实用文档之光伏发电的时代背景综述
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光伏行业背景及发展报告三篇2020-10-27光伏行业背景及发展报告三篇篇一:光伏行业背景及发展报告能源是整个世界发展和经济增长的最基本的驱动力,是人类赖以生存的基础。
自工业革命以来,能源安全问题就开始出现。
1913年,英国海军开始用石油取代煤炭作为动力时,时任海军上将的丘吉尔就提出了“绝不能仅仅依赖一种石油、一种工艺、一个国家和一个油田”这一迄今仍未过时的能源多样化原则。
随着人类社会对能源需求的增加,能源安全逐渐与政治、经济安全紧密联系在一起。
但是,人类在享受能源带来的经济发展、科技进步等利益的同时,也遇到一系列无法避免的能源安全挑战,能源短缺、资源争夺以及过度使用能源造成的环境污染等问题直接威胁着人类的生存和发展。
然而地球上化石燃料的蕴藏量是有限的,根据已探明的储量,全球石油可开采约45年,天然气约61年,煤炭约230年,铀约71年。
据世界卫生组织估计,到2060年全球人口将达到100―110亿,如果到时所有人的能源消费量都达到今天发达国家的人均水平,则地球上主要的35种矿物中,将有1∕3在40年内消耗殆尽,包括所有的石油、天然气、煤炭(假设为2万亿吨)和铀。
所以,世界石化燃料的供应正面临严重短缺的危机局面。
太阳能是用之不尽,取之不竭的能源,如果从太阳能获得电力,将造福人类,人们通过光伏效应制造太阳能太阳电池进行光电变换来实现。
它同以往其它电源发电原理完全不同,具有以下特点:①无枯竭危险;②绝对干净(无公害);③不受资源分布的地域限制;④可在用电处就近发电;⑤能源质量高;⑥使用者在感情上容易接受;⑦获得能源花费的时间短。
不足之处是:①照射的能量分布密度小,即要占用巨大的面积;②获得的能源同四季、昼夜及阴晴等气象条件有关。
但总的说来,瑕不掩瑜,作为新能源,太阳能具有极大优点,因此受到世界各国青睐。
要使太阳能发电真正达到实用水平,一是要提高太阳能光电变换效率并降低其成本,二是要实现太阳能发电同现在的电网联网。
光伏产业发展的背景与现状1.引言1.1 概述概述:随着全球能源需求的不断增长和环境意识的不断提高,清洁能源逐渐成为解决能源和环境双重挑战的重要途径。
光伏产业作为其中的一个关键领域,因其可再生、无污染的特性而备受瞩目。
光伏发电技术利用太阳光的能量转化为电能,成为可再生能源中最具潜力的一种形式。
光伏产业的发展可以追溯到上个世纪。
经过多年的发展和改进,光伏技术的效率和成本逐渐提升,使得光伏产业得以快速发展。
目前,光伏发电已经成为全球范围内最为重要的电力资源之一,其在解决能源供给、减少温室气体排放、推动可持续发展等方面具有巨大的潜力和优势。
同时,光伏产业的发展也受到了诸多因素的影响。
例如,政府政策的支持和鼓励、技术进步和创新、市场需求和竞争等,都是光伏产业能够不断壮大的重要推动力。
各国纷纷出台了光伏产业相关政策,给予企业补贴和奖励,以促进光伏技术的应用和推广。
同时,光伏技术的不断革新和突破,使得光伏组件的效率不断提高,产能得以扩大,成本得以降低。
此外,光伏产业的市场需求也日益旺盛,特别是在能源供给紧张、环境保护意识增强的背景下,光伏发电受到了广泛的关注和支持。
然而,光伏产业的发展面临着一些挑战。
例如,光伏技术的成本仍然较高,市场竞争激烈,资源利用和环境影响等问题仍需解决。
因此,光伏产业需要不断创新和完善,提高技术水平和产能规模,降低成本,以更好地满足市场需求和可持续发展的要求。
本文将以光伏产业的发展背景和现状为主线,介绍光伏产业的发展历程、技术进步、市场前景等方面的内容。
通过梳理和分析,总结光伏产业的发展趋势和关键问题,并对光伏产业的未来发展进行展望。
通过深入了解光伏产业的背景与现状,可以更好地认识光伏产业的发展潜力和挑战,为相关利益方提供参考与指导。
