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可再生能源取代化石能源是公認的能源轉型方向；而施正榮、朱共山提出的“硅基能源將取代碳基能源”這一觀點，存在爭議。

硅基能源是一個新詞，尚無準確公認的定義。廣義來說，它是指以硅為原材料（介質）產生的能源產品，與煤炭、石油、天然氣等富含碳元素的能源產品相對應。狹義來說，硅基能源主要是指以晶硅電池為主的光伏發電。

在(zai)近日舉行(xing)的第十五(wu)屆（2021）SNEC全球光伏(fu)大(da)會上，大(da)會執行(xing)主(zhu)席、協鑫集團董事(shi)長朱共山表示，“碳(tan)中(zhong)和”正在(zai)催生一場硅(gui)基(ji)能(neng)源取(qu)代碳(tan)基(ji)能(neng)源的清潔(jie)能(neng)源替代革命。能(neng)源轉(zhuan)型(xing)的實質，是以(yi)硅(gui)能(neng)源為代表的清潔(jie)能(neng)源，替代傳統的碳(tan)能(neng)源。

朱共山提(ti)出上述(shu)觀(guan)點的論據是(shi)：與煤炭(tan)、石油、天(tian)然氣等碳基能源日漸枯竭(jie)相(xiang)比，硅基能源的有(you)效利用才剛剛開(kai)始。硅是(shi)除(chu)了氧氣之(zhi)外(wai)，地殼(ke)表層最為(wei)常見的元素，廣(guang)泛存在(zai)于巖(yan)石甚至是(shi)普通的沙粒之(zhi)中，而且硅的性能穩定，提(ti)純技術(shu)成(cheng)熟，可作為(wei)光伏和(he)半導(dao)體(ti)產(chan)業的火車(che)頭，成(cheng)為(wei)未來能源的主力軍。

在(zai)朱共(gong)山發表上(shang)述論述前，澳(ao)大(da)(da)(da)利亞(ya)國家科學和工程技術院院士、上(shang)海(hai)電(dian)力(li)大(da)(da)(da)學教授、原無錫尚(shang)德董事長施正榮已提出過類似觀(guan)點。在(zai)此(ci)次(ci)大(da)(da)(da)會(hui)上(shang)，施正榮再次(ci)稱，以化(hua)石能(neng)(neng)源為代表的碳基能(neng)(neng)源將轉向(xiang)以光(guang)伏為代表的硅基能(neng)(neng)源。

施正榮表(biao)示，光伏發(fa)電(dian)所用(yong)的(de)(de)(de)晶(jing)體硅技術(shu)經過了20多年的(de)(de)(de)發(fa)展，技術(shu)、人(ren)才、設備、供(gong)應鏈、資本(ben)、市場方面已形成非常(chang)完(wan)整(zheng)的(de)(de)(de)體系，未(wei)來(lai)是硅基能源(yuan)的(de)(de)(de)時代。同時，光伏制氫將(jiang)開拓高(gao)效清潔智(zhi)能的(de)(de)(de)能源(yuan)發(fa)展新(xin)路徑，光伏與(yu)儲(chu)能的(de)(de)(de)結合是未(wei)來(lai)智(zhi)能城市特征之一。只要(yao)將(jiang)硅基能源(yuan)與(yu)儲(chu)能技術(shu)、綠色建筑和物(wu)流交通等相結合，便(bian)可使電(dian)力(li)像(xiang)Wi-Fi一樣免費且(qie)便(bian)利。

硅(gui)基能(neng)源的源泉是(shi)太(tai)陽，太(tai)陽能(neng)自然取(qu)之不竭。從硅(gui)元(yuan)素的特(te)點(dian)上(shang)來看，硅(gui)基能(neng)源的確(que)大有可為。硅(gui)在地球(qiu)中的含量(liang)僅次于氧，排(pai)行第二。硅(gui)不僅廉價易得，還具有良(liang)好的導電功能(neng)，是(shi)各種半導體中應用最廣的一(yi)種。硅(gui)元(yuan)素提(ti)純技術成熟(shu)，制作成本低，如今硅(gui)的提(ti)純度可以達到(dao)99.999999999%。

