太陽(yáng)能光伏發(fā)電在我國(guó)的應(yīng)用

摘 要：太陽(yáng)能光伏發(fā)電是一種清潔環(huán)保的可再生能源，被認(rèn)為是未來(lái)能源結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)和最具前景的新能源技術(shù)。我國(guó)光伏發(fā)電技術(shù)近些年取得了較快的發(fā)展，但仍處于起步階段，與歐美、日本等國(guó)家相比，規(guī)模較小，基礎(chǔ)也教薄弱。近些年來(lái)，我國(guó)政府采取了相應(yīng)的激勵(lì)政策，我國(guó)的太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)既面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，政府的扶持鼓勵(lì)又給光伏發(fā)電帶來(lái)了重大的發(fā)展機(jī)遇。

關(guān)鍵詞：太陽(yáng)能；光伏發(fā)電；清潔能源；可再生

火力發(fā)電是我國(guó)現(xiàn)有最普遍的發(fā)電形式，火力發(fā)電以油或者煤作為燃料，燃燒產(chǎn)生的硫、二氧化碳等氣體和粉塵，對(duì)環(huán)境造成污染。煤和油作為常規(guī)能源，是不可再生能源，已經(jīng)面臨著著枯竭的威脅。我國(guó)地源遼闊，太陽(yáng)能資源豐富，作為可再生的清潔能源，太陽(yáng)能是未來(lái)新能源發(fā)展的基石和重點(diǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2010～2020年之間，我國(guó)的電力供需缺口為6.4%～10.7%，太陽(yáng)能光伏發(fā)電已在未來(lái)的發(fā)電產(chǎn)業(yè)中將占據(jù)重要的位置，也將稱為我國(guó)高新技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)之一。

1 太陽(yáng)能光伏發(fā)電的原理

太陽(yáng)能光伏發(fā)電的原理是利用太陽(yáng)能電池的光伏效應(yīng)，太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)一般由太陽(yáng)能電池板、控制器、逆變器和蓄電池（組）組成。太陽(yáng)能蓄電池（組）是其的核心部件。

太陽(yáng)能光伏發(fā)電利用半導(dǎo)體的光生伏打效應(yīng)。太陽(yáng)能電池由若干個(gè)p_n結(jié)組成，吸收的太陽(yáng)能一部分轉(zhuǎn)化成為熱，另外一部分以光子的形式與組成p_n結(jié)的原子碰撞，由此產(chǎn)生了空穴對(duì)，在p_n結(jié)勢(shì)壘區(qū)內(nèi)建電場(chǎng)的作用下，將電子驅(qū)向n區(qū)，空穴驅(qū)向p區(qū)，從而使得n區(qū)有過(guò)剩的電子，p區(qū)有過(guò)剩的空穴。電場(chǎng)一部分抵消內(nèi)電場(chǎng)，還使p層帶正電，n層帶負(fù)電，n區(qū)和p區(qū)之間薄層產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，如果在p層和n層引入金屬導(dǎo)線，接通負(fù)載，在提供太陽(yáng)能的條件下，外電路就有電流通過(guò)，從而實(shí)現(xiàn)了光電轉(zhuǎn)換[1]。

2 太陽(yáng)能光伏發(fā)電在我國(guó)的發(fā)展現(xiàn)狀

太陽(yáng)能光伏發(fā)電在我國(guó)發(fā)展較晚，但是近些年在國(guó)家政策的扶持下發(fā)展迅速。上世紀(jì)60年代太陽(yáng)能電池開(kāi)始使用，80年代中期，我國(guó)光伏電池/組件達(dá)到了4.5MW，光伏產(chǎn)業(yè)正式起步，經(jīng)過(guò)十年的飛速發(fā)展，90年代中期我國(guó)光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)已經(jīng)達(dá)到了穩(wěn)定發(fā)展時(shí)期?！熬盼濉逼陂g，國(guó)家科委將太陽(yáng)能屋頂系列列入國(guó)家科技攻關(guān)計(jì)劃，深圳和北京也分別建立了17KW和7KW的光伏發(fā)電屋頂系統(tǒng)。

至2003年底，我國(guó)光伏發(fā)電系統(tǒng)裝機(jī)容量達(dá)到了45MW，2006年在國(guó)家社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)的政策下，我國(guó)太陽(yáng)能電池使用量達(dá)到了80MW。我國(guó)人民代表大會(huì)常務(wù)委員會(huì)第十四次會(huì)議通過(guò)的《中華人民共和國(guó)可再生能源法》自2006年1月1日起正式實(shí)施，國(guó)家鼓勵(lì)光伏產(chǎn)業(yè)在我國(guó)市場(chǎng)的提高量以及滿足邊遠(yuǎn)地區(qū)人民的生活生產(chǎn)年需求。雖然，近些年我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)取得了較快的發(fā)展，但是相比發(fā)達(dá)國(guó)家，發(fā)展水平仍然很低，發(fā)展速度較慢，覆蓋面較小，自動(dòng)化水平也較低，我國(guó)太陽(yáng)能光伏發(fā)電仍然面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)[2]。

3 太陽(yáng)能光伏發(fā)電存在的主要問(wèn)題

太陽(yáng)能光伏發(fā)電是將清潔、可再生能源的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，其大力發(fā)展也得到了國(guó)家相關(guān)政策的扶持，但是太陽(yáng)能光伏發(fā)電的成本問(wèn)題，是此技術(shù)發(fā)展的最大阻礙。隨著光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，光伏發(fā)電成本有所下降，但是與傳統(tǒng)發(fā)電技術(shù)相比較，仍然價(jià)格較高，光伏發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)4-5元/千瓦時(shí)，是目前火電成本的10倍左右。即使有國(guó)家補(bǔ)貼以及相關(guān)優(yōu)惠政策，但是其競(jìng)爭(zhēng)力仍然低于火力、風(fēng)力發(fā)電技術(shù)，預(yù)計(jì)2015年每千瓦時(shí)發(fā)電成本可降為1.5元人民幣以下。

4 太陽(yáng)能光伏發(fā)電在我國(guó)未來(lái)的發(fā)展

據(jù)歐洲JRC預(yù)測(cè)，到2030年太陽(yáng)能光伏發(fā)電將占據(jù)供電總量的10%以上，2040年占據(jù)總量的20%以上，至21實(shí)際沫，太陽(yáng)能發(fā)電將會(huì)占據(jù)60%的比例，太陽(yáng)能輻射能量相當(dāng)于一年能源消耗總量的3.5萬(wàn)倍，太陽(yáng)能光伏發(fā)電具有廣闊的發(fā)展前景，太陽(yáng)能光伏發(fā)電不僅會(huì)替代常規(guī)能源，而且會(huì)在能源消耗中占據(jù)主導(dǎo)地位[3]。

[參考文獻(xiàn)]

[1]秦偉，李國(guó)強(qiáng).光伏太陽(yáng)能一21世紀(jì)的能源之星[Z].新經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè).2003：44-4.6

[2]崔容強(qiáng)，喜文華，魏一康，等.太陽(yáng)能光伏發(fā)電[J].太陽(yáng)能，2004（4）：72-76.

[3]趙玉文.我國(guó)太陽(yáng)能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)探討[J].光伏技術(shù)專欄.2004（4）：19-25.