1.2文章结构1.2 文章结构本篇长文将按照如下结构进行论述:第一部分是引言部分,主要包括概述、文章结构和目的。
在概述中,将简要介绍光伏产业的重要性以及其对环境和可持续发展的影响。
光伏发电技术的发展历程和现状一、引言光伏发电,即利用太阳能转换为电能的技术,是当今世界新能源发展的重要方向之一。
随着能源危机的日益严重以及环保意识的提高,光伏发电技术得到了越来越广泛的关注与应用。
本文将介绍光伏发电技术的发展历程,并分析其现状。
二、发展历程1. 起源与发展:光伏发电技术的起源可以追溯到19世纪末,法国物理学家贝克勒尔发现硒晶体对光有导电效应,这便是光伏发电的最早原理。
20世纪50年代,美国贝尔实验室成功研制出硅太阳电池,标志着现代光伏产业的诞生。
2. 技术突破:进入21世纪,光伏发电技术取得了显著的进步。
多晶硅太阳电池、薄膜太阳电池、高效率太阳电池等新型产品相继出现,极大地提高了光伏发电的效率和稳定性。
三、现状1. 技术进步:目前,全球光伏发电技术的研究主要集中在提高光电转换效率、降低生产成本、开发新型材料等方面。
例如,钙钛矿太阳能电池因其低成本、高效率的特点,已成为研究热点。
2. 市场规模:随着技术的进步和政策的推动,全球光伏发电市场规模不断扩大。
据国际能源署预测,到2030年,全球光伏发电装机容量将达到1721GW,占全球电力供应的18%。
3. 中国地位:中国是全球最大的光伏发电市场,也是重要的技术研发和设备制造基地。
中国政府高度重视光伏发电的发展,提出了一系列鼓励和支持政策,推动了行业的快速发展。
四、挑战与展望尽管光伏发电技术取得了显著的进步,但仍面临一些挑战,如成本问题、储能问题、电网接入问题等。
未来,我们需要继续加大科研力度,优化产业链结构,提升产业竞争力,以实现光伏发电的规模化应用。
总结,光伏发电技术经历了从无到有,从小到大的发展历程,如今已经成为全球新能源发展的重要力量。
面对未来的挑战,我们应积极应对,努力推动光伏发电技术的进一步发展。
太阳能光伏发电发展及应用综述摘要:由于传统的燃料能源正在一天天减少,对环境造成的危害日益突出,为实现能源的可持续发展,全世界都把目光投向了可再生能源。
这之中太阳能以其独有的优势而成为人们重视的焦点。
太阳能是一种分布极其广泛,储量十分巨大,易于为人们利用的清洁可再生能源。
现阶段我国正在发展新能源,太阳能光伏发电成为了人们获取清洁可再生能源的重要途径。
目前,光伏发电在人们的生活中已经有了广泛的应用,如:为无电场合提供电源、并网发电、太阳能电子日用产品等。
本文对太阳能光伏发电进行了一个详尽的介绍,并对其发展状况进行了展望,提出了该行业存在的问题和解决问题的几点建议。
关键词:太阳能、光伏发电、成本、光电转换1、前言太阳能光伏发电技术的开发始于二十世纪五十年代,是利用太阳能和半导体电子器件有效地吸收太阳光辐射能,并使之转变成电能的直接发电方式,为了实现能源和环境的可持续发展,世界各国都将光伏发电为发展的重点,光伏产业发展迅速。
随着技术的不断进步和光伏组件成本的逐步降低,光伏发电与传统能源发电方式相比具有愈来愈显著的社会效益和经济效益。
我国拥有丰富的太阳能资源,在光伏发电领域也取得了一定成绩。
光伏发电系统通常采用模块化设计,具有良好的可靠性、可扩展性和可维护性,既可用于独立地向路灯等用电负载供电,也可与景观结合,为社区和建筑物供电,还能够以大规模荒漠电站形式向城市输送大量电能。
2、光伏发电技术的组成、分类及运行方式太阳能光伏发电系统主要由太阳能电池板、控制器和逆变器等部分组成,光伏发电设备简单、可靠、寿命长且安装维护简便。
太阳能电池是太阳能光伏发电系统的核心部件。
太阳能电池按结晶状态可分为结晶系薄膜式和非结晶系薄膜式两大类,而前者又分为单结晶形和多结晶形。
伴随着晶体硅电池技术持续进步,薄膜电池技术快速发展,现在单晶硅电池的转换效率达到14%-17%;多晶硅电池的转换效率达到 12%-15%;薄膜电池的转换效率达到 6%-8.5%,近两年内可达到 10%-12%,5 年内有望达到 18%,其功率衰退问题也已解决。
