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近日，在杭州召開的第七屆中國太陽能級硅及光伏發電研討會上，來自上海交通大學太陽能研究所的崔容強教授作了題為“3S 能源方程式”的報告。崔教授幽默風趣的報告風格引發了在場聽眾的陣陣掌聲。
何為3S 能源方程式
3S 是指太陽能（SE）：Solar Energy，儲能（ST）Storage Technology，智能電網（SG）Smart Grid 的英文縮寫。方程式等式的左側是一個加法，等式的右側則是一個減法。具體公式如下：
（太陽能+ 儲能+ 智能電網）+ 其他新能源≈ 總能耗 - 化石能源 - 核能（SE + ST + SG）+ ONE ≈ WE - FE - NE
這個3S 方程式到底該如何解讀？首先我們先分解一下這個等式，對等式的構成做一個系統了解。
我們先來看等式的左側：
這個公式中的太陽能是廣義上的太陽能，即Solar Energy（SE），包括太陽能發電、水力發電、風能、太陽能熱利用、 生物質能、冰雪能等。
Storage Technology（ST）--儲能包括抽水蓄能、超級電容、蓄電池蓄能、壓縮空氣、超導儲能、太陽能制氫等，因此太陽能制氫完成后能夠完全取代天然氣。
Smart Grid（SG）-- 智能電網包括堅強電網系統和微網系統。
Other New Energy（ONE）--其他新能源包括海洋能、潮汐能、地熱能等，這些新能源所占的比例較低。
等式的右邊內容作如下注解。
總能耗（WE）：Whole Energy
Consumption，全社會總能耗 。
化石能源（FE）：Fossil Fuel Energy，煤、石油、天然氣等 。
核能（NE）：Nuclear Energy，一、二、三代核電堆技術。
由公式可以得出：太陽能、儲能、智能電網和其他新能源的有效利用，可以抵消社會發展能耗中化石能源和核能的損耗，我們希望有能夠看到我國的能源在等式左側的份額不斷增加，右側的化石能源和核能能夠不斷遞減，直至到零。
崔教授在報告中明確提出了3S 能源方程式兩個戰略目標，即：充分供應中國能源，徹底改善中國環境和創造太陽能經濟、富民強國。
圖片：西藏太陽能電站
3S 能源方程式的發展
光伏發電在中國
光伏發電的優勢在于：
（1）中國的太陽能資源最為巨大
（2）最為永續，可用光伏電生產光伏發電系統
（3）組成3S 能源系統后最為穩定
（4）光- 水- 風 結合最易實施
（5）生產和運行最清潔、最安全、最可靠、最和平
（6）生產-- 運輸-- 安裝-- 運行 最快捷（2010 年德國新增安裝8GW，2011 年預計累積安裝量可超過20GW ）
（7）工作壽命長：25 年+25 年+25 年75 年
（8）成本最低 （日本預計2017 年14日元/kwh；2025 年7 日元/kwh，中國預計2012 年1 元/kwh；2020 年0.5 元/kwh ）
因此，光伏發電所產生的社會效益也得以凸顯：
（1）立裝立用，快速緩解蔓延全國的電荒，創造農林牧漁更多的就業崗位
（2）確保國家節能減排任務提前超額完成
（3）保證我國盡快實現能源產業轉型和結構調整，大幅度減少血煤事故和油氣事故
（4）保障國家能源安全，減少對國際礦產燃料的依賴，平抑國際油價，減少能源外匯支出
（5）改善電網質量，保障電力供應，減少輸配電損失
（6）創新農林牧副漁業生產方式，提高土地利用率，為改善荒漠，改造沿海灘涂開創一條新路
（7）創造能源新經濟的繁榮，開辟新的資金流通渠道和模式
（8）更好發揮我國3S 能源產業的明顯優勢和潛在優勢，取得國際能源話語權
（9）有利于中國向世界能源高科技攀登
但是，目前中國的光伏發電依然受到某些偏見，甚至是被妖魔化了的憂慮造成的誤區的困擾。例如：光伏發電是否真的高能耗，能量投入得不償失？是否高污染，生產過程毒化環境？是否產能過剩？是否污染電網，損壞家電，無法調度？是否光污染，有失美學？是否光伏板下的土地100 年難以修復？是否成本太高，無法承受等各種憂慮。這使得大眾對光伏發電在認知上出現了很大的偏差，同時也阻礙了光伏發電的快速發展。
