太阳能光伏系统应用软件的现状与发展
随着我国光伏应用产业的迅速发展，作为光伏产业的一部分，相应的光伏应用软件也得到了快速发展，在光伏电站系统的设计，监控以及项目效益分析方面发挥了良好的辅助与支持作用，本文就目前光伏应用软件的分类、功能、应用与发展等相关问题进行了总结分析。
随着世界太阳能光伏产品的成本大幅降低，国内外太阳能光伏系统应用产业得到了飞速发展，今年全球光伏应用市场仍将保持稳步增长势头，预计2012年全球光伏装机量将达到35GW以上。在不久的将来，光伏产业将成为重要的能源产业之一。
光伏应用产业的发展中，除了光伏组件、逆变器、电力元器件等重要硬件设备的不断完善与发展之外，光伏系统应用软件也是光伏产业中不可或缺的重要组成部分，采用合适的光伏系统应用软件能够提高光伏系统应用的设计水平，管理水平和工作效率，能够大大的促进光伏系统应用产业的良好发展。因此有必要针对太阳能光伏系统应用软件的发展现状和发展趋势进行比较深入的了解，以便满足光伏应用工程的实际需要。
本文中将针对目前光伏系统应用产业中的常见的光伏系统设计软件，系统监控软件和项目财务分析软件进行介绍，从光伏应用项目角度，针对多种典型的光伏应用软件进行功能分析，以及优缺点分析；从光伏应用产业的发展角度，分析光伏系统软件的功能发展趋势，为光伏工程人员提供帮助。
1光伏系统应用软件发展概述
近几年来，作为光伏产业的一部分，光伏应用软件得到了快速发展，从光伏应用软件的开发人员和开发目的上来看，常见的光伏应用软件包括如下几种类型：
光伏逆变器公司开发的针对自有逆变器的设计应用软件；
专业光伏软件公司研究机构开发的光伏系统设计软件：
光伏相关研究机构开发的光伏系统仿真与分析软件；
1.1光伏逆变器公司开发的针对自有逆变器应用的软件
这些光伏应用软件通常都由光伏逆变器生产厂商自身研发，其软件的开发主要目的是为自身企业的光伏逆变器提供更好的技术支持和服务，这种光伏应用软件已经应用比较广泛，已经成为大多数大中型逆变器厂家的必备的软件服务之一，而且大多数为免费使用。按照软件使用功能上分类，这一类型的光伏应用软件可以大体分为两种类型。
光伏电站系统辅助设计；
光伏逆变器、电站的工作状态监控功能以及大型的数据采集分析中心；
光伏电站系统辅助设计通常是针对自身公司的逆变器产品研发。在设计和监控功能上都是针对自己公司的逆变器产品进行优化设计，在项目设计上有一定的局限性，只能完成较为简单的光伏电站系统设计。目前常见的有德国SMA公司的SDesign 2.0，Danfoss公司的PV DesignTool，Kaco公司的Powadar PV-pilot等。光伏电站系统监控以及数据采集软件，很多情况下也都是以自身公司的逆变器产品的通讯硬件配置进行配套开发，因此在兼容性上较差。目前常见的有德国SMA公司Sunnyexplorer，Sunnycontrol， Kaco公司的KacoViso， Conergy公司的IPGSizer， Growatt公司的Shine Designfor PVsystemdesign等。
与国外光伏逆变器公司相比，国内逆变器公司通常历史较短，光伏逆变器的研发和生产都是最近几年才开始逐步的发展起来，因此相应的光伏系统应用软件的研发方面也较晚，但是最近几年发展很快,已经有一些功能比较完善的应用软件推出。例如Eversolar公司的Everplan，京仪绿能的JYJK系列监控软件，合肥阳光的SolarInfoInsight和SolarInfoBank，Semi公司的Solarnavigator等。
1.2专业公司开发的光伏电站系统设计应用软件
光伏逆变器生产厂商自身研发的光伏电站应用软件，通常有一定的使用局限性。因此由专业的软件公司研发的光伏系统设计软件则可以避免这一问题，而且具有比较完善的功能，其辅助设计能力和模拟分析能力都较强，优化设计针对的产品范围更广，可以对整个光伏电站系统进行较为较深入的设计，因此更能够满足光伏电站工程的设计人员的需求。这一类软件的基本功能大都包括如下几个方面：地点与气象资料选择；最佳倾角计算；斜面辐射量计算；光伏系统串并联计算；光伏系统电力设计；光伏系统简单财务分析；输出光伏系统设计报告等。
目前常见的专业的光伏系统设计软件有多种，例如，早期的SiemensSolar公司PVDesigner，目前常用的德国Valentin Software公司的开发的PV*SOL、Instituteforthe Scienceofthe Environment Groupof Energy University of Geneva 开发的PVSYST，日本Laplace System公司的solarlink系列以及solarpro，中国大齐新能源的PVDesigner，顺德中山大学太阳能研究院开发的光伏系统在线设计平台等。
1.3光伏相关研究机构开发的光伏系统仿真与分析软件
这一类型的光伏软件大都为光伏科研机构研发，主要目的是进行光伏电站系统的性能进行仿真以及分析研究，目前已经有多款仿真软件，例如，NREL开发的Homer以及PVWatts，德国doppelintegral GmbH开发的INSEL，以及美国TESS开发的Trnsys等。
其中，Homer是NREL开发的一个电力系统优化模型软件，可以针对离网系统，并网系统等多种类型的光伏系统进行系统优化以及敏感性分析，目前该版本有免费测试版可用。INSEL则是一种综合环境模拟语言，目前最新版本为8.0，它可以以块图形和连接块的方式可视化的表示仿真任务，该语言系统可提供最新的光伏模拟功能模块。Trnsys
是一种模块化的系统模拟程序，目前最新的版本为17.0，该系统的特点是可以进行模块化和图形化的系统模拟仿真，并且包含有太阳辐射、电力系统等多种可应用模块。
这一类型的软件主要用于大学，科研机构等从事光伏行业的研究人员进行光伏系统性能的仿真与分析研究，这一类的软件主要是用于科研用途，其使用比较复杂，多数需要计算机语言开发能力，一般的工程设计人员使用起来比较困难。
2.光伏电站设计应用软件功能分析与展望
从功能上讲，光伏电站设计应用软件主要是按照光伏电站工程的一般设计流程，利用计算机进行相关的系统辅助设计以及优化分析。其主要的功能包括如下几点。
光伏系统设计相关数据库功能
相关数据库功能主要包括：光伏气象数据库；光伏组件型号性能数据库；光伏逆变器性能数据库等。通过光伏系统安装地点的选择，可以从光伏气象数据库中得到当地的经度、纬度、平均温度、水平面上的太阳辐射量等地理气象数据信息。光伏气象数据库基本上能够满足重点地区选择的需求，很多应用软件对于太阳辐射量的数值通常采用的是NASA提供的气象数据。光伏组件以及光伏逆变器性能数据库通常包含有主流厂家的相关产品的型号性能数据，并且能够完成添加、编辑等功能。
太阳辐射转换计算和最佳倾角选择
目前大部分的光伏电站设计应用软件都含有最佳倾角计算功能，以及相应的太阳辐射转换计算功能，也就是将水平面上的太阳辐射量数据转换成一定倾角和方位角的斜面上的太阳辐射量。该数据是进行光伏电站的发电量评估的重要依据。目前常用的算法是基于Klein.S.A和Theilacker.J.C的月平均太阳辐射量算法[1]。
光伏系统基本设计功能
该功能主要是在确定了系统安装地点，选定的光伏组件的厂家和型号之后，针对所选定的合适型号光伏逆变器，进行光伏组件阵列的串并联设计。该功能是光伏应用软件的核心功能之一，能够针对光伏逆变器的性能要求进行合理的优化配置，以达到光伏电站系统最佳的技术性能状态。由于不同的光伏逆变器厂家的光伏逆变器在技术性能、接入方式等方面有所不同，不同光伏逆变器厂家的该项功能设计会有所不同，但是基本的串并联规则基本相同，即保证光伏组件串联后的电压、电流符合所选择型号逆变器的直流输入端的电气要求。
