太陽(yáng)能光伏發(fā)電

太陽(yáng)能光伏發(fā)電
　　光伏發(fā)電是根據(jù)光生伏打效應(yīng)原理，利用太陽(yáng)電池將太陽(yáng)光能直接轉(zhuǎn)化為電能。不論是獨(dú)立使用還是并網(wǎng)發(fā)電，光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽(yáng)電池板（組件）、控制器和逆變器三大部分組成，它們主要由電子元器件構(gòu)成，不涉及機(jī)械部件，所以，光伏發(fā)電設(shè)備極為精煉，可靠穩(wěn)定壽命長(zhǎng)、安裝維護(hù)簡(jiǎn)便。理論上講，光伏發(fā)電技術(shù)可以用于任何需要電源的場(chǎng)合，上至航天器，下至家用電源，大到兆瓦級(jí)電站，小到玩具，光伏電源可以無(wú)處不在。
太陽(yáng)能光伏發(fā)電分類(lèi)
　　英文名稱(chēng)：Solar photovoltaics (PV)
　　太陽(yáng)能發(fā)電分光熱發(fā)電和光伏發(fā)電。不論產(chǎn)銷(xiāo)量、發(fā)展速度和發(fā)展前景、光熱發(fā)電都趕不上光伏發(fā)電。可能因光伏發(fā)電普及較廣而接觸光熱發(fā)電較少，通常民間所說(shuō)的太陽(yáng)能發(fā)電往往指的就是太陽(yáng)能光伏發(fā)電，簡(jiǎn)稱(chēng)光電。
　　太陽(yáng)能光伏發(fā)電分為獨(dú)立光伏發(fā)電與并網(wǎng)光伏發(fā)電：
　　1、獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)也叫離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)。主要由太陽(yáng)能電池組件、控制器、蓄電池組成，若要為交流負(fù)載供電，還需要配置交流逆變器。
　　2、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)就是太陽(yáng)能組件產(chǎn)生的直流電經(jīng)過(guò)并網(wǎng)逆變器轉(zhuǎn)換成符合市電電網(wǎng)要求的交流電這后直接接入公共電網(wǎng)。并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)有集中式大型并網(wǎng)光伏電站一般都是國(guó)家級(jí)電站，主要特點(diǎn)是將所發(fā)電能直接輸送到電網(wǎng)，由電網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)配向用戶供電。但這種電站投資大、建設(shè)周期長(zhǎng)、占地面積大，目前還沒(méi)有太大發(fā)展。而分散式小型并網(wǎng)光伏系統(tǒng)，特別是光伏建筑一體化發(fā)電系統(tǒng)，由于投資小、建設(shè)快、占地面積小、政策支持力度大等優(yōu)點(diǎn)，是目前并網(wǎng)光伏發(fā)電的主流。
用途
　　目前，光伏發(fā)電產(chǎn)品主要用于三大方面：
一是為無(wú)電場(chǎng)合提供電源
　　主要為廣大無(wú)電地區(qū)居民生活生產(chǎn)提供電力，還有微波中繼電源等，另外，還包括一些移動(dòng)電源和備用電源；
二是太陽(yáng)能日用電子產(chǎn)品
　　如各類(lèi)太陽(yáng)能充電器、太陽(yáng)能路燈和太陽(yáng)能草地廠各種燈具等；
三是并網(wǎng)發(fā)電
　　這在發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)大面積推廣實(shí)施。我國(guó)并網(wǎng)發(fā)電還未起步，不過(guò)，2008年北京“綠色奧運(yùn)”部分用電由太陽(yáng)能發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電提供。
太陽(yáng)能光伏發(fā)電的最基本元件
　　是太陽(yáng)電池（片），有單晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜電池等。目前，單晶和多晶電池用量最大，非晶電池用于一些小系統(tǒng)和計(jì)算器輔助電源等。晶體硅電池效率在16－18%左右。由一個(gè)或多個(gè)太陽(yáng)電池片組成的太陽(yáng)能電池板稱(chēng)為光伏組件。2002年全球太陽(yáng)電池和光伏組件產(chǎn)量約600MW，其中日本占45%，美國(guó)25%，歐洲約22%。日本是光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展最快的因家，在不到10年的時(shí)間里超過(guò)了美國(guó)，2001年世界10大太陽(yáng)電池生產(chǎn)廠，日本就有4家，分別是夏普、京都陶瓷、三洋和三菱。歐美發(fā)達(dá)國(guó)家大都制訂了“陽(yáng)光計(jì)劃”，并采取措施鼓勵(lì)居民安裝太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，比如部分贈(zèng)款、無(wú)息貸款和“種子基金”等，并以高出普通電價(jià)幾倍的價(jià)格購(gòu)買(mǎi)居民家中多余的太陽(yáng)能電量。
發(fā)展現(xiàn)狀