在這樣的情況下，我們現階段要怎樣對待光伏產業的發展呢？崔教授在報告中提出了十點對策建議：
（1）解放思想，用創新思維研究德國光伏現象，克服落后的能源觀
（2）把快速開發3S 能源系統上升為國家能源戰略，實現低碳經濟或無碳經濟
（3）確立優先發展光電、水電（尤其是抽水蓄能電站）、風電、生物電，重點發展儲能和智能電網，限制發展火電，有條件發展核電的發展方針
（4）（參照風力發電上網電價和境外上網電價法）盡快出臺便于調控的光伏上網電價法
（5）鼓勵生產和使用3S 能源的優惠法案（免稅法，輔助初裝補貼法等）
（6）調動金融業，保險業，租賃業參與3S 能源建設（提供無息或貼息貸款等）
（7）允許地方政府根據自生條件開發3S 能源，對地方政府試行3S 能源配額制
（8）積極支持民企和國企參與開發3S能源，對大型發電企業試行3S 能源配額制
（9）參照三峽經驗，在現行電價基礎上每度電征收2-3 分錢作為3S 能源附加，為加快3S 能源發展提供穩定的經濟基礎
（10）修訂國家中長期能源安全規劃，2020 年實現能源對外依存度負增長，2050年實現能源供應全部國產化
光伏發電任重道遠，崔教授在報告中呼吁" 太陽能經濟將給國民經濟帶來新的增長點，可以改變經濟增長方式，創造新的就業機會，提高國家技術水平，確保國家能源安全與產業安全。在當前極其復雜的能源形勢下，只有太陽能才能救中國。我們迫切需要" 兩彈一星" 的遠見卓識，需要" 兩彈一星"的決心和信心來大搞太陽能。"
將3s 能源方程式："（太陽能+ 儲能+ 智能電網） +其他新能源 ≈ 總能耗 - 化石能源 - 核能" 作為中國的國家能源戰略目標來審視，大規模利用太陽能，可大幅減少化石能源的使用，壓低化石能源價格，從而確保我國由高碳經濟到低碳經濟、微碳經濟、無碳經濟的發展，最后實現太陽能經濟。這是崔教授對3S 能源方程式發展的期許，也是我們對能源結構優化的期待。
據預測，到2050 年，歐洲的可再生能源所占比將達到80%，德國則是100% 使用可再生能源。" 中國考慮到實際情況，如果能達到80% 的占比也非常不錯，其中光伏要40 億KW。因此它有可能成為主力能源。到2020 年，常規能源還將占到76%，到2050年是80%，因此這30 年是重要的變革時期。" 對中國的可再生能源利用充滿信心的崔教授對中國能源格局變化給出了這樣的預測。
光伏發電在中國
光伏發電的優勢在于：
（1）中國的太陽能資源最為巨大
（2）最為永續，可用光伏電生產光伏發電系統
（3）組成3S 能源系統后最為穩定
（4）光- 水- 風 結合最易實施
（5）生產和運行最清潔、最安全、最可靠、最和平
（6）生產-- 運輸-- 安裝-- 運行 最快捷（2010 年德國新增安裝8GW，2011 年預計累積安裝量可超過20GW ）
（7）工作壽命長：25 年+25 年+25 年75 年
（8）成本最低 （日本預計2017 年14日元/kwh；2025 年7 日元/kwh，中國預計2012 年1 元/kwh；2020 年0.5 元/kwh ）
因此，光伏發電所產生的社會效益也得以凸顯：
（1）立裝立用，快速緩解蔓延全國的電荒，創造農林牧漁更多的就業崗位
（2）確保國家節能減排任務提前超額完成
（3）保證我國盡快實現能源產業轉型和結構調整，大幅度減少血煤事故和油氣事故
（4）保障國家能源安全，減少對國際礦產燃料的依賴，平抑國際油價，減少能源外匯支出
（5）改善電網質量，保障電力供應，減少輸配電損失
（6）創新農林牧副漁業生產方式，提高土地利用率，為改善荒漠，改造沿海灘涂開創一條新路
（7）創造能源新經濟的繁榮，開辟新的資金流通渠道和模式
（8）更好發揮我國3S 能源產業的明顯優勢和潛在優勢，取得國際能源話語權
（9）有利于中國向世界能源高科技攀登
