我国和世界光伏发电技术
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我国太阳能行业现状及发展趋势太阳能作为一种清洁、可再生的能源,被广泛认可并受到政府的大力扶持和鼓励。
随着技术的不断进步,我国太阳能行业发展迅速,取得了显著的成果,下面将从现状和发展趋势两方面进行分析。
一、太阳能行业现状1.装机规模大幅增长:我国太阳能装机规模连续多年保持全球领先地位。
据统计,截至2024年年底,我国太阳能累计装机容量已超过了220GW,占全球总装机容量的四分之一,位居世界第一2.发展水平明显提高:我国在太阳能技术研发、制造工艺和应用方面具有较高的技术水平。
我国太阳能光伏发电技术已经能够实现大规模商业应用,光伏发电市场竞争力显著增强。
3.支持政策的持续推进:我国政府出台了一系列鼓励太阳能发展的政策,例如国家发展和委员会发布的《关于鼓励健康有序发展光伏产业的通知》,提出了太阳能发电的目标和政策措施,为行业的快速发展提供了有力的政策支持。
二、太阳能行业发展趋势1.技术升级和成本下降:随着技术的不断进步和产业链的完善,太阳能光伏发电的效率不断提高,成本不断下降。
太阳能电池片效率提高使得光伏发电成本逐渐接近传统能源发电成本,太阳能光伏发电将逐渐成为一种主流的能源供应方式。
2.分布式发电模式显著增加:分布式光伏发电模式成为未来太阳能发电的发展趋势。
随着消费者对绿色能源的需求增加,分布式光伏发电将有更大的市场空间。
政府也在积极推动分布式发电,出台相关政策支持。
3.多能互补模式的发展:我国一直在推动太阳能与其他能源的互补发展,特别是太阳能与风能、水能、储能等的结合。
这样的多能互补模式能够提高能源利用效率,降低能源的波动性,增加能源供应的稳定性。
4.产业链不断完善:太阳能行业产业链条不断完善,涵盖了太阳能材料、太阳能电池片、太阳能组件、太阳能逆变器、太阳能发电系统等各个环节。
我国的太阳能产业链较为完整,能够满足国内外市场需求。
总的来说,我国太阳能行业取得了长足的发展,太阳能装机规模大幅增长,发展水平明显提高,并得到政策的积极推进。
光伏发电主要技术类型和特点光伏发电是利用光电效应将太阳能转化为电能的一种可再生能源发电方式。
随着太阳能的重要性逐渐被认识到,光伏发电技术也得到了广泛的发展和应用。
下面将介绍光伏发电的主要技术类型和特点。
1.单晶硅太阳能电池单晶硅太阳能电池是目前应用最广泛的光伏电池技术。
其主要特点包括:-高效率:单晶硅太阳能电池的转换效率通常可以达到20%以上,是目前市场上效率最高的太阳能电池。
-耐用性好:单晶硅太阳能电池具有较长的寿命,通常可达到25-30年。
-成本高:由于制造单晶硅太阳能电池所需的纯度较高,生产成本较高,因此相对其他技术来说比较昂贵。
2.多晶硅太阳能电池多晶硅太阳能电池是另一种常见的光伏电池技术。
其主要特点包括:-性价比高:多晶硅太阳能电池的制造成本相对较低,所以价格也更加亲民。
-能耐高温:相较于单晶硅太阳能电池,多晶硅太阳能电池在高温环境中更具有稳定性。
-效率低:多晶硅太阳能电池的光电转换效率一般在15-18%之间。
3.彩色电池传统的太阳能电池板一般是深蓝色或黑色,这种颜色限制了其应用领域。
为了克服这个缺点,近年来研究人员提出了彩色电池技术,使太阳能电池板具有更广泛的应用空间。
彩色电池的特点包括:-颜色可定制:彩色电池可以根据需求制作成任何颜色,使其适用于更多的建筑和装饰用途。
-较低的效率:由于颜色电池需要对光谱进行过滤,因此效率通常较低。
4.薄膜太阳能电池薄膜太阳能电池是一种将太阳能电池技术应用于柔性基底上的新型电池技术。
其主要特点包括:-柔性:薄膜太阳能电池可以在弯曲的表面上安装,因此适用于许多不规则形状或弯曲的应用场景。
-成本较低:薄膜太阳能电池使用的材料比晶体硅电池较少,制造成本相对较低。
-效率低:薄膜太阳能电池的光电转换效率通常在10-12%之间,低于结晶硅太阳能电池。
5.高效太阳能电池技术除了上述主要的光伏发电技术外,近年来还出现了许多新的高效太阳能电池技术,包括:-多结太阳能电池:通过将多个不同材料的太阳能电池层叠在一起,以提高光电转换效率。
光伏发电技术的研究现状和应用前景探讨【摘要】光伏发电技术是一种环保、可再生能源,具有重要的能源转型意义。
本文从光伏发电技术的研究现状和应用前景、在可再生能源领域中的地位、在环境保护和节能减排中的作用以及在国家能源战略中的地位等方面进行了探讨。
结论部分分析了光伏发电技术的未来发展趋势、在全球能源转型中的作用,以及对社会和经济的影响。
通过本文的研究,可以看出光伏发电技术在未来的能源发展中将扮演重要角色,为环境保护和节能减排提供了有效途径,对于推动经济可持续发展具有重要意义。
【关键词】光伏发电技术, 研究现状, 应用前景, 可再生能源, 环境保护, 节能减排, 国家能源战略, 未来发展趋势, 全球能源转型, 社会影响, 经济影响1. 引言1.1 光伏发电技术的重要性二是环保友好。
光伏发电技术属于清洁能源,在发电过程中不会产生二氧化碳等温室气体和污染物,对环境影响较小,有利于减缓气候变化,改善空气质量。
