太陽能光伏發電

太陽能光伏發電
　　光伏發電是根據光生伏打效應原理，利用太陽電池將太陽光能直接轉化為電能。不論是獨立使用還是并網發電，光伏發電系統主要由太陽電池板（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成，不涉及機械部件，所以，光伏發電設備極為精煉，可靠穩定壽命長、安裝維護簡便。理論上講，光伏發電技術可以用于任何需要電源的場合，上至航天器，下至家用電源，大到兆瓦級電站，小到玩具，光伏電源可以無處不在。
太陽能光伏發電分類
　　英文名稱：Solar photovoltaics (PV)
　　太陽能發電分光熱發電和光伏發電。不論產銷量、發展速度和發展前景、光熱發電都趕不上光伏發電。可能因光伏發電普及較廣而接觸光熱發電較少，通常民間所說的太陽能發電往往指的就是太陽能光伏發電，簡稱光電。
　　太陽能光伏發電分為獨立光伏發電與并網光伏發電：
　　1、獨立光伏發電系統也叫離網光伏發電系統。主要由太陽能電池組件、控制器、蓄電池組成，若要為交流負載供電，還需要配置交流逆變器。
　　2、并網光伏發電系統就是太陽能組件產生的直流電經過并網逆變器轉換成符合市電電網要求的交流電這后直接接入公共電網。并網光伏發電系統有集中式大型并網光伏電站一般都是國家級電站，主要特點是將所發電能直接輸送到電網，由電網統一調配向用戶供電。但這種電站投資大、建設周期長、占地面積大，目前還沒有太大發展。而分散式小型并網光伏系統，特別是光伏建筑一體化發電系統，由于投資小、建設快、占地面積小、政策支持力度大等優點，是目前并網光伏發電的主流。
用途
　　目前，光伏發電產品主要用于三大方面：
一是為無電場合提供電源
　　主要為廣大無電地區居民生活生產提供電力，還有微波中繼電源等，另外，還包括一些移動電源和備用電源；
二是太陽能日用電子產品
　　如各類太陽能充電器、太陽能路燈和太陽能草地廠各種燈具等；
三是并網發電
　　這在發達國家已經大面積推廣實施。我國并網發電還未起步，不過，2008年北京“綠色奧運”部分用電由太陽能發電和風力發電提供。
太陽能光伏發電的最基本元件
　　是太陽電池（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和計算器輔助電源等。晶體硅電池效率在16－18%左右。由一個或多個太陽電池片組成的太陽能電池板稱為光伏組件。2002年全球太陽電池和光伏組件產量約600MW，其中日本占45%，美國25%，歐洲約22%。日本是光伏產業發展最快的因家，在不到10年的時間里超過了美國，2001年世界10大太陽電池生產廠，日本就有4家，分別是夏普、京都陶瓷、三洋和三菱。歐美發達國家大都制訂了“陽光計劃”，并采取措施鼓勵居民安裝太陽能發電系統，比如部分贈款、無息貸款和“種子基金”等，并以高出普通電價幾倍的價格購買居民家中多余的太陽能電量。
發展現狀
　　近幾年國際上光伏發電快速發展，世界上已經建成了10多座兆瓦級光伏發電系統，6個兆瓦級的聯網光伏電站。美國是最早制定光伏發電的發展規劃的國家。1997年又提出“百萬屋頂”計劃。日本1992年啟動了新陽光計劃，到2003年日本光伏組件生產占世界的50%，世界前10大廠商有4家在日本。而德國新可再生能源法規定了光伏發電上網電價，大大推動了光伏市場和產業發展，使德國成為繼日本之后世界光伏發電發展最快的國家。瑞士、法國、意大利、西班牙、芬蘭等國，也紛紛制定光伏發展計劃，并投巨資進行技術開發和加速工業化進程。
中國太陽能發展現狀
中國太陽能資源
　　中國太陽能資源非常豐富，理論儲量達每年17000億噸標準煤。太陽能資源開發利用的潛力非常廣闊。中國地處北半球，南北距離和東西距離都在5000公里以上。在中國廣闊的土地上，有著豐富的太陽能資源。大多數地區年平均日輻射量在每平方米4千瓦時以上，西藏日輻射量最高達每平米7千瓦時。年日照時數大于2000小時。與同緯度的其他國家相比，與美國相近，比歐洲、日本優越得多，因而有巨大的開發潛能。
發展現狀
　　中國光伏發電產業于20世紀70年代起步，90年代中期進入穩步發展時期。太陽電池及組件產量逐年穩步增加。經過30多年的努力，已迎來了快速發展的新階段。在“光明工程”先導項目和“送電到鄉”工程等國家項目及世界光伏市場的有力拉動下，我國光伏發電產業迅猛發展。
　　到2007年年底，全國光伏系統的累計裝機容量達到10萬千瓦（100MW），從事太陽能電池生產的企業達到50余家，太陽能電池生產能力達到290萬千瓦（2900MW），太陽能電池年產量達到1188MW，超過日本和歐洲，并已初步建立起從原材料生產到光伏系統建設等多個環節組成的完整產業鏈，特別是多晶硅材料生產取得了重大進展，突破了年產千噸大關，沖破了太陽能電池原材料生產的瓶頸制約，為我國光伏發電的規模化發展奠定了基礎。2007年是我國太陽能光伏產業快速發展的一年。受益于太陽能產業的長期利好，整個光伏產業出現了前所未有的投資熱潮。
未來趨勢
　　太陽能光伏發電在不遠的將來會占據世界能源消費的重要席位，不但要替代部分常規能源，而且將成為世界能源供應的主體。預計到2030年，可再生能源在總能源結構中將占到30%以上，而太陽能光伏發電在世界總電力供應中的占比也將達到10%以上；到2040年，可再生能源將占總能耗的50%以上，太陽能光伏發電將占總電力的20%以上；到21世紀末，可再生能源在能源結構中將占到80%以上，太陽能發電將占到60%以上。這些數字足以顯示出太陽能光伏產業的發展前景及其在能源領域重要的戰略地位。
　　根據《可再生能源中長期發展規劃》，到2020年，我國力爭使太陽能發電裝機容量達到1.8GW（百萬千瓦），到2050年將達到600GW（百萬千瓦）。預計，到2050年，中國可再生能源的電力裝機將占全國電力裝機的25%，其中光伏發電裝機將占到5%。未來十幾年，我國太陽能裝機容量的復合增長率將高達25%以上。
　　獨立光伏發電系統也叫離網光伏發電系統。主要由太陽能電池組件、控制器、蓄電池組成，若要為交流負載供電，還需要配置交流逆變器。