光伏产业发展背景和环境光伏产业是指利用太阳能进行发电的产业,通过将太阳能转化为电能,可以提供清洁、可再生的能源,替代传统的化石能源,具有重要的经济、环境和社会意义。
光伏产业的发展离不开以下几个背景和环境的支持。
首先,能源危机的出现。
传统的化石能源,如石油、煤炭等资源有限,而且燃烧后会产生大量的二氧化碳等温室气体,加剧了全球气候变化。
此外,随着世界人口的增长和经济的发展,对能源的需求也越来越大。
面对能源危机,光伏产业成为了一个非常好的解决方案,因为太阳能无限,而且不会产生污染物。
其次,环境保护的意识提高。
人们对环境污染的认识逐渐加深,对于可持续发展的需求也越来越迫切。
光伏产业的发展可以减少对传统能源的依赖,减少对环境的污染,保护生态环境。
各国政府也开始加强对环境污染的治理和环境保护的力度,提出了一系列的政策和措施来支持光伏产业的发展。
再次,科技的进步和成本的下降。
随着科技的不断进步,光伏技术也得到了快速发展,光伏转换效率不断提高,材料的成本不断降低,使得光伏发电成本逐渐接近或低于传统能源,具备了竞争力。
此外,光伏产业的规模化生产也降低了成本,使得光伏发电变得更加经济可行。
此外,政策扶持和市场需求的增长也对光伏产业的发展起到了重要的推动作用。
为了加快推动可再生能源的发展,各国政府相继出台了一系列的政策和措施,如补贴政策、太阳能发电配额制度等,为光伏产业的发展提供了良好的政策环境。
同时,随着可再生能源的市场需求不断增长,对光伏产业的需求也在逐渐增加,促进了光伏产业的扩大。
最后,国际合作和技术共享加速了光伏产业的发展。
光伏产业需要高端的技术和设备支持,国内外合作可以促进技术和经验的交流,加快产业的升级和发展。
同时,国际市场的开放和合作也为光伏产品的出口提供了更广阔的空间。
总的来说,光伏产业的发展受到了能源危机、环境保护意识、科技进步、政策扶持和市场需求、国际合作等多方面因素的支持和推动。
随着这些因素的共同作用,光伏产业将会有更加广阔的发展前景,为全球能源转型和可持续发展作出重要贡献。
光伏行业背景及发展报告光伏行业是指利用太阳能进行发电的产业。
光伏发电是一种清洁能源,具有环保、可再生、分布式等特点,被广泛应用于房屋、厂房、道路照明等领域。
光伏行业在过去几十年里发展迅猛,成为全球清洁能源的重要组成部分。
光伏行业的背景可以追溯到20世纪50年代,当时科学家们开始研究太阳能的利用方式。
20世纪70年代,随着能源危机的爆发,光伏能源作为一种可替代传统能源的选择,开始得到广泛注意。
1980年代,光伏行业逐渐形成,并在一些国家得到政府的支持和鼓励。
此后,光伏技术不断进步,成本不断下降,使光伏发电成为一种可行且具有商业前景的能源替代方案。
光伏行业的发展主要受到两个方面的影响。
首先是政策环境的变化。
随着各国对环境问题的关注加深,政府对可再生能源的支持力度不断增加。
例如,一些国家实施了Feed-in Tariff政策,对光伏发电提供了较高的补贴价格,从而促进了光伏行业的发展。
其次,技术进步和成本降低也是推动光伏行业发展的重要因素。
由于科技进步,光伏薄膜技术和太阳能电池的效率得到了显著提高,使得光伏发电成本逐渐接近或低于传统能源发电成本。
近年来,光伏行业迅速发展。
据国际能源署的数据,全球光伏装机容量从2000年的1.7吉瓦增长到2024年的600吉瓦以上。
光伏发电已经成为全球新增发电装机容量最多的能源形式。
中国是全球光伏行业的龙头,其光伏装机容量占全球的约50%。
此外,美国、德国、日本等国家也是光伏行业的重要市场。
随着科技进步和市场竞争的加剧,光伏行业正经历着一系列变革。
一方面,技术进步不断推动光伏发电效率的提高。
光伏薄膜、多晶硅等新材料的应用,大大提高了太阳能电池的转换效率。
另一方面,光伏行业的商业模式也在发生变化。