部分软件还包括进入光伏逆变器的直流电缆型号和逆变器输出端的交流的电缆型号选择，基本的设计原理就是直流端和交流端的电压损失和功率损失满足系统以及相关标准要求。
光伏系统发电量评估
大多数软件都带有光伏系统发电量评估功能，该功能针对设计的光伏电站系统进行发电量的评估，通常都是估算该光伏电站系统的按月平均的每个月的发电量以及总的年发电量。
光伏系统经济性评价
为了满足光伏电站系统投资者的项目经济性决策分析需要，很多软件带有光伏电站系统经济性评价分析功能。目前最为常用的就是RETScreen，该软件是借助于众多来自政府、工业、学术界专家的帮助而开发的决策支持工具。该软件免费的，可以在全球范围内使用，可以用以评估光伏系统的能源生产量、节能效益、寿命周期成本、减排量和财务风险等。但是总体来讲，目前的光伏经济性分析软件并不能完全满足投资者的决策需要，在动态分析方面还需要进一步的加强财务分析方面的功能。
光伏系统的基本设计报告书
该类型软件一般都可以生成一张光伏电站系统基本设计的报告书。该报告书包含光伏系统设计的基本技术内容，主要包括：项目名称、项目地点、基本气象辐射情况、光伏组件型号性能、光伏逆变器型号性能、光伏系统整体技术参数、光伏电站基本发电量评估等。
目前光伏电站设计应用软件最为常用的几种软件大多数为光伏产业发展较早的国
家开发，其中日本的光伏电站设计软件普遍可视化程度很高、界面友好、操作方便，阴影分析和3D效果较好，可以说是将相对复杂的光伏系统设计做得简单、有趣、生动，例如Laplace System公司的solarpro。欧美公司的软件则功能齐全，比较注重实用性。既可以用来给工程人员进行光伏系统的辅助设计，也可以用来进行相关的光伏电站系统分析研究。而且气象数据库比较丰富。光伏系统设计人员可以结合实际的需要进行选择。
下面简单介绍一下最为常用的PVSYST软件和德国PV*SOL设计软件。
PVSYST软件为目前实际光伏电站系统设计工程中应用最多的软件之一，国内很多光伏系统设计工程人员都是使用的该软件，目前最新的为5.57版。该设计软件功能非常全面，产品资料数据库以及气象数据库较大，可以满足大部分地区的光伏电站的基本设计的需要。并且包含多个太阳能光伏系统性能分析工具，可以针对光伏系统进行初步设计、项目设计和详细数据分析，实用性很强[2]。该软件目前没有中文版。下图是该软件的操作界面。
图1PVSYST软件的操作界面
PV*SOL是用来模拟和设计光伏系统的软件。丰富的相关数据是进行光伏系统设计的基础。PV*SOL在数据库的建立方面做得比较出色。它提供了欧美许多国家和地区详尽的气象数据，而且是以1小时为间隔的。这些数据包括太阳辐照强度、指定地点10米高的风速和环境温度。还包含丰富的负载数据、太阳电池组件、蓄电池和逆变器特性数据等。所有的数据都可以通过用户自己定义而得到扩展，增加了设计的灵活性。
总体来讲，这一类型的光伏设计软件，其主要优点是设计过程简单明了，常用数据库相对比较齐全，光伏系统基本设计功能较为完善，但是，从目前的使用情况来看，还存在诸多需要改进的问题，主要体现在：
（1）气象数据库相对不足，通常都是采用NASA数据库数据，但是我国的部分地区的实测数据表明NASA数据通常偏高，不太能准确的反映我国实际太阳辐射量情况；
（2）光伏最佳倾角选择功能不是太精确，关键在于算法选择问题，目前的大多数应用设计软件的最佳倾角的计算并不是十分的精确，有待改进；
（3）光伏电站系统发电效能评估较为简单，通常只能完成简单的年度发电量的估算，而且缺乏精度足够高的理论计算模型，而值直接影响到光伏电站的经济效益评价，所以需要开发更为精确的评估算法；
（4）目前的光伏电站设计软件中，光伏电站的支架设计，尤其是支架的抗风等性能的辅助设计没有整合在一起。目前国内外已经有很多专业的光伏支架制造和安装公司都会提供相关的设计计算，有些公司已经开发出针对自己公司产品的光伏系统支架结构的设计软件，例如AutoKalKulator。该软件具有比较详尽的组件参数数据库以及公司自有结构产品数据库，使用该软件可以针对不同的光伏组件，利用公司自有支架结构产品，进行光伏支架系统的设计工作，该软件可以自动生成光伏组件支架结构产品清单，可以大大提高支架结构设计效率，减少结构设计时间，同时减少结构设计错误。但是该软件没有办法对该支架的抗风性能进行评估，这方面有待改进。该软件只能够根据厂家自有的结构件进行设计，所以适用面较窄。
（5）光伏电站的经济性评估比较简单，无法满足实际需求，特别是财务分析，与国内现行的项目投资财务分析要求有较大差距，实用性不强。
3.光伏电站监控应用软件功能分析与展望
随着光伏应用产业的不断发展，对于光伏电站系统的工作性能监控方面的需求日益增多。光伏电站工作性能监控软件目前已经成为光伏应用软件中一个重要的组成部分，该软件多由逆变器厂商自行研发。目前大部分的光伏逆变器厂商都针对自己的光伏逆变器开发出了相应的光伏电站工作性能的本地监控以及远程监控的硬件和软件产品。这些光伏电站性能监控软件的基本功能如下：
（1）针对太阳能发电系统开发的软件平台，具有较为友好的用户界面和简单的安装和操作程序；
（2）记录太阳能发电系统的详细运行参数
通常记录的运行参数包括：光伏逆变器直流端直流输入电压，直流输入电流；光伏逆变器交流端交流输出电压，交流输出电流，光伏逆变器工作温度，当天发电量，总计发电量，系统故障信息，光伏逆变器交流输出电能质量，如交流频率，功率因数，交流功率等，电网电能信息，如电网电压，电网频率等。
有些软件还包括当日光伏逆变器功率曲线图和按月月发电量柱状图等数据信息。
（3）历史记录功能以及光伏电站系统性能分析功能
配合相应的硬件设备，大部分的逆变器供应商开发的光伏应用软件都能提供针对长时间的光伏电站性能数据的积累存储功能，并针对长期累积的光伏电站的数据进行一定的分析工作，可以为光伏电站的运行的评价工作提供相应的信息，以及为光伏电站的设计和建设提供理论指导和数据支持。
（4）实时监控和历史数据查看
这一类型的软件大都具有实时数据监控功能以及历史数据查看功能，能够支持对本地记录的光伏电站的各项参数进行实时动态监控，并进行处理与显示，有些软件还支持通过互联网的远程数据实时监控和历史数据的查看、下载、分析等功能。
（5）多逆变器和多电站支持功能
针对大中型光伏电站的应用需求，目前，很多光伏逆变器供应商开发的光伏应用软件都具有多逆变器支持功能，部分光伏软件还具有多个光伏电站支持的功能，也就是在一个软件上可以实现同时监控多台光伏逆变器的工作性能，或者是同时监控多个光伏电站的工作性能。
（6）故障记录及报警功能
部分光伏软件还具有故障记录和报警功能。随着光伏电站运行与管理的自动化的需要，有些光伏电站甚至是无人值守的工作状态，对于光伏电站故障管理与分析工作就很重要，报警功能能够提醒电站管理人员，以便及时维护，故障记录功能是光伏电站工作与管理的评估与分析的重要参考资料。
（7）环境参数监控功能
部分光伏软件还具有环境参数监控的功能，可以实现针对光伏电站运行相关的常见环境参数的实施测量、监控、记录等功能，主要记录的环境参数有：太阳辐照、风向、风速、环境温度、组件工作温度等。这些环境参数的监控，通常都需要配备相应的环境监测仪器。以SMA公司的为例，该公司拥有SunnyDataControl、SMAOPCServer等系列监控软件。分别针对家庭用户，中型系统用户和大型电站用户的不同需求有着不同的光伏电站监控软件，通讯方式支持有线和无线的通讯接入方式，各项数据实时本地监控和远程监控、相关数据积累、数据分析功能比较齐全，尤其是数据分析和挖掘方面功能比较强大。图2为SMA公司的数据监控软件SunnyDataControl的工作界面。
