太阳能光伏发电技术现状分析

太阳能光伏发电技术现状分析

林万佳

（广西建工集团第二安装建设有限公司广西柳州545006）

摘要：虽然我国太阳能光伏发电行业经过多年的发展取得丰硕的成果，但是光伏发电技术水平依然和国外存在一定差距，特别在技术研发方面，需要进一步投入，降低发电成本，提高太阳能利用效率。

关键词：太阳能光伏发电技术；现状；分析

太阳能光伏发电的显著特点随着时代的发展得到越来越明显的体现。特别地，在我国的偏远山区、农村等地方都因此而用上了电。另外因为其巨大的额外价值，使其拥有巨大的经济效益。所以，不能简单的只想到单位发电成本，要从减少二氧化碳与污染物的排放，安全高效地能源利用以及边远农村地区的受益来看，太阳能光伏发电无疑是最佳选择。总之，太阳能光伏发电的发展可以让世界环境更加美化，人民生活更加幸福，太阳能光伏发电这种清洁环保能源势必会在各个领域得到大面积的推广和应用，为我国的绿色电力工程起到积极的推动作用。

1太阳能光伏发电技术介绍

太阳能光伏发电系统的组成主要有三大结构，分别是太阳能电池板、逆变器以及控制器，光伏发电设备安全、便捷、使用时间长并且易于安装与保养。太阳能光伏发电系统的关键部件是太阳能电池。根据结晶状态来划分该电池的话，可以分成结晶系薄膜式以及非结晶系薄膜式，其中结晶系薄膜式又包括多结晶性与单结晶性。随着电池技术的不断发展与成熟，如今单晶硅电池可以达到15~18%的转换率；多晶硅电池可以达到13~16%；薄膜电池的转换率近两年也有所提高，可以达到11~13%，在未来5年内很可能到达18%，并且其功率不会发生衰退现象。薄膜太阳能电池正成为主要的研究目标，因为其具有对弱光很好的转化率，在阴雨天气还可以进行发电，而受到广泛的追捧。

太阳能光伏发电系统主要有两种运行方式，包括并网与离网运行。

并网系统：要和公共电网联接，进行共同供电。它是未来电力产业的发展方向，以及应用于大规模发电的必要之选。联网太阳能光伏发电系统拥有众多显著的特点，如：不用蓄电池，直接将电网作为储能装置；产生的电可以反馈回电网；相比于独立太阳能光伏系统，可以减少将近1/3~1/2的建设投资，发电成本显著降低；出入电网灵活，减少线路的损耗以为维持电力系统的平衡。

离网系统：不与公共电网相联接，进行单独供电，即独立太阳能光伏发电系统。其多用于附近没有公共电网的无电区域以及特殊位置，比如在偏远山区、边防、通信中继站等没有公共电网设备的地方。

2中国光伏发电技术的使用范围分析

2.1关于军事工业上的应用分析

在通讯领域的应用，如无人值守的微波中继站、士兵GPS供电、卫星、电信塔和广播等;在能源勘探方面应用，如石油管道和水库闸门阴极保护太阳能电源系统、钻井平台生活及应急电源、海洋监测设备、天文水文观测设备等;在光伏电站方面，如:独立光伏电站、风光互补电站、各种大型停车场充电站等。

2.2关于太阳能电源的公共用途

在交通领域，如航标灯、交通信号灯、铁路信号灯、高空障碍灯等;在道路亮化领域，如太阳能路灯、太阳能广告灯等;在汽车领域，如太阳能汽车、电动车、充电桩等;在建筑领域，光伏发电与建筑材料相结合，实现电力自给。

2.3关于太阳能电源的民用分析

一是作为小型家用电源，如10W到100W的小型家用电源，可提供照明、电视机、洗衣机、空调等用电，普遍应用于环境偏远恶劣的地区;二是作为中型家庭屋顶并网发电，如3-5KW中型家庭屋顶发电，发出的电除供自家用外还可供给电网;三是作为光伏水泵，在水电站、水泵站当大型电源使用，主要应用于深水井和灌溉。