传统的集中式发电模式正逐渐被分布式发电替代。
分布式光伏发电系统由于其灵活性和可扩展性,在城市和农村地区得到越来越广泛的应用。
光伏行业的发展前景仍然广阔。
根据国际能源署的估计,光伏发电将在2030年占全球电力消费的一半以上。
简述一下光伏行业发展的背景和意义
光伏行业是利用太阳能将光能转化为电能的一种新能源行业。
随着全球对气候变化和环境保护的重视,光伏行业在过去几十年中得到了快速发展。
以下是光伏行业发展的背景和意义:
背景:
1. 全球温室气体排放加剧,气候变化问题严峻,国际社会对减少碳排放的需求和压力逐年增加。
2. 传统化石能源面临价格波动、资源枯竭、环境污染等问题,能源转型势在必行。
3. 太阳能作为一种清洁、可再生能源,具有广泛的应用前景,与气候变化和能源转型的需求高度契合。
意义:
1. 相对于传统化石能源,太阳能产生的电能更加环保,不会产生二氧化碳等有害气体,帮助减少温室气体排放以及气候变化。
2. 光伏行业能够为全球能源供应体系提供新的能源来源,使得能源结构更加多元化和可持续。
3. 光伏产业的发展,能为经济发展、就业岗位、技术创新等
方面带来积极影响。
光伏行业背景和发展报告光伏行业是指利用光电效应将太阳能转化为电能的行业。
在过去的几十年中,光伏行业经历了快速发展,成为可再生能源领域的一个重要组成部分。
这篇文章将介绍光伏行业的背景,并探讨其未来的发展趋势。
光伏行业的起源可以追溯到19世纪末的科学实验。
当时,科学家们发现一些材料可以通过光辐射产生电流。
然而,直到20世纪70年代,光伏技术才开始商业化应用。
随着太阳能电池的不断发展和成熟,光伏行业进入了快速增长的阶段。
光伏行业的发展受到了多个因素的驱动。
首先,全球对清洁能源的需求不断增加。
由于化石燃料的使用导致的环境问题日益凸显,人们对可再生能源的需求不断增加。
其次,光伏技术的成本不断降低。
随着技术的进步和规模效应的实现,光伏电池的制造成本大幅下降,使得太阳能电力变得更加经济实惠。
此外,政府对光伏行业的政策支持也起到了重要作用。
许多国家通过补贴和优惠政策鼓励光伏发电,并为光伏企业提供了发展的机会。
随着时间的推移,光伏行业迅速发展壮大。
全球光伏装机容量不断增加,尤其是在中国,中国已经成为全球光伏产业的领头羊。
光伏技术不仅用于大规模的电站建设,还广泛应用于户用和商用太阳能系统中。
光伏行业的发展在全球范围内创造了大量的就业机会,同时也为经济发展带来了新的机会。
光伏行业的发展还面临着一些挑战。
首先,光伏电池的效率仍然有待提高。
目前市场上常见的多晶硅太阳能电池的效率约为15-20%,而单晶硅太阳能电池的效率可以达到25%。
科学家们正在研究新的材料和技术,以提高太阳能电池的效率。
其次,光伏行业还面临着电网接入的问题。
由于太阳能发电的波动性,光伏电站需要与电网进行合理的接入和调度,以确保电力的稳定供应。
最后,光伏行业还需要在能源存储技术方面取得突破。
目前,光伏电站主要依靠电池储能系统进行能量存储,但是这仍然存在容量不足和成本较高的问题。
展望未来,光伏行业有巨大的发展潜力。
首先,太阳能电池的效率将不断提高,进一步降低太阳能发电的成本。
光伏产业发展背景和环境(一)发展背景1、光伏产业成为经济新增长点,要求南京高新区抓住发展机遇,加快新兴产业建设步伐(1)光伏产业在可再生能源投资中增长显著传统能源的紧缺和日益严重的气候变暖问题,引发了全球新能源产业发展热潮。
而光伏产业是新能源产业重要组成部分。
从发达国家到发展中国家,光伏产业投资正席卷全球。
2008年全球可再生能源(包括风能、太阳能、生物能源、地热等)项目总投资额达1190亿美元,主要集中在风能领域,投资额为518亿美元,同比增长1%;太阳能投资达335亿美元位列其次,同比增长49%。
最近几年,太阳能投资增速迅速。
2004-2008年,太阳能行业投资年均复合增长率达到了172%,增长速度位居清洁能源首位。