三是经济效益显著。
随着光伏发电技术的成熟和普及,其成本逐渐降低,具有较高的经济效益。
光伏发电也可以促进当地经济发展,提升能源安全性和可持续发展能力。
光伏发电技术的重要性不仅体现在能源供给和环境保护方面,也对经济和社会发展具有积极的推动作用。
在未来,光伏发电技术将继续发挥重要作用,推动能源转型和可持续发展。
1.2 光伏发电技术的发展历程光伏发电技术的发展历程可以追溯到19世纪末期。
在1839年,法国物理学家贝克勒耳发现了太阳光可以产生电流的现象,这被认为是光伏效应的起源。
随后,1873年美国物理学家威尔·古德森利用固体硒片首次实现了光电转换,开创了人类利用太阳能发电的先河。
20世纪初,爱尔兰物理学家约瑟夫·维尔德和俄国物理学家斯穆尔·阿瓦克姆诺夫分别提出了太阳能电池的概念,奠定了光伏发电技术的理论基础。
随着科技的发展和对可再生能源的需求增加,20世纪后期光伏发电技术得到了迅速发展。
太阳能光伏发电技术现状与发展探讨摘要:太阳能和光伏发电是一种新型的洁净能源,它的使用范围越来越广,是目前最主要的电力接入方式。
太阳电池因其绿色环保、工艺可行等优势,在国内得到了广泛的应用,是目前国际上诸多能源领域的热门课题。
国内的能源专家和能源组织应当认识到太阳能光伏并网技术的重要性,加大对该技术的研发力度,从而进一步提升太阳能发电的可靠性,从而达到延长并网系统设备的使用寿命,并有效地减少并网系统的成本的目的。
关键词:太阳能;光伏发电;技术现状;发展探讨引言:目前,世界上许多国家都在关注和使用太阳能电池板的问题。
太阳能光伏并网技术,正如其名所示,它是一种通过光伏系统将太阳光中的光能转化为电能的技术。
在我国节能、环境保护和新能源普及的背景下,太阳电池接入是目前我国节能减排的主要方向之一。
使用太阳能光伏并网技术,不仅可以满足目前用户用电量的需要,还可以跟上时代的步伐,实现经济、环保、清洁的发展。
但是,其稳定性是限制该技术发展与推广的主要原因之一。
1光伏发电技术与并网技术内容概述在现代经济发展的今天,电能的使用越来越受到人们的重视,而电能是一种非常重要的能量来源,电能的稳定供给对人民群众的生活和各行各业的正常运行有着非常重大的意义。
随着国家科技的持续创新与发展,光伏发电成为一种新型发电方式,越来越有科学化与系统化,太阳能通过光伏反应后产生电能,在实际转换中,还需借助光伏模块、逆变器等,并将其接入电网负荷。
电力系统的并网方式大致可分为两种:回流式、集中式和分散式。
其中,逆流并电网使用的是太阳电池,当电量足够时,过剩的电能会流向公共电网,相反,则会给负载提供电能。
无逆流并网是一种自主性很强的系统,不给公网提供电源,并且在系统中安装了防逆流装置,当系统出现电力短缺时,可以在系统中及时进行补充。
2光伏发电的发展现状光伏发电对中国能源结构的转变起到了巨大的促进作用,目前我国的光伏装机容量已经超过了2.7×108千瓦。
光伏技术的现状与发展趋势近年来,光电化学技术在能源、环境、污染治理等方面得到了广泛、深入的应用,绿色能源俨然已经成为世界发展的新趋势。
而光伏技术作为绿色能源的代表,其发展与应用似乎已成为社会发展不可或缺的重要一环。
本文将探讨光伏技术的现状与未来发展趋势。
一、光伏技术的现状光伏技术是利用太阳能将光能转化为电能的一种技术,是利用半导体材料的光电特性制成太阳能电池,光子激发物质的电子,通过晶体管的结构将电子移动,形成电流输出。
光伏电池具有无污染、安全可靠、自动化程度高、使用成本低的特点。
当前,光伏技术在很多领域都有广泛的应用,如太阳能电池板、太阳能灯、太阳能汽车、太阳能航空器等,而且在现代建筑中也逐渐得到广泛的应用,如太阳能窗、太阳能墙、太阳能屋等。
特别是在电力领域,光伏技术被广泛应用于分布式能源、电力互联网等领域。
目前,中国是光伏领域的全球第一大国,已经成为全球的太阳能制造中心。
数据显示,2019年中国光伏发电装机容量超过了200GW,发电量达到了1900亿千瓦时,占全球总发电量的一半以上。
但是,由于光伏技术的制造和安装成本仍然比较高,因此,由此造成的电价也较高,目前还需要继续探索和研究以降低成本和提高效率。
二、光伏技术的未来发展趋势1.带有储能装置的新型光伏电站预计未来,光伏电站将逐渐向大型化、智能化、可持续性方向发展。
新型光伏电站将要将储能装置和光伏电站结合在一起,高效储能可供24小时使用。
2.浮动型光伏电站由于挤压地球的有限闲置土地,新型光伏电站已开始向水面或海洋面体系方向转变。
利用浮动结构灵活性和低成本特征,能够在水面上便捷地布置和维护。
3. 光伏材料的改进与创新新型的光伏材料的推陈出新,将带来更大的效能提升和成本降低。
其中,有机光伏,薄膜光伏以及其他新型材料光伏等都是光伏发电领域的发展重点。
4. 配合其他能源来提高工作模式光伏发电随着它成为市场主流之一,其供电模式也将不再是纯天然能源,在特定的情况下,其他绿色能源和光伏光伏发电将协调工作。
