四、蓄勢(shì)：在黎明破曉前

（世紀(jì)之交至2003年）

2.政策支持為行業(yè)“助跑”

新千年伊始，眾多國(guó)家紛紛制定雄心勃勃的發(fā)展規(guī)劃，用以推動(dòng)光伏技術(shù)和工業(yè)的發(fā)展。發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛制定了發(fā)展包括太陽(yáng)能電池在內(nèi)的可再生能源計(jì)劃。美國(guó)和日本為了爭(zhēng)奪世界光伏市場(chǎng)的霸主地位，爭(zhēng)相出臺(tái)太陽(yáng)能技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)計(jì)劃，美國(guó)推出的是國(guó)家光伏計(jì)劃，日本推出的是陽(yáng)光計(jì)劃，二者都描繪出了一幅研究開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能技術(shù)的宏偉藍(lán)圖。

（1）美國(guó)

21世紀(jì)初，美國(guó)的光伏發(fā)電設(shè)施總量不足60兆瓦，這也就相當(dāng)于一臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)的功率。由于美國(guó)各州政府鼓勵(lì)投資光伏發(fā)電，當(dāng)時(shí)就有行業(yè)人士作出了“光伏發(fā)電市場(chǎng)很快會(huì)超過(guò)德國(guó)和日本，有望成為世界上最大的光伏市場(chǎng)”的預(yù)判。美國(guó)能源部制定了從2000年1月1日開(kāi)始的新5年國(guó)家光伏計(jì)劃和2020-2030年長(zhǎng)期規(guī)劃，計(jì)劃到2010年實(shí)現(xiàn)光伏裝機(jī)量4.7吉瓦，以實(shí)現(xiàn)能源、環(huán)境、社會(huì)發(fā)展和保持光伏行業(yè)在世界領(lǐng)導(dǎo)地位的戰(zhàn)略目標(biāo)。該計(jì)劃也被稱為NREL光伏計(jì)劃，美國(guó)新千年光伏計(jì)劃是該國(guó)在這一時(shí)期最為重要的光伏發(fā)展計(jì)劃，是美國(guó)能源部國(guó)家光伏計(jì)劃的重要內(nèi)容，涉及單晶硅、高級(jí)器件、薄膜光伏技術(shù)、制造技術(shù)、組件及系統(tǒng)性能工程、光伏應(yīng)用和市場(chǎng)開(kāi)發(fā)等，其任務(wù)是與美國(guó)企業(yè)進(jìn)行合作開(kāi)發(fā)和應(yīng)用光伏技術(shù)，使其能夠?qū)⒀芯砍晒杆俎D(zhuǎn)化為產(chǎn)品和商業(yè)應(yīng)用。為了達(dá)到這個(gè)目的，NREL在開(kāi)發(fā)美國(guó)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的同時(shí)，也十分重視國(guó)際市場(chǎng)的開(kāi)發(fā)和拓展，與俄羅斯、中國(guó)、印度、印尼、巴西和埃及等國(guó)家建立了技術(shù)合作和光伏市場(chǎng)開(kāi)發(fā)關(guān)系。此外，美國(guó)還推出了“太陽(yáng)能路燈計(jì)劃”，旨在讓美國(guó)一部分城市的路燈都改為太陽(yáng)能供電，每盞路燈可節(jié)電800千瓦時(shí)。

當(dāng)時(shí)，美國(guó)有14個(gè)州制定了可再生能源投資組合標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定在電力發(fā)展中，可再生能源必須占一定比例。伊利諾斯州和夏威夷州都制定了可再生能源投資目標(biāo)。明尼蘇達(dá)州既執(zhí)行可再生能源投資組合標(biāo)準(zhǔn)，也制定了可再生能源投資目標(biāo)。亞利桑那州也采取了可再生能源投資組合標(biāo)準(zhǔn)，在其東部的斯普林維爾，Tuscon電力公司建起了發(fā)電規(guī)模世界第二、發(fā)電能力為3.78兆瓦的太陽(yáng)能電站。該電站也是一個(gè)試驗(yàn)平臺(tái)，用于多種光伏發(fā)電技術(shù)的長(zhǎng)期試驗(yàn)。另外，亞利桑那公共服務(wù)公司于2001年，在普雷斯科特建起了占地面積約0.2平方公里的太陽(yáng)能電站，至2003年已經(jīng)發(fā)電1.5兆瓦。2002年秋，加州參議院通過(guò)了1078法案，要求加州三大電力公司在每年的電力采購(gòu)中，將可再生能源零售電量增加1%。到2003年5月，南加州愛(ài)迪生公司（SCE）采購(gòu)的可再生能源電量已經(jīng)占采購(gòu)總電量的22%，2003年6月達(dá)到23%，提前14年超過(guò)了該州制定的可再生能源發(fā)電要求。SCE采購(gòu)可再生能源電量的份額隨著用戶需求以及風(fēng)光水電的可利用率等因素的變化而變化。另外，加州的SMUD公司在此時(shí)的太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)容量也達(dá)到了10兆瓦，擁有1千套光伏發(fā)電裝置，占美國(guó)全部聯(lián)網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的一半還多。2003年，舊金山的Chevron能源公司在加州建起了第1個(gè)光伏發(fā)電站，為其在加州的油田供電。資料顯示，該光伏發(fā)電站的發(fā)電能力為500千瓦，是當(dāng)時(shí)世界上最大的非晶體硅太陽(yáng)能電池組發(fā)電站，電站安裝了4800塊太陽(yáng)能板，每塊尺寸約為0.4米×5.5米，與玻璃基光伏電池組不同，非晶體硅電池具有很強(qiáng)的柔韌性，可以承受一定的外部沖擊和穿刺，而不影響光伏發(fā)電的轉(zhuǎn)換能力。同年，圣地亞哥的北島海軍基地安裝了兩組相鄰的長(zhǎng)近1千米、容量為750千瓦的光伏發(fā)電陣列組，共有3078塊太陽(yáng)能板，單塊最大額定輸出功率300瓦。在這一時(shí)期，白宮建起了由167塊太陽(yáng)能板組成的9千瓦光伏發(fā)電系統(tǒng)，加州大學(xué)安裝了當(dāng)時(shí)世界最大的大學(xué)校園光伏發(fā)電系統(tǒng)，供電量占高峰用電的3成左右。