表1 2008年全球可持续发展能源投资额及增长率数据来源:REN21 XXXX整理2009,05中国光伏产业近几年发展迅速,产业规模迅速扩大,到2008年,中国太阳能电池片产量已经超过2000MW,从2004年到2008年,中国光伏产业年均复合增长率达到155%。
图1 2000-2008年中国太阳能电池片产量数据来源:XXXX 2009,05(2) 光伏产业对区域经济发展的带动作用明显光伏是清洁能源产业,产业的发展一方面可以给当地带来诸多就业机会,另一方面可以推动当地经济发展步伐。
以一条100MW晶体硅太阳能电池线为例,从原料多晶硅的制造到太阳能电池组件生产,本生产线的整个产业链条可以给当地提供上千个就业岗位,为园区带来上百亿元的产值。
目前,我国多个产业园已经成为光伏产业的受益者,包括无锡高新区、洛阳高新区,天津滨海新区等。
2、江苏是中国重要光伏产业基地,要求南京高新区发挥资源优势,加强区域光伏产业集群效应(1) 江苏省光伏产业不断壮大升级从国内光伏产业格局来看,江苏省光伏产业走在全国前列。
光伏整体发展环境比较好,拥有世界级的大型光伏企业,产业链完善,技术领先,具有规模生产效应。
综述光伏发电(de)时代背景在人类发展(de)前5000年,对能源(de)要求远远没有最近(de)三百年来得迫切.十八世纪,英国率先开始(de)工业革命,大大推动了人类社会生产力(de)发展,以机器生产为标志(de)生产力远远高于传统手工业生产,人类进入了现代文明时代,对此,人类急切(de)需求更多(de)能源以促进生产力(de)发展.然而,自然界(de)一次能源储量有限,能源危机迫在眉睫,根据对石油储量(de)综合估算可支配(de)传统能源从全球来看,已探明(de)石油储量只能用到 20-40 年,天然气也只能延续 50-60 年左右,即使是储量最丰富(de)煤炭最多也只能够维持二三百年.就连近代才发展起来(de)核能发电(de)原料铀(de)储量也是有限(de),而且还存在安全和污染(de)难题,同样不能解决世电力(de)长期稳定供应问题.因此,如不尽早设法解决常规能源(de)替代能源,人类迟早将面临燃料枯竭(de)危险局面.同时,化石能源在开采、运输和使用过程中都会对空气和人类生存环境造成严重(de)污染.根据相关资料显示,目前,人类使用化学燃料己经为人类生存环境带来了严重(de)后果,由于大量使用化石能源,全世界每年产生约1亿吨温室效应气体,已经造成极为严重(de)大气污染,同时使得地球表面气温逐年升高,近二千年来,全球二氧化碳排放量迅速增长,如果不加以控制,温室效应将使南、北两极(de)冰山融化,这可能会使海平面上升几米,四分之一(de)人类生活空间将由此受到极大威胁.此外,由于环境恶化造成(de)“黑洞”己经使人类即将面临太阳紫外线(de)直接照射.光伏发电(de)优点太阳能作为一种新型(de)绿色可再生能源,与其他新能源相比利用最大,是最理想(de)可再生能源.特别是近几十年来,随着科学技术(de)不断进步,太阳能及其相关产业成为世界发展最快(de)行业之一.因为它具有以下(de)特点:①储量巨大:太阳能是取之不尽(de)可再生能源,可利用量巨大.太阳放射(de)总辐射能量约是1023,是极其巨大(de).其中到达地球(de)能量高达1014kw,穿过大气层到达地球表面(de)太阳辐射能大约为1013.在到达地球表面(de)太阳辐射能中,到达地球陆地表面(de)辐射能大约为1013k,相当于目前全世界一年内消耗(de)各种能源所产生(de)总能量(de)三万五千多倍.太阳(de)寿命至少尚有 40 亿年,相对于人类历史来说,太阳可源源不断供给地球能源(de)时间可以说是无限(de).②取之不尽,不需要开采和运输.③清洁无污染,无任何物质(de)排放,既不会留下污染物,也不会向大气中排放废气.④清洁、安全、无噪声.太阳能发电本身不向外界排放废物,没有机械噪声,是一种理想(de)能源;⑤可靠性高,寿命长,并且应用范围广.