太阳能光伏发电技术及其应用探究摘要:目前,我国正在大力发展新能源产业,光伏发电技术也备受关注;太阳能是一种可再生能源,作为一种永远不会被用完的能源,将通过改进和发展来替代传统的原材料。
关键词:太阳能;光伏发电技术;应用引言基于全球可持续发展,绿色能源和低碳生活理念的重要性日益凸显,尤其是光伏发电技术,在包括中国和西方发达国家得到广泛应用;光伏发电技术的成熟发展,可以为我国资源、能源高效利用和环境的稳定发展提供稳定有力的支撑;在资源和能源节约力度加大的背景下,如何利用光伏发电提高资源效率,提高能源利用效率,成为相关人员需要考虑和解决的问题。
1.简述太阳能光伏发电1.1太阳能光伏发电的基本原理光伏发电的技术是利用太阳能资源,其中最重要的是将光能转化为电能的一种发电方式,这种技术具有环保、经济优势好,发展前景看好;其中,工作原理是通过太阳能电池作为半导体光伏效应,即当太阳光照射到太阳能电池上时,太阳能电池会吸收光能,通过不断吸收光能,产生“光生电子-空穴”对;此外,在电池闪电场的影响下,光生电子和空穴会分离,会产生相应的电压,形成动能,起到发电的作用。
1.2太阳能光伏发电技术的应用优势首先,光伏发电的优势在于无需中间能量转换,即可将光子直接转化为电子,使过程相对简单;二、太阳能资源无限,分布广、日照时间长、无需运输燃料、可就地生产和消费等,只要能利用好太阳能资源的特点即可无限使用;第三,光伏发电不使用中间能量转换,不使用机械部件或其他燃烧过程,不会产生大量噪音和温室气体污染,具有环境友好的特点;第四,光伏电站的建设和维护相对简单,它们是模块化的、标准化的结构,容量扩展比较简单,在管理上不需要值班人员看守,节省了大量的管理和维护成本。
2.光伏发电系统的组成及各部分功能2.1太阳电池组件及方阵太阳能电池是光伏发电系统的核心;太阳能电池单体是最小的光电转换单元,大小一般在4-200CM2不等,太阳能电池的工作电压和电流分别约为0.5V和20-25mA,不能单独作为电源使用,太阳能电池串并联封装后成为太阳能电池组件,其功率一般为几瓦到几十瓦,是可以单独用作电源的最小单元。
新能源发电技术的现状与前景随着全球气候变化问题的加剧,新能源发电技术成为了全世界的关注焦点。
新能源产业正在日益壮大,各国都在加速推进新能源的开发和应用。
那么,新能源发电技术的现状与前景又是怎样的呢?一、新能源发电技术的现状(1)太阳能光伏发电太阳能光伏发电是利用太阳辐射能转化成电能的一种技术。
现在,全球已经建设了数百个大型太阳能电站,并且太阳能电池的转换效率也在不断提高。
在中国,央企、民企、外资企业等积极投资光伏发电,太阳能光伏发电已成为中国新增电力装机中的主力,具有广阔的发展前景。
(2)风能发电风能发电是指利用风力转化成电能的一种技术。
目前,风电已成为新能源中的主力之一,在国际和国内能源领域获得了广泛的应用。
2018年,中国风电装机容量已达到了210.93GW,乘风破浪,风能发电的前途一片光明。
(3)水能发电水能发电是指利用水力能力将水能转换为电能的一种技术。
目前,全球的水电在发电中的占比较大,水电站也在逐步的更新换代,例如加装水轮发电机组、翻新水电站。
中国2018年水电装机容量已达到了352.6GW,在未来的发展中,水能发电将有更多的发展前景。
(4)生物质能发电生物质能发电是指利用生物质资源将其转换为电能的一种技术。
生物质能发电中主要是利用生物质的热值来发电,目前国内外生物质能发电已经比较成熟,但是由于生物质能资源分散、贫瘠等问题,生物质发电的规模还比较小。
二、新能源发电技术的前景(1)技术的进步随着科技的不断进步,新能源技术也得以不断提高,发电效率不断提高。
例如,太阳能电池片的转换效率现在已经达到了20%以上;风能发电中也有水平轴和垂直轴两大技术,其中垂直轴的效率已经实现了3-4倍的提升。
(2)政策的支持各国都出台了新能源政策,鼓励企业将研发成果转化成生产力,以此来推广使用新能源。
例如,中国国家能源局已经出台了多项政策支持新能源发展,也鼓励企业进行新能源方面的投资。
(3)市场的需求随着市场需求不断增多,各企业不断推动新能源技术的开发和推广,市场需求的增多也将为新能源产业带来前所未有的机遇和挑战。
“双碳”目标下我国光伏发电技术现状与发展趋势摘要:“2030年碳达峰,2060年碳中和”是我国作出的重大战略决策,标志着我国能源结构战略转型进入关键阶段。
2021年印发的《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》和《2030年前碳达峰行动方案》指出要加快构建清洁低碳安全高效能源体系,大力发展水电、风电、太阳能、生物质能等非化石能源。
太阳能具有清洁、安全、高效、可持续等显著优点,在我国新能源体系中扮演着非常重要的角色,光伏发电迎来空前的发展机遇。
关键词:“双碳”目标;光伏发电技术;现状;发展趋势;引言随着低碳环保理念的提出,越来越多的人开始重视环境问题,相比传统能源使用后产生的大量污染排放量,清洁能源能够较理想地解决这一难题。
在新能源中,最为常见的就是光伏发电,光伏发电作为一种新型技术,已被广泛应用于各个领域。
