太阳能科技发展展望

20世纪太阳能科技发展和太阳能利用实践，为21世纪大规模利用太阳能奠定了坚实基础。近来，世界上一些著名分析预测研究机构、跨国公司、太阳能专家和一些国家政府纷纷预测，认为21世纪中叶即2050年前后，太阳能（含风能、生物质能）在世界能源构成中将占50％的份额，那时太阳能将成为世界可持续发展的基础能源。对于这一预测，有人支持，也有人怀疑，意见不完全一致。为了科学地看待这一问题，我们可以从世界矿物能源生产和消费、全球环境保护以及太阳能科技进步三个方面进行一些分析，以便得出比较客观的结论。

世界能源消费量增长一倍，在本世纪初大约需要50年，到本世纪中期缩短到30年，进入80年代大约只要15年。全球矿物能源的消费量越来越大，而全球矿物能源贮量却十分有限。全球石油贮量约1300亿吨，目前全球石油的年消耗量约35亿吨，而亚洲石油的消耗量在激增之中。如果这种趋势不变，则在今后25年中将平均年消耗50亿吨石油，足以把全部贮量耗尽。即使在此期间有新油田发现，专家估计全球石油贮量也不会超过2000亿吨，全球石油资源在三、五十年内将枯竭。今后用什么来代替石油？70年代“石油危机”以后，曾把主要希望寄托在煤的气化和液化，30年快过去了，而这方面的收效甚微，复杂的技术和巨大的投资，制约了气化煤和液化煤的广泛使用。
    社会进步和经济发展，需要能源的支撑。但是，用增加煤炭消耗来弥补石油不足，是一条以环境为代价的能源发展道路，是完全行不通的。据测定，直接燃烧：吨煤，产生粉尘3-11kg，二氧化硫60kg，二氧化氮3-9kg，还有大量二氧化碳。我国1995年排放的烟尘为1744万吨，二氧化硫为2370万吨，其中燃煤排放的分别占70％和85％。目前，我国每年燃煤排放的碳已达10亿吨。煤炭的大量开发利用是造成全球环境恶化的主要原因。根据1992年联合国召开的世界环境与发展大会的要求，煤炭的消费不仅不能增加，而应予以限制并逐步减少。
    另外，我们可以通过对太阳能利用中最重要的光伏发电进行一些分析，以评估太阳能在下一世纪的发展前景。
    以70年代不变价计算，近30年间，太阳电池的价格下降了数十倍。专家预测，通过扩大生产规模和技术进步，2030年以后，光伏发电对常规发电开始具有竞争力。2050年，太阳电池的价格将比现在下降1Q倍，即每瓦4．5元左右，每千瓦时的电价约0；2元左右。从现在起经过50年的发展，那时光伏发电量将占全球总发电量的一半。
    以上分析表明，21世纪全球能源结构必将发生根本性变化。当今占主导地位的石油将逐渐减少直至枯竭，完成其历史使命；煤炭的利用将受到限制，但考虑发展中国家发展经济的需要，在2030年前可能还会有所增长，此后将逐渐下降；核能利用，因核安全和核废料处理技术尚未完全解决，若无技术上突破，在今后50年内发达国家会逐渐关闭核电站，发展中国家还会新建一些核电站，二者相抵，总数上不会有什么增加，相反还会有所减少；太阳能和其它可再生能源将替代石油和煤炭，逐渐成为世界能源的主角。
    对2050年各种一次能源在世界能源构成中所占的比例进行预测，可以得出如下结果：石油0（或甚微），天然气13％，煤20％，核能10％，水电5％，太阳能（含风能、生物质能）50％，其它2％。
21世纪是人类大规模利用太阳能的世纪，这是不以任何人的意志为转移的历史发展必然结果。