?在現(xiàn)在和未來，人類能否發(fā)明一種技術(shù)，像植物利用陽光制造能量一樣直接利用太陽能？答案是肯定的。這種技術(shù)就是具備多種優(yōu)勢的太陽能光伏技術(shù)。太陽能的競爭方式是核心技術(shù)競爭，誰掌握了技術(shù)，誰就掌握了能源。從中國政府制定的一系列政策來看，中國有望搶占先機。
“葉綠素式革命”
人類對光伏的追求可以總結(jié)為一句簡單的話：人類要像葉綠素一樣利用太陽能。
自然界一直有一套太陽光捕捉系統(tǒng)，從第一個綠色生命誕生算起，這套系統(tǒng)已經(jīng)運轉(zhuǎn)了247億年。這就是光合作用。
人們對光合作用的研究已經(jīng)持續(xù)了200余年，頗有收獲。1845年，德國科學(xué)家邁爾首先發(fā)現(xiàn)植物有將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的本領(lǐng)。1864年，德國科學(xué)家薩克斯發(fā)現(xiàn)光合作用能夠產(chǎn)生淀粉。1880年，德國科學(xué)家恩吉爾發(fā)現(xiàn)了能夠釋放氧氣的葉綠體。20世紀(jì)初，德國化學(xué)家維爾斯泰特發(fā)現(xiàn)了葉綠素—在綠色植物中含量最豐富，被視為捕光復(fù)合物。這是一個具有典型正20面體對稱結(jié)構(gòu)的空心球體，其中布滿了色素分子，以便吸收光能并進(jìn)行傳遞。
奇妙的葉綠素和光合作用激發(fā)人們做延伸思考：在自己的經(jīng)濟活動、工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中，人類能不能發(fā)明一種人工制造的葉綠素，進(jìn)而直接利用太陽能呢？
雖然人類早在19世紀(jì)就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了太陽光照射到材料上引發(fā)的“光起電力”效果并進(jìn)行研究，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)了光生伏特效應(yīng)，又嘗試用金屬–半導(dǎo)體結(jié)來制造太陽能電池，但太陽能電池技術(shù)的時代直到20世紀(jì)50年代才最終到來。這主要得益于人們對半導(dǎo)體物理性質(zhì)的深入了解，而且加工技術(shù)也上了一個新臺階。
1954年，第一個有實際應(yīng)用價值的單晶硅太陽能電池在貝爾實驗室誕生，其發(fā)明者是貝爾實驗室的皮爾遜、富勒和蔡平。他們發(fā)現(xiàn)，若在硅中摻入一定的微量雜質(zhì)，經(jīng)過太陽光照射，其中會產(chǎn)生電流，而且從光能到電能的轉(zhuǎn)化率達(dá)到10%左右。
因為它能實現(xiàn)利用光電材料吸收光能后發(fā)生光電轉(zhuǎn)化，人類獲取太陽能的方式也因科技的發(fā)展而逐漸走向真正的“葉綠素式”的獲取。
進(jìn)入21世紀(jì)，科研人員對葉綠素的研究又有了新突破：為了應(yīng)對弱光環(huán)境，有些植物還衍生出了吸收長波光線的色素。2010年，研究人員在西澳大利亞鯊魚灣的一個藻青菌菌落中偶然提取到這種葉綠素，將其命名為葉綠素f。它能夠吸收紅光和紅外線，波長范圍為0.7~0.8微米（紅外線的波長是0.77~1 000微米）。
科學(xué)家們開始嘗試?yán)霉夂献饔迷硌兄齐姵?。比如，將植物里的葉綠素提取出來，放到人工制備的膜里，從以葉綠素為主的捕光系統(tǒng)到光反應(yīng)中心，再加上10種輔助因子（如錳、鐵、鎂等）的共同作用，光合作用這個復(fù)雜且精巧的系統(tǒng)先把光轉(zhuǎn)化成電，再轉(zhuǎn)化為固定狀態(tài)的化學(xué)能。
如今，模擬光合作用原理的電池已經(jīng)制造出來了，這就是染料敏化電池。染料敏化電池是用敏化劑類人工合成染料代替了植物中的葉綠素。2011年11月19日，國內(nèi)首個新型染料敏化太陽能電池項目在青島高新區(qū)膠州灣北部園區(qū)投產(chǎn)。