众所周知,太阳能是自然界最常见且最容易获得的自然能源,光伏发电技术可以快速采集该能源,对太阳能进行存储及能量转换,从而可以更好地保护生态环境,实现低碳环保的生活理念。
1我国光伏产业发展情况近几年来,我国光伏发电项目以独特的政策利好优势,促进了行业的迅速发展和投资规模的日益扩增。
国家能源局网站公告的数据显示,2016—2021年我国光伏发电装机容量分别为0.77亿kW、1.3亿kW、1.74亿kW、2.04亿kW、2.53亿kW、3.06亿kW。
作为“十四五”开局之年,2021年我国光伏发电建设实现新突破,全国光伏发电量约为3259亿kW·h,同比增长约25.1%,年平均利用小时数达到1163h,同比增加3h。
其中利用率排行最高的前三个省份(区)分别为内蒙古自治区1558h、吉林省1536h、四川省1529h。
2021年,新增并网的光伏发电系统中,分布式光伏发电新增容量约2900万kW,占2021全年新增并网的光伏发电系统总容量的55%左右。
光伏发电分布式与集中式并举发展,已经成为助推“碳达峰、碳中和”和“乡村振兴战略”等国家战略发展的一股重要力量。
光伏行业的现状及发展前景光伏行业是指利用太阳能光照直接转换成电能的产业。
在近几十年的发展中,光伏行业得到了快速发展,成为全球清洁能源的重要组成部分。
下面将从现状、发展前景以及面临的挑战三个方面展开论述。
首先,光伏行业的现状:光伏行业发展迅速,已经成为全球能源转型的主要选择。
我国是光伏发电的全球领导者,拥有世界上最大的光伏发电装机规模。
据中国可再生能源协会的数据,2024年全国光伏发电装机容量已经超过200GW。
光伏技术的成熟和成本的不断下降使其具备了大规模应用的条件,光伏发电已经成为中国电力系统的重要组成部分。
此外,全球各国也正在加大对光伏发电的投资和应用,欧洲、美国、日本等发达国家都在积极推动光伏发电的发展。
其次,光伏行业的发展前景:光伏发电作为清洁能源的代表,有着巨大的发展潜力和广阔的市场前景。
首先,全球温室气体排放的约束和国际社会对环境保护的关注使得清洁能源的需求不断增加,光伏发电作为可再生能源的重要形式,将会得到更广泛的应用。
其次,光伏发电的技术和成本还有很大的改进空间,太阳能电池的转换效率和稳定性可以进一步提高,太阳能电池的成本可以进一步降低。
这将极大地推动光伏行业的发展。
最后,随着电动汽车的普及和能源存储需求的增加,光伏发电产业将直接受益,光伏发电设施可以为电动汽车提供充电,同时通过储能技术可以解决光伏发电波动性的问题。
然而,光伏行业也面临一些挑战。
首先,光伏发电的波动性和不可控性是一个问题。
太阳能发电受天气、季节和地理位置等因素的影响,容易受到光照度的波动和变化的限制。
其次,光伏发电的技术和产业链还不够完善,瓶颈制约了行业进一步发展。
太阳能光伏电池的成本仍然较高,生产过程中的能耗和环境污染也需要解决。
再者,光伏发电产业的市场竞争激烈,价格战使得行业利润下降,企业盈利能力受到冲击。
为了突破这些困境,光伏行业需要加大技术研发投入,提高光伏发电设备的转换效率和稳定性。
同时,加强光伏发电和电网的融合,通过智能电网技术解决光伏发电的波动性问题。
太阳能光伏发电技术现状及改进措施摘要:进入21世纪我国对太阳能的利用逐步重视起来,太阳能光伏发电技术日益发展,在我国已经形成了一大批的光伏企业生产基地。
太阳能是清洁无污染的绿色能源,且分布范围广泛,可以有效的解决社会生产过程中能源匮乏和环境污染的状况,但是这其中也存在一定的问题。
因此本文仅对太阳能光伏发电技术的优势和现状以及应用趋势各未来发展方向进行探讨,希望给大家以有益参考。
关键词:太阳能;光伏发电技术;现状;改进措施引言时代在进步,但是资源也随着时代的发展正逐渐消耗,许多不可再生资源已经临近枯竭,为促进社会可持续发展,全世界都在寻找可再生资源进行代替。
人们开发了五大新能源;风能、水能、太阳能、海洋能、地热能。
其中,太阳能的发展潜力最大,通过科学家对太阳能的长时间研究开发,在太阳能发电上取得巨大突破,而根据利用的方式不同,太阳能有热发电和光伏发电两种,文章主要讲述太阳能光伏发电,即光发电这种方式。
一、光伏发电的优势第一,无枯竭危险。
太阳能每秒钟到达地面的能量高达80×104kW,如果把地球表面0.1%的太阳能转为电能,转变率5%,每年发电量可达5.6×1012kW·h,相当于目前世界上能耗的40倍;第二,安全环保,无噪声,无公害。
由于光伏电路是利用光能和电能之间的转化,故其无污染物的排放;第三,采集太阳能的地点的地理位置要求不高,不受资源分布地域的限制。
太阳能电池板只要能接受光照就能产生电能,所以可以安装在屋顶或者是始终能接受到光照的墙壁,充分利用空间资源;第四,可靠稳定寿命长,安装维护简便,适用范围广,就算一般家庭也可以利用太阳能发电。
二、太阳能光伏发电技术的现状(一)环境污染严重太阳能属于绿色能源,但是太阳能的上游组件以及硅原料加工却能产生很严重的污染。
生产太阳能薄膜电池时,会产生四氯化硅、氯化氢及氢气等废气。
尤其是四氯化硅,假如不处理,可能会变成盐酸等酸性物质从而污染土壤。
