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2016年，中国收获了太多的成功和喜悦，临近年底最后几天，又有更大喜讯传来。一个
全球范围的太阳能发电市场正在形成，这个长期以来只有政府、环保组织为了应对全球
变暖而费心培植的行业，终于在2016年成为了正在迅速崛起的世界性产业。中国是这场
新兴产业革命的引领者和主要的受益者。
有史以来第一次，来自所有地区的国家向国际能源署（IEA）报告称，他们的太阳能发
电市场都有显著的增长。总部位于巴黎的这个联合国机构发布的最初分析报告显示：来
自非洲、中东、拉丁美洲、南亚和东南亚国家的数据表明，太阳能发电的世界市场，在
过去的一年中增长了25％。
太阳能电池发电的原理是基于半导体的光生伏特效应将太阳辐射直接转换为电能。太阳
能电池实质上是一个大面积的PN结，当光照射到PN结的一个面，例如P型面时，若光子
能量大于半导体材料的禁带宽度，那么P型区每吸收一个光子就产生一对自由电子和空
穴，电子-空穴对从表面向内迅速扩散，从而建立一个与光照强度有关的电动势。
1953年，美国贝尔实验室的科学家对光生伏特效应作了深入的研究。急速发展的美国的
军事和太空计划最终促成了太阳能电池的诞生。在20世纪60年代开始，太阳能电池为卫
星和其它航天器的正常工作提供了不可或缺的能源。
登月高潮消退以后，美国政府让太阳能电池飞入平常百姓家的努力虽然一直没有中断过
，但是50多年来进展十分缓慢，与便宜的常规电力相比，太阳电能实在太贵了，这极大
地限制了它的广泛应用。
但是奇迹出现了，自2008年以来，太阳能电池板的价格在8年里已经下降了近80％。IEA
的报告指出，这个奇迹的创造者就是中国。特别是近三年来，中国引领世界，制造和出
口了越来越便宜的太阳能电池板。与此同时，其国内的太阳市场由小到大逐步成长，于
2015年一举超过德国成为世界太阳能装机市场的领跑者。
光伏技术（PV：Photovoltaic technology）在美国的学术界曾经受到过质疑。经过多
年的政治炒作和数十亿美元的政府补贴，宏伟的太阳能开发计划开始受到怀疑论者的反
对。2008年以前，在哈佛大学教应用物理学的基思教授（David Keith）一直就是光伏
技术的反对者。他看到太阳能电池板的装机容量增加，但是电池板的成本没有明显下降
。他相当肯定地认为，慷慨的政府补贴只会阻碍现有技术的进步，使得太阳能发电的效
率低下，在没有进一步的创新突破前，要想依靠大规模使用太阳能来减缓气候变化危机
将成为不可能。
2016年4月，基思教授发表了“I Was Wrong About the Limits of Solar. PV is
Becoming Dirt Cheap.”的论文，纠正了自己对太阳能发电的错误认识。他认为”事实
已经改变“，除了中国的低成本制造以外，一系列的”渐进性创新“也有助于成本的降
低。到2020年，他认为，即使政府完全取消补贴，公用电力公司的太阳能发电成本“很
可能会低于每兆瓦20美元”，这将是“这个星球上最便宜的电力”。
现在的基思教授为推进太阳能发电事业不遗余力，他把自己的反思和相关理论放上了“
MOOC”（即哈佛大学互联网上大规模的开放式在线课程），第一个教程就吸引了全球大
约12,000多名学生。
美国能源部国家可再生能源实验室战略能源分析总监大卫·穆尼（David Mooney）表示
，当安装太阳能电池板的成本从每瓦20美元下降到今天2美元以下的跳楼价，一切都已
经被注定了。“我们至少到了电力革命的前夜，”穆尼回忆道：“1987年开始研究光伏
时，我曾经开玩笑说，这只是我们的一个梦想。我从来没有想过它会发生，但今天梦想
