太阳能:作为终极能源,未来全球发展空间和潜力巨大

发布时间:2023年12月30日11:02:07 点击次数:34 打印此页 关闭
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热照耀宇宙和,万物生长乾坤舒。资源丰富分布广,绿色清洁造福珠。不知疲倦星辰转,再生利用日月出。终极能源量无尽,造福人类去碳污。

太阳能资源十分丰富,分布广泛,没有国界限制,具有可再生性,可持续利用,简便易得,绿色清洁,而且无需运输,备受青睐,未来发展空间巨大。

一、何谓太阳能

太阳,是无限宇宙力量的象征,始终令人充满遐想。

对于能源来讲,绝大部分能源均来自太阳,比如煤炭、石油和天然气等化石能源起源于古生物,而生物源于太阳光的光合作用,其他非化石能源诸如风能、生物质能、海洋能等等也来自于太阳能,可见太阳能是能源的万源之源。

太阳,蕴藏着难以想象的能量,也被誉为人类的终极能源。

太阳,与人类息息相关,在远古的人类社会,曾经是备受古人崇拜的图腾,是至高无上的神灵,也是强大力量的象征。

在人类文明演变历史上,太阳具有神秘色彩和力量象征,对于人类社会具有极其重要的意义,而且人类对于太阳乃至太阳能的探索和利用的历史十分悠久。

自地球上生命诞生以来,尤其是包括人类在内的生物诞生以来,地球上的各类生物便无一例外地依赖太阳提供的热辐射能而生存,可以说,没有太阳便没有生物的存在,没有太阳便没有人类的生存和发展。

根据现代科学研究的结论,太阳能是由太阳内部氢原子发生氢、氦聚变而释放出巨大核能而产生的能量,在物理学上就是核聚变能,主要表现为太阳光的热辐射能,也就是人们熟知的太阳光照射到地球表面而产生的光能或热能。

目前,太阳能的利用方式主要有两种:一是光热转换,比如可以通过太阳光照射产生热能,典型例子是人们常用的热水器;二是光电转换,比如通过太阳光照射到光伏板上而转化为电能,典型例子就是光伏发电。

在过去十年间,在世界范围内,应对全球气候变化要求能源转型,而能源转型需要非化石能源替代化石能源,其中太阳能便成为最重要的替代能源之一。

基于人类无限的智慧,科技创新蓬勃兴起,太阳能技术不断突破,开发和利用成本迅速下降,太阳能产业呈现高速发展势头。

二、全球太阳能发展现状

目前,在全球范围内,太阳能最主要的利用方式是光伏发电,而光伏装机规模持续增大,表明太阳能产业成为能源发展的翘楚。

根据《Energy Institute Statistical Review of World Energy 2023》报告,分析在过去20多以来全球太阳能发展现状和趋势,进而得到一些具有数据说服力的分析结论,供读者了解全球太阳能发展概貌。

(一)全球光伏发电装机情况

以下分两个时间段,分析全球光伏发电装机情况。

1.2001-2011年期间全球光伏发电装机情况

从总体上看,全球太阳能产业持续高速增长,增长幅度和速度均令人惊叹,光伏发电装机由1093兆瓦(MW)增加到73910兆瓦,增长了6662.12%。

从全球区域上来看,各大区域光伏装机均呈现高速增长态势。

欧洲光伏发电装机由301兆瓦增加到54727兆瓦,增加了18081.72%;在全球光伏发电装机中的占比由27.54%提高到74.05% ,提高了46.51个百分点。

亚太光伏发电装机由535兆瓦增加到12143兆瓦,增加了2169.72%;在全球光伏发电装机中的占比由48.95%下降到16.43%,下降了32.52个百分点。

北美光伏发电装机由237兆瓦增加到6314兆瓦,增加了2564.14%;在全球光伏发电装机中的占比由21.68%下降到8.54% ,下降了13.14个百分点。

非洲光伏发电装机由13兆瓦增加到323兆瓦,增加了2384.62%;在全球光伏发电装机中的占比由1.19%下降到0.44%。

中南美洲光伏发电装机由7兆瓦增加到187兆瓦,增加了2571.43%;在全球光伏发电装机中的占比由0.64%下降到0.25%。

中东光伏发电装机由无到有,在2011年达到215兆瓦,在全球光伏发电装机中的占比达到0.29%。

由上分析可知,全球各大区域光伏发电装机都处于高速增长态势。

2011年,全球光伏发电装机主要集中在欧洲、亚太和北美,上述三大区域光伏发电装机在全球光伏发电装机中的合计占比高达99.02%。

2.2012-2022年期间全球光伏发电装机情况

全球太阳能发展继续延续了前10多年高速增长的态势,增长幅度和增长速度均维持令人难以想象的局面,令世人倍感惊奇,光伏发电装机由104212兆瓦增加到1053115兆瓦,增长了910.55%。

