al" sty 21世紀(jì)前半期是人類能源結(jié)構(gòu)發(fā)生根本性變革的時(shí)期，在這個(gè)變革過程中可再生能源將逐漸替代常規(guī)化石燃料能源。世界上許多國(guó)家和機(jī)構(gòu)根據(jù)社會(huì)總能耗需求的增加預(yù)測(cè)到常規(guī)化石燃料消耗和枯竭的速度，并由此得出了可再生能源替代常規(guī)化石燃料比例的基本一致的預(yù)測(cè)結(jié)果。
從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，盡管可再生能源是人類未來最重要的能源，但如果沒有法規(guī)和政策的強(qiáng)力推動(dòng)，大多數(shù)可再生能源的自然發(fā)展是遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到上述要求的替代速度的。這表明世界能源的替代和可持續(xù)發(fā)展的形勢(shì)是十分嚴(yán)峻甚至是殘酷的。
另一個(gè)殘酷的事實(shí)是，如果不采取任何措施，按照目前全球使用常規(guī)化石燃料的趨勢(shì)，本世紀(jì)中期全球的能源形勢(shì)和生態(tài)環(huán)境可能會(huì)遭受到危及人類生存的災(zāi)難。
能源和生態(tài)環(huán)境的雙重危機(jī)迫使各國(guó)大力推動(dòng)可再生能源的快速發(fā)展，以達(dá)到上述要求的替代速度。這些國(guó)家不僅加大研發(fā)支持力度，更重要的是通過法規(guī)和政策啟動(dòng)可再生能源市場(chǎng)。在法規(guī)和政策的強(qiáng)力推動(dòng)下，可再生能源產(chǎn)業(yè)得到了快速發(fā)展，其中光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電發(fā)展最快，也是各國(guó)競(jìng)相發(fā)展的重點(diǎn)。
光伏發(fā)電的前景
世界能源組織對(duì)太陽(yáng)能光伏發(fā)電的未來發(fā)展做出如下預(yù)測(cè)：2020年世界光伏發(fā)電的發(fā)電量占總發(fā)電量的1%，2040年占總發(fā)電量的20%。
歐洲光伏工業(yè)協(xié)會(huì)(EPIA)對(duì)光伏發(fā)電的預(yù)測(cè)為：2020年世界太陽(yáng)能光伏組件年產(chǎn)量將達(dá)到40GWp，光伏發(fā)電總裝機(jī)容量195GWp，發(fā)電量274TWh，占全球發(fā)電量的1％，太陽(yáng)電池的組件成本下降到1美元IWp；2040年光伏發(fā)電量7368TWh，占全球發(fā)電量的21%。
世界光伏發(fā)電發(fā)展路線圖
2020年世界的光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量將達(dá)到200GWpa。其中美、日、歐安裝總量超過世界總量的50%%。隨著光伏市場(chǎng)和產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，光伏發(fā)電的成本也隨之下降并逐步接近和達(dá)到常規(guī)發(fā)電成本水平。近年來光伏發(fā)電發(fā)展速度比以前任何時(shí)候預(yù)測(cè)的要快得多，因此光伏發(fā)電成本的下降速度也比以前預(yù)測(cè)的要快，盡管近年來多晶硅材料短缺減緩了成本的下降速度。如預(yù)測(cè)的那樣，隨著常規(guī)發(fā)電成本的不斷提高，到2020年左右光伏發(fā)電與常規(guī)發(fā)電相比，完全具有競(jìng)爭(zhēng)能力。
綜上所述，世界各種權(quán)威機(jī)構(gòu)對(duì)可再生能源替代速度和光伏發(fā)電未來前景的預(yù)測(cè)具有高度一致性。我們有理由相信這些預(yù)測(cè)結(jié)果具有很高的科學(xué)性和可信度，因而具有重要的參考價(jià)值。這些預(yù)測(cè)充分說明可再生能源替代化石燃料的緊迫性和必然性，說明光伏發(fā)電未來的重要戰(zhàn)略地位。
世界光伏發(fā)電未來5年預(yù)測(cè)
根據(jù)最近兩年的發(fā)展情況對(duì)未來5年（2007年~2011年）世界光伏產(chǎn)業(yè)以及薄膜電池發(fā)展做出了最新預(yù)測(cè)，其中2010年光伏電池／組件的年產(chǎn)量超過15GWp。
從預(yù)測(cè)中可以看出，薄膜電池產(chǎn)量逐年增加，2010年達(dá)到2GWp，占當(dāng)年的%，顯示出薄膜電池的發(fā)展?jié)摿Α?