光合作用是世界上最偉大的化學(xué)反應(yīng)之一，通過太陽能電池實現(xiàn)的光伏發(fā)電也是偉大的研究成果，它從根本上改變了人類利用能源的方式。
太陽能發(fā)電是對太陽能的直接利用，從根本上改變了人類利用能源的方式。終有一天，人類將能夠像綠色植物一樣，直接利用取之不盡、用之不竭的太陽能?，F(xiàn)在，薄膜的光電轉(zhuǎn)化率已經(jīng)達(dá)到15%~20%，其產(chǎn)生的能量沒有任何污染，而且?guī)缀跏橇闩欧?，這是人類能源利用的終極方式！
因而，光伏發(fā)電可稱為“葉綠素式”的光伏革命，它將是世界上最偉大的能源革命之一。通過葉綠素式的能源革命，人類將回歸最初的能源形態(tài)。
國家的態(tài)度
“葉綠素式革命”的顛覆性不僅表現(xiàn)在能源的利用方式上，而且表現(xiàn)在它可以突破傳統(tǒng)能源利益格局的限制。
從國際層面上講，這種限制就是美國的石油霸權(quán)以及石油帶來的地緣政治格局。歐美對中國光伏產(chǎn)品實施“雙反”調(diào)查主要有兩大目的：一方面是增強新能源的技術(shù)和專利壁壘，比如美國在硅晶體太陽能、德國在精密機械太陽能方面的控制權(quán)；另一方面是壓制中國的新能源發(fā)展。
中國的煤炭資源相當(dāng)豐富，如果繼續(xù)以煤炭為主要能源，倒也能維持多年。但是，《京都議定書》的限制、全球溫室效應(yīng)的壓力都要求我們走可持續(xù)的新能源道路，然而，新能源的技術(shù)和專利都在他人手中。因此，我們擺脫困境的唯一出路就是搶占新能源和高科技的領(lǐng)先地位。
從國家層面上講，就是要突破本國舊能源利益集團(tuán)的障礙。在美國，這種障礙主要表現(xiàn)在國會里的政策之爭，即以共和黨為主體的石油集團(tuán)、軍工集團(tuán)和以民主黨為主體的硅谷半導(dǎo)體集團(tuán)的對立。
為了突出自己在能源獨立和綠色經(jīng)濟上的信心，奧巴馬將2009年總統(tǒng)就職典禮的主色調(diào)由傳統(tǒng)的紅色改為綠色。那時候，奧巴馬重點提到了未來美國的汽車和工廠可以“由太陽能和風(fēng)能驅(qū)動”，并且認(rèn)為可再生能源的前景“寬廣而有潛力”。但是2013年1月21日，奧巴馬在國會山發(fā)表第二任期的就職演講時，近20分鐘的演講，只有一分鐘是關(guān)于氣候問題的，而對可再生能源的推廣也只是泛泛地提到“道阻且長”。
在這種微妙的變化中，美國頁巖氣革命被提上了日程—雖然麻省理工學(xué)院的一項研究聲稱，頁巖氣只能算是向低碳未來前進(jìn)的一個“暫時性”的過渡方案?？浯笃鋬r值可能會嚴(yán)重妨礙碳收集和碳封存等低排放科技的發(fā)展。
歐洲則由于傳統(tǒng)化石能源供應(yīng)問題，要么被俄羅斯掐住脖子，要么挨美國的拳頭，因此對傳統(tǒng)化石能源并沒有那么眷戀。歐洲石油巨頭（如英國石油公司、荷蘭皇家殼牌石油公司、道達(dá)爾公司）的市場都遍布全球，因而歐洲各國沒有受限于大牌傳統(tǒng)能源公司的金錢目標(biāo)。
但歐洲缺乏政治上的統(tǒng)一，目前尚難以對現(xiàn)有的以各個國家為基礎(chǔ)的電力公司和能源網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有效整合。
在這方面，中國則具有較大的政治優(yōu)勢。第一，受制于環(huán)境壓力和經(jīng)濟增速，中國對新能源的渴望比他國更強烈。在過去的20年里，中國一直在宣揚轉(zhuǎn)向綠色能源的必要性。第二，中國領(lǐng)導(dǎo)人對第三次工業(yè)革命極為重視，而且十分關(guān)注新能源的戰(zhàn)略規(guī)劃。規(guī)劃是一種國家態(tài)度。第三，中國傳統(tǒng)化石能源企業(yè)幾乎都是國有企業(yè)，中國政府在制定能源政策時，不存在美國政府面臨的來自利益集團(tuán)的巨大壓力。