总体来讲，由逆变器厂商开发的光伏电站性能监控软件已经发展得比较成熟，该软件以及相关的硬件通讯产品已经成为光伏逆变器厂家的基本产品配置之一。已经成为较为成熟的商业产品。目前的由国内厂商开发的光伏电站性能监控软件功能已经基本齐全，软件的适应性可靠性也较强。但是与国外的大型逆变器厂商的监控软件相比，在功能细化，数据分析和挖掘方面还有所不足。
目前由逆变器厂商开发的光伏电站性能监控软件基本上都是和自己厂家的逆变器配合使用，但是在数据结构、硬件通讯设备、软件兼容性等方面，基本上无法和其他厂家逆变器良好兼容，因此在使用上有着一定的局限性。
图2SMASunnyDataControl工作界面
4.结论
通过针对上述光伏太阳能光伏应用软件的发展现状、相关功能优缺点以及发展
趋势的分析，笔者得出如下结论：
（1）目前光伏应用软件领域，欧美等光伏产业发展较早的国家占有较大优势，是目前工程设计应用与光伏应用研究所采用的主要光伏软件产品，功能比较完善，但是价格相对偏高；
（2）随着我国光伏应用产业的发展，我国光伏应用软件也得到了快速的发展，特别是随着一批具有自主知识产业的逆变器企业的相应软件的发展，大大带动了我国光伏应用软件的发展，同时，我国专业的光伏应用软件公司也开始了光伏应用软件的开发与推广工作；
（3）光伏应用软件的功能已经比较完善，能够基本满足光伏电站设计和监控方面的要求，但是在光伏电站系统分析、理论评估模型、财务经济性分析等方面还需要加强，还需要进一步的深化理论研究，摸索出适合中国国情的相关分析理论与模型，以适应我国光伏电站项目飞速发展的需要。
国内外光伏发电发展现状及前景 《邓州市鑫园光伏电力开发有限公司》与国内知名专家对世界光伏产业现状及发展趋势的调查： 自1839年发现“光生伏打效应”和1954年第一块实用的光伏电池问世以来，太阳能光伏发电取得了长足的进步，但是它的发展仍然比计算机和光纤通讯要慢得多。1973年的石油危机和20世纪90年代的环境污染问题大大促进了太阳能光伏发电的发展。随着人们对能源和环境问题认识的不断提高，光伏发电越来越受到各国政府的重视，科研投入不断加大，鼓励和支持光伏产业发展的政策也不断出台。以1997年美国总统克林顿的“百万太阳能光伏屋顶计划”为标志，日本还有欧洲的德国、丹麦、意大利、英国、西班牙等国也纷纷开始制定本国的可再生能源法案，刺激了光伏产业的高速发展。 2000年以来，全球光伏产业连续6年以30%~~60%以上的速度增长，2002年全球光伏电池产量为560MW/a，到2003年已高达750MW/a,增长了34%。2004年开始，德国对可再生能源法进行了修订，新的补贴法案促成了德国光伏市场随后的爆发，随之而来的是发达国家间新一轮的政策热潮和全球光伏市场的更高速膨胀。2004年世界光伏电池年产量达到1256MW，年增长率高达68%，2005年产量达1818MW，增长率仍有45%（图1-2），2006年，美国加州州长施瓦辛格提出了要在加州实施“百万个太阳能屋顶计划”，在未来10
年内建设3000MW光伏发电系统的提案，这象征着美国光伏政策的新纪元的到来。正是由于欧洲、日本和美国强有力的政策推动，全球太阳能光伏发电系统市场才呈现出今天欣欣向荣的景象，太阳能光伏发电的前景无限光明（图1--3~~图1--7）。
太阳能电池发展现状综述 摘要：随着社会的发展，传统能源消耗殆尽,能源越来越收到重视。其中发展前景最为广阔的莫过于太阳能。太阳能绿色环保，因此逐渐受到了人们的普遍重视。太阳能已成为新能源领域最具活力的部分，世界各国都致力于发展太阳能。本文主要阐述了太阳能电池的发展历程，太阳能电池的种类，太阳能电池的现状以及发展前景. 关键词：太阳能电池；太阳能电池种类；发展现状； Narration on the Current Situation of Solar Battery Abstract:With the development of society, traditional energy will be used up in a short time.Eneygy are being payed more and more attention.And the solar energy is the most promising.Because of its’environmental protection,it gets widespread attention. Solar energy has become the most vibrant part among the new energy field,and all countrise tried their best to develop solar energy.This article mainly explains the development of solar battery,the types of solar battery,curent situation of solar battery and its’ prospect. Key Words:solar battery; types of solar battery; curent situation of solar battery 1引言 随着经济的发展，能源的重要性日趋凸显。但是石油、煤等不可生起源消耗殆尽，人们开始探索新的能源。太阳能取之不尽用之不竭，因此受到了人们的亲睐。在太阳能电池领域中，太阳能的光电利用是近些年来发展最快、最具活力的研究领域[1]．太阳能电池的研制和开发日益得到重视．制作太阳能电池主要是以半导体材料为基础．其工作原理是利用光电材料吸收光能后发生的光电子转化反应。根据所用材料的不同，太阳能电池可分为：①硅太阳能电池；②以无机盐如砷化镓Ⅲ一V化合物、硫化镉、铜铟硒等多元化合物为材料的电池；③纳米晶太阳能电池等。不论以何种材料来制作电池，对太阳能电池材料一般的要求有：①半导体材料的禁带不能太宽；②要有较高的光电转换效率；③材料本身对环境不造成污染；④材料便于工业化生产且材料性能稳定。基于以上几个方面考虑，硅是最理想的太阳能电池材料[2]．这也是太阳能电池以硅材料为主的主要原因. 本文简要地综述了太阳能电池发展进程，太阳能电池的种类，以及发展现状，并讨论了太阳能电池的发展趋势。 2太阳能电池现状及其前景
（复制转载请注明出处，否则后果自负！） 自20世纪90年代以来，我国太阳能热水器行业保持了20年左右的快速增长。1992年，我国太阳能热水器产业年生产量只有50万平方米，而到2011年，我国太阳能热水器总产量达到5700万平方米。 目前我国已成为世界上最大的太阳能热水器生产国和太阳能热水器市场，该产业也成为我国唯一在生产能力和利用规模上处于世界领先水平的可再生能源产业。随着太阳能热利用行业竞争态势的日趋激烈，有长远发展眼光的太阳能企业开始将创新放在各项工作的重中之重，无论是在核心技术还是外观形象，无论是集热技术、保温技术还是高能效技术、太阳能与建筑一体化技术，都取得了飞速的发展与进步。 前瞻产业研究院数据显示：2012年6月，国家财政部、发改委、工业和信息化部联合发起的《高效节能太阳能热水器惠民工程推广实施细则》正式出台。推广期限暂定为2012年6月1日至2013年5月31日，旨在通过采取财政补贴的方式，支持太阳能热水器的推广使用，拉动新能源产品的消费。 目前，我国城乡居民对洗浴热水的需求增长迅猛。在农村地区和中小城市，太阳能热水器已经成为提高人民生活质量、全面建设小康社会的重要手段。随着中高温太阳能热水器的开发以及太阳能与建筑一体化技术的日益完善，太阳能热水器的应用领域不再局限于提供热水，正逐步向取暖、制冷、烘干和工业应用方向拓展，中国太阳能热水器市场潜力巨大。 另外，受益太阳能热水工程开始受到社会广泛认可、太阳能热水工程技术和产品结构实现突破，以及国家政策大力推动和地方政府的强力支持，我国太阳能热水工程市场增长迅猛，面临巨大的发展商机。 前瞻网《2013-2017年中国太阳能热水器行业产销需求与投资预测分析报告》共十章。首先介绍了太阳能的定义、特性、利用及太阳能热水器的基本概况，接着分析了国际国内太阳能热水器产业的现状，并对国内太阳能热水器市场的运行情况进行了细致地分析。然后具体介绍了国内主要省份太阳能热水器行业的发展、太阳能热水器与建筑结合情况。随后，报告对太阳能热水器市场做了竞争及营销分析、替代品行业发展分析、重点企业经营状况分析，最后解析了太阳能热水器市场的投资前景与发展趋势。 资料来源：前瞻网《2013-2017年中国太阳能热水器行业产销需求与投资预测分析报告》，百度报告名称可看报告详细内容。
