人類對(duì)能源的利用已經(jīng)歷了３個(gè)發(fā)展階段：第一階段是18世紀(jì)前，人類只限于對(duì)木材、畜力、水力、風(fēng)力等天然能源的直接利用；第二階段是18世紀(jì)開始的產(chǎn)業(yè)革命，蒸汽機(jī)的出現(xiàn)促進(jìn)了煤炭的大規(guī)模開采，到19世紀(jì)下半葉，世界進(jìn)入了“煤炭時(shí)代”；第三階段是19世紀(jì)70年代，電器工業(yè)迅速發(fā)展，電力代替了蒸汽機(jī)，石油首次取代煤炭占居世界能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的首位，世界進(jìn)入了“石油時(shí)代” 。但是地球上石油、煤炭的儲(chǔ)量有限，20世紀(jì)后半葉世界能源已開始從不可再生的石油、煤炭為主要能源逐步向多元能源結(jié)構(gòu)過(guò)渡 。世界能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變到以可再生能源為主將是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程，估計(jì)大約需要100多年的時(shí)間 ?？稍偕茉粗饕ㄋ?、太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮?、潮汐能以及生物質(zhì)能等，其普及與推廣利用現(xiàn)已是全世界的共識(shí)，可謂百年大計(jì)、任重道遠(yuǎn) ?？上驳氖?，進(jìn)入21世紀(jì)，太陽(yáng)能、風(fēng)能等清潔能源發(fā)展迅猛 。2020年，全球太陽(yáng)能和風(fēng)能發(fā)電占全球總發(fā)電量的10％，是2015年水平的２倍 。國(guó)際能源署預(yù)測(cè)可再生能源的發(fā)電量到２０４０年將增加３倍，占全球總發(fā)電量的40％以上，其中太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)將是發(fā)展最快和應(yīng)用最廣的技術(shù)之一，預(yù)計(jì)未來(lái)幾年裝機(jī)容量將超過(guò)風(fēng)電，15年內(nèi)將超過(guò)水電，2040年后將超過(guò)煤電 。該預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)在于，過(guò)去30多年新型太陽(yáng)電池結(jié)構(gòu)的提出和工藝的不斷優(yōu)化，加上大規(guī)模應(yīng)用的普及，使得過(guò)去10多年太陽(yáng)能光伏電站成本降低90％以上 。相應(yīng)地，光伏發(fā)電投標(biāo)度電價(jià)格2017、2018、2019、2020年在國(guó)際上已經(jīng)分別達(dá)到1.97、1.79、1.69和1.31美分／千瓦時(shí)，低于煤電價(jià)格；預(yù)計(jì)未來(lái)2-3年內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)低于１美分／千瓦時(shí)的度電成本，并將進(jìn)一步降低 。因此可再生的太陽(yáng)能光伏發(fā)電將成為地球上最便宜的能源，光伏發(fā)電將在未來(lái)30年引領(lǐng)全球能源革命，這一問(wèn)題的提出將徹底顛覆人類對(duì)未來(lái)能源需求的認(rèn)識(shí) 。
作者：沈文忠，教授，博士生導(dǎo)師，上海交通大學(xué)太陽(yáng)能研究所所長(zhǎng) 。教育部“長(zhǎng)江學(xué)者獎(jiǎng)勵(lì)計(jì)劃”特聘教授，國(guó)家杰出青年科學(xué)基金獲得者 。
來(lái)源：上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)
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【什么將是地球上最便宜的能源?】
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