但是，目前中國的光伏發電依然受到某些偏見，甚至是被妖魔化了的憂慮造成的誤區的困擾。例如：光伏發電是否真的高能耗，能量投入得不償失？是否高污染，生產過程毒化環境？是否產能過剩？是否污染電網，損壞家電，無法調度？是否光污染，有失美學？是否光伏板下的土地100 年難以修復？是否成本太高，無法承受等各種憂慮。這使得大眾對光伏發電在認知上出現了很大的偏差，同時也阻礙了光伏發電的快速發展。
在這樣的情況下，我們現階段要怎樣對待光伏產業的發展呢？崔教授在報告中提出了十點對策建議：
（1）解放思想，用創新思維研究德國光伏現象，克服落后的能源觀
（2）把快速開發3S 能源系統上升為國家能源戰略，實現低碳經濟或無碳經濟
（3）確立優先發展光電、水電（尤其是抽水蓄能電站）、風電、生物電，重點發展儲能和智能電網，限制發展火電，有條件發展核電的發展方針
（4）（參照風力發電上網電價和境外上網電價法）盡快出臺便于調控的光伏上網電價法
（5）鼓勵生產和使用3S 能源的優惠法案（免稅法，輔助初裝補貼法等）
（6）調動金融業，保險業，租賃業參與3S 能源建設（提供無息或貼息貸款等）
（7）允許地方政府根據自生條件開發3S 能源，對地方政府試行3S 能源配額制
（8）積極支持民企和國企參與開發3S能源，對大型發電企業試行3S 能源配額制
（9）參照三峽經驗，在現行電價基礎上每度電征收2-3 分錢作為3S 能源附加，為加快3S 能源發展提供穩定的經濟基礎
（10）修訂國家中長期能源安全規劃，2020 年實現能源對外依存度負增長，2050年實現能源供應全部國產化
光伏發電任重道遠，崔教授在報告中呼吁" 太陽能經濟將給國民經濟帶來新的增長點，可以改變經濟增長方式，創造新的就業機會，提高國家技術水平，確保國家能源安全與產業安全。在當前極其復雜的能源形勢下，只有太陽能才能救中國。我們迫切需要" 兩彈一星" 的遠見卓識，需要" 兩彈一星"的決心和信心來大搞太陽能。"
將3s 能源方程式："（太陽能+ 儲能+ 智能電網） +其他新能源 ≈ 總能耗 - 化石能源 - 核能" 作為中國的國家能源戰略目標來審視，大規模利用太陽能，可大幅減少化石能源的使用，壓低化石能源價格，從而確保我國由高碳經濟到低碳經濟、微碳經濟、無碳經濟的發展，最后實現太陽能經濟。這是崔教授對3S 能源方程式發展的期許，也是我們對能源結構優化的期待。
光伏產業和其它可再生能源一樣，也將歷經三個發展階段：即從補充能源到替代能源，到2050 年成為主力能源。其中值得注意的是，3S 能源包括水力，但不包括核能。
崔教授在報告中特別強調的是光伏發電在這個方程式中的重要作用，他說：" 在3S能源中，光伏是主導地位，這個是毋庸置疑的。雖然現在有不同的排序方式，甚至把光熱發電排到光伏發電前面去了，這絕對是錯誤的。"
針對光伏發電，崔教授在報告中做了系統的闡述。
圖片：世界最大潮汐能渦輪機
5 種光伏發電的形式
在"3S 能源方程式" 的報告中，崔教授特別提出了5 種光伏發電的形式，分別為：
獨立電站、屋頂電站、荒漠電站、濱海電站以及道路天棚電站。
崔教授認為，獨立電站可和分布式發電結合起來。日本有近1 億3 千萬人口，他們提出一千兩百萬屋頂太陽能計劃。而中國有13 億人口，按照十分之一的比例，該不該提出億萬個太陽能屋頂計劃才能夠滿足中國的需要呢？
實際上，美國、日本、歐洲等國家都提出過千萬屋頂計劃，所以太陽能屋頂電站是歷史的必然。崔教授等人曾在世界自然基金會（WWF）的資助下，向上海市政府提交了十萬屋頂電站預可行性研究報告。他風趣地說道：" 今年不搞，明年搞，明年不搞，后年搞。你們不搞，終歸有人搞。" 引發全場笑聲一片。
荒漠太陽能電站能夠得到有效發展的話，不但可以和種植、養殖相結合，還可能使沙漠最終變成良田，甚至變成城市。但是越是美好的事情發展越是有阻力重重，崔教授在報告中強調說：中國的沙漠不是美國的沙漠、更不是非洲的沙漠。中國沙漠溫差大，風沙大，是對聚光熱發電嚴重的挑戰。如果沒有長期的檢測數據等，可能根本不能建造荒漠電站。
濱海電站顧名思義就是在靠近沿海城市，利用海賓灘涂建造光伏電站，可就近直接為城市供電，并可實現光伏制氫，開創氫能經濟。崔教授認為，這也是國家必然要走的道路。