　　近幾年國(guó)際上光伏發(fā)電快速發(fā)展，世界上已經(jīng)建成了10多座兆瓦級(jí)光伏發(fā)電系統(tǒng)，6個(gè)兆瓦級(jí)的聯(lián)網(wǎng)光伏電站。美國(guó)是最早制定光伏發(fā)電的發(fā)展規(guī)劃的國(guó)家。1997年又提出“百萬(wàn)屋頂”計(jì)劃。日本1992年啟動(dòng)了新陽(yáng)光計(jì)劃，到2003年日本光伏組件生產(chǎn)占世界的50%，世界前10大廠商有4家在日本。而德國(guó)新可再生能源法規(guī)定了光伏發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)，大大推動(dòng)了光伏市場(chǎng)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，使德國(guó)成為繼日本之后世界光伏發(fā)電發(fā)展最快的國(guó)家。瑞士、法國(guó)、意大利、西班牙、芬蘭等國(guó)，也紛紛制定光伏發(fā)展計(jì)劃，并投巨資進(jìn)行技術(shù)開(kāi)發(fā)和加速工業(yè)化進(jìn)程。
中國(guó)太陽(yáng)能發(fā)展現(xiàn)狀
中國(guó)太陽(yáng)能資源
　　中國(guó)太陽(yáng)能資源非常豐富，理論儲(chǔ)量達(dá)每年17000億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。太陽(yáng)能資源開(kāi)發(fā)利用的潛力非常廣闊。中國(guó)地處北半球，南北距離和東西距離都在5000公里以上。在中國(guó)廣闊的土地上，有著豐富的太陽(yáng)能資源。大多數(shù)地區(qū)年平均日輻射量在每平方米4千瓦時(shí)以上，西藏日輻射量最高達(dá)每平米7千瓦時(shí)。年日照時(shí)數(shù)大于2000小時(shí)。與同緯度的其他國(guó)家相比，與美國(guó)相近，比歐洲、日本優(yōu)越得多，因而有巨大的開(kāi)發(fā)潛能。
發(fā)展現(xiàn)狀
　　中國(guó)光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)于20世紀(jì)70年代起步，90年代中期進(jìn)入穩(wěn)步發(fā)展時(shí)期。太陽(yáng)電池及組件產(chǎn)量逐年穩(wěn)步增加。經(jīng)過(guò)30多年的努力，已迎來(lái)了快速發(fā)展的新階段。在“光明工程”先導(dǎo)項(xiàng)目和“送電到鄉(xiāng)”工程等國(guó)家項(xiàng)目及世界光伏市場(chǎng)的有力拉動(dòng)下，我國(guó)光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展。
　　到2007年年底，全國(guó)光伏系統(tǒng)的累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到10萬(wàn)千瓦（100MW），從事太陽(yáng)能電池生產(chǎn)的企業(yè)達(dá)到50余家，太陽(yáng)能電池生產(chǎn)能力達(dá)到290萬(wàn)千瓦（2900MW），太陽(yáng)能電池年產(chǎn)量達(dá)到1188MW，超過(guò)日本和歐洲，并已初步建立起從原材料生產(chǎn)到光伏系統(tǒng)建設(shè)等多個(gè)環(huán)節(jié)組成的完整產(chǎn)業(yè)鏈，特別是多晶硅材料生產(chǎn)取得了重大進(jìn)展，突破了年產(chǎn)千噸大關(guān)，沖破了太陽(yáng)能電池原材料生產(chǎn)的瓶頸制約，為我國(guó)光伏發(fā)電的規(guī)模化發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。2007年是我國(guó)太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的一年。受益于太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)期利好，整個(gè)光伏產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)了前所未有的投資熱潮。
未來(lái)趨勢(shì)
　　太陽(yáng)能光伏發(fā)電在不遠(yuǎn)的將來(lái)會(huì)占據(jù)世界能源消費(fèi)的重要席位，不但要替代部分常規(guī)能源，而且將成為世界能源供應(yīng)的主體。預(yù)計(jì)到2030年，可再生能源在總能源結(jié)構(gòu)中將占到30%以上，而太陽(yáng)能光伏發(fā)電在世界總電力供應(yīng)中的占比也將達(dá)到10%以上；到2040年，可再生能源將占總能耗的50%以上，太陽(yáng)能光伏發(fā)電將占總電力的20%以上；到21世紀(jì)末，可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中將占到80%以上，太陽(yáng)能發(fā)電將占到60%以上。這些數(shù)字足以顯示出太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景及其在能源領(lǐng)域重要的戰(zhàn)略地位。
　　根據(jù)《可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》，到2020年，我國(guó)力爭(zhēng)使太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到1.8GW（百萬(wàn)千瓦），到2050年將達(dá)到600GW（百萬(wàn)千瓦）。預(yù)計(jì)，到2050年，中國(guó)可再生能源的電力裝機(jī)將占全國(guó)電力裝機(jī)的25%，其中光伏發(fā)電裝機(jī)將占到5%。未來(lái)十幾年，我國(guó)太陽(yáng)能裝機(jī)容量的復(fù)合增長(zhǎng)率將高達(dá)25%以上。
　　獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)也叫離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)。主要由太陽(yáng)能電池組件、控制器、蓄電池組成，若要為交流負(fù)載供電，還需要配置交流逆變器。