家用太阳能光伏发电系统的现状及发展前景 李龙 (华北电力大学能源与动力工程学院北京 102206) 摘要：众所周知，我国是一个发展中的大国，同时是一个资源消耗大国，而人均资源储量又偏低。因此快速的工业化进程和巨大的消费性需求使我国对资源对外具有很强的依赖性。环境污染和能源短缺已经直接威胁我国的可持续发展。与此同时，我国很多居住在偏远地区的人们还没有用上电。这些客观条件迫使我们更加努力的寻找和开发新能源，而太阳能光伏发电就是其中之一。本文将集中讨论家用太阳能光伏发电的现状及发展前景。 关键词：家用太阳能；光伏发电系统 一、家用太阳能光伏发电系统的基本构成及分类 （一）家用太阳能光伏发电系统的组成家用太阳能光伏发电系统主要由光伏电池组件，光伏系统电池控制器，蓄电池和交直流逆变器构成，其中的核心元件是光伏电池组件。各部件在系统中的作用是：光伏电池组件：将太阳的光能直接转化为电能。按基本材料主要分为：晶体硅太阳能电池，非晶体硅太阳能电池，化合物太阳能电池和有机半导体太阳能电池[1]。交直流逆变器：用于将直流电转换为交流电的装置。此外，逆变器还具有自动稳压功能，可改善光伏发电系统的供电质量[2]。蓄电池：用于存储从光伏电池转换来的电力，按照需要随时释放出来使用。太阳能光伏系统中采用的是铅酸蓄电池和碱性镍镉蓄电池[2]。充放电控制器：具有自动防止太阳能光伏电源系统的储能蓄电池组过充电和过放电的设备，它是光伏发电系统的核心部件之一。 （二）家用太阳能光伏发电系统的分类目前家用太阳能光伏发电系统大致可分为三类[5]，离网光伏蓄电系统，光伏并网发电系统及前两者混合系统。 1、离网光伏蓄电系统。这是一种常见的太阳能应用方式，在国内外应用已有若干年，系统比较简单，而且适应性广，适用于人口分布稀疏地区，如：游牧牧民。 2、光伏并网发电系统。当用电负荷较大时，太阳能电力不足就向市电购电。而负荷较小时，或用不完电力时，就可将多余的电力卖给市电。在背靠电网的前提下，该系统省掉了蓄电池，从而扩张了使用的范围和灵活性，并降低了造价。适用于人口分布稠密地区，如城市。
试分析我国光伏发电的现状和未来前景 摘要：当今时代，人们的日常生产生活离不开电力的支持。而电力的来源目前 大多是依靠煤炭等资源进行火力发电，随着人们思想认识的层次逐渐升高，人们 开始认为通过这些不可再生能源进行发电已不是长久之计，不仅会消耗大量的地 球资源，也会产生巨大的环境破坏效果，所以运用太阳能等新型清洁资源就成为 了未来电力发展的主要依靠手段。目前的太阳能光伏发电站正在不断地发展壮大，光伏并网发电必定在未来的电力发展中占据主导位置。本文主要针对太阳能如何 进行光伏发电进行了说明，并且讨论了现阶段我国以及世界的光伏电站工作状态，最后根据光伏发电站的发展趋势对未来进行了展望。希望太阳能光伏发电系统将 为世界带来更大的福祉。 关键词：电力；太阳能；光伏发电； 相对来说，太阳是一个热量大、寿命长，对于地球有着重要影响的星体。光 伏电站正是利用了太阳传递到地球的光辐射而收集太阳能，进而转变为电能，主 要优点包括资源储量庞大、资源易获取、污染小、施工简单、光伏发电系统比较 稳定等。作为一种可再生的清洁能源，太阳能发电将会随着科学技术的发展变得 越来越普及，可以缓解巨大的能源短缺问题，改变社会的能源结构，为整个人类 社会甚至自然环境带来更加积极地变化，实现社会的可持续发展。 1太阳能光伏电站的工作方式 光伏发电是通过各种元器件的相互作用而形成的能量转化系统。其中太阳能 光伏发电主要的工作元件就是太阳能电池板，通过接收辐射到地球表面的太阳光，经过太阳能电池板半导体界面的光生伏特效应进而把太阳能转化为电能。通常情 况下，只要可以接收到太阳的光辐射就可以源源不断地产生电压和电流。此外， 相对于一些传统的发电方式，光伏电站不需要机械传动部件，可以直接实现太阳 能到电能的转换，并且太阳能电池更加便于安装和运输，为光伏电站的建立提供 了很强的灵活性。只要光伏电站的施工符合科学标准，也可以延长蓄电池和晶体 硅太阳能的使用寿命，为整个光伏电站的长久稳定提供了必要条件。 1.1太阳能光伏发电站基本组成部分 光伏电站的发电系统一般是由几个部分元器件组成的，其中主要包括： ①太阳能电池方阵：太阳能电池是光伏发电系统基本构成单位，通过收集太 阳光辐射在太阳能电池的两端分别产生异号电荷，从而产生电动势，获得电压， 实现了太阳能到电能的转化。通过太阳能电池的群组方阵可以产生足够量的电能，进而传递到蓄电池部分储存电能，以供发电站完成日常工作。 ②蓄电池组：蓄电池组存在的目的在于储存太阳能电池产生的电能，通常情 况下，蓄电池组要在光伏发电站需要的情况下随时供给电能。 ③太阳能控制设备：作为光伏电站发电系统的核心控制枢纽，需要对蓄电池 接收太阳能电池组的充电以及蓄电池对于逆变器的供电进行实时监控。 ④逆变器：主要是将太阳能电池转化的直流电再次转变为人们生产生活可用 的交流电。 1.2当前太阳能光伏发电不同的供电方式 随着太阳能光伏发电系统的进步，现今阶段大致可以将其分为独立光伏系统 和并网光伏系统。 通常情况下，对于独立光伏系统来说，应用在不能进行并网光伏发电的区域
2010NO.16 China New Technologies and Products 中国新技术新产品 高新技术 我国太阳能发展现状与前景 郝钢 （内蒙古工业大学，内蒙古呼和浩特010000） 1太阳能的发展前景 随着现代社会的快速发展，人们对能源的需求量也在不断的增长，全球范围内的能源危机也日益突出。传统的化石能源，如：煤炭，石油，天然气更是有限。随着21世纪的到来传统能源濒临枯竭，造成能源危机，还会造成全球的环境问题。如全球变暖燃煤会通过煤渣和烟尘放出大量有化学毒性的重金属和放射性物质。而随着化石能源的减少，其价格不断升高，这将会严重制约着人们的生产和生活水平的提高。因此发展可再生能源的呼声越来越多，太能能这种情节廉价的资源就因运而生了。 太阳能发电有自己独有的优势[1]，主要包括：燃料免费；没有会磨损、毁坏或需替换的活动部件；保持系统运转仅需很少的维护；系统为组件，可在任何地方快速安装；无噪声，无有害排放和污染气体而且地球表面接受的太阳能辐射能够满足全球能源需求的1万倍。地表每平方米平均受到的辐射可圣朝1700kW.h电。国际能源署的相关数据显示，在全球4%的沙漠上安装太阳能光伏系统，就足以满足全球能源需求。所以，太阳能光复享有广阔的发展空间，其潜力十分巨大。 2我国太阳能发展现状 我国土地辽阔，幅员广大，在中国广阔富饶的土地上，有着十分丰富的太阳能资源。