已经成真。”
为国家电力公司工作的电力研究所（EPRI）已经跟踪了新兴的太阳能技术40多年，最近
，按照研究所的资深技术领导人Michael Bolen的说法，它们的工作已经扩展到帮助公
用电力公司了解、购买和更好地运行大规模太阳能发电厂。
Bolen指出：多年来，都是通过一些州的监管机构和联邦立法来强迫公用电力公司购买
太阳能电力。美国于1978年通过的“公共事业监管政策法案”（PURPA），要求公用电
力公司必须购买太阳能电力，只要太阳能生成的电力比他们传统方法产生的电力更便宜。
据Bolen说，“这个过程通常是用'你必须'这样的强制性措辞来完成的。”他说许多公
用事业公司对此相当的不感兴趣。但是形势正在转变，现在公用电力公司开始拥有和运
行自己的太阳能电站，靠差价赚取利润。
公用电力公司传统上是非常保守、行动非常缓慢的组织，这也不难理解，他们的工作是
运行即可靠又经济的电力系统，而不是参与新技术的探索和开发。但是光伏发电技术革
命的风暴正在席卷电力市场，大有顺我者昌、逆我者亡的气势。公用电力公司现在是全
美最大的太阳能电池板的客户，占据了60％的市场份额。
这些大型公用电力公司可以凭借规模效应进一步降低太阳能电站的安装成本，在某些地
区它们的太阳能发电的价格现在已经逼近油气发电的成本。这些大型公用电力公司甚至
利用PURPA法律迫使本地的一些小型公用电力公司采购它们生产的太阳能电力，因为它
们的太阳能电力更便宜。这些可怜的小型公用电力公司正在为它们漠视光伏技术而付出
代价。
光伏发电技术的迅猛发展给世界带来了“几家欢乐几家愁”，被一些专家称之为“太阳
能过山车”式的价格猛跌，对于那些没有做好准备的公司而言，绝不是一件好事。一些
大型美国太阳能电池面板制造商已经被推向破产，还有些公司似乎也正朝着那个方向前
进，从它们公司股票价格的急剧下跌不难作出这样的判断。
根据美国能源部的专家报告，剩下的两个大型美国面板厂商现在至少面对六个中国竞争
对手。中国生产了40％的世界太阳能电池面板，而美国公司仅有20％，中国还在继续扩
大其领先地位。与此同时，世界太阳能发电市场已经发展成为每年1000亿美元的规模。
美国能源部国家光伏发电中心的联合总监 Gregory Wilson 预测，“所有这一切的终点
是，光伏技术正在迅速成为引领世界发展的主力军，”威尔逊呼吁，美国必须迅速制定
政策，推动创新，坚持留守在光伏市场风暴的中心。
“我们为气候变化的无聊政治争论不休，但是却不去注意伴随危机而出现的巨大的经济
发展机会。能源系统将会被重新设计和构造，这些必须有人去做，“他说。 “中国人
似乎已经认识到这个机会的巨大意义。”
威尔逊断言，世界将迎来一个更便宜、更清洁的光伏能源时代，太阳电能将为我们的家
庭供电和供热;为电动汽车充电;以及将氢气从水中分离出来，为用于汽车，卡车和飞机
的燃料电池提供原料。
“我们（美国）在我们的面前看到了很多机会，但是当我们要对他们采取行动时，我们
看起来很缓慢甚至近乎瘫痪。我们从前并不总是这样，“他说。
本文引述的联合国权威机构的报告和美国专家教授的评论都证明了一件事：光伏是标准
的阳光产业，它是八、九点钟的太阳，它将改变世界未来的走向。中国是该项产业革命
当之无愧的旗手。从今起，“中国应当对于人类有较大的贡献。”将不再是祈使句，更
不是疑问句，而是真值确定的陈述句！
令人百思不得其解的是：中国国内却不乏反对光伏产业声音。反对意见可归纳为以下五
点：1、光伏是“高污染、高能耗”产业。2、中国的光伏产业把清洁能源送给了欧美，
把污染留在了国内。3、光伏发电不便宜，社会成本更贵。4、中国光伏企业没有动力研
发新技术，是落后产能。5、光伏产业不靠补贴就不能生存，从一开始就是一场骗局。