此外，中國有10 萬公里鐵路以及150萬公里公路，如果兩者都相加上光伏天棚，完全可以滿足中國的電力供應需求，甚至還有富余。道路天棚光伏電站的建設可自然形成堅強電網。而最近在比利時隧道上安裝的太陽能電板就是最佳的例證。縱觀人類交通發展，交通電氣化將是歷史的必然。
圖片：海洋能
光伏發電在中國
光伏發電的優勢在于：
（1）中國的太陽能資源最為巨大
（2）最為永續，可用光伏電生產光伏發電系統
（3）組成3S 能源系統后最為穩定
（4）光- 水- 風 結合最易實施
（5）生產和運行最清潔、最安全、最可靠、最和平
（6）生產-- 運輸-- 安裝-- 運行 最快捷（2010 年德國新增安裝8GW，2011 年預計累積安裝量可超過20GW ）
（7）工作壽命長：25 年+25 年+25 年75 年
（8）成本最低 （日本預計2017 年14日元/kwh；2025 年7 日元/kwh，中國預計2012 年1 元/kwh；2020 年0.5 元/kwh ）
因此，光伏發電所產生的社會效益也得以凸顯：
（1）立裝立用，快速緩解蔓延全國的電荒，創造農林牧漁更多的就業崗位
（2）確保國家節能減排任務提前超額完成
（3）保證我國盡快實現能源產業轉型和結構調整，大幅度減少血煤事故和油氣事故
（4）保障國家能源安全，減少對國際礦產燃料的依賴，平抑國際油價，減少能源外匯支出
（5）改善電網質量，保障電力供應，減少輸配電損失
（6）創新農林牧副漁業生產方式，提高土地利用率，為改善荒漠，改造沿海灘涂開創一條新路
（7）創造能源新經濟的繁榮，開辟新的資金流通渠道和模式
（8）更好發揮我國3S 能源產業的明顯優勢和潛在優勢，取得國際能源話語權
（9）有利于中國向世界能源高科技攀登
但是，目前中國的光伏發電依然受到某些偏見，甚至是被妖魔化了的憂慮造成的誤區的困擾。例如：光伏發電是否真的高能耗，能量投入得不償失？是否高污染，生產過程毒化環境？是否產能過剩？是否污染電網，損壞家電，無法調度？是否光污染，有失美學？是否光伏板下的土地100 年難以修復？是否成本太高，無法承受等各種憂慮。這使得大眾對光伏發電在認知上出現了很大的偏差，同時也阻礙了光伏發電的快速發展。
在這樣的情況下，我們現階段要怎樣對待光伏產業的發展呢？崔教授在報告中提出了十點對策建議：
（1）解放思想，用創新思維研究德國光伏現象，克服落后的能源觀
（2）把快速開發3S 能源系統上升為國家能源戰略，實現低碳經濟或無碳經濟
（3）確立優先發展光電、水電（尤其是抽水蓄能電站）、風電、生物電，重點發展儲能和智能電網，限制發展火電，有條件發展核電的發展方針
（4）（參照風力發電上網電價和境外上網電價法）盡快出臺便于調控的光伏上網電價法
（5）鼓勵生產和使用3S 能源的優惠法案（免稅法，輔助初裝補貼法等）
（6）調動金融業，保險業，租賃業參與3S 能源建設（提供無息或貼息貸款等）
（7）允許地方政府根據自生條件開發3S 能源，對地方政府試行3S 能源配額制
（8）積極支持民企和國企參與開發3S能源，對大型發電企業試行3S 能源配額制
（9）參照三峽經驗，在現行電價基礎上每度電征收2-3 分錢作為3S 能源附加，為加快3S 能源發展提供穩定的經濟基礎
（10）修訂國家中長期能源安全規劃，2020 年實現能源對外依存度負增長，2050年實現能源供應全部國產化
光伏發電任重道遠，崔教授在報告中呼吁" 太陽能經濟將給國民經濟帶來新的增長點，可以改變經濟增長方式，創造新的就業機會，提高國家技術水平，確保國家能源安全與產業安全。在當前極其復雜的能源形勢下，只有太陽能才能救中國。我們迫切需要" 兩彈一星" 的遠見卓識，需要" 兩彈一星"的決心和信心來大搞太陽能。"
將3s 能源方程式："（太陽能+ 儲能+ 智能電網） +其他新能源 ≈ 總能耗 - 化石能源 - 核能" 作為中國的國家能源戰略目標來審視，大規模利用太陽能，可大幅減少化石能源的使用，壓低化石能源價格，從而確保我國由高碳經濟到低碳經濟、微碳經濟、無碳經濟的發展，最后實現太陽能經濟。這是崔教授對3S 能源方程式發展的期許，也是我們對能源結構優化的期待。