晶体硅太阳能电池(de)寿命可以长达20-35年,在光伏系统中,只要设计合理、选型适当,蓄电池(de)寿命可以达到10多年.太阳能几乎无处不在,太阳能电池在中国大部分范围内都能作为独立(de)电源.由此可见,在能源危机即将爆发,环境逐渐恶化(de)今天,太阳能发电技术(de)研究具有很大(de)必要性.同时,太阳能发电技术也具有重要(de)研究价值和广阔(de)应用前景.新能源是二十一世纪世界经济发展中最具决定力(de)五大技术领域之一.太阳能是一种清洁、高效和永不衰竭(de)新能源.在新世纪中,各国政府都将太阳能资源利用作为国家可持续发展战略(de)重要内容.据资料显示,到2010年,全世界光伏产业将累计达到14-15GW,这表明世界光伏产业发展有着巨大(de)发展空间.总之,从能源利用(de)国际发展趋势来看,光伏发电最终将以替代能源(de)角色进入电力市场.预计到2030年,光伏发电在世界(de)总发电量中将占到5%-20%.国外光伏发电(de)现状技术方面,经过几十年(de)发展,澳大利亚新南威尔士人研制(de)单品硅光伏电池效率己达%,多品硅电池效率突破%.同时,研究人员正在探索用切薄硅片、扩大平面面积或者使用聚光(de)方法,力争把硅片(de)成本降低到美元/WP.据预测,在今后15-20年间利用这几种方法有望把硅片(de)成本降低到美元/WP,这样,光伏系统(de)价格可以降低到接近3美元/WP.薄膜电池是在廉价衬底上采用低温设备技术沉积半导体薄膜(de)光伏器件,材料与器件设备同时完成,工艺技术简单,便于大面积连续化生产;设备能耗低,缩短了回收期.太阳能电池实现薄膜化,大大节省了昂贵(de)半导体材料,具有大幅度降低成本(de)潜力,是当前国际上研究开发(de)主要方向.除了光伏电池以外,当前国际上最新(de)研发热点主要集中在低成本、高效率、高稳定性(de)光伏逆变器件和光伏建筑集成应用系统等方面,专用逆变设备和相关系统(de)最佳配置涉及到多项技术.美国、德国、荷兰、日本、澳大利亚等国家在光伏屋顶计划(de)激励下,许多企业和研究机构成功地推出了多种不同(de)高性能逆变器.产业化方面,光伏发电发展(de)初期主要是依靠各国政府在政策及资金方面(de)大力支持,现在己逐步商业化,进入了一个新(de)发展阶段.光伏发电(de)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.这些大公司(de)介入,使产业化进程大大加快.预计今后10年,光伏组件(de)生产将以每年增长20%-30%甚至更高(de)递增速度发展,到2010年将可能达到4600MW/年(de)生产量,总装机容量将可能达到 1SGW.国际光伏产业在过去10年中(de)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54OMW.截止到2006年底,世界光伏发电累计总装机容量达到了1300MW.目前全球太阳能光伏电池产业(de)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(de)基本能源之一.同时,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(de)常规供电方向及商业化应用方向发展.从上世纪70年代起,许多国家掀起了太阳能光伏发电热潮,美国、日本、欧盟、印度等国家纷纷制定雄心勃勃(de)中长期发展规划推动光伏技术和光伏产业(de)发展,推动这一新能源产业(de)发展.目前,世界光伏产业正以 %(de)平均年增长率高速发展,是全球增长率最高(de)产业,己成为当今世界最受关注、增长幅度最快(de)能源产业之一.