其实读了本文列举的一些数据和论点，就足以明白以上这些反对意见是没有根据的，是
站不住脚的。本文会有续篇，主要是提供光伏产业的科普知识，讲述中国对光伏产业革
命的贡献，同时也会对那些反对意见作深入的分析和驳斥。谢谢跟读，敬请关注批评。 |
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发帖数: 4447 | 2 徐令予：中国在光伏攻坚战中取得胜利
导读： 中国光伏技术的崛起开始于20世纪90年代后期，当时德国政府利用税收优惠大
力推广屋顶太阳能电池板计划，德国提供资金、技术和专家吸引中国制造太阳能电池板
以满足德国国内的强劲需求。中国政府因势利导紧紧地抓住了这个难得的好机遇。
OFweek太阳能光伏网讯：中国光伏技术的崛起开始于20世纪90年代后期，当时德国政府
利用税收优惠大力推广屋顶太阳能电池板计划，德国提供资金、技术和专家吸引中国制
造太阳能电池板以满足德国国内的强劲需求。中国政府因势利导紧紧地抓住了这个难得
的好机遇。
当时中国的光伏产业还在萌芽状态，主要为远离电网的贫困农村地区提供生活用电。制
造出口德国的太阳能电池板赚取外汇启动了中国光伏产业的现代化，当西班牙和意大利
等国也加入太阳能激励计划后，中国光伏产业开始策马狂奔。中国在全球招兵买马，引
进国外光伏技术专家，购买大型生产设备和多晶硅材料，以满足大量来自国外的太阳能
电池板订单。
中国政府在这场产业革命中成为了主要推手。发展可再生能源列入中国五年计划中特别
关注的七大项目之一，享受贷款和税收优惠。中央政府筹集高达470亿美元将光伏产业
打造成所谓的“战略产业”。
其结果是：中国建立起了世界上最大的光伏产业；成为了世界光伏市场上的价格领导者
；生产出最便宜的太阳能电池板；并成为全世界太阳能电池板的最大供应商，中国每生
产两块太阳能电池板，其中必有一块是为海外客户提供的。
只用了十多年时间，中国强大的生产能力造成了全球光伏产品的过剩，这时欧美经济又
正好进入衰退期，中国光伏产业迎来了寒冬。面对严峻的形势，据乔治华盛顿大学的专
家Ronen说，中国决定再次追随德国模式，制定自己的“上网电价”，推动国内自己的
屋顶太阳能发电计划。结果是国内对太阳能的需求激增，以至于不到两年，2015年中国
国内光伏市场就超越德国成为世界第一。
2016年，中国试图通过设定财政补贴的最后期限，为了赶上末班车，国内光伏电站建设
掀起了另一波高潮。2016的上半年中国新增光伏发电容量达20千兆瓦（三峡水电站总装
机容量为22.5千兆瓦）。整个美国的光伏容量仅为31千兆瓦。中国光伏产业的华丽的转
身使世人惊叹。
美国可再生能源实验室的战略能源分析中心主任David Mooney说：“人们倾向于认为中
国已经夺走了光伏能源市场份额，如果这种能力留在美国本来会更好。”
“从我的角度来看，硬币也有它的另一面，”他说，美国在太阳能电池板集成、安装和
维护等领域产生了25万个工作岗位。如果没有中国的推动大大降低了太阳能电池组件价
格，这其中许多工作机会是不会产生的。“而这些工作是不能外包的”，他说。美国还
是不缺明白人。
中国促进太阳能市场全球增长的计划仍在紧锣密鼓地进行中。2016年10月，中国国家电
网的前董事长刘振亚来到联合国，向全世界展示了中国进一步发展太阳能事业的宏伟蓝
图，这个计划的主旨是建设全球性电网。
他在演讲中呼吁联合国支持新成立的全球能源互联发展与合作组织（GEIDCO），中国政
府已经任命刘振亚为其主席，这个组织的宗旨是促进建立“全球能源互联网”。他指出
，这个全球性电网到2050年可以传输80％的可再生能源，将太阳能，风能和水力发电的
电力从地球上充足的地方传输到缺乏能源的人口中心地带。 |