全国各地太阳年辐射为3340MJ/m2~8400MJ/m2，中值为5852MJ/m2。从中国太阳能总量的分布来看，西部地区由于地理位置较好，太阳辐射总量很大。除四川盆地以外，全国其他地区的太阳辐射也相当可观[2]。 我国有这么丰富的太阳能资源，但是没有得到最合理的开发和利用，我国的太阳能事业还处在起步阶段，已经开发了一些小型的太阳能设备。比如：太阳能热水器、太阳灶、太阳房、太阳能温室、太阳能制冷与空调、太阳能热发电系统和太阳能光伏发电系统。这些小型的太阳能设备只能满足一小部分人的需要，如果要满足一座城市甚至一个省用电量的需要就必须建立一座大型的太阳能光伏发电站。而我国现在在这方面还在起步阶段，已经建立了几个试点项目。而国家对于太阳能的发展现在还没有出台一套很完备的政策、法律法规。而这种太阳能发电站的建设必须得到国家的有力支持才可以继续下去。 3发展太阳能的意义 在当今世界能源结构中，人类所利用的能 源主要是石油、天然气和煤炭等化石能源，根据 “BP Statistical Review of World Energy,June 2003”的统计，20002年世界一次能源消费量为 94，05亿吨石油当量。截至2002年底，世界石油 可采储量为1427亿吨，可采40.6年；天然气为 1557800亿立方米。可采60.7年；煤炭为9844.5 亿吨，可采204年。[3] 我国能源资源储量不容乐观。根据最新资 料，现有探明技术可开发能源总资源量超过 8230亿吨标准煤，探明经济可开发剩余可采总 储量为1392亿吨标准煤，约占世界总量的 10.1%。我国人口众多，人均能源资源占有两非 常低。而我国所面临的却是能源需求量成倍增 长的严重挑战。 由以上分析可见，在人类开发利用能源的 历史长河中，以石油、天然气和煤炭等化石能源 为主的时期，仅是一个不太长的阶段，他们终将 走向枯竭而被新的能源所取代。人类必须未雨 绸缪，及早寻求新的替代能源。研究和实践表 明，新能源和可再生能源资源丰富，分布广泛， 可以再生，不污染环境，是国际社会公认的理想 替代能源。根据过节权威机构的预测，到2060 年，全球新能源和可再生能源的比例，将会发展 战士节能与构成的50%以上，成为人类社会未 来能源的基石，世界能源舞台的主角，是目前大 量应用的化石能源的替代能源。[4] 3.1改善环境 通过使用新能源来替代化石能源，可以减 少因燃烧化石能源而造成的二氧化碳和烟尘排 放量，给环境造成的损失。光复发电不产生传统 发电技术带来的污染物排放和安全问题，没有 废弃或噪音污染。 3.2节省空间 光复发电是一种简单的低风险技术，集合 可以安装在任何有光的地方。这意味着在公共、 私人和工业建筑的屋顶和墙面上都有广泛的安 装潜力。在运行中，这个系统还可以降低建筑的 受热，增加通风。光复还可以作为隔声板装在公 路两侧。光复在提供大量电力供应的同时，避免 占用更多的土地。 3.3增加就业 光复发电能够提供重要的就业机会。安装 阶段创造大量的就业产生在（安装工人、零售商 和服务工程师），租金地方经济发展。根据欧洲 光伏发电行业信息显示，生产每兆瓦光伏产品 大约产生10个就业机会，安装每兆瓦光伏系统 创造大约33个就业机会。批发和间接供应可提 供3-4个就业岗位，研究领域提供1-2个就业 机会。所以在整个产业链中可提供50个就业机 会。在未来几十年，随着规模的扩大，自动设备 的使用，这些数据会有所降低。但是，光伏发电 产业不仅仅是一个资金密集型产业，同时也是 一个劳动密集型产业。目前我过光伏技术及产 业的就业总人数近万。到2020年将达到10万 人左右。按照中或电力专家的研究，2050年，光 伏发电行业将达到装机容量10亿KWp,年生产 和安装1亿KWp,就业人口将超过500万人。 3.4提供农村电力 光伏发电系统结实耐用，易于安装和具有 灵活性等特征，使其可满足世界任何地方的农 村电力需求。 4总结 我国能源供应主要依靠煤炭，石油资源有 限，只有通过扩大天然气、核电、可再生能源的 开发利用来降低煤炭消费比例。从长远来看，大 力发展可再生能源可以逐步改善以煤炭为主的 能源结构，促进常规能源资源更加合理有效地 利用，缓解与能源相关的环境污染问题。开发利 用可再生能源，并建立必要的技术贮备，可以减 少我国对国外矿物能源的依赖，增强国家抗御 能源安全风险的能力。 太阳能光伏发电是目前比较成熟的技术， 具有安全可靠、无噪音、无污染、能量随处可得、 不受地域限制、无需消耗燃料、建站周期短、无 需架设输电线路、可以方便地与建筑物相结合 等优点，是常规发电和其它发电方式所不及的。 所以，我国要大力发展可再生能源，使得社 会能够更稳定快速长期的发展。 参考文献 [1]施钰川.太阳能原理与技术[M].西安交通大学， 2009，4. [2]刘志章.内蒙古自治区太阳能发展规划[R].内 蒙古自然能源研究所，2007，9. [3]王长贵，郑瑞澄.新能源在建筑中的应用[M].中 国电力出版社，2003，7. [4]吕芳.太阳能发电[M].化学工业出版社，2009，5. [5]赵庆波，单葆国.世界能源需求现状及展望[J]. 中国能源，2002，12. 作者简介：郝钢（1982-），男内蒙古工业大 学供热、供燃气、通风及空调工程专业2007级 研究生。 摘要：社会的不断发展使得人们对能源的需求越来越高，而现在的能源储备已经不足以满足我们的生活需要，我们必须发展新能源，太阳能就是一个可再生能源，它可以说是取之不尽用之不竭。而我国的太阳能发展还只是处于起步阶段，要走的路还很长。本文只是让大家了解我国太阳能的现状。 关键词：太阳能光伏发电；化石能源 立新的进渣与排渣的平衡点，在调整操作过程中，极易引起冷渣器故障。因此，对冷渣器进渣进行调整时，应做到谨慎平稳调整，逐步过渡，防止进渣量失控。锅炉正常运行中冷渣器宜采用少量进渣，连续运行方式，并根据锅炉负荷及煤质情况确定冷渣器投入的数量，一般以对称投入为宜。 3.3.3改进后的运行情况 以上改进措施实施后，较好的解决了冷 渣器的堵塞问题，未再次发生结焦现象，保证 了机组的正常运行，改良效果显著。 4结语 冷渣器能否可靠工作，对锅炉的稳定运 行有直接影响。如果冷渣器不能正常排渣，锅 炉只有降负荷运行或停炉。因此改进冷渣机 及其系统，合理控制冷渣器的运行方式，对保 证机组长期连续稳定运行意义十分明显，而 这也就是本文主要的意旨所在。 参考文献 [1]李金晶，王巍,杨石等.滚筒冷渣器传热特性 的实验研究[J].电站系统工程，2009-01-15. 13 -- 中国新技术新产品