光伏发电的现状及发展前景摘要:传统的发电方法,不仅浪费资源,在发电的过程中也会产生很多有害物质,对人的身体和社会环境产生负面的影响,所以各个国家都在积极寻找新的发电方式,现阶段比较先进的方法就是光伏发电,在新能源发展的过程中采取太阳能光伏发电已经成为当前发展的必然趋势,太阳能光伏发电作为一种清洁又环保的绿色能源,是未来能源结构的重要基础。
关键词:光伏发电;现状发展1我国太阳能光伏发电的现状及重要意义1.1太阳能光伏发电的现状太阳能在国家发展中占有重要地位。
中国幅员辽阔,资源丰富,但丰富的资源并不意味着可以无所畏惧地开发利用。
目前,能源短缺已成为我国面临的主要问题,没有能源的支撑,国家的发展就无法实现。
特别是在我国,能源消耗相对较高,因此有必要积极寻求发展新的可再生能源。
目前,由于技术水平低、专业人才缺乏,电力生产仍以燃煤实现,依靠可再生能源发电难以满足人们的需求。
近年来,我国经济水平快速提高。
各行业的发展和经济建设的需求导致煤炭资源的迅速减少,导致了能源危机。
据有关统计,太阳能已向地面释放了近80万千瓦的电能,太阳能用于光伏发电将成为我国电力工业发展的主要趋势。
1.2太阳能光伏发电的环保意义由于雾霾、沙尘暴等恶劣天气对生态环境的影响巨大,而且这种现象日益严重,因此环境问题引起了全球的关注。
然而,很少有国家或企业能够实施快速、实用的解决方案,因此需要更多的努力来研究和解决这一问题。
在发电过程中,会产生二氧化碳甚至有毒气体。
如果这些气体被释放到大气中,势必对生态环境造成不利影响。
例如,温室效应是中国当前关注的环境问题。
随着温室效应的加剧,世界各国都认识到全球变暖是不可避免的。
但利用太阳能发电可以有效缓解这些环境污染问题,也可以实现资源的合理利用,保护生态环境。
总之,无论是对国家发展还是对环境保护,太阳能产业都具有不可替代的作用。
2光伏发电的发展研究2.1加大公共设施建设,促进光伏发电的发展随着人们生活需求的不断提高,各种能源都处于恶性发展状态。
光伏发电的现状及发展前景摘要:近年来,由于对电能需求的大幅增加和对不可再生电能资源需求的逐年减少,太阳能光伏分布式发电新技术将在中国继续快速发展。
然而,它仍然存在许多缺陷。
关键词:光伏发电;发展现状;发展趋势太阳能资源利用在整个我国能源发展过程中,一直发挥着巨大的战略意义。
我国土地广袤,资源丰富。
但是,宝贵的国土资源并不代表人们能够任意开采和使用资源。
1我国太阳能光伏发电的现状及重要意义1.1太阳能光伏发电的现状当前,能源相对短缺状况已经开始成为现阶段我国经济社会面临解决的一种主要紧迫问题,没有基础能源领域的有效支持保障就永远无法支撑实现这个国家可持续性的持续发展。
特别是我国在实施中国以后,能源总消耗已经相对普遍较高,因此我们有必要进一步积极努力寻求或开发各种新模式的基础可发展再生化石能源体系[注1]。
目前的我国电网由于其受限制于自身较其低等级的生产技术水平、专业设计人才严重匮乏程度等一系列因素,导致大部分电能资源生产商依旧还是采用传统的方法是仅靠传统煤炭的燃烧法来加以实现,依靠单一可直接再生的能源方式发电是很难有效满足当今人们能源的用电需求。
1.2太阳能光伏发电的环保意义由于夏季雾霾、沙尘暴等恶劣极端天气对中国生态环境建设产生了巨大影响,近年来,这种影响现象在中国仍在高速发展,并呈日益加剧的趋势,中国的环境问题已引起全球同行的共同关注。
然而,在其他国家,很少有政府部门或大公司能够提出有效的解决方案,能够有效地实施并迅速、切实地解决问题。
因此,国家需要加大投入和研究力度,真正发现和解决环境问题。
在核电运行过程中,会同时产生甲烷、二氧化碳、有害气体甚至有毒腐蚀性气体。
如果这些危险气体被及时释放到室外大气循环中,必然会对大气生态环境造成极大的不利影响。
2我国太阳能光伏发电现状研究2.1太阳能光伏发电缺乏合理的规划早在1992年,中美两国就明确通过并建立了相应的可持续可再生清洁能源国家生产许可证配额制度,出台并实施了一系列配套优惠政策,也得到了各级政府有关部门领导的关注和支持。
太阳能光伏发电技术的发展与应用第一章概述太阳能光伏发电技术是一种能直接利用太阳能来发电的技术,它现已成为世界能源发展的热点和重要方向。
随着我国对新能源的重视和发展,太阳能光伏发电技术在我国也得到了广泛应用和大力推广。
本文将从太阳能光伏发电技术的发展史入手,探讨其技术原理,分析其发展趋势和应用前景。
第二章技术原理太阳能光伏发电技术是利用光电效应将太阳辐射能转化为电能的技术。
光电效应是指在光照条件下,导体表面电子吸收光子能量后跃迁到价带,形成自由电子和空穴,从而产生电流。
太阳能光伏发电技术主要由太阳能电池组成,包括硅太阳能电池、非硅太阳能电池、有机太阳能电池等。
硅太阳能电池是应用最广泛的一种太阳能电池,其主要分为单晶硅、多晶硅和非晶硅三大类。
单晶硅太阳能电池造价高,但效率达到20%以上,是目前市场上最受欢迎的太阳能电池。
多晶硅太阳能电池制造工艺简单,但效率较低,只有15%左右。
非晶硅太阳能电池更适合于应用于薄膜领域。
非硅太阳能电池主要包括硒化镉、铜碲镉、碲化镉等,其效率比硅太阳能电池高,但稳定性较差。