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发帖数: 4447 | 3 “全球能源互联网”将分三个阶段形成。刘振亚解释说，首先，每个国家将重新设计和
升级自己的电力网。他指出，中国的努力已经开始，产生了140千兆瓦的风力和70千兆
瓦的太阳能电力，它将超过世界任何国家。通过建设长距离、高压直流电源网络，将可
再生能源从北向南、从东向西传送。据他预测，中国可以在2025年之前完成新电网。
他说，第二阶段是建立区域电网。全球分为三块区域：东北亚和东南亚、非洲和欧亚大
陆以及北美和南美国家，在区域的内部跨越国境传输更多的电力。第三阶段将建造连接
区域电网的主干电力线和海底电缆。这种结果将产生他所谓的“双赢局面”。
当全球能源互联网完成后，“世界将变成一个和平与和谐的地球村，我们将有足够的能
源、绿色的土地和蓝天，”他预言。中国GEIDCO提案可能的结果仍有待观察，但联合国
新闻稿指出，70个组织的代表参加了会议，包括政府组织，企业和大学。美国代表团包
括来自美国能源部的阿贡国家实验室和斯坦福大学的专家学者。
回答两个有关光伏技术的问题
1）前几年有中国工程院一位院士说，太阳能电池在制造过程中所消耗的电能超过它
life-cycle所产生的电能，所以它不是可持续发展的能源。对此怎么看？
这个问题可以用数据来回答的。太阳能电池有一个重要的技术指标，称为光伏能量回收
期EPT（Energy Payback Time），EPT是光伏行业非常重要的一个能耗技术指标。俗话
说花钱才能赚钱，同样节能也需先耗能。EPT这个数据定量地给出了光伏电池启用后，
究竟需要多少年才可以把它产生的干净能量抵消制造过程中消耗的能量。把光伏电池平
均使用寿命减去EPT，就是它可以有多长时间产生清洁电能（即作出纯贡献的年份），
当然EPT数值越小越好。
数据显示，目前光伏发电能源回收期大概在2-5年。回顾上世纪的数据，80年代光伏发
电的EPT长达5-10年之久，90年代光伏能量回收期缩短为3至8年左右了。随着光伏产业
的技术进步，光伏能量回收期还在进一步缩短，未来光伏能源回收期可降至1-2年以内
。由此可知，光伏电池有25以上的时间“全芯全意”、“无怨无灰”地为人们贡献清洁
能源。 |
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发帖数: 4447 | 4 2）光伏产业是否为高污染产业？
在整个光伏产业链中，除了硅材料生产环节，其他的中下游环节基本不存在污染。目前
，全球80%以上的多晶硅都是用“改良西门子法”生产的，中国的多晶硅产业基本也是
如此。
改良西门子法的原理是：以氯化氢和冶金级工业硅为原料，制取三氯氢硅，再利用三氯
氢硅进行氢还原，生产出多晶硅。在多晶硅的生产过程中的前期反应中，会产生大量四
氯化硅（SiCl4）、二氯二氢硅等副产物，而第二阶段合成工序也会再产生10%～15%的
四氯化硅，有害副产物比例最大的就是四氯化硅。
现在国际上领先的硅料厂家对有害物质的处理方式是：四氯化硅一部分加氢形成TCS继
续循环反应，一部分被用作有机硅等其他产品的生产。不过从目前来看，通过氢化进入
循环反应的副产物只有小部分，大部分还是要进行再处理，处理方式要么进行碱液中和
，要么直接销售或者自行生产其他产品，而最具可行性和经济性的方式就是利用四氯化
硅生产其他产品。
纵观世界科技发展史，工业革命的二重性从来就无法完全避开，光伏产业的发展当然也
不例外。这既是一个环境问题，也是一个发展问题，但归根到底是个发展的问题。技术
是否领先，是控制副产品污染的一个关键因素，因噎废食总不是一个好的解决方式。我
