據統計,全球建築物消耗的能量大約占總能耗的一半以上。而我國每年建成的住房麵積達16億m2~20億m2,約占世界年總建築麵積的一半。到2010年底,房屋建築總麵積已經超過500億m2,其中城市170多億m2,屋頂麵積約為17億m2。預計到2020年,我國房屋建築總麵積約為680億m2,其中城市約為260億m2。而當中既有的近400億的建築中99%以上為高耗能建築,新建的建築大部分也超過了發達國家的能耗水平。屆時我國的電力供應將麵臨嚴峻挑戰。而如果新建建築采用光伏建築一體化設計,或對舊的建築進行改造,建築本身就轉化為一個個太陽能轉換工廠,源源不斷的向外輸送能量,將大大緩解我國電力供應緊張的壓力。
雖然現在光伏電池成本還比較高,能量轉化率偏低,但我相信隨著科技的進步以及製造工藝的不斷改進,光伏電池必將得到廣泛應用,光伏建築一體化也將成為建築的主流。可以想象,當一座城市建築的屋頂全部安裝太陽能電池,那將會是多麼壯觀的場景——城市不再僅僅是能源消耗的場所,而是一片生產能量哺育人類的森林。
4 前景展望
目前太陽能電池的成本高是影響其大規模應運的主要障礙,因此,通過設計新的電池結構,提高電池的轉換效率以及改進現有的製造工藝降低製造成本是太陽能電池發展的主要方向。例如薄膜太陽能電池,它由沉積在玻璃、不鏽鋼、塑料、陶瓷襯底或薄膜上的幾微米或幾十微米厚的半導體膜構成。由於其半導體層很薄,可大為節省電池材料,降低成本,因而是最有前景的新型太陽能電池,它的開發與研究已經成為當今太陽能發電領域的熱點課題。
太陽能光伏發電係統在不同的地方有不同的應運形式:在發展較好的地方,發展太陽能光伏建築;在人口密度小的荒漠地區,可以建立大型的光伏電站;在比較偏遠的地區,可以建立光伏微電網。隨著智能電網以及分布式發電係統的發展與完善,太陽能發電必將走進千家萬戶,給家庭以及社會帶來巨大的效益。我相信在常規化石能源的日益消耗,國際能源價格不斷飆升,以及人們環保觀念的逐漸增強的大背景下,大力開發太陽能等可再生能源,逐步改變能源消費結構,走可持續發展之路,必將成為世界能源發展的主流。太陽能光伏發電作為新能源開發中的主力軍,潛力巨大,發展前景廣闊。
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