2012年9月12日，國家能源局印發(fā)《太陽能發(fā)電發(fā)展“十二五”規(guī)劃》，提出的發(fā)展目標(biāo)是：到2015年，中國太陽能發(fā)電裝機容量達(dá)到21GW以上，其中，光伏分布式發(fā)電達(dá)到10GW。
2012年9月14日，國家能源局?jǐn)M定了一個名為《關(guān)于申報分布式光伏發(fā)電規(guī)?；瘧?yīng)用示范區(qū)的通知》的文件，并下發(fā)到中國各大光伏企業(yè)。該通知稱將出爐一個“一期為15GW總裝機容量的分布式發(fā)電規(guī)劃”，并要求各省區(qū)市能源主管部門在10月15日前上報實施方案，凸顯國家扶持光伏企業(yè)、發(fā)展新能源的強烈意愿。
兩相比較，后者比前者的要求更高—光伏分布式發(fā)電裝機容量提升為15GW，較之前者加碼50%。
據(jù)了解，國家能源局目前正在做光伏產(chǎn)業(yè)30年、50年的規(guī)劃：到2015年中國的累計裝機容量將達(dá)到35GW，到2020年將達(dá)到100GW；2020~2050年光伏裝機容量還會大幅提高，平均每年新增裝機容量30GW。
中國的實力
中國距離光伏革命只是咫尺而已。
第一，中國有技術(shù)實力。光伏科技進(jìn)步迅速，中國也掌握了一定的先機。漢能早在數(shù)年前就已經(jīng)轉(zhuǎn)向薄膜電池技術(shù)。
2013年6月15日，全聯(lián)新能源商會薄膜論壇及薄膜專委會發(fā)起成立儀式在北京舉行，來自全球的200余名光伏行業(yè)人士、專家、媒體參加了論壇。我在致辭中強調(diào)，以太陽能為代表的新能源的核心競爭方式與傳統(tǒng)能源相反，即不是資源競爭，而是核心技術(shù)競爭。誰掌握了核心技術(shù)，誰就掌握了能源。
中國的《太陽能光伏產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》提出，將重點布局晶硅電池技術(shù)、薄膜電池技術(shù)及新型電池技術(shù)研發(fā)。到2015年，力爭使單晶硅電池的產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化率達(dá)到21%，多晶硅電池達(dá)到19%，非晶硅薄膜電池達(dá)到12%，碲化鎘、銅銦鎵硒薄膜電池實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，初步實現(xiàn)用戶側(cè)并網(wǎng)光伏系統(tǒng)平價上網(wǎng)，公用電網(wǎng)側(cè)并網(wǎng)光伏系統(tǒng)上網(wǎng)電價低于0.8元/度。
第二，中國政府不遺余力地推動清潔能源的投資。彭博新能源財經(jīng)2013年7月的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2013年第二季度，中國的清潔能源投資額達(dá)138億美元，環(huán)比上升63%，總額位居全球第一。同期，全球清潔能源投資額達(dá)到531億美元，較第一季度增加了22%，顯著高于第一季度的436億美元，但不及2012年第二季度的631億美元。中國第二季度的清潔能源投資額占全球同期清潔能源投資額的25.9%。
第三，中國有著廣闊的本土市場。根據(jù)國家能源局的規(guī)劃，在“十二五”期間，中國太陽能發(fā)電將進(jìn)入多元化、大規(guī)模應(yīng)用階段。一是在西部太陽能資源豐富地區(qū)，主要包括西藏、內(nèi)蒙古、甘肅、寧夏、青海、新疆、云南等地區(qū)，建成并網(wǎng)太陽能電站500萬千瓦。二是大力推廣城市屋頂太陽能分布式發(fā)電，重點在經(jīng)濟開發(fā)區(qū)、工業(yè)園區(qū)等建筑屋頂面積總量大的區(qū)域集中建設(shè)，鼓勵用戶自發(fā)自用。三是在國家組織實施的100個新能源示范城市和200個綠色能源示范縣建設(shè)中，積極推廣太陽能發(fā)電的應(yīng)用，研究探索光伏發(fā)電和智能微電網(wǎng)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展，為太陽能分布式發(fā)電建立技術(shù)和管理支撐體系。到2013年年底，我國太陽能發(fā)電累計容量將達(dá)到1 000萬千瓦左右。