太阳能光伏发电的现状与前景.txt心脏是一座有两间卧室的房子，一间住着痛苦，一间住着快乐。人不能笑得太响，否则会吵醒隔壁的痛苦。本文由haitaohuahua贡献 doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 太阳能光伏发电研究现状与发展前景探讨 可再生能源,包括太阳能、风能、生物质能、水能、地热能、海洋能等,是取之不尽、用之不竭、清洁环保、免费使用的能源,也是世界上最终可依赖的初级 [1] 能源。太阳能是一种清洁的可再生能源。太阳能开发利用的巨大潜力推动着太阳能光伏发电技术不断向前发展。 1893 年,法国科学家贝克勒尔发现“光生伏打效应” , 即“光伏效应”。1930 年,朗格首次提出用“光伏效应”制造“太阳能电池”,使太阳能变成电能。1954 年,恰宾和皮尔松在美国贝尔实验室首次制成了实用的单晶太阳能电池。同年,韦克尔首次发现了砷化镓有光伏效应,并在玻璃上沉积硫化镉薄膜,制成了第 1 块薄膜太阳能电池。随着世界经济的不断发展,全球能源短缺、环境污染等问题日益严重,可再生能源的应用受到了各国的普遍关注。太阳能光伏发电作为可再生能源利用的重要组成部分,得到了众多国家政府的大力扶持。20 世纪 70 年代以来,美国、德国、日本等国政府陆续出台相关政策,加大太阳能光伏发电产业的发展力度,使得世界光伏发电产业高速发展。 1997—2007 年,太阳能电池的产量由 125.8MW(该功率为峰值功率,下同)增加到 4 000. 05MW,年平均增长率高达 41.3%。根据欧盟联合研究中心的预测,到 2030 年太阳能光伏发电在世界总电力供应中将达到 10%以上, 到 2040 年这一比例将达到 20%以上,在不远的未来将成为世界能源供应的主体。 [2] 1 太阳能光伏产业的发展现状 在技术进步和相关鼓励政策的双重推动下,太阳能光伏产业自 20 世纪 90 年代后期进入了快速发展时期。截止 2007 年底,世界累计生产了 12. 64GW 太阳能 [3] 电池,由此推断,光伏发电的实际总装机应该接近 12GW 。欧洲光伏市场是世界最大的光伏市场,而且在持续增长。其中,德国光伏市场份额全球最大, 2006 年占 51. 0%, 2007 年占 46. 99%。亚洲光伏市场近几年有所萎缩(主要由于亚洲拥有最大光伏市场的日本结束了光伏补贴政策,导致市场发展滞后),我国光伏市场份额更小。2006 年、2007 年亚洲太阳能电池产量约占世界电池产量的 65%。由此可见,亚洲是太阳能电池的主要生产和输出地区。亚洲的太阳电池生产主要集中在中国大陆、中国台湾和日本。2007 年中国大陆太阳能电池产量达到 1 088MW,占全世界太阳能电池产量的 27. 2%。从产量看,我国已经成为太阳能电池的第一生产国。 2 太阳能光伏发电的原理 光伏发电的基本原理如图 l 所示。半导体材料组成的 PN 结两侧因多数载流子(N 区中的电子和 P 区中的空穴)向对方的扩散而形成宽度很窄的空间电荷区 w, 建立自建电场 Ei。它对两边多数载流子是势垒,阻挡其继续向对方扩散,但它对两边的少数载流子(N 区中的空穴和 P 区中的电子)却有牵引作用,能把它们迅速拉到对方区域。稳定平衡时,少数载流子极少,难以构成电流和输出电能。但是, 当太阳光照射到 PN 结时,如图 l(a)、(b)所示,以光子的形式与组成 PN 结的原子价电子碰撞,产生大量处于非平衡状态的电子-空穴对,其中的光生非平衡少数载流子在内建电场Ei 的作用下,将 P 区中的非平衡电子驱向 N 区,N 区中的非平衡空穴驱向 P 区,从而使得N 区有过剩的电子,P 区有过剩的空穴。这样在 PN 结附近就形成与内建电场方向相反的光生电场 Eph。光生电场除一部分抵消内建电场外,还使 P 型层带正电,N 型层带负电,在 N 区和 P 区之间的薄层产生光生电动势。当接通外部电路时,就会产生电流,输出电能。当把众多这样小的太阳能光伏电池单元通过串并联的方式组合在一起构成光伏阵列,就会在太阳能作用下输出足够 [4] 大的电能。 3 太阳能光伏发电的几个关键问题
太阳能电池片生产技术的发展和趋势 LED光伏电子项目部 2009/2/22
1太阳能电池片的生产工艺 1.1太阳能电池的工作原理 典型的太阳电池本质上是一个大面积半导体二极管，它利用光伏效应原理把太阳辐射能转换成电能。当太阳光照射到太阳电池上并被吸收时,其中能量大于禁带宽度Eg的光子能把价带中电子激发到导带上去，形成自由电子,价带中留下带正电的自由空穴，即电子-空穴对，通常称它们为光生载流子。自由电子和空穴在不停的运动中扩散到pn结的空间电荷区,被该区的内建电场分离电子被扫 到电池的n型一侧，空穴被扫到电池的p型一侧，从而在电池上下两面(两极)分别形成了正负电荷积累，产生“光生电压”,即“光伏效应”（photovoltaic effect）若在电池两侧引出电极并接上负载,负载中就有“光生电流”通过，得到可利用的电能,这就是太阳电池的工作原理，如图1所示。 图1太阳电池的工作原理 光伏效应是1839年法国Becqueral第一次在化学电池中观察到的。1876年在固态硒(Se)的系统中也观察到了光伏效应,随后开发出Se/CuO光电池。硅光电池的报道出现于1941年1954年，贝尔实验室Chapin等人开发出效率为6%的单晶硅光电池，为太阳能光伏发电奠定了技术基础，成为现代太阳电池时代的划时代标志。作为能源,硅太阳电池于1958年首先在航天器上得到应用。在随后10。多年里,硅太阳电池在空间应用中不断扩大，工艺不断改进,电池设计逐步定型。70 年代初，许多新技术引入电池制造工艺,转换效率有了很大提高。与此同时,硅太阳电池开始引入地面应用，70年代末，地面太阳电池产量已经超过了空间电池产量,促使成本不断降低。80年代初，硅太阳电池发展进入快速发展时期，技术进步和研究开发使太阳电池效率进一步提高，商业化生产成本持续降低，应用不断扩大。在太阳电池的整个发展历程中,先后开发出各种不同结构的电池，如肖特基(MS)电池、MIS电池、MINP电池、异质结电池等，其中同质p2n结电池自始至终占着主导地位，其他结构电池对太阳电池的发展也产生了重要影响。在材料方面,有晶硅电池、非晶硅薄膜电池、铜铟硒(CIS)薄膜电池、碲化镉(CdTe)薄膜电池、砷化镓薄膜电池等，由于薄膜电池被认为是未来大幅度降低成本的根本出路,因此成为太阳电池研发的重点方向和主流，在技术上得到快速发展,并逐步向商业化生产过渡，多晶硅薄膜电池和Gratzel电池在90年代中后期开始成为薄膜电池的研发热点,技术发展比较迅速。 1.2太阳能电池的生产工艺
我国太阳能发展现状及其发展前景 摘要：能源是现代社会存在和发展的基石。随着全球经济社会的不断发展，能源消费也相应的持续增长，但是化石能源是不可再生的，所以，在化石能源供应日趋紧张的背景下，大规模的开发和利用可再生能源已成为未来各国能源战略中的重要组成部分。本文旨在介绍我国太阳能发展的现状及其发展方向。 关键词：太阳能；清洁能源；化石能源；光伏发电；光热转换 0 引言 化石能源是千百万年前埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的，所以。随着时间的推移，化石能源的稀缺性越来越突显，且这种稀缺性也逐渐在能源商品的价格上反应出来。而且，化石能源在利用的过程中还会带来一系列的诸如温室效应，粉尘，酸雨等环境问题。而在全球的能源消费结构中化石能源的比例达到87%，在我国，化石能源的比例竟然达到了92%！[1]所以，在化石能源供应日趋紧张的背景下，大规模的开发和利用可再生能源已成为未来各国能源战略中的重要组成部分。 1. 太阳能的优点 在诸如风能，水利能，潮汐能，太阳能等各种新型清洁能源中，有很多专家学者都对太阳能青眼有加。 首先太阳能具有普遍性：太阳光普照大地，没有地域的限制无论陆地或海洋，无论高山或岛屿，都处处皆有，可直接开发和利用，且勿须开采和运输。其次太阳能有无害害性，开发利用太阳能不会污染环境，它是最清洁的能源之一，在环境污染越来越严重的今天，这一点是极其宝贵的。 其次太阳能总量十分巨大：每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨煤，而据世界能源会议统计，世界已探明可采煤炭储量共计15980亿吨，预计还可开采200年，全世界可开采的化石能源总量相当于33730亿吨原煤，所以可以说太阳能其总量属现今世界上可以开发的最大能源。 还有最重要的长久性：根据目前太阳产生的核能速率估算，氢的贮量足够维持上百亿年，而地球的寿命也约为几十亿年，从这个意义上讲，可以说太阳的能量是用之不竭的。因此，太阳能的大规模开发利用是面向未来，实现可持续发展的必然选择。 2 我国太阳能资源的现状 我国土地辽阔，幅员广大，在中国广阔富饶的土地上，有着十分丰富的太阳能资源。全国各地太阳年辐射为3340MJ/m2~8400MJ/m2，中值为5852MJ/m2。从中国太阳能总量的分布来看，西部地区由于地理位置较好，太阳辐射总量很大。我国各省的太阳能资源分布如下表一所示。[2] 3 我国太阳能的发展现状 目前，我国利用太阳能的方式大多都是太阳能光热转换和光电转换两大种类，例如，太阳热水器、太阳灶、太阳房、太阳能干燥、太阳能温室、太阳能制冷与空调、太阳能发电及光伏发电系统等。 3.1太阳能光热转换