自上个世纪90年代以来,国外发达国家掀起了发展“屋顶光伏发电系统”(de)研发高潮,屋顶光伏发电系统不单独占地,将太阳电池安装在现成(de)屋顶上,非常适应太阳能能量密度较低(de)特点,而且其灵活性和经济性都大大优于大型光伏并网发电,有利于普及,有利于战备和能源安全,所以受到了各国(de)重视.1993年,德国首先开始实施由政府补贴支持(de)“2000个光伏屋项计划”,同时制定了“可再生能源电力供应法”,极大地刺激了光伏发电市场.日本在光伏发电与建筑相结合(de)市场方面己经做出了十几年(de)努力,预计到2010年光伏屋顶发电系统总容量达到7600MW.日本光伏屋顶发电系统(de)特点是:太阳电池组件和房屋建筑材料形成一体,如“太阳电池瓦”和“太阳电池玻璃幕墙”等,这样太阳电池就可以很容易地被安装在建筑物上,也很容易被建筑公司所接受.1997年6月,美国前总统克林顿宣布实施“百万个太阳能屋顶计划”,计划到2010年安装100万套太阳能屋顶.许多其他发达国家也都有类似(de)光伏屋项发电项目或计划,如荷兰、瑞士、芬兰、奥地利、英国、加拿大等.属于发展中国家(de)印度也在1997年12月宣布到2020年将建成,50万套太阳能屋顶发电系统.光伏发电(de)行业标准方面,虽然现在还没有IEC(国际电工委员会)标准,但各国都颁布了相应(de)试行标准,如美国SANDIA国家实验室(de)光伏并网发电系统标准等.国内光伏发电(de)现状技术方面,经过十多年(de)努力,我国光伏发电技术有了很大(de)发展,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.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%.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,其效率与发达国家相比,差距在不断缩小.产业化方面,2000年以后,我国光伏产业进入快速发展期,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(de)难度.2003年国内光伏电池(de)生产能力约20MW,但光伏组件(de)封装能力约50MW,远大于光伏电池(de)生产能力.虽然到2002年底,我国己有近20MW(de)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(de)1%左右.在2002-2003年国家实施(de)总装机容量20MW(de)“光明工程”项目中,国内生产(de)光伏电池(de)应用量不足10%,错过了这一市场时机.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(de)市场潜力,但也有局限性.2001年及以前,我国光伏产品(de)年销售量均保持在3-4MW,其中单品硅产品占80%,非单品硅产品占20%.2005年,光明工程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.从市场份额上石,光伏发电在2000年前(de)主要应用领域是:通讯行业占40%一50%,农村电气化行业(主要包括户用光伏系统和乡村级光伏发电)占40%左右,其它领域占10%左右.但2007年当年农村电气化领域(de)市场份额占到85%以上.目前,国内光电池硅片(de)生产能力己达瓦,在西藏7个无水无电县中已全部建成了光伏发电,其中功率最大(de)100KW.综上所述,我国(de)光伏市场和光伏企业面临严峻(de)挑战,如果把我国光伏产业(de)发展放到国际光伏发展(de)大环境中考虑,世界光伏产业每年以31%(de)速度发展,而我国(de)光伏产业每年只有15%(de)增长率,光伏企业(de)发展靠市场,光伏市场(de)发展靠政策.光伏发电成本高,无法与常规能源竞争,所以更需要政府制定强有力(de)法规和政策支持以驱动我国光伏产业(de)商业化发展.