從光(guang)(guang)(guang)(guang)伏(fu)(fu)產業的歷史來看，基于硅材料的光(guang)(guang)(guang)(guang)伏(fu)(fu)電(dian)(dian)池并不(bu)(bu)是(shi)(shi)唯一選擇。光(guang)(guang)(guang)(guang)伏(fu)(fu)電(dian)(dian)池能量轉(zhuan)換(huan)的原理(li)是(shi)(shi)光(guang)(guang)(guang)(guang)生伏(fu)(fu)特(te)效應，它是(shi)(shi)指半導體在受到光(guang)(guang)(guang)(guang)照射(she)時產生電(dian)(dian)動勢的現象(xiang)。1839年，法(fa)國科學(xue)家Alexandre Edmond Becqurel發現，光(guang)(guang)(guang)(guang)照能使半導體材料的不(bu)(bu)同(tong)部(bu)位(wei)之間產生電(dian)(dian)位(wei)差，若用導線將不(bu)(bu)同(tong)部(bu)位(wei)連(lian)接(jie)起來，則有電(dian)(dian)流輸(shu)出。這種現象(xiang)后被稱(cheng)為光(guang)(guang)(guang)(guang)生伏(fu)(fu)特(te)效應。

最早的光(guang)伏(fu)電(dian)(dian)池(chi)是科學家(jia)們在19世紀末發明的固態硒電(dian)(dian)池(chi)，當時的光(guang)電(dian)(dian)轉換效率僅有1%。美國(guo)貝(bei)爾(er)實驗室D.M.Chapin，C.S.Fuller和G.L.Pearson等(deng)人(ren)在1954年研制(zhi)出了第一個(ge)無機單晶太陽能電(dian)(dian)池(chi)，其光(guang)電(dian)(dian)轉化效率為6%。此為現代硅基光(guang)伏(fu)電(dian)(dian)池(chi)時代的開(kai)始(shi)。

也是在(zai)1954年，在(zai)玻璃上沉(chen)積硫化(hua)鎘薄(bo)膜制成的第一(yi)塊薄(bo)膜太(tai)陽能電池誕生(sheng)了(le)。在(zai)那之后，科學家(jia)們還研(yan)制了(le)砷化(hua)鎵（GaAs）、砷鋁化(hua)鎵（GaAlAs）、碲化(hua)鎘（CdTe），以及基于(yu)硅材料的其他多種薄(bo)膜太(tai)陽能電池。

施(shi)(shi)正(zheng)榮在預言硅基能(neng)源時代將來臨之前，曾潛心研究薄(bo)膜太陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)。施(shi)(shi)正(zheng)榮于1991年在澳大利亞(ya)新(xin)南威爾士大學(xue)獲得博士學(xue)位，其博士論文以多晶硅薄(bo)膜太陽(yang)電(dian)池(chi)技術為主題(ti)。

在(zai)(zai)半(ban)個多世紀(ji)的(de)時間里，薄膜太陽(yang)能電(dian)池(chi)(chi)和硅基光(guang)伏電(dian)池(chi)(chi)各有發展，沒有哪種技術路線完(wan)全勝(sheng)出。直到最近(jin)兩三年(nian)，以高純度(du)硅材料(liao)(liao)作為主要原材料(liao)(liao)的(de)晶體硅太陽(yang)能電(dian)池(chi)(chi)，成為了(le)當前唯一的(de)主流光(guang)伏電(dian)池(chi)(chi)，量(liang)產單晶硅電(dian)池(chi)(chi)最高轉換效率在(zai)(zai)22—23%之間。

德(de)國弗勞(lao)恩霍夫(fu)太陽能系統研究(jiu)所(Fraunhofer ISE)所長Eicke R.Weber教(jiao)授在此次SNEC全(quan)球光(guang)伏大會上表示，基于(yu)硅材料的電(dian)(dian)池(chi)現在占到了光(guang)伏電(dian)(dian)池(chi)總產量(liang)的95%以(yi)上。硅基光(guang)伏電(dian)(dian)池(chi)的技術仍在不斷發展和進(jin)步，預計將(jiang)會實現30%的轉換效率(lv)。

