太陽能光伏發(fā)電技術(shù)

【摘 要】能源是社會和經(jīng)濟發(fā)展的重要保障，大力開發(fā)可再生能源是解決能源危機的主要途徑。太陽能光伏發(fā)電是一種最具可持續(xù)發(fā)展理想特征的可再生能源發(fā)電技術(shù)，近年來我國政府也相繼出臺了一系列鼓勵和支持太陽能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策法規(guī)，使得太陽能光伏產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，光伏發(fā)電技術(shù)和應(yīng)用水平不斷提高，應(yīng)用范圍逐步擴大，我國光伏發(fā)電的前景十分廣闊。隨著化石能源消耗的不斷增長，世界性的能源危機和環(huán)境問題已經(jīng)日益突出。在綠色可再生能源中，太陽能憑借其存儲量無限、清潔安全以及易于獲取等獨特優(yōu)點而受到了世界各國科研領(lǐng)域的普遍關(guān)注，太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用更是普遍關(guān)注的焦點。我國化石能源相對貧乏而能源消耗量巨大，因此展開對太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的研究和應(yīng)用上的普及對我國未來的經(jīng)濟發(fā)展有著非常重要的戰(zhàn)略意義。一套基本的光伏發(fā)電系統(tǒng)一般由太陽能電池板、蓄電池、直流控制系統(tǒng)和逆變器組成。其中，直流控制系統(tǒng)是光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心部分。

【關(guān)鍵詞】太陽能光伏發(fā)電；光伏電池

將光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿墓夥夹g(shù)是一項非常重要的技術(shù)。相對而言，目前這項技術(shù)的發(fā)展還處在初期階段，到2030年之后將會有很穩(wěn)定和很高的增長率，會成為可行的電力供應(yīng)者。

光伏發(fā)電技術(shù)已有幾十年的發(fā)展歷史，全世界的光伏實驗室也有幾百家，一直處于一種高研究、低生產(chǎn)的狀態(tài)，不乏出色的科研人才。在國內(nèi)，雖然光伏產(chǎn)業(yè)在近幾年有了很大發(fā)展，但大多技術(shù)落后、設(shè)備陳舊，而且多數(shù)是直接引進技術(shù)和人才，這個局面直接限制了我國光伏科研水平的提高。

日本從1995年開始就已經(jīng)實施了政府對光伏發(fā)電的補助計劃，從而促使日本的光伏產(chǎn)業(yè)在后來幾年的時間里，得到了長足的發(fā)展，太陽能電池產(chǎn)量幾乎占了全球總產(chǎn)量的1/2；德國也出臺了對光伏產(chǎn)業(yè)的優(yōu)惠政策，使光伏產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展壯大，目前德國太陽能電池的產(chǎn)量已經(jīng)超過全球產(chǎn)量的1/4。從日本、德國的例子來看，在這個領(lǐng)域，政府的推動非常重要?，F(xiàn)在，西班牙、美國各州以及其他許多發(fā)達國家都開始用政策激勵的方式大規(guī)模發(fā)展本國的光伏產(chǎn)業(yè)。中國雖然是發(fā)展中國家，但政府歷來重視新能源的開發(fā)和利用，《可再生能源法》這時候能夠出臺也是順應(yīng)了時代要求，時機選擇非常準確，充分證明了中國政府在能源和環(huán)保問題上的態(tài)度是明智的。

作為屋頂光伏發(fā)電工程的主角，上海市政府、江蘇省政府等無疑為國內(nèi)各省的光伏普及做了表率。但有關(guān)專家們認為，光伏發(fā)電因為成本高而無法與常規(guī)能源競爭的時候，政府采用的補貼電價、規(guī)定電網(wǎng)企業(yè)收購比例等扶持辦法，對啟動光伏發(fā)電規(guī)模市場將起到很好的帶頭、促進作用。

