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由于能源消费的快速增长，环境问题日益严峻，尤其是大气污染状况日益严重，影响经济发展和人民的生活健康。随着我国经济的高速发展，能耗的大幅度增加，能源和环境对可持续发展的约束越来越严重。因此，大力开发太阳能、风能、地热能和海洋能等可再生能源利用技术将成为减少环境污染的重要措施，同时也是保证我国能源供应安全和可持续发展的必然选择。 太阳能是一种可利用的非常宝贵的可再生能源，相对于人类发展历史而言是一种取之不尽、用之不竭的清洁能源。在全球气候变暖、人类生态环境恶化、常规能源资源短缺并造成环境污染的形势下，太阳能光伏发电技术普遍得到各国政府的重视和支持。迄今为止，太阳能的开发和利用已经历了几十年的发展，逐渐成为绿色领域的前沿技术。 在技术进步的推动和逐步完善的法规政策的强力驱动下，光伏产业自1990年代后半期起进入了快速发展时期。近几年，随着光伏组件成本的不断下降，光伏市场发展迅速，光伏发电由边远地区和特殊应用向城市应用过渡。由补充能源向替代能源过渡，人类社会向可持续发展的能源体系过渡。并网光伏发电在整个可再生能源技术中也是增长最快的技术，成为世界最关注的可再生能源之一，并成为电力工业的重要组成部分。
尽管我国是太阳能产品制造大国，不过我国太阳能产品只用于出口。在2010年时，全球太阳能光 伏电池年产量1600万千瓦，其中我国年产量1000万千瓦。而到2010年，全球光伏发电总装机容量超过4000万千瓦，主要应用市场在德国、西班牙、日本、意大利，其中德国2010年新增装机容量700万千瓦。不过，我国太阳能资源十分丰富，适宜太阳能发电的国土面积和建筑物受光面积也很大，其中，青藏高原、黄土高原、冀北高原、内蒙古高原等太阳能资源丰富地区占到陆地国土面积的三分之二，具有大规模开发利用太阳能的资源潜力。
据有关资料报道，我国人均能源探明储量只有135t标准煤，仅相当于世界人均拥有量264t标准煤的51%。通过1999年中国一次能源资源储量和世界平均储量的对比情况看，中国的一次能源资源的储量远低于世界的平均水平。同时我国是一个能源产生和消费大国。2006年一次能源消费总量为24.6亿吨标准煤，比2005年增长9.3%。在经济快速增长的拉动下，中国能源的生产和消费高幅度增长，中国已经成为世界第二大能源生产国和消费国。根据中国电力科学院预测，我国电力供应缺口在2010年约为37GW，2020年预计为102GW。
常规化石燃料资源在地球中的储量是有限的。随着大规模工业开采和不断增长的能源消费需求，全球的化石燃料资源正在加速枯竭，全世界都面临着化石能源资源日益枯竭的巨大压力。按照目前的经济发展趋势和中国的资源情况，2010年和2020年的电力供应单靠传统的煤炭、水、核能是不够的。目前我国探明的煤炭资源将在81年内采光，石油资源将在未来15年左右枯竭，天然气资源也将在未来30年用尽。根据近年来中国能源消费总量的增长情况分析，其增长速度大于2020年GDP翻两番、能源翻一番的规划速度，我国人口众多，人均能源资源占有量非常低。说明中国的能源形势比世界能源形势要严峻得多，同时也清楚的表明，中国可再生能源的替代形势比世界要严峻得多、紧迫得多。
“十一五”开局以来，在经济快速增长的拉动下，煤炭消费约占商品能源消费构成的75%，已成为我国大气污染的主要来源。中国是世界SO2排放最为严重的国家，因而也是酸雨污染最严重的国家。煤炭燃烧排放的污染物占全国同类排放物的比例SO2为87%，CO2为71%，NOx为67%，烟尘为60%。2007年，除中国SO2排放持续为世界第一外，中国CO2排放也超过美国，成为世界第一。这给中国节能减排、改善能源结构以及能源可持续发展带来了巨大压力。加快可再生能源发展，优化能源消费结构，增加清洁能源比例，减少温室气体和有害气体排放是中国能源和环境可持续发展的当务之急。