有机太阳能电池具有成本低、柔性好等优点,其效率逐年提高,但距离大规模商业应用还需进一步研究。
第三章发展历程太阳能光伏发电技术的研究始于19世纪。
1839年,法国科学家贝克勒尔发现了光电效应现象,之后爱因斯坦在1905年更是证明了光电效应的本质,为太阳能光伏发电技术的研究和开发奠定了基础。
20世纪60年代,美国贝尔实验室举行了一次太阳能电池制造竞赛,推动了太阳能光伏发电技术的商业化应用。
1976年,日本研制成功高效率的单晶硅太阳能电池,拉开了太阳能光伏发电技术应用的新时代。
随后,欧美其他国家也相继加入了太阳能光伏发电技术的研究和开发中。
目前,太阳能光伏发电技术已经成为近几年来全球能源领域的热门话题。
各国政府也相继推出了多项扶持政策,鼓励太阳能光伏发电技术的发展和应用。
我国也于2005年开始实施太阳能光伏电力发电补贴政策,其它相关配套政策也陆续出台,太阳能光伏发电技术在我国得到了快速推广。
我国太阳能发电的发展状况及前景太阳能作为一种清洁能源,在我国的发展状况及前景备受关注。
下面将详细介绍我国太阳能发电的发展状况以及未来的前景。
发展状况1. 政策支持我国政府一直以来高度重视太阳能发电,并出台了一系列鼓励政策。
例如,国家能源局推出了太阳能发电项目补贴政策,促进了太阳能发电产业的快速发展。
2. 增长趋势近年来,我国太阳能发电容量呈现出快速增长的态势。
根据统计数据显示,我国太阳能发电容量每年都在不断增加,太阳能发电已成为我国新能源产业中增长最快的领域之一。
3. 技术创新我国在太阳能发电技术方面也取得了重大突破和创新。
太阳能电池板的效率不断提高,光伏发电技术也日益成熟和普及,使得太阳能发电成为可行的、可持续发展的能源选择。
前景展望1. 发展潜力尽管我国太阳能发电已取得较大进展,但仍存在发展潜力。
我国土地面积广大,拥有丰富的太阳能资源,未来可以进一步利用和开发太阳能发电项目。
2. 清洁能源转型随着全球对环境保护的重视程度不断提高,清洁能源的需求也日益增长。
太阳能发电作为一种清洁、可再生能源,将在我国清洁能源转型中发挥重要作用。
3. 技术进步随着科技的不断进步,太阳能发电技术将不断创新和提升效率。
新的材料和技术的引入将进一步降低太阳能发电成本,提高发电效率,促进太阳能发电产业的发展。
总之,我国太阳能发电正处于快速发展的阶段,具有广阔的前景和潜力。
政府支持、技术创新以及清洁能源需求的增加将推动太阳能发电产业的进一步发展。
我们有理由相信,太阳能发电将成为我国能源结构调整和可持续发展的重要推动力量。
光伏发电技术发展与前景分析摘要:随着社会经济的快速发展,技术水平的不断增长,国家对电力资源的需求越来越高。
而现在,人们在资源的保护意识越来越强烈,节约资源已经成为中国民众心目中的一大基本道德行为准则。
于是,太阳能资源、风能资源等这样的绿色清洁可持续能源日益受到社会的广泛关注。
在这其中,又以光伏发电的应用最为广泛。
本文就将以此为背景,分别阐述光伏发电以其相关技术,分析其发展现状,并以此为基础研究光伏发电并网及其相关技术的发展前景。
关键词:光伏发电技术;发展;前景分析1前言当前,我国工业化生产及其城镇化建设的日益发展下,能源需求量大幅度提高,常规化石能源需求存在较大的缺口。
但是在我国诸多地区供电主要还是依赖于火电,一次能源的供不应求致使电力也出现了不足的情况。
特别是在“十二五”时期,经济的飞速发展下依然需要电力能源的支撑。
因此,使用恰当的可再生能源研制出来“十二五”发展变得尤为主要。
在新能源发展的过程中采取太阳能光伏发电已经成为当前发展的必然趋势。
基于此,本文主要从以下几方面对太阳能光伏发电的现状及前景进行了研究,笔者依据多年经验提出相关见解,供以参考。
2光伏发电技术概述面对日益紧缺的自然资源现状,可持续发展概念越来越深入人心。
光伏发电因其无污染,节能环保的特性,在未来人们对能源的开采利用方面具有十分巨大的潜力。
光伏发电主要是利用科技手段将太阳光照蕴含的能量转存到太阳能电池中去。
人们再根据需要将太阳能电池中的电量进行下一步的应用。
目前应用比较普及的有光伏电池板、电能存储器、电能变换器等,这些产品共同组成了光伏发电系统。
光伏发电技术中还有一项聚光光伏技术,这是人们在光伏发电技术方面的巨大科技进步。
这项技术的发明主要是因为太阳与地球之间具有遥远的距离,在太阳光照射到地球表面之前,在中间距离上早已浪费了巨大的能量,使得人们可以进行开发利用的太阳能资源大大削减,通过聚光光伏发电技术的应用,可以很大程度上改善太阳能利用上的这一不足之处,降低太阳能光伏发电的成本,提高太阳能的利用效率。
我国和世界光伏发电技术、产业、市场发展情况比较引言光伏发电系利用半导体材料的光生伏打效应原理直接将太阳辐射能转换为电能的技术。
通过光伏电池进行太阳能-电能的直接转换,并与储能装置、测量控制装置和直流—交流转换装置相配套,就构成了光伏发电系统。
太阳能光伏发电具有许多其它发电方式无法比拟的优点:不消耗燃料、不受地域限制、规模灵活、无污染、安全可靠、维护简单、寿命较长等等,所以自从实用性硅太阳能电池问世以来,世界上很快就开始了太阳能光伏发电的应用。