在薄膜電池的發(fā)展中包含了太陽(yáng)級(jí)硅材料短缺的促進(jìn)因素。薄膜電池市場(chǎng)份額不斷增加，2008年達(dá)到最大值%，隨后開始下降，2011年下降到%。薄膜電池百分比的下降只是表明，隨著多晶硅材料的緩和，多晶硅短缺對(duì)薄膜電池的影響（外部因素）減小，薄膜電池的增長(zhǎng)開始回落到因自身技術(shù)（內(nèi)因）而發(fā)展的速度上。如果除去外部因素，薄膜電池是以漸次增長(zhǎng)趨勢(shì)發(fā)展的。
世界光伏產(chǎn)業(yè)的技術(shù)發(fā)展
技術(shù)進(jìn)步是降低光伏發(fā)電成本、促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)和市場(chǎng)發(fā)展的重要因素。幾十年來圍繞著降低成本的各種研發(fā)工作取得了顯著成就，表現(xiàn)在電池效率不斷提高、硅片厚度持續(xù)降低、產(chǎn)業(yè)化技術(shù)不斷改進(jìn)等方面，對(duì)降低光伏發(fā)電成本起到了決定性的作用。
商業(yè)化電池效率不斷提高。先進(jìn)技術(shù)不斷向產(chǎn)業(yè)注入，使商業(yè)化電池技術(shù)不斷得到提升。目前商業(yè)化晶硅電池的效率達(dá)到15%~20%（單晶硅電池16%~20%，多晶硅15%~18%）；商業(yè)化單結(jié)非晶硅電池效率5%~7%，雙結(jié)非晶硅電池效率6%~8%，非晶硅／微晶硅迭層電池效率8%~10%，而且穩(wěn)定性不斷提高。電池效率的提高是光伏發(fā)電成本下降的重要因素之一。
商業(yè)化電池硅片厚度持續(xù)降低。降低硅片厚度是減少硅材料消耗、降低晶硅太陽(yáng)電池成本的有效技術(shù)措施，是光伏技術(shù)進(jìn)步的重要方面。30多年來，太陽(yáng)電池硅片厚度從1970年的450~500μm降低到目前的180~200μm，降低了一半以上。硅材料用量的大幅度降低是技術(shù)進(jìn)步促進(jìn)成本降低的重要范例之一。
產(chǎn)業(yè)化規(guī)模不斷擴(kuò)大。生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大和自動(dòng)化程度持續(xù)提高是太陽(yáng)電池生產(chǎn)成本降低的重要因素。太陽(yáng)電池單廠生產(chǎn)規(guī)模已經(jīng)從上世紀(jì)80年代的1~5MWp/年發(fā)展到90年代的5~30MWp/年，2006年25~500MWp／年，2007年25~1000MWp／年。對(duì)于太陽(yáng)電池來說，30年統(tǒng)計(jì)的結(jié)果，是所有可再生能源發(fā)電技術(shù)中最大的，是現(xiàn)代集約化經(jīng)濟(jì)的最佳體現(xiàn)者之一。
光伏組件成本和發(fā)電大幅度降低。光伏組件成本30年來降低了2個(gè)多數(shù)量級(jí)。2003年世界重要廠商的成本為2~2.3美元/Wp，售價(jià)2.5-3美元/Wp，2004年以后因材料緊缺價(jià)格有所回升。
光伏工業(yè)專用設(shè)備制造業(yè)的發(fā)展。30年來光伏產(chǎn)業(yè)專用設(shè)備制造業(yè)的技術(shù)提升是光伏工業(yè)發(fā)展的重要標(biāo)志之一，它對(duì)光伏工業(yè)發(fā)展和光伏發(fā)電成本降低起到舉足輕重的作用。
