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主题：【原创】“我家的太阳能发电厂” -- 萨苏
家园 【原创】“我家的太阳能发电厂” [平面媒体用稿]
外链图片需谨慎，可能会被源头改日本普通人家房顶上的太阳能电池组，加上所有的系统，总造价16万人民币左右，其中日本新能源协会等组织提供补贴10万，自己只需要付大约6万元人民币的水准
前些天，有个叫做满行润一的日本人写了一个网页，叫做“我家的太阳能发电厂”，介绍自己家利用太阳能的情况，颇为真实地反映了日本对太阳能资源的利用现状。外链出处
因为太阳能具有干净无污染，不消耗传统能源等优点，作为资源贫乏而又地域狭小极其畏惧污染的后工业国家，日本在太阳能的利用技术开发和民用实用化方面都较为领先。
在日本的商场里，经常可以看到有关公司进行太阳能利用服务的促销活动。这种公司的服务对象主要是具有自己住宅的居民，对于这样的用户，利用太阳能解决生活用电问题，已经是司空见惯的事情。老萨自己也被人推销过好几回了，算算的确是合算的。可惜房子是租人家的，不定哪天就搬了，犯不着给房东作这等德政。
从上个世纪八十年代开始，面对能源危机，日本大力投入科研资金，试图用太阳能解决未来的能源问题。经过几十年的艰苦研究，时至今日，日本研制的太阳能电池，费用已经达到实用水平。千瓦单位的太阳能电池，其费用从1980年的大约200万日元，降低到今天不足十万日元的水准。一个普通居民住宅，只要有24-30平米的屋顶，就可以装置3千瓦单位的太阳能电池。这样的装置，每年可以产生3500千瓦以上的电能，为用户解决自家70%以上的用电需求，平均2-3年即可收回成本。
由于太阳能电池只需要一次性投资，这种清洁的能源受到很多日本家庭的青睐。到2005年为止，大约已经有50万户日本家庭在使用家用太阳能发电设备。目前日本的太阳能电池产量，居世界大约50%，批量生产，也为降低太阳能发电设备的价格提供了条件。
外链图片需谨慎，可能会被源头改日式太阳能发电系统示意图，还可以向发电厂出售多余的电力
作为提出“低碳社会”的日本福田政府，对于太阳能的使用和此前几届日本政府一样重视。按照日本近年通过的RPS（再生可能能源利用比例标准）法规规定，电力企业必须按照一定比例采用太阳能等新能源作为发电的动力来源，以达到减少能源消耗，减缓地球温室化效应的目的。同时，福田政府正在与民间合作，试图推动“绿色能源认证”制度。这个制度的目的，是为使用太阳能等“绿色能源”达到一定比例的居民发放认证，持有这一认证的居民，可以在税务，贷款等方面得到若干优惠。这一制度虽然依然在推动阶段，但在日本已经获得强烈反响。RPS法规和“绿色能源认证”的推动，都为日本的太阳能利用提供了方便的基石。
[完]
元宝推荐：爱莲,家园 中国现阶段太阳能还是应该发展热水器 光伏发电可以等等，这也是所谓的appropriate technology的概念（也就是说对技术不应该过分追求高新，而是以切合当地实际情况和需要为第一优先考虑）。现在的光伏发电的成本还是过高，是常规发电的好几倍，中国还是玩不起。另外光一个治安问题就会很头疼，难不成放在外面的太阳能板还得晚上派个人守护？
另外在太阳能电池的制造过程中也是大量耗能，目前的硅晶电池的能量回收时间（energy payback time）大约还要两年以上，还不算系统中其他辅助设备也就是所谓的BOS的，当然对比这个系统30年的寿命来说还是划得来的，但和风力发电只有几个月相比还是太久了一点。
这几天看一个材料， 德国这几年发展可再生能源的势头很猛，到去年已经占到总能量消耗的6.7%，而5年以前的03年才只占3.5%，将近翻了一倍，而在电力方面去年的可再生能源已经占到总发电量的14.2%，也就是说德国已经提前完成了欧盟要求可再生能源达到总发电量12.5%的目标。
之所以有这个成绩，1991年通过的可再生能源法有很大关系，这个法规定对可再生能源供电商必须以高于市场价很多的价格购买20年。以2007年安装的PV系统而言，每千瓦时出售的电价是49欧分，相当于同期批发电价的7倍，并且一直支付到2027年。由于这几年的可再生能源的发展势头很猛，对其支付的金额也在迅速增加，去年一年已经达到77亿欧元，比06年增长38%。这样下去很快的就会造成沉重的财政负担，为此德国政府正在考虑修改这个法律，将每年支付给可再生能源的电价削减5%，在减轻财政负担的同时也敦促企业改进产品，提高效率。
中国现在太阳能产业的发展也是异常的迅猛，太阳能电池的产量已经占到世界第一，但是由于价格昂贵，基本上全部出口。而在国内应用的主要是太阳能热水器，安装量已经是世界第一，其实完全不必对此妄自菲薄，前面也说过技术无所谓高低，解决问题就好。现在国内城市中大部分家庭热水供应还是用的电热水器或者燃气热水器，其实在南方地区（尤其是冬季没有结冰问题的华南地区）完全可以推广太阳能热水器。每平米的接收面积上一年至少可以采集2000千瓦时的能量，一个城市如果安装100万平米一年就可以节省20亿千瓦时的电能，大致相当于一个50万千瓦的电厂一年的发电量。