国际光伏工业在过去10年中的平均年增长率为20%,1998年世界太阳能电池组件生产量为155MW,2000年增长到288MW,2002年达到540MW。
截止到2000 年底,世界光伏发电累计总装机容量达到1 300MW。
在产业化方面,各国一直在通过改进工艺、扩大规模和开拓市场等措施降低成本,并取得了巨大进展。
目前全球太阳能光伏电池产业的销售收入超过20亿美元。
预计到2050年左右,太阳能光伏发电将达到世界总发电量10%~20%,成为人类的基本能源之一。
届时,太阳能光伏发电产业销售收入将超过1000亿美元。
1世界光伏产业发展情况1.1技术:晶体硅光伏电池仍然主导光伏发电市场,薄膜电池是未来太阳能电池发展的方向经过几十年的发展,人们先后研究过数十种材料的光伏电池。
当前国际上最新的研发热点主要集中在低成本、高效率、高稳定性的光伏器件和光伏建筑集成应用系统等方面,并已取得了可喜的成果。
但是,在光伏器件及制造技术方面,自光伏电池问世以来,晶体硅就作为基本的电池材料一直保持着主导地位,是目前国际光伏市场上的主流产品,2000年占世界光伏电池产量的80% 以上。
其实验室效率,单晶硅电池最高可达23.7%,多晶硅电池最高可达18.6%,工业化产品效率一般在13%~15%。
各种晶体硅电池技术发展情况如下:1)澳大利亚新南威尔士大学多晶硅电池效率突破19.8%;2)日本京都陶瓷公司多晶硅电池效率达到17.1% (12.5cm×12.5cm);3)澳大利亚新南威尔士大学高效单晶硅电池效率已达23.7%;4)德国ASE公司片状晶体硅电池效率为14.5%;5)美国Astro Power(AP)公司的带状多晶硅电池效率为10.5%;6)日本三洋公司的HIT晶体/非晶硅复合电池效率达18%;7)美国、日本、德国多晶硅铸锭240kg/炉,已能规模化生产。
晶体硅太阳能电池的成本一般在2~3美元WP/,销售价格在3~4美元/ WP 。
预计晶体硅太阳能电池的主导地位在相当长一段时期内,还将会继续保持。
由硅材料加工出适合制造电池的硅片,要采用大容量的晶体生长或铸造装置和价格昂贵的多线切割机,因而硅片成本较高。
研究人员正在探索用切薄硅片、扩大平面晶体或者使用聚光等方法,力争把硅片的成本降低到0.8美元/WP。
据预测,在今后5~10年间利用这几种方法有望把硅片的成本降低到1美元/WP,并将在15~20年间将进一步降低到接近0.5美元/WP,这样,所生产的光伏电池组件的成本,就会从目前的3美元/WP降低到1.5美元/WP。
随着光伏市场的发展,10年后光伏系统的价格将会降低到6美元/WP,30年之后可以进一步降低到接近3 美元/WP。
为实现这样的设想,高效率、低成本晶体硅光伏电池的研究开发是必需的。
薄膜电池是在廉价衬底上采用低温制备技术沉积半导体薄膜的光伏器件,材料与器件制备同时完成,工艺技术简单,便于大面积连续化生产;制备能耗低,缩短了回收期。
太阳能电池实现薄膜化,大大节省了昂贵的半导体材料,具有大幅度降低成本的潜力,是当前国际上研究开发的主要方向。
目前已实现产业化和正在实现产业化的有多晶化合物半导体薄膜电池(碲化镉、硒铟铜)、非晶硅薄膜电池,还有很有发展前景目前尚处于探索阶段的多晶硅薄膜电池。
据估计,薄膜电池的生产成本可以随着其生产规模的扩大而降低,一旦技术上有重大突破,其成本可以降到1美元/WP以下。
英国、美国和德国都在着手建设100MW规模的薄膜太阳能电池生产线。
估计到2020年薄膜太阳能电池的市场份额在整个市场中的比例将超过50%。
1.2产业:近几年一些国际财团参与到光伏发电产业中,加速了光伏电池的产业化步伐光伏发电发展的初期主要是依靠各国政府在政策及资金方面的大力支持,现在已逐步商业化,进入了一个新的发展阶段。
光伏发电的市场前景吸引了一批国际知名企业或企业财团介入光伏电池制造业。
在20世纪90年代以前,介入光伏电池制造业的国际著名企业只有西门子,而现在进入该领域的大财团有荷兰壳牌石油公司、英国石油公司和美国阿莫科石油公司、阿科石油公司以及日本的京都陶瓷、夏普集团等,并且很快成为光伏发电领域的超级集团。
2000年夏普的产量达 50.4MW,居世界首位;京陶达42MW,居世界第二位;BP达41MW,居世界第三位;超过了具有20多年生产和经营光伏发电技术经验的西门子太阳能集团,成为光伏发电领域的龙头企业。
这些大公司的介入,使产业化进程大大加快。
预计今后10年光伏组件的生产将以每年增长20%~30%甚至更高的递增速度发展,到2010年将可能达到4 600MW/年的生产量,总装机容量将可能达到18GW。
1.3 市场:由作为边远和农村地区的补充能源,向全社会的替代能源方向过渡光伏发电产业自20世纪 80年代以来得到了迅速发展,平均年增长率达到15%,近几年更出现供不应求的局面,其发展更加迅速,成为全球增长最快的高新技术产业之一。
到2000年底世界累计安装的光伏发电系统总容量超过了1 300MW,光伏市场的结构为:36%用于为住宅、村庄和泵水系统供电;35%用作通信设备和远程设备的电源;24%用于并网发电;5%用于为计算器、手表和其它小型产品供电。