在全球区域方面,各大区域光伏发电装机表现均令人吃惊。

亚太光伏发电装机由20039兆瓦增加到624720兆瓦,增加了3017.52%;在全球光伏发电装机中的占比由19.23%提高到59.32%,提高了40.09个百分点。

欧洲光伏发电装机由73644兆瓦增加到236957兆瓦,增加了221.76%;在全球光伏发电装机中的占比由70.67%下降到22.50%,下降了48.17个百分点。

北美光伏发电装机由9452兆瓦增加到126442兆瓦,增加了1237.73%;在全球光伏发电装机中的占比由9.07提高到12.01%,提高了2.94个百分点。

中南美洲光伏发电装机由362兆瓦增加到36760兆瓦,增加了10054.70%;在全球光伏发电装机中的占比由0.35%提高到3.49%,提高了3.14个百分点。

中东光伏发电装机由317兆瓦增加到12882兆瓦,增加了3963.72%;在全球光伏发电装机中的占比由0.30%提高到1.22%。

非洲光伏发电装机由397兆瓦增加到12641兆瓦,增加了3084.13%;在全球光伏发电装机中的占比由0.38%提高到1.20%。

独联体光伏发电装机由1兆瓦增加到2713兆瓦,增加了271200.00%;在全球光伏发电装机中的占比提高到0.26%。

由上分析可知,全球各大区域光伏发电装机都在保持高速增长的势头。

2022年,全球光伏发电装机主要集中在亚太、欧洲和北美,上述三大区域光伏发电装机在全球光伏发电装机中的合计占比高达93.83%。

(二)全球光伏发电情况

光伏发电量规模最能够说明太阳能产业发展,与光伏装机规模相比,具有更强的说服力,因为后者只是说明发电能力,而前者说明实际发电量。

总体上看,全球光伏发电量呈现出高速增长的势头,发展趋势十分强劲。

1.2001-2011年期间全球光伏发电情况

全球光伏发电量1.4太瓦时增加到65.6太瓦时,增长了4585.71%,增长幅度和速度均令人倍感吃惊,发展趋势十分显著

两大类国家,光伏发电增长表现均十分亮眼。

发达国家光伏发电量由1.3太瓦时增加到61.0太瓦时,增加了4592.31%;在全球光伏发电量中的占比由92.86%提高到92.99%。

欧盟光伏发电量由0.2太瓦时增加到46.7太瓦时,增加了23150.00%;在全球光伏发电量中的占比由14.29%提高到71.19%,提高了56.90个百分点。

发展中国家光伏发电量由0.1太瓦时增加到4.6太瓦时,增长了4500.00%;在全球光伏发电量中的占比由7.14%下降到7.01%。

从区域上来看,世界各大区域光伏发电情况如下:

欧洲光伏发电量由0.2太瓦时增加到47.2太瓦时,增加了23500.00%;在全球光伏发电量中的占比由14.29%提高到71.95% ,提高了57.66个百分点。

亚太光伏发电量由0.6太瓦时增加到12.2太瓦时,增加了1933.33%;在全球光伏发电量中的占比由42.86%下降到18.59%,下降了24.27个百分点。

北美洲光伏发电量由0.6太瓦时增加到5.4太瓦时,增加了800.00%;在全球光伏发电量中的占比由42.86%下降到8.23%,下降了34.63个百分点。

非洲光伏发电量由无到有,达到0.6太瓦时,在全球光伏发电量中的占比达到0.91%。

中东光伏发电量由无到有,达到0.2太瓦时,在全球光伏发电量中的占比达到0.31%。

中南美洲光伏发电量由无到有,达到0.1太瓦时,在全球光伏发电量中的占比达到0.15%。

由上分析可知,各大区域光伏发电量都在高速增长。

2011年,全球光伏发电主要集中在欧洲、亚太和北美,上述三大区域光伏发电量在全球光伏发电量中的合计占比高达98.77%。

2.2012-2022年期间全球光伏发电情况

全球发电量由22832.9太瓦时增加到29165.1太瓦时,增长了27.73%,与前一个10年期相比,增速有所放缓。

与全球整体发电规模相比,光伏发电量规模明显增大,增长幅度和增长速度均远高于整体发电增长,光伏发电量由101.5太瓦时增加到1322.6太瓦时,增长了1203.05%;在全球发电量中的占比由0.44%提高到4.54%,提高了4.10个百分点。

