年光伏发电开始在地面应用。 1985年以 前，主要应用在航

标灯、铁路信号灯、黑光灯、电围栏、小型通信机等特殊领域，也建立了少量光伏发电示范工 程。 90年代以来，光伏发电逐渐扩展到通信、交通、石油、气象、国防、农村电气化等许多方面，太阳电池使用 量每年以高于20％的速率增长，到1998年底，我国太阳电池累计用量达13． 2MW。以地区而言，当前我国光 伏发电的重点在青海、西藏、新疆、内蒙、甘肃等无电和严重缺电的农牧区。在这些地区已建成10～100kW光 伏电站40多座，推广家用光伏电源15万台，总功率达2．9Mw。

《20世纪太阳能科技发展的回顾与展望(第8页)》