“得光伏者得天下”
能源終極替代正在進(jìn)行，以可再生能源為主的分布式發(fā)電將為世界帶來一場新的能源革命，陽光將成為這場革命的主角。
我們已經(jīng)論述過太陽能成為能源終極替代主角的必然性，讓我們沿著這條路徑設(shè)想一下未來。
首先，人類會進(jìn)入一個連接石油時代與光伏時代的“后石油時代”。在這個階段，技術(shù)競賽將成為核心。
既然我們能確認(rèn)可再生能源將在未來引領(lǐng)風(fēng)騷，而可再生能源的特點決定了必須通過現(xiàn)代裝備制造技術(shù)，才能將地?zé)?、風(fēng)力和太陽光等自然資源轉(zhuǎn)化為可用及可控的能源，因此我們必須積極投入研發(fā)，搶奪先機。
從研發(fā)到產(chǎn)業(yè)化需要時間，各國必然拼盡全力爭取自己在技術(shù)上的領(lǐng)先地位，具有能源霸權(quán)主義情結(jié)的國家會通過各種貿(mào)易戰(zhàn)來打擊、削弱對手。未來10年，貿(mào)易戰(zhàn)還會升溫。
不可不防的是，由于發(fā)達(dá)國家擁有技術(shù)、資本等先發(fā)優(yōu)勢，將更有可能成為新型裝備、新材料的主要提供商。在“技術(shù)制高點”的優(yōu)勢下，發(fā)達(dá)國家有可能成為未來全球高附加值終端產(chǎn)品、主要新型裝備產(chǎn)品和新材料的主要生產(chǎn)國和控制國，發(fā)達(dá)國家的實體經(jīng)濟將進(jìn)一步增強。
在石油時代，技術(shù)陰謀論并不是什么新鮮事。比如，美國在半導(dǎo)體行業(yè)擁有很多優(yōu)勢和數(shù)十年經(jīng)驗，但為何選擇晶體硅作為其太陽能的發(fā)展方向而不是薄膜？這與硅谷的一批半導(dǎo)體研發(fā)領(lǐng)軍者的推動有關(guān)。這些人士大多在大規(guī)模集成電路、平板顯示器、計算機硬盤等領(lǐng)域擁有非常豐富的經(jīng)驗。從工藝來看，從半導(dǎo)體到電池板只不過是產(chǎn)品變化，而很多技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備都可以通用。其核心就是美國人把持的兩大技術(shù)核心—能源和半導(dǎo)體。第一次半導(dǎo)體革命帶來了電腦和消費類電子產(chǎn)品，而第二次半導(dǎo)體革命就是半導(dǎo)體向能源的回歸，把自己變成能源的來源。
其實在高科技革命之前，美國的半導(dǎo)體芯片和電路板就是在能源工業(yè)的電網(wǎng)和輸電技術(shù)的基礎(chǔ)上興起的。半導(dǎo)體的處理器芯片和三極管則為人類帶來了大規(guī)模生產(chǎn)的收音機、電視機、電腦和其他消費類電子產(chǎn)品。
美國把晶體硅的優(yōu)勢說得絕無僅有，吸引他國共同開發(fā)，實際上是把產(chǎn)業(yè)鏈里最低端、利潤最薄的那一塊給他國糊口，而自己則控制最關(guān)鍵的技術(shù)。
由此我們可以看出美國人的策略：把新能源的發(fā)展和國家對關(guān)鍵技術(shù)的控制緊密地聯(lián)系在一起。通過對能源技術(shù)和半導(dǎo)體技術(shù)的合流主導(dǎo)世界的技術(shù)發(fā)展方向，并以此確保美國的國際競爭力。
因此，在技術(shù)上開辟出一條完全不同的新路，打破美國控制的局面，就是一個國家增強未來國際競爭力的良好途徑。同理，要在“光伏時代”領(lǐng)先一步，只有一個辦法：技術(shù)趕超，搶先進(jìn)入光伏時代。
太陽能發(fā)電技術(shù)是我們搶先進(jìn)入光伏時代的鑰匙。目前中國已經(jīng)領(lǐng)先一步，而憑借先進(jìn)的技術(shù)優(yōu)勢、廣闊的市場以及政府的戰(zhàn)略布局，中國一定會贏得這場光伏革命。