半(ban)導體材料(liao)專家(jia)、中國(guo)科學院(yuan)院(yuan)士楊(yang)德仁(ren)(ren)給出的(de)(de)數據是：基于硅(gui)材料(liao)的(de)(de)光伏(fu)電池已占(zhan)到光伏(fu)電池市場的(de)(de)97.5%。楊(yang)德仁(ren)(ren)在(zai)此次(ci)SNEC全球光伏(fu)大(da)會上(shang)說，目前的(de)(de)硅(gui)基光伏(fu)電池與其1956年誕生之初的(de)(de)技術沒有根(gen)本(ben)區別，這(zhe)是太(tai)陽能電池最簡單(dan)的(de)(de)模型。對于施正榮提出的(de)(de)硅(gui)基能源概念，楊(yang)德仁(ren)(ren)未置(zhi)可否(fou)。

在利(li)用(yong)太(tai)陽(yang)生產能源(yuan)的領域，并不僅存(cun)在光伏一(yi)種技(ji)術(shu)路線，還包(bao)括(kuo)光熱發(fa)(fa)電技(ji)術(shu)。光伏發(fa)(fa)電是(shi)利(li)用(yong)半導體界面的光生伏特(te)效(xiao)應將(jiang)太(tai)陽(yang)能直(zhi)接轉變為電能；光熱發(fa)(fa)電是(shi)將(jiang)太(tai)陽(yang)能先轉換(huan)為熱能，再將(jiang)熱能轉換(huan)為機械能，最(zui)終(zhong)轉換(huan)為電能。

光熱(re)發電(dian)的(de)核心材(cai)料（介質(zhi)）幾乎與(yu)硅材(cai)料無關。無論是在(zai)中國還(huan)是全球，光熱(re)發電(dian)的(de)產業成熟度(du)遠落后于光伏，但并沒有被拋(pao)棄(qi)。

光熱發電(dian)項目能(neng)夠借助儲(chu)熱系(xi)統(tong)(tong)存儲(chu)熱能(neng)，提高系(xi)統(tong)(tong)發電(dian)的(de)穩(wen)定性和可靠性，其電(dian)力(li)輸出穩(wen)定，具有調峰調頻能(neng)力(li)，對電(dian)力(li)系(xi)統(tong)(tong)更友好。光熱發電(dian)主要有槽式(shi)、塔式(shi)、碟式(shi)（盤式(shi)）、菲(fei)涅(nie)爾式(shi)四(si)種系(xi)統(tong)(tong)。

在五、六年前(qian)，光(guang)熱和光(guang)伏還處于同場(chang)競技的(de)狀態。2014年9月國際能源署發(fa)(fa)布(bu)的(de)太陽能發(fa)(fa)電(dian)路線(xian)圖認為，到2050年，光(guang)伏、光(guang)熱發(fa)(fa)電(dian)將(jiang)占全球發(fa)(fa)電(dian)總量的(de)16%及11%。

美國和歐洲的光熱(re)技術在(zai)全球領(ling)先。中(zhong)國在(zai)扶持光伏產業的同時(shi)，也在(zai)補貼推動光熱(re)技術的發(fa)展(zhan)。2016年9月，國家能源局啟動首批(pi)20個(ge)光熱(re)發(fa)電示(shi)范項目建設，總(zong)計裝機容量近(jin)135萬千(qian)瓦。這20個(ge)示(shi)范項目中(zhong)包含9個(ge)塔(ta)式(shi)，7個(ge)槽式(shi)和4個(ge)菲(fei)涅爾式(shi)系統(tong)。

如今(jin)，光熱由于(yu)技術不成熟、成本(ben)居高不下等原(yuan)因(yin)，被光伏產業遠遠拋在了后面。中國《太陽能發(fa)展“十三(san)五”規劃》的目(mu)標是，到2020年(nian)底(di)光熱發(fa)電(dian)(dian)裝機(ji)容(rong)量(liang)達到5000兆瓦。截至目(mu)前，中國僅(jin)建成光熱發(fa)電(dian)(dian)項目(mu)520兆瓦，但已位(wei)居全球(qiu)第(di)四位(wei)。據光熱發(fa)電(dian)(dian)媒(mei)體CSPPLAZA統計(ji)，2019年(nian)全球(qiu)光熱發(fa)電(dian)(dian)建成總裝機(ji)容(rong)量(liang)6451兆瓦，同比增(zeng)長6.29%。