其實，此種方法在國外早就有了先例。2004年，德國實施“購電法”安裝了10萬個太陽能屋頂；日本采用“補貼法”安裝了近7萬個太陽能屋頂，并計劃到2010年，安裝100萬個太陽能屋頂；此外，美國加州50%的新建住宅都要安裝太陽能屋頂；西班牙、意大利等許多發(fā)達國家先后出臺高價收購太陽能光伏電力的政策，鼓勵居民安裝太陽能屋頂。據(jù)了解，“上海十萬太陽能屋頂計劃”很可能采用日本的模式---初裝“補貼法”，這正是“他山之石，可以攻玉”之所在。

國外的實踐證明，光伏發(fā)電的成本在技術(shù)發(fā)展的推動下，正在努力突破高成本的制約瓶頸。如果在技術(shù)和規(guī)模上再有大的突破，中國的光伏產(chǎn)業(yè)趕超日本、歐洲等國家將大有可能。有專家預(yù)測，在“十一五”期間，很可能會出現(xiàn)國外光伏產(chǎn)業(yè)鏈大規(guī)模向中國轉(zhuǎn)移的浪潮，這無疑會給中國經(jīng)濟注入新的活力因素。光伏發(fā)電有望在30年內(nèi)成為中國重要的電力能源之一。

中國光伏，由說到做

2008年北京奧運會提出了“綠色奧運、科技奧運、人文奧運”的理念，光伏發(fā)電開始融入奧運建筑。目前，環(huán)保、健康已經(jīng)成為每個中國人關(guān)注的話題。

清華大學BP清潔能源研究和教育中心主任李鉦認為，全球問題是氣候問題，但對中國來說，常規(guī)的污染是主要問題。據(jù)了解，我國雖然不是全球最大的汽車使用國，卻是全球第二大石油消耗國。從我國單車油耗量來看，我國平均單車所耗油的實際值是2.28噸，比美國高10%～20%，比日本高出1倍。不可否認，中國正在一天天地繁榮起來，但同時環(huán)境污染也在一天天加劇。全國大多數(shù)地區(qū)較差的空氣質(zhì)量就是我們依賴煤炭、石油等燃料的恒定指示物。

上海等城市的太陽能屋頂工程，無疑在能源應(yīng)用方面邁出了很大一步。據(jù)了解，僅上海的“十萬屋頂”并網(wǎng)光伏系統(tǒng)，每年至少發(fā)電4.3億千瓦時，這不啻為一個天文數(shù)字。據(jù)相關(guān)部門統(tǒng)計，每生產(chǎn)1千瓦時電，大約需要350克左右的煤，4.3億千瓦時電就相當于給能源緊缺的中國每年節(jié)省2萬噸左右的煤炭資源。

由深圳市政府投資6188萬元建設(shè)的太陽能光伏電站，是目前亞洲最大的并網(wǎng)太陽能光伏電站，它的建成昭示著我國利用太陽能發(fā)電的美好前景。該電站于今年2月開始承建，8月建成發(fā)電。電站采用國際上最先進而又成熟的技術(shù)，迄今運行狀況良好，并通過業(yè)主、設(shè)計、監(jiān)理、質(zhì)檢、供電等相關(guān)部門的驗收。電站總?cè)萘窟_1兆瓦（即MWp，太陽能光伏發(fā)電專業(yè)術(shù)語），年發(fā)電能力約為100萬千瓦時，運行20年后仍具發(fā)電能力。專家們稱，這一電站是我國并網(wǎng)光伏發(fā)電領(lǐng)域的成功典范，填補了我國在大型并網(wǎng)光伏電站設(shè)計和建設(shè)的空白，具有里程碑式的意義。

從《可再生能源法》的頒布到“十萬屋頂工程”的啟動，再到太陽能光伏電站的建立，中國的光伏產(chǎn)業(yè)已經(jīng)從“說”走向了“做”，把建設(shè)“綠色城市”、“可持續(xù)發(fā)展”城市真正的第一次落在了實處，也是中國太陽能發(fā)電普及應(yīng)用的添彩之筆。

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