两大类国家,在光伏发电领域均表现亮眼,令世人吃惊。

发达国家太阳能发电量由92.3太瓦时增加到658.3太瓦时,增加了613.21%;在全球发电量中的占比由90.94%下降到49.77%,下降了41.17个百分点。

在发达经济体中,欧盟表现更加突出,光伏发电量由70.2太瓦时增加到207.2太瓦时,增加了195.16%;在全球发电量中的占比由69.16%下降到15.67%,下降了53.49个百分点。

发展中国家光伏发电量由9.3太瓦时增加到664.3太瓦时,增长了7043.01%;在全球发电量中的占比由9.16%提高到50.23%,提高了41.07个百分点。

从区域上来看,世界各大区域光伏发电均有增长。

亚太光伏发电量由17.6太瓦时增加到743.2太瓦时,增加了4122.73%;在全球光伏发电量中的占比由17.34%提高到56.19%,提高了38.85个百分点。

欧洲光伏发电量由72.2太瓦时增加到246.4太瓦时,增加了241.27%;在全球光伏发电量中的占比由71.13%下降到18.63%,下降了52.50个百分点。

北美洲光伏发电量由10.0太瓦时增加到231.5太瓦时,增加了2215.00%;在全球光伏发电量中的占比由9.85%提高到17.50%,提高了8.00个百分点。

中南美洲光伏发电量由0.3太瓦时增加到54.8太瓦时,增加了18166.67%;在全球光伏发电量中的占比由0.30%提高到4.14%,提高了3.84个百分点。

中东光伏发电量由0.4太瓦时增加到23.7太瓦时,增加了5825.00%;在全球光伏发电量中的占比由0.39%提高到1.79%。

非洲光伏发电量1.0太瓦时增加到18.2太瓦时,增加了1720.00%;在全球光伏发电量中的占比由0.99%提高到1.38%。

2022年,全球光伏发电主要集中在亚太、欧洲和北美,上述三大区域光伏发电量在全球光伏发电量中的合计占比高达92.32%。

(三)全球太阳能消费情况

太阳能产业是可再生能源领域中最具发展潜力的领域之一,全球各地正快速布局太阳能项目以满足不断增长的能源消费需求。

1.2001-2011年期间全球太阳能消费情况

从总体上看,全球太阳能消费量呈现高速增长的态势,由0.02艾焦耳增加到0.65艾焦耳,增长了3150.00%;2011年,在全球一次能源消费结构中的占比达到0.12%。

两大类国家太阳能消费均表现亮眼,增长势头凶猛。

发达国家太阳能消费量由0.01艾焦耳增加0.61艾焦耳,增加了6000.00%;在全球太阳能消费量中的占比由50.00%提高到93.85%,提高了43.85个百分点。

发展中国家太阳能消费量由0.01艾焦耳增加到0.04艾焦耳,在整体规模上与发达国家相比存在很大差距。

从区域上来看,世界各大区域太阳能消费均有增长。

2011年,欧洲太阳能消费量为0.47艾焦耳,在全球太阳能消费量中的占比为72.31%;北美洲太阳能消费量为0.05艾焦耳,在全球太阳能消费量中的占比为7.69%;亚太太阳能消费量为0.12艾焦耳,在全球太阳能消费量中的占比为18.46%。

上述三大区域太阳能消费量在全球太阳能消费量中的合计占比高达98.46%。

2.2012-2022年期间全球太阳能消费情况

从总体上看,全球太阳能消费量由1.00艾焦耳增加到12.41艾焦耳,增长了1141.00%,继续保持快速增长势头;在全球一次能源消费结构中的占比由0.19%提高到2.05%,提高了1.86个百分点,地位明显提高。

两大类国家太阳能消费均呈现高速增长态势。

发达国家太阳能消费量由0.91艾焦耳增加到6.18艾焦耳,增加了579.12%;在全球太阳能消费量中的占比由91.00%下降到49.80%,下降了41.20个百分点。