3太阳能光伏发电技术的现状分析

1958年我国便开始进行太阳能技术的开发，1971年将光伏发电应用于卫星，到九十年代，在西藏、青海等地已建有太阳能光伏发电站，开始进行民用开发。进入21世纪，我国在太阳能发电技术的研发、运用和生产等方面全速发展，释放出其巨大潜能。2000年，为了解决国际边防和偏远地区公、铁路运营无法用电等问题，我国制定了光明项目计划，在这个项目中大力提倡采用风电、光电技术，引领着我国的光伏发电的研发和生产。至2007年，我国已成为世界上第二大光伏发电生产制造基地，同时光伏电池产量达到1000MW，但是我国自己的使用量只有20MW，累计使用装机量才100MW，累计使用量仅占全球的0.8%。2011年后，因欧美国家的贸易保护，光伏由出口转内销，随着国家一系列光伏补贴扶持政策的引导，国内光伏市场得到迅速发展，光伏使用量急剧增加。截至2016年，我国新增装机容量为34.2GW，光伏总装机达到了78.12GW，占世界的19.4%，已跃居为全球第一，成为全球光伏发电装机容量最大的国家。根据国家能源局最新公布的十三五规划，到2020年，我国光伏装机量完成105GW，每年将新增装机量12.36GW。因常规能源的日渐枯竭，预计到2030年，太阳能光伏发电在世界总电力供应中占10%以上，到2040年，这一比重上升到20%以上。

4我国光伏发电技术的发展历程

我国于1958年提出光伏发电技术的研发开始，20世纪70年代起步，90年代进入稳步发展，21世纪迎来快速发展的新阶段。在光明工程项目和送电到乡工程的带动下，我国光伏发电产业迅猛发展。在1971年我国光伏发电已经成功应用到东方红二号卫星上，在1973年开始转向地面工程的应用，例如微波中继站和部队通信系统，当时的太阳能电池成本相对来说比较高，年产量也比较低，这段时期，光伏发电主要应用于军事工业上。在20世纪90年代中期，我国开始将光伏发电由军用转向民用开发，研究开发了大量民用光伏发电技术，在晶体硅高效的电池和非晶薄膜电池等方面取得了巨大成就，光伏发电设备生产向规模化扩大，光伏发电技术取得比较大的成就，缩小了我国和世界在太阳能发电水平之间差距。这个时期，是我国光伏发电转向民用的初步发展时期，这个时期我国的生产技术和生产能力得到了稳步发展，但在国内的使用还依旧很稀有。在2010年后，我国的光伏发电总产能过剩，在国家一系列补贴政策的扶持下，我国国内光伏市场得以释放并迅速发展。分布式光伏发电和并网发电技术的开发，使光伏发电进入多元化格局，在公共建筑以及企业厂房等方面都得到相对比较广泛的应用，并且为光伏发电创造一条新的道路。在新农村建设、光伏扶贫等项目的领跑下，太阳能光伏发电真正进入寻常百姓家。

5太阳能光伏发电的趋势

光伏发电将成为未来世界能源消费的龙头产业。它将取代一些污染严重利用率低等传统能源，而且将成为未来主要的能源供应方式。据报道，到2030年可再生能源将会得到实质性地发展，它将占据世界能源总消耗量的30%以上，并且10%以上是太阳能发电产生的能量；到2040年，可再生能源的消耗量将超过50%，其中太阳能发电将超过总电力的20%；到21世纪末期，可再生能源将超过总能耗的85%，太阳能发电将超过65%。这些数字充分说明太阳能光伏产业的广阔前景及其在能源领域的重要性。根据《可再生能源中长期发展规划》，到2020年，我国将尽全力达到180万kW的太阳能装机容量的目标，经过三十年努力，在2050年要实现600万kW的目标，并且此时我国将有25%的可再生能源的电力设施，包括占5%的光伏电站。在接下来的十几年里，中国的太阳能光伏产业将继续快速发展。

结束语

目前开发新的能源已经成为世界上的焦点，太阳能作为世界上最为丰富的可再生能源，存在着分布广泛、对环境无污染以及可再生等特点，是一种理想的替代能源。

参考文献

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