家园 还是都要发展, 两条腿走路 中国的现状与欧美不同。中国应该大力发展太阳能电站，民用则以热水器为主。
家园 归根结底还是一个成本问题。 这个问题不解决，其他事情都很难做。正因为中国的现状与欧美不同（讲的坦率一点就是中国钱的现状与欧美不同），所谓大力发展在近期内都不可能实现（太阳能电站的成本要比普通的燃煤电站贵上几倍甚至10几倍）。即使是在德国，他们大部分的可再生能源也是来自较为价廉的风电（风电目前的成本基本上可以做到只比火电稍高甚至持平），如果现在有同样的一笔资金，用来发展风电场的投入产出要大大好于太阳能电场。
另外，如果是讲光伏发电的话就我个人看来还是搞分布式的居民楼发电好于集中式的太阳能电场。
家园 分布式的居民楼发电 成本更下不来啊。
建设大面积的集中式太阳能电站就可以用面积来拼效率。这种电站目前一般是非晶硅，效率略低于多晶硅，但是价格便宜了很多。同等面积下，电站成本可节省将近一半。
民用的，我估计会分开档次。不同的材料、方式都有应用。不过即使国家硬性统一成非晶硅，安装施工费用，逆变设备等等附加费用也会使得成本增加太多。
家园 分布式的可以节省输送损失。 还有电网的连接和扩容成本，都要考虑。还有整个系统的可靠性。事实上不仅是太阳能，其他形式的分布式发电形式也是目前研究的热点之一。
至于你说的面积拼效率的思路，你说的这种非晶硅是否是那种薄膜印刷电池？这种虽然省工省钱，但效率也要低很多（三分之一），不过从总体上来说还是划的来的。只是目前来说这种电池还没有大规模生产和应用吧？
家园 非晶硅技术多个国家电站都有应用。 非晶硅的效率也还是可以提高的。印象中几年后预测能有个15%。而且等以后concentrator PV 技术成熟，硅片用得更少，效率还能提升一些，成本就会更低。我估计未来十年，太阳能会非常之热。
家园 是这样吗？ 看来我孤陋了，在我印象中没有大规模生产。不过要说效率能达到15%，我很怀疑，现在普通的单晶硅电池产品能做到这个效率已经算高。拭目以待吧。
至于concentrator PV这个东西要追踪系统，耗费能源不说，整个系统的复杂性和可维护性都成问题，现在的热能的聚焦式系统就有这个问题，一直都没有很好解决。坦率的说如果薄膜印刷的产品真正做出来以后，我不十分看好这条路线。
- 复 是这样吗？
家园 转化效率的实验室纪录 已经达到了42.8%，2007年7月的事情。那个是基于单晶硅，再结合concentrator等其他技术。目标50%。预计2010年达到。
这个达到42.8%的太阳能电池用的concentrator是静止的，不需要复杂的追踪系统。所以你说的问题技术上还是容易解决的。
我个人比较乐观。拭目以待了。
家园 你可以确认这个系统是静止的吗？ 只是想像不出来静止的系统如何能做到聚焦，效率如何。那个抛物面没有遮挡的问题吗？
家园 here you go The highly efficient VHESC solar cell uses a novel lateral optical concentrating system that splits solar light into three different energy bins of high, medium and low, and directs them onto cells of various light sensitive materials to cover the solar spectrum. The system delivers variable concentrations to the different solar cell elements. The concentrator is stationary with a wide acceptance angle optical system that captures large amounts of light and eliminates the need for complicated tracking devices.
家园 这完全是个悖论, 或者说是噱头 制造太阳能电池须采用纯度99.9999％以上的多晶硅材料，通常以“N”表示小数点之后的“9”，N越大纯度越高。
而多晶硅的制造是高污染的项目，中国多数多晶硅企业环保不完全达标。生产多晶硅的副产品——四氯化硅是高毒物质。用于倾倒或掩埋四氯化硅的土地将变成不毛之地，草和树都不会在这里生长。它具有潜在的极大危险，不仅有毒，还污染环境，回收成本巨大。