2003年，美國(guó)太陽(yáng)能光伏電池的產(chǎn)量是103.02兆瓦，比上年下降了14.6%，其主要原因是Astro Power公司遭遇破產(chǎn)危機(jī)。BP Solar在歐洲和亞洲的工廠相繼開(kāi)張，從而減少了美國(guó)工廠的產(chǎn)量；BP在美國(guó)的工廠（Solarex前身）開(kāi)始轉(zhuǎn)向大型硅片和低反射涂料的生產(chǎn)。但是，雖然產(chǎn)量下降，美國(guó)光伏系統(tǒng)的安裝量還是增加了42%（從2002年的44.4兆瓦到2003年的63兆瓦）。2003年，美國(guó)光伏電池增量體現(xiàn)在各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，政府的財(cái)政補(bǔ)貼使并網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用量高速增長(zhǎng)。2003年，美國(guó)電池進(jìn)口量翻番，達(dá)到了18兆瓦，主要進(jìn)口國(guó)是日本。

（2）日本

一直以來(lái)，日本光伏政策以政府統(tǒng)一制定和管理為主，退款和補(bǔ)貼政策、凈計(jì)量、綠色電力證書(shū)、政府主持的綜合研發(fā)機(jī)構(gòu)以及對(duì)公眾的教育等激勵(lì)政策具有一定的標(biāo)桿性。1999年之后，日本的太陽(yáng)能發(fā)電能力年增長(zhǎng)率達(dá)45%。到了世紀(jì)之交，日本的太陽(yáng)能電池產(chǎn)量已經(jīng)在世界上稱霸，其國(guó)內(nèi)的太陽(yáng)能市場(chǎng)也頗具影響力，一直居世界首位，太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)備總功率64萬(wàn)千瓦，占全球一半。日本通產(chǎn)?。∕ITI）第二次能源分委會(huì)宣布了光伏、風(fēng)能和太陽(yáng)熱利用計(jì)劃，2010年實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到5吉瓦。而事實(shí)上，2003年，日本的太陽(yáng)能電池產(chǎn)量為363.91兆瓦，光伏系統(tǒng)新增安裝量223兆瓦，其中住宅光伏系統(tǒng)達(dá)到201兆瓦，累計(jì)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)安裝860兆瓦。價(jià)格方面，并網(wǎng)戶用系統(tǒng)安裝價(jià)格從1995年的11美元/瓦下降到了2003年的6美元/瓦，日本的生產(chǎn)線也在此過(guò)程中不斷增加，只有大力開(kāi)拓出口市場(chǎng)才能保持產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

當(dāng)時(shí)，日本在茨城縣的產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所建成了該國(guó)最大的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)。太陽(yáng)能電池板的面積加起來(lái)像足球場(chǎng)一樣大，共6500平方米，采用了單晶硅等4種材料，分別鑲嵌在研究所內(nèi)的建筑物、停車場(chǎng)頂棚和空地的斜坡上，使用太陽(yáng)能電池板5600塊，有直流電變交流電裝置21臺(tái)，造價(jià)8億日元，發(fā)電功率最高869千瓦。和原有設(shè)備相結(jié)合，該系統(tǒng)發(fā)電能力超過(guò)千瓦，電量可供300戶家庭使用，年均減少二氧化碳排放1100噸。在電池及產(chǎn)品研發(fā)上，東京理科大學(xué)的荒川裕則教授等人領(lǐng)導(dǎo)的研究小組，成功地開(kāi)發(fā)出了“色素增感型”太陽(yáng)能電池，將光電轉(zhuǎn)換率提升到11%，這種電池在材料中使用了色素和氧化鈦。為提高光電轉(zhuǎn)換效率，研究人員將氧化鈦的大小控制在納米級(jí)，使色素能夠更加有效地吸收光。雖然試制的長(zhǎng)寬分別只有5毫米，但為逐步提升擴(kuò)大奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

尤其值得關(guān)注的是，2003年，可再生能源組合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定電力公司以11日元/千瓦時(shí)的價(jià)格上限，收購(gòu)多余電量，這無(wú)疑擾亂了電力公司20日元/千瓦時(shí)回購(gòu)電價(jià)的自愿凈計(jì)量計(jì)劃。此政策只適用于住宅光伏系統(tǒng)生產(chǎn)的超過(guò)安裝者自己消費(fèi)的聲譽(yù)電量，只用于非商業(yè)目的的光伏系統(tǒng)。也正因此，偏低的上網(wǎng)電價(jià)，一定程度上對(duì)日本光伏的發(fā)展有所抑制。