研究光伏发电发展现状及前景 摘要 2000年以来，全球光伏产业连续6年以30%~~60%以上的速度增长，2002年全球光伏电池产量为560MW/a，到2003年已高达750MW/a,增长了34%。2004年开始，德国对可再生能源法进行了修订，新的补贴法案促成了德国光伏市场随后的爆发，随之而来的是发达国家间新一轮的政策热潮和全球光伏市场的更高速膨胀。随着全球经济化和世界人口的发展要求更多的能源来满足经济和人口发展的需要。但石油、煤炭等不可再生能源储量的不断减少，新能源还在探索阶段，同时对太阳能电池板生产工艺和太阳能组件的加工流程进行描述，并对未来我国太阳能发电进行了展望。 关键词：能源危机，光伏发电，单晶硅，太阳能电池板 英文题目
The current situation and the future photovoltaic power generation Every revolution in the world are closely related with energy. As the global economic and the world population development requires more energy to meet the needs of the development of economy and population. But oil, coal and other non-renewable energy reserves, new energy is dwindling in exploration stage, plus fossil energy exploitation improper, will cause the energy crisis. This paper summarizes the current status quo, the global energy for power and solar power, and in recent years the ease of solar photovoltaic power generation of state strongly support, showed the importance of photovoltaic power generation with good prospect, introduces in detail the monocrystalline silicon solar energy cell production process and production process, discusses the nanometric simultaneously on the solar panels production process and solar energy components processing flow description, and the future was prospected in solar power. KEY WORDS:The energy crisis, photovoltaic energy, monocrystalline silicon, solar panels 目录 一、国内能源危机……………………………………………… 二、光伏发电对能源的缓解……………………………………. 三、国内太阳能的发展……………………………………….. 四、世界光伏发电的高速发展主要表现………………………
太阳能电池发展现状及存在的主要问题 晨怡热管2008-10-17 23:05:45 一、2005年国际太阳能电池产业发展情况 2005年，世界太阳能电池总产量1656MW，其中日本仍居首位，762M W，占世界总产量的46％，欧洲为464M W，占总产量的28％，美国156M W，占总产量的9％，其他274MW，占总产量的17％。 2004年全球前14位太阳能电池公司总产量达到1055MW，占当年世界总产量的88.3％，近五年来，日本Sharp公司一直领先，2004年产量达到324MW，见表1。
以2004年数据分析，各种太阳能电池中硅基太阳能电池占总产量的98％，晶体硅太阳能电池占总产量的84.6％，多晶硅太阳能电池占总量的56％，见表2。
2005年，世界光伏市场安装量1460M W，比2004年增长34％，其中德国安装最多，为837MW，比2004年增长53％，占世界总安装量的57％；欧洲为920MW，占总世界安装量的63％，日本安装量292M W，增幅为14％，占世界总安装量的20％；美国安装量为102MW，占世界总安装量的7％，其他安装量为146M W，占世界总安装量的10％。
至2005年全世界光伏系统累计安装量已超过5GW，2005年一年内投资太阳能电池制造业的资金超过10亿美元。现在，一个世界性的问题是制造太阳能的电池的硅原材料紧缺，尽管2005年全世界硅原材料供应增长了12％，但仍然供不应求，国际上长期供货合同抬价25％。持续的硅材料紧缺将对2006年太阳能电池生产产生较大的影响，预计2006年世界太阳能电池产量的增幅将不限制在10％左右。要解决硅材料的紧缺问题预计将需要5年以上的时间。 根据光伏市场需求预测，到2010年，全世界光伏市场年安装量将在3.2G到3.9GW之间，而光伏工业年收入将达到186美元到231亿美元。 日本和欧美各国都提出了各自的中长期PV发展路线图。 按日本的PV路线图（TV Roadmap 2030），到2030年PV电力将达到居民电力消耗的50％（累计安装容量约为100GW），具体的发展目标见表3和表4。
中国太阳能光伏产业发展现状及未来发展趋势 来源：CSIA 类历史上从未有如2009 年底哥本哈根会议那样的事件，会使“节能减排”、“低碳”等字眼如此深入人心，全球经济的发展方向和导航标也已然转向了低碳经济。太阳能作为一种清洁的可再生能源，是未来低碳社会的理想能源之一，当下正越来越受到世界各国的重视。产业概况太阳能光伏产业链是由硅提纯、硅锭/硅片生产、光伏电池制作、光伏电池组件制作、应用系统五个部分组成。在整个产业链中，从硅提纯到应用系统，技术门槛越来越低，相应地，企业数量分布也越来越多，且整个光伏产业链的利润主要是集中在上游的晶体硅生产环节，上游企业的盈利能力明显优于下游。 全球太阳能光伏产业发展现状全球太阳能光伏产业发展现状CSIA 最新研究报告称，目前太阳能电池主要分为单晶硅电池、多晶硅电池和薄膜电池三种。单晶硅电池技术成熟，光电转换效率高，但其生产成本较高，技术要求高；多晶硅电池成本相对较低，技术成熟，但光电转换效率相对较低；而薄膜电池成本低，发光效率高，但目前其在技术稳定性和规模生产上均存在一定的困难。随着技术的进步，未来薄膜电池会有更好的发展前景。 在各国政府的大力支持下，太阳能光伏产业得到了快速的发展。2006 年至2009 年，太阳能光伏电池产量的年均增长率为60%。