制约因素对太阳能利用的影响
1)与矿物性燃料的经济竞争力
扩大太阳能的利用所面临的主要障碍之一是太阳能系统与成熟的矿物性燃料系统相比较
的经济性能问题。进行经济性比较分析时,把电站设备的装机投资成本、运行和维修成本、燃
料成本以及其他有关的年平均成本,如废物处置等都考虑了进去,电站装机投资成本转换成年
平均值(固定收费率为lo%),并以联网电力的应用为对象。图2.20、图2.21和图2.22分别
是常规电力价格比较图、太阳能热电成本比较图和光伏电成本比较图。
常规电力价格比较图中最上面的两条曲线是天然气或燃泊电站的成本(基本负荷发电时
用煤,并经过烟气除硫处理)。太阳能热电成本比较图曲线表明,即使在1990年那种最好的情
况下,也无法同大型常规电力系统相比,到20lo年,中等成本的太阳能热电站可与中间负荷电
站竞争;到2020年则可同各类条件的常规电站竞争,可以取代基本负荷电站。2010年时,中
等成本的光伏电站开始可与蜂值发电竞争;到2020年,光伏系统可大范围地与峰值负荷电站
竞争。上述曲线有很大的不确定性,因为对未来推论中包含许多假设,但具有一定的参考
价值。


2)投资与将束运行成本间的风险等同性
决策者要在矿物性燃料设备和太阳能系统之间进行选择时,太阳能系统明显地面临较大
的风险,因为它需要预先支付与燃料费用等同的费用。除非能够通过节省运行费用将领外投
资在最初几年内收回,否则较为保守的投资者是不会愿意为太阳能电站投资的。其结果是,尽
管常规能源燃料成本不断上升而会使太阳能系统的运行期成本与常规能源持平,但未来燃料
成本风险的减少和经济决策中的短期行为会使太阳能系统进入市场的步伐减慢。
3)总的投资能力
能否找到未来几十年发展太阳能所需的资金,这是非常重要的问题,这一问题在发展中国
家尤为突出。
4)制造生产能力的合理增长
现在世界上太阳能硬件的生产制造能力有限。太阳能技术的每个环节,从生产员基本的
平板式集热器和太阳能炉灶到生产非常复杂的聚模式光伏太阳能电池,都有不同的工艺要求。
到2020年,制造能力的增长不再成为开发利用太阳能的制约因素。
5)间歇性能源向能源系统的扩展
太阳能是一种间歇性资源,既有昼夜之差,又随时受到天气变化的影响,这种影响只能通
时候,太阳能的这种缺点会影响它的发展。典型的公用电力网有许多分布在不同地区的发电
机,以满足不同负荷的需求。当个别发电机停机时,可以依靠供电系统中预先留出的备用余量
(装机备用余量)来解决。对于管道之类的燃料供能系统来说,一旦设备出现故障或供应中断,
则可依靠备用泵或备用储油罐来供应能源。
如果间歇性资源在供电系统中只占很小比例,由于供电系统一雕都备有余量,因此从经济
角度来看,实际上并不会有不利之处。但如果占的比例超过10%一15%,就必须认真对待这
一问题。在发电行业,一般说来间歇性能源资源的可提供性与能源需求之间的相关性一般在
20%一70%。这也是为间歇性电站确定的容量值。如果间歇性能源在电力供应中占的比例很
大,那么这个系统就必须增加可靠的额外备用容量,以便保持正常运行所需的足够余量。当容
量储备很小时,就需增加很大的额外容量,从
升Ie容量储备很大时,只需要很小的备用容量或储存能量,对间歇性能源的等效成本则影响
很小。
在太阳能资源低于平均水平或不充裕的地区,这个问题将宜接影响太阳能资源的利用,太
阳能技术的进步所带来的成本的降低,也会因增加大阳能电站的容量储备所造成的成本的上
升所抵消。这种容量储备约为太阳能在电力市场供应中所占比例的10%一15%,而常规能源
系统只靠其正常的运行余量就可以解决这一问题。
6)生活方式和教育方面的改变
为了使太阳能资源为全球能源供应做出更大的贡献,人们必须认识太阳能的作用并积极
支持太阳能的开发利用。当然也要设法让太阳能技术与人们的文化背景相适应,使太阳能成
为对每个人来说都是十分重要的一种能源。教育人们了解能源的一班常识及太阳能的优越
性,是一项全球性的重要任务。