光伏(fu)在全球(qiu)的發(fa)展都處于快速增長的態勢。據國際能源署統計，截止2020年底，全球(qiu)累計光伏(fu)裝機760.4GW。有(you)20個國家的新(xin)增光伏(fu)容量超(chao)過了1GW。其中中國、歐盟和美國分別(bie)以48.2GW、19.6GW和19.2GW位列全球(qiu)前三。

盡管(guan)發(fa)(fa)(fa)(fa)展(zhan)緩慢，但(dan)中國(guo)等諸多國(guo)家仍在(zai)推動光(guang)(guang)(guang)熱的發(fa)(fa)(fa)(fa)展(zhan)。國(guo)家能源(yuan)(yuan)(yuan)局新(xin)能源(yuan)(yuan)(yuan)和可再生能源(yuan)(yuan)(yuan)司新(xin)能源(yuan)(yuan)(yuan)處處長邢翼騰今年5月(yue)公開(kai)表示，在(zai)“十(shi)四五”期間將繼續支持在(zai)青海(hai)、新(xin)疆、甘肅、內蒙古(gu)等資源(yuan)(yuan)(yuan)優質區域(yu)，建設一定(ding)規模的光(guang)(guang)(guang)熱發(fa)(fa)(fa)(fa)電項目，發(fa)(fa)(fa)(fa)揮光(guang)(guang)(guang)熱發(fa)(fa)(fa)(fa)電的調(diao)節(jie)作用和系統支撐能力(li)，保障光(guang)(guang)(guang)熱發(fa)(fa)(fa)(fa)電產業能夠接續發(fa)(fa)(fa)(fa)展(zhan)。

因(yin)此，從整個太(tai)陽能(neng)產(chan)業來(lai)說，硅基(ji)光(guang)伏仍(reng)不(bu)能(neng)說已沒有對手(shou)。在太(tai)陽能(neng)發電(dian)行業之(zhi)外，風電(dian)、生物質(zhi)能(neng)等其他可(ke)再生能(neng)源也(ye)具有較大的發展(zhan)潛力，硅基(ji)能(neng)源并(bing)不(bu)會成為接替化石能(neng)源的唯一主力軍。

“我不支(zhi)持(chi)某類可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)(yuan)將(jiang)一家(jia)獨大(da)的觀點。”國家(jia)應對氣候(hou)變化戰略研究(jiu)(jiu)和國際合作中心首任主任、中國能(neng)源(yuan)(yuan)研究(jiu)(jiu)會常務(wu)理事李俊峰(feng)李俊峰(feng)對《財經》記(ji)者說，能(neng)源(yuan)(yuan)革命的兩大(da)支(zhi)柱(zhu)是(shi)提高能(neng)效和發(fa)展可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)(yuan)，未來的能(neng)源(yuan)(yuan)產業(ye)也不會是(shi)僅發(fa)展可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)(yuan)。

不過，光(guang)伏(fu)產業的大多(duo)數人士(shi)都認為，光(guang)伏(fu)將(jiang)(jiang)超越風電(dian)(dian)等(deng)其他(ta)可再生(sheng)能(neng)源(yuan)，成為接替化石能(neng)源(yuan)的第一主力(li)。硅料龍頭企業通(tong)威集團董事局主席(xi)劉漢元在此次全球光(guang)伏(fu)大會(hui)(hui)上表示，光(guang)伏(fu)發(fa)(fa)電(dian)(dian)資(zi)源(yuan)充足，轉換效率相對最(zui)高(gao)，將(jiang)(jiang)會(hui)(hui)占(zhan)據(ju)未來可再生(sheng)能(neng)源(yuan)來源(yuan)的60%-70%，甚(shen)至(zhi)更高(gao)；風力(li)發(fa)(fa)電(dian)(dian)占(zhan)據(ju)20%左右；剩余(yu)的10%，由水(shui)電(dian)(dian)、生(sheng)物質發(fa)(fa)電(dian)(dian)和核(he)電(dian)(dian)等(deng)發(fa)(fa)電(dian)(dian)方式組成。