常说：在人际交往中“朝后退一步海阔天空”，但在科技领域中只有向前进一步方能绝
处逢生。
光伏发电和储能技术的一些新进展
光伏技术的一个致命缺陷是受制于日夜交替和天气变化，在看天吃饭这一点上，它甚至
比农业生产还不如。光伏电能的各项参数从电力网标准看很不理想，有时候也不能一味
责怪电网拒收。目前来看，光伏电站和电网应该互相理解通力合作。
首要的是加速发展储能技术，抽水蓄能可能是最有效的方案，磁悬浮动力轮和其它一些
方法也应加以重视。电网则应加速电力产业全流程的智能化、信息化、分级化和互动管
理，提高和完善清洁能源的接纳能力。同时加速建设东西走向的直流超高压输电线路，
使西部的光伏电能可以大容量、低损耗地输送到国家中部和东部的缺电地区。上述几项
工作实际上正是中国能源专家提出的“互动电网”的重要组成部分，我对此是相当乐观
的。
除了智能电网方案以外，另一项技术有可能对太阳能利用产生革命性影响。美国人工光
合作用联合研究中心 JCAP（Joint Center for Artificial Photosynthesis）的化学
家Nathan Lewis指出：可以利用太阳光把二氧化碳和水直接变为碳氢化合物液态燃料（
如甲醇），这将整个改变能源业界的游戏规则。
人工光合作用产油（又称阳光变油）的好处是多方面的，在能量的产生、运输和消费过
程中二氧化碳是循环使用的，不会增加大气中的碳排放。目前使用的大量的交通工具和
用油设备都不需改动，可以直接使用来自太阳能的人造燃油。事实上人类这几百年用的
油气也都来自太阳能，它们是上千万年里通过植物的光合作用产生的。 |
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发帖数: 4447 | 5 把太阳能变成碳氢燃料中的化学能的最大好处是利于储存运输。必须知道：最好的一公
斤重的电池大约可以储存200瓦时，而一立升燃油的能量是140,000瓦时。没有任何东西
的化学储能密度可以与燃油相比，这也是为什么你看不到纯电动的长途卡车和电动长途
民航客机的原因。
如果真的可以高效便宜地用阳光直接制成燃油，那么这星球上最丰富的能源与最佳的储
存方式就联系在了一起，人类在可预见的将来就有了取之不尽、用之不竭的可再生能源
。毕竟，太阳投射到地球上一小时的能量可满足目前人类文明一年的能量需求。人工光
合作用产油技术目前还只停留在实验室里，乐观的估计大约需要十年的努力才能进入工
程试验阶段，但也许它只能终老在实验室里，目前下定论可能为时过早。
非常期待中国的科技人员能在光电转换和储能技术上有更大的技术突破。中国人在水稻
种植技术上长期领先世界，从物理学角度来看，水稻生产就是一种高效捕获太阳能的技
术，而且晒干后储藏的稻谷就是历史上最好的一种储能技术。辉煌的中华文明是建立在
水稻种植技术上的，中国人利用植物光合作用捕获太阳能并妥善地储存太阳能的技术到
达了这个星球上的顶峰。最近的几十年里，中国的水稻专家袁隆平先生把水稻种植技术
又推到了一个新的高度，世上无人能于之争锋。
光伏技术其实就是人工光合作用，但愿在这个领域也能出一个袁隆平式的英雄人物，在
光伏发电和储能技术作出突破性成果，让中国人在转换、储存和应用太阳能方面再次取
得世界领先地位。物理学告诉我们，能量决定一切，一个文明的高度很大程度上取决于
它获得和掌控能源的技术水平。中国已经在光伏攻坚战的第一阶段中取得了决定性胜利
，衷心希望中国能在光伏的储能和联网的技术上取得革命性的突破。
谨以此文作为我在2017年的新年许愿吧。
http://solar.ofweek.com/2017-01/ART-260009-8470-30086740_4.html |