近年来,世界光伏市场发生了很大变化,开始由主要为边远农村地区和通信设备、气象台站、航标灯等特殊应用领域解决供电问题,逐步向并网发电和与建筑相结合的常规供电方向及商业化应用方向发展。
目前世界上已经建成了10多座MW级的光伏发电系统,光伏发电技术和其它可再生能源技术一样成为全球减排温室气体的重要技术手段。
例如德国近年来并网发电光伏组件的安装容量达到33MW,其中仅1997年一年安装的光伏组件就达10MW。
到1995年,美国并网发电的光伏系统,已达到12MW的装机容量。
全世界已有6个MW级的联网光伏电站,最大的一座容量为6.45MW。
世界各大公司纷纷制定和实施扩大规模的计划,总计新增光伏组件生产能力达263.5MW/年。
可以说,光伏发电技术及其产业正在腾飞。
2 我国光伏产业发展情况2.1 技术:光伏电池技术不断进步,与发达国家相比有差距,但差距在不断缩小我国的光伏电池技术是从60年代发展空间用太阳电池开发起步的,地面用光伏电池的生产是从1970年代初开始,主要的低成本技术及生产能力则在80年代中期建立起来。
经过十多年的努力,我国光伏发电技术有了很大的发展,光伏电池转换效率不断提高,目前单晶硅电池实验室效率达 20%,批量生产效率为14%,多晶硅实验室效率为12%。
到1999年,我国光伏电池的主要产品是单晶硅电池和非晶硅电池,多晶硅电池只限于实验室和中试产品,但在2000年之后,多晶硅产品逐步走出实验室,开始形成规模生产,目前批量生产效率为11%。
与发达国家相比,技术差距在不断缩小。
2.2产业:2000年以后,我国光伏产业又一次进入快速发展期,但整体发展水平仍然落后于国际先进水平,参与国际竞争有一定的难度我国光伏电池生产线的建立有两个高峰期,其一为80年代,共引进7条总计4.5MW的生产线,这些生产线规模小,技术为国外60、70年代的水平,设备陈旧,加上硅片等原材料供应不足等原因,这些生产线开工不足的情况普遍存在。
1999年以后我国进入又一光伏电池生产线建设高峰期,新建的光伏电池生产企业有无锡尚德、保定英利、浙江中意、上海国飞、天津京瓷等,生产线规模在2 ~10MW,技术先进,并且浙江、保定已经开始多晶硅太阳电池的生产,市场上形成了单晶硅和多晶硅两种主打光伏电池产品的局面。
此外,一些光伏电池的老企业包括云南半导体、宁波太阳能电源等也新上了几条规模均在几个MW、技术较为先进的生产线。
2003年国内光伏电池的生产能力约20MW,但光伏组件的封装能力约50MW,远大于光伏电池的生产能力。
虽然到2002年底,我国已有近20MW的光伏电池生产能力,但实际生产量仅为4MW左右,占世界光伏电池实际生产量的1%左右。
生产能力不能充分发挥的主要原因是,生产线规模偏小、产品价格偏高等。
这10多家光伏电池制造厂,总的规模仅相当于国际上一个中等规模生产厂的水平,平均每个企业实际年产量只有500kW左右,不足以维持正常的生产,更谈不上提高质量和降低成本。
尽管在2003年企业发展速度加快,但是由于规模小和技术等原因,在2002~2003年国家实施的总装机容量20MW的“送电到乡”项目中,国内生产的光伏电池的应用量不足10%,错过了这一市场时机。
造成这种局面也是由于投入不足,既缺乏政府扶持,也缺乏大企业的投入。
而国外光伏电池的主要业主是传统能源大公司,如石油财团或发电设备制造企业等,而我国参与这一行业的都是新建企业和小型企业,在技术水平和资金投入方面很难参与国际竞争。
2.3 市场:近期内我国光伏发电市场仍将是为无电地区供电为主,有一定的市场潜力,但也有局限性。
2001年及以前,我国光伏产品的年销售量均保持在3~4MW,其中单晶硅产品占80%,非单晶硅产品占20%。
2002年,送电到乡项目使市场年销售量猛增到20MW,光伏系统保有量达到40MW左右。
从市场份额上看,光伏发电在2000年前的主要应用领域是:通讯行业占40%~50%,农村电气化行业(主要包括户用光伏系统和乡村级光伏电站)占40%左右,其它领域占10%左右。
但2002年当年农村电气化领域的市场份额占到 85%以上。
1)户用光伏系统:户用光伏系统和独立光伏电站是解决我国边远无电地区居民和社会用电问题的重要方式。
到2002年,全国累计推广10~100Wp的户用光伏发电系统近30万台,光伏电池组件总功率6 MW左右,其中10~20WP的小系统应用较多。
随着边远地区经济发展和农牧民收入水平的提高,户用光伏系统存在一定的市场潜力。
2)独立/村级光伏电站:几个千瓦到兆瓦级的独立光伏电站具有质量稳定、维护方便、安全可靠、故障率低等优点,适用于人口相对集中的无电县、乡、村,预计到2003年底,小型独立光伏电站的总容量将达到20MW。
3)并网光伏发电系统:对于联网的光伏发电系统,由于在电网覆盖的地区,光电应用成本太高,目前没有竞争力,因此我国只在1997年有少许示范性的并网光伏发电系统。
但作为光伏发电未来应用的重要领域之一,预计并网光伏发电系统在未来10~20年内将迅速发展。