由于受到2008 年金融危机的影响，2009 年前两个季度光伏电池产量的增长速度有所放缓，但随着2009 年下半年市场需求的复苏，2009 年全年的太阳能电池产量达到了10431MW，比2008 年增长42.5%。 年全球太阳能电池产量点击此处查看全部新闻图片 目前太阳能光伏发电的成本大约是燃煤成本的11—18 倍，因此目前各国光伏产业的发展大多依赖政府的补贴，政府的补贴规模决定着本国的光伏产业的发展规模。目前在政府的补贴力度上，以德国、西班牙、法国、美国、日本等发达国家的支持力度最大。2008 年，西班牙推出了优厚的光伏产业补贴政策，使其国内光伏产业出现了爆发式发展的态势，一度占据了世界光伏电池产量的三分之一强。2009 年德国光伏组件安装量高达3200MW，占全球总安装量的50.4%。 中国太阳能光伏产业发展现状目前，中国已形成了完整的太阳能光伏产业链。从产业布局上来看，国内的长三角、环渤海、珠三角及中西部地区业已形成各具特色的区域产业集群，并涌现出了无锡尚德、江西赛维、天威英利等一批知名企业。2009 年中国太阳能电池产量为9300MW，占全球总产量的40%以上，已成为全球太阳能电池生产第一大国。 年中国太阳能电池产量 2009 年中国太阳能光伏产业应用分类（按装机总量）点击此处查看全部新闻图片虽然目前中国太阳能光伏产业规模居全球第一，但产业链发展不协调，且产业整体技术薄弱。在整个太阳能光伏产业链技术壁垒最大的多晶硅的生产中，国外的主要厂商采用的是闭式改良西门子方法，而这在中国还是空白。中国的多晶硅生产企业使用的多为直接或者间接引进的俄罗斯的多晶硅的提纯技术，其成本高、耗能量，重复性建设严重，在整个国际竞争中处于劣势，这也是在2009 年初中国出现多晶硅产能过剩的主要原因。其次，目前中国国内的太阳能电池市场规模较小，国内生产的太阳能光伏电池的97%都出口到了海外市场。这种过度依赖出口的产业发展模式导致行业风险很大，易受国际需求量变化的影响。如在2008 年的全球金融危机中，因西方国家消减了对光电产品的价格补贴，直接导致了中国许多光伏企业的倒闭。中国太阳能光伏产业发展趋势分析当下，许多国家已把发展可再生能源作为未来实现可持续发展的重要方式，而中国也将以太阳能为代表的可再生能源作为未来低碳经济的重要组成部分。近年来，国家财政对太阳能产业的补贴力度逐年增强。2008 年，中国开始启动屋顶和大型地面并网光伏发电示范项目的建设；2009
中国太阳能热利用产业发展现状及前景预测 Ting Bao was revised on January 6, 20021
中国太阳能热利用产业发展现状及前景预测 太阳能热利用就是直接将太阳的辐射能转化为热能的应用。目前在中国的研究和应用主要包括太阳热水器、太阳房、太阳灶、太阳干燥、太阳海水淡化及其它工农业应用。到2004 年，上述各种应用的发展总体情况如下表所示： 一、中国太阳热水器产业发展现状 简要发展历程 中国太阳能热利用起源于上世纪70 年代。20 世纪80 年代，由于能源紧张引起国家和社会重视，国内许多科研院所、大专院校开始从事太阳能热利用的研究工作，以平板太阳热水器、闷晒热水器产品为主的一些生产制造企业相继诞生，但发展比较缓慢。。从“七五”至“十五”的科技攻关，将一大批科研成果转化为生产力，如：铜铝复合平板太阳集热器、
全玻璃真空管太阳集热器及热水器，热管式真空管热水器等，尤其是立式单靶磁控溅射铝-氮／铝全玻璃真空太阳集热管技术的成功转化，全面带动了我国太阳能热利用的产业化进程。1996 年以前，太阳热水器产品以平板型为主，占70%以上。1996 年后，真空管型太阳热水器逐步成为市场主导产品，现已经占到%以上。 产业发展状况 产业：太阳能热水器是我国太阳能利用中应用最广泛、产业化发展最迅速的太阳能产品。由我国自主开发生产的全玻璃真空管太阳集热器的科技水平、制造技术、生产规模均处于国际领先水平，且生产成本低廉，具有较强的国际竞争力。 我国太阳热水器企业300 余家，年产值120 多亿元，初步形成了原材料加工、产品开发制造、工程设计和营销服务的产业体系，有力地带动了玻璃、金属、保温材料和真空加工设备等相关行业的发展，成为一个产业规模迅速扩大的新兴产业。 产量：我国的太阳热水器产业进入20 世纪90 年代后期以来发展迅速，生产量由1998 年350 万平方米增长到2004 年的1350 万平方米/年，热水器的总保有量由1998 年的1500 万平方米增长到2004 年的6200 万平方米，户均占有率达到％，销售额达200 多亿元，形成一定的产业规模。
我国太阳能发展现状及其发展前景摘要：能源是现代社会存在和发展的基石。随着全球经济社会的不断发展，能源消费也相应的持续增长，但是化石能源是不可再生的，所以，在化石能源供应日趋紧张的背景下，大规模的开发和利用可再生能源已成为未来各国能源战略中的重要组成部分。本文旨在介绍我国太阳能发展的现状及其发展方向。 关键词：太阳能；清洁能源；化石能源；光伏发电；光热转换 0 引言 化石能源是千百万年前埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的，所以。随着时间的推移，化石能源的稀缺性越来越突显，且这种稀缺性也逐渐在能源商品的价格上反应出来。而且，化石能源在利用的过程中还会带来一系列的诸如温室效应，粉尘，酸雨等环境问题。而在全球的能源消费结构中化石能源的比例达到87%，在我国，化石能源的比例竟然达到了92%！[1]所以，在化石能源供应日趋紧张的背景下，大规模的开发和利用可再生能源已成为未来各国能源战略中的重要组成部分。 1. 太阳能的优点 在诸如风能，水利能，潮汐能，太阳能等各种新型清洁能源中，有很多专家学者都对太阳能青眼有加。 首先太阳能具有普遍性：太阳光普照大地，没有地域的限制无论陆地或海洋，无论高山或岛屿，都处处皆有，可直接开发和利用，且勿须开采和运输。其次太阳能有无害害性，开发利用太阳能不会污染环境，它是最清洁的能源之一，在环境污染越来越严重的今天，这一点是极其宝贵的。
其次太阳能总量十分巨大：每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨煤，而据世界能源会议统计，世界已探明可采煤炭储量共计15980亿吨，预计还可开采200年，全世界可开采的化石能源总量相当于33730亿吨原煤，所以可以说太阳能其总量属现今世界上可以开发的最大能源。 还有最重要的长久性：根据目前太阳产生的核能速率估算，氢的贮量足够维持上百亿年，而地球的寿命也约为几十亿年，从这个意义上讲，可以说太阳的能量是用之不竭的。因此，太阳能的大规模开发利用是面向未来，实现可持续发展的必然选择。 2 我国太阳能资源的现状 我国土地辽阔，幅员广大，在中国广阔富饶的土地上，有着十分丰富的太阳能资源。全国各地太阳年辐射为3340MJ/m2~8400MJ/m2，中值为5852MJ/m2。从中国太阳能总量的分布来看，西部地区由于地理位置较好，太阳辐射总量很大。我国各省的太阳能资源分布如下表一所示。[2] 3 我国太阳能的发展现状 目前，我国利用太阳能的方式大多都是太阳能光热转换和光电转换两大种类，例如，太阳热水器、太阳灶、太阳房、太阳能干燥、太阳能温室、太阳能制冷与空调、太阳能发电及光伏发电系统等。 太阳能光热转换 太阳能光热转换是指将太阳光直接或通过聚光照射于集热器上，使光能直接转化为热能。目前主要用于太阳能热水器和太阳热能发电。 在光热转换方面，截至2007年底，中国太阳能热水器产量达2300万平方米，总保有量达亿平方米，占世界的55％，成为全球太阳能热水器生产和使用第一大国，且拥有完全自主知识产权，技术居国际领先水平。这种迹象表明，我国正在