光伏發電的優勢在于：
（1）中國的太陽能資源最為巨大
（2）最為永續，可用光伏電生產光伏發電系統
（3）組成3S 能源系統后最為穩定
（4）光- 水- 風 結合最易實施
（5）生產和運行最清潔、最安全、最可靠、最和平
（6）生產-- 運輸-- 安裝-- 運行 最快捷（2010 年德國新增安裝8GW，2011 年預計累積安裝量可超過20GW ）
（7）工作壽命長：25 年+25 年+25 年75 年
（8）成本最低 （日本預計2017 年14日元/kwh；2025 年7 日元/kwh，中國預計2012 年1 元/kwh；2020 年0.5 元/kwh ）
因此，光伏發電所產生的社會效益也得以凸顯：
（1）立裝立用，快速緩解蔓延全國的電荒，創造農林牧漁更多的就業崗位
（2）確保國家節能減排任務提前超額完成
（3）保證我國盡快實現能源產業轉型和結構調整，大幅度減少血煤事故和油氣事故
（4）保障國家能源安全，減少對國際礦產燃料的依賴，平抑國際油價，減少能源外匯支出
（5）改善電網質量，保障電力供應，減少輸配電損失
（6）創新農林牧副漁業生產方式，提高土地利用率，為改善荒漠，改造沿海灘涂開創一條新路
（7）創造能源新經濟的繁榮，開辟新的資金流通渠道和模式
（8）更好發揮我國3S 能源產業的明顯優勢和潛在優勢，取得國際能源話語權
（9）有利于中國向世界能源高科技攀登
但是，目前中國的光伏發電依然受到某些偏見，甚至是被妖魔化了的憂慮造成的誤區的困擾。例如：光伏發電是否真的高能耗，能量投入得不償失？是否高污染，生產過程毒化環境？是否產能過剩？是否污染電網，損壞家電，無法調度？是否光污染，有失美學？是否光伏板下的土地100 年難以修復？是否成本太高，無法承受等各種憂慮。這使得大眾對光伏發電在認知上出現了很大的偏差，同時也阻礙了光伏發電的快速發展。
在這樣的情況下，我們現階段要怎樣對待光伏產業的發展呢？崔教授在報告中提出了十點對策建議：
（1）解放思想，用創新思維研究德國光伏現象，克服落后的能源觀
（2）把快速開發3S 能源系統上升為國家能源戰略，實現低碳經濟或無碳經濟
（3）確立優先發展光電、水電（尤其是抽水蓄能電站）、風電、生物電，重點發展儲能和智能電網，限制發展火電，有條件發展核電的發展方針
（4）（參照風力發電上網電價和境外上網電價法）盡快出臺便于調控的光伏上網電價法
（5）鼓勵生產和使用3S 能源的優惠法案（免稅法，輔助初裝補貼法等）
（6）調動金融業，保險業，租賃業參與3S 能源建設（提供無息或貼息貸款等）
（7）允許地方政府根據自生條件開發3S 能源，對地方政府試行3S 能源配額制
（8）積極支持民企和國企參與開發3S能源，對大型發電企業試行3S 能源配額制
（9）參照三峽經驗，在現行電價基礎上每度電征收2-3 分錢作為3S 能源附加，為加快3S 能源發展提供穩定的經濟基礎
（10）修訂國家中長期能源安全規劃，2020 年實現能源對外依存度負增長，2050年實現能源供應全部國產化
光伏發電任重道遠，崔教授在報告中呼吁" 太陽能經濟將給國民經濟帶來新的增長點，可以改變經濟增長方式，創造新的就業機會，提高國家技術水平，確保國家能源安全與產業安全。在當前極其復雜的能源形勢下，只有太陽能才能救中國。我們迫切需要" 兩彈一星" 的遠見卓識，需要" 兩彈一星"的決心和信心來大搞太陽能。"
將3s 能源方程式："（太陽能+ 儲能+ 智能電網） +其他新能源 ≈ 總能耗 - 化石能源 - 核能" 作為中國的國家能源戰略目標來審視，大規模利用太陽能，可大幅減少化石能源的使用，壓低化石能源價格，從而確保我國由高碳經濟到低碳經濟、微碳經濟、無碳經濟的發展，最后實現太陽能經濟。這是崔教授對3S 能源方程式發展的期許，也是我們對能源結構優化的期待。
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