新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是中國難得的機遇：
實現(xiàn)我國太陽能產(chǎn)業(yè)從晶硅到薄膜的戰(zhàn)略升級，保持我國在薄膜太陽能領(lǐng)域的領(lǐng)先地位，加快薄膜太陽能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對于我國“穩(wěn)增長、調(diào)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級”具有重大的戰(zhàn)略意義。
新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展已經(jīng)超出我們所有人的想象。對中國來說，這是一個難得的機遇，抓住這次機遇，中國將實現(xiàn)能源獨立和能源安全。
這次新能源革命是以制造業(yè)為基礎(chǔ)的，而制造業(yè)是我國的傳統(tǒng)優(yōu)勢行業(yè)，完全有可能由我們中國人主導(dǎo)！
與美國、歐洲和日本相比，中國有發(fā)展太陽能產(chǎn)業(yè)的獨特優(yōu)勢。太陽能產(chǎn)業(yè)需要資金、技術(shù)和市場，三者缺一不可。美國受到利益集團(tuán)綁架，把發(fā)展新能源的主要精力放到頁巖氣上；歐洲有技術(shù)和市場，但是缺少資金；日本擁有資金和技術(shù)，但是缺少市場。只有中國三者兼?zhèn)洹?/p>
若中國搶先進(jìn)入光伏時代，我們就可以與300年來的傳統(tǒng)工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展模式告別了，我們會建立起以更高效、更快速發(fā)展、共享為特點的全新的工業(yè)方式和工業(yè)體系—光伏工業(yè)體系。
屆時，每個人都可以生產(chǎn)無限的、清潔的能源，人們在家里就可以利用能源互聯(lián)網(wǎng)，以各種高智能設(shè)備進(jìn)行個性化制造，生產(chǎn)少量但多樣化的產(chǎn)品。這會改變簡單重復(fù)性的工廠流水線模式，模糊制造業(yè)與信息高科技等智能行業(yè)的界限，使發(fā)明和制造的過程結(jié)合得更加緊密，大大縮短從發(fā)明到制造的時間。
當(dāng)中國進(jìn)入光伏時代，我們會發(fā)現(xiàn)自己可以獲得幾近免費的、永不枯竭的能源，因為在能源互聯(lián)網(wǎng)上，每一個微型電站生產(chǎn)的多余能源都可以跨洲傳輸和交易。
當(dāng)中國進(jìn)入光伏時代，我們就能擺脫“污染”、“有限”、“不可持續(xù)”等舊的經(jīng)濟發(fā)展模式，同時也能與壓在全世界人民頭上的“霧霾”、“氣候惡化”、“溫室效應(yīng)”等環(huán)境問題告別。
當(dāng)中國進(jìn)入光伏時代，我們會發(fā)現(xiàn)能源供應(yīng)的格局已完全改變，全面、可持續(xù)發(fā)展成為可能，中國也可以徹底掌握發(fā)展的主動權(quán)。隨著國家間比較優(yōu)勢和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變化，世界經(jīng)濟地理格局也隨之重構(gòu)，原先以第二次工業(yè)革命為基礎(chǔ)的國際經(jīng)濟分工會被改變。中國會在新一輪的產(chǎn)業(yè)分工與財富版圖劃分中贏得主動。
當(dāng)中國進(jìn)入光伏時代，我們會發(fā)現(xiàn)化石能源引發(fā)的地緣政治影響已不復(fù)存在。由于太陽照耀大地的“公平性”，國與國之間的沖突從能源戰(zhàn)變成了技術(shù)戰(zhàn)。數(shù)十億人在一個跨越大洲的綠色電力互聯(lián)網(wǎng)上分享各自的可再生能源，這將為全球經(jīng)濟和社會奠定民主和公平之基。