欧盟太阳能消费量由0.69艾焦耳增加到1.95艾焦耳,增加了182.61%;在全球太阳能消费量中的占比由69.00%下降到15.71%,下降了53.29个百分点。

发展中国家太阳能消费量由0.09艾焦耳增加到6.23艾焦耳,增长了6833.33%;在全球太阳能消费量中的占比由9.00%提高到50.20%,提高了41.20个百分点。

由此可知,发展中国家太阳能消费增长幅度和速度均保持持续增长势头,预示着发展中国家也已经将太阳能作为未来能源发展的主流方向,也为实现全球能源转型目标奠定了坚实的物质基础。

从区域上来看,世界各大区域太阳能消费继续保持增长态势。

亚太太阳能消费量由0.17艾焦耳增加到6.98艾焦耳,增加了4005.88%;在全球太阳能消费量中的占比由17.00%提高到56.24%,提高了39.24个百分点。

欧洲太阳能消费量由0.71艾焦耳增加到2.31艾焦耳,增加了225.35%;在全球太阳能消费量中的占比由71.00%下降到18.61%,下降了52.39个百分点。

北美洲太阳能消费量由0.10艾焦耳增加到2.17艾焦耳,增加了2070.00%;在全球太阳能消费量中的占比由10.00%提高到17.49%,提高了7.49个百分点。

中南美洲太阳能消费量由无到有,2022年达到0.51艾焦耳,在全球太阳能消费量中的占比达到4.11%。

中东太阳能消费量由无到有,2022年达到0.22艾焦耳,在全球太阳能消费量中的占比达到1.77%。

非洲太阳能消费量由0.01艾焦耳增加到0.17艾焦耳,增加了1600.00%;在全球太阳能消费量中的占比由10.00%下降到1.37%,下降了8.63个百分点。

由上分析可知,2022年全球太阳能消费主要集中在亚太、欧洲和北美,上述三大区域太阳能消费量在全球太阳能消费量中的合计占比高达92.34%。

三、全球太阳能未来发展趋势

全球要实现清洁低碳发展,进而实现温室气体净零排放目标,根本途径在于能源转型,关键是能源结构调整,从以化石能源为主转变成以可再生能源为主,而太阳能作为可再生能源的关键品种,在全球能源体系重构中发挥巨大的作用。

无论是发达国家,还是发展中国家,世界各国未来都会将太阳能开发放在能源发展战略的优先地位,太阳能产业发展趋势明显,市场空间巨大。

任何产业发展,都有规律可循。

为了实现全球未来太阳能产业的可持续发展,就必须遵循市场规律。

市场竞争是市场经济的核心规律,如果企业缺乏市场竞争力,那么最终会被市场无情地抛弃,因此企业提高竞争力和盈利能力至关重要。

世界各国在太阳能产业发展中,应该遵循协同发展规律。

由于太阳能具有波动性、随机性和间歇性等特征,不利于能源系统的安全稳定运行,因此世界各国必须正确理解太阳能与传统能源之间的关系,进而推进太阳能与传统能源等市场主体的协同发展。

技术是任何产业发展的基础,技术创新永无止境。

人类科技不断进步,预计在太阳能利用方面还会有重大科技进步,太阳能在人类文明演进过程中的地位将日益突出,让人类持续对太阳能充满更加宽广的想象空间。

技术创新永远是主旋律,未来全球太阳能产业还将持续创新攻坚,尤其是加强产业链各个环节的关键核心技术的创新和突破,进而带动整个产业链的核心设备和技术的全面升级,实现全产业链发展的良性循环。

目前,全球太阳能产业从硅材料生产、硅片加工、电池片和组件的生产到与产业链相关的检测设备、模拟器等,许多国家都已具备比较成熟的技术和供应能力。

随着世界各国抓紧太阳能产业核心技术和产业链、供应链的布局,不断加大科研投入和科技创新力度,预计未来几年太阳能产业上中下游全产业链实现飞速发展。

与此同时,为加强国际竞争力,发达国家和新兴经济体都在加大太阳能产业的技术创新力度,构建创新体系和机制,进而推动成本不断下降,经济效率不断提高。

可以预见,未来世界各国将继续加大太阳能技术研发力度,推动创新技术发展。

在可见的未来,随着应对全球气候变化和能源转型步伐加快,预计太阳能在全球绝大部分地区将将成为最优先、最可行和最经济的能源来源,发展潜力巨大。


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