然而,我国(de)光伏企业虽然弱小,但经过努力已经有了一定(de)基础,当前,对光伏企业(de)发展来说机遇和挑战并存.另外,我国(de)太阳能资源非常丰富,据统计,太阳能年辐照总量大于502万千焦/平方米,年日照时数在2200小时以上(de)地区约占国土面积(de)2/3以上.随着电力电子元器件(de)发展、数字信号处理技术(de)应用以及先进(de)控制方法(de)提出,电力电子能量变换发生了巨大(de)变化.首先,元器件正向着低导通损耗、快速化、智能化、封装合理化等几个方向发展.低导通损耗将有助于并网型逆变器系统提高效率;减少发热;快速化将减小开关应力;智能化将有助于提高系统可靠性;封装(de)改进将减少寄生参数、有效散热、保持高机械强度.其次,数字信号处理技术(de)应用有助于减少并网逆变器输出(de)直流成分;提高开关频率;减小滤波器体积;改善输出波形;改善THD;快速响应电网瞬态变化.最后,先进(de)控制方法将有助于改善输出波形质量,从而减小滤波环节(de)体积;提高系统(de)动态响应性能.因此,并网型逆变器(de)发展必将沿着数字化、高频化(de)方向进行.。
光伏行业背景及发展光伏行业是指利用太阳能的光能转化为电能的技术和产业领域。
太阳能光伏技术的发展可以追溯到19世纪末,当时人们开始研究光电效应并尝试利用太阳能产生电能。
随着科技的不断进步,光伏技术逐渐成熟并商业化应用。
光伏发电技术的关键是利用太阳能光子的能量将半导体材料中的电子激发到导电带,从而产生直流电。
最常用的光伏电池材料是硅,其特点是稳定且寿命长。
然而,硅的制造成本较高,限制了光伏技术的推广应用。
因此,近年来,研究人员也在探索其他新型光伏材料,如有机光伏材料、钙钛矿等,以降低制造成本并提高光伏效率。
光伏行业的发展受到多个因素的影响。
首先,政府的政策支持和法规鼓励是推动光伏行业快速发展的关键因素之一。
许多国家都出台了各种形式的太阳能补贴政策和税收优惠,以吸引投资者和鼓励光伏发电的发展。
其次,能源需求的增加和环境问题的引起,使得清洁能源的开发和利用成为全球关注的焦点。
光伏技术作为一种清洁、可再生的能源形式,具有巨大的发展潜力。
此外,光伏技术的成本不断降低,使得光伏发电在经济上更具竞争力。
随着光伏技术的不断发展,光伏行业经历了快速增长。
在过去的几十年里,全球光伏发电装机容量呈指数级增长。
根据国际能源署的数据,到2020年,全球光伏装机容量已经超过600吉瓦,占全球发电容量的2%以上。
中国是全球最大的光伏市场,也是最大的光伏制造国,其光伏装机容量约占全球的一半以上。
未来,光伏行业的发展前景仍然广阔。
随着技术的创新和成本的下降,光伏发电将进一步取代传统能源,成为主要的电力来源之一。
同时,光伏发电在促进可持续发展和减少碳排放方面也起着重要的作用。
随着全球对清洁能源需求的增加,光伏行业有望继续快速发展,并在未来的能源体系中发挥重要的作用。
太阳能光伏发电发展及应用综述随着工业化的进程,煤炭、石油等资源被大量开采应用,但其缺陷也日渐暴露。
一方面,此类化石燃料不可再生,难以维系人类社会发展的庞大需求;在此背景下,可再生能源进入人们视野。
太阳能作为一种重要的可再生能源以其可再生、无污染的优点受到各界的广泛关注。
太阳能光伏发电就是将太阳能转化为电能,是我国新能源发展道路的重要组成部分。
本文基于太阳能光伏的现状,对太阳能光伏发电进行详细介绍,并在此基础上总结经验。
标签:太阳能;光伏发电;成本;光電转换1 前言上世纪中期,太阳能光伏发电才开始获得研发者的关注。
它依靠太阳光来获得能量,并通过半导体电子器将太阳能转化为可以被我们使用的电能。
由于太阳能发电无污染的特征,以及太阳能的用之不竭,使得各国都将其放在研发的首要位置上[2]。
二十世纪后,由于科技的发展,生产技术的提高,各种零件的价格普遍下降,使得光伏发电同燃烧能源相比更具有竞争性和持续性。
2 光伏发电技术的组成、分类及运行方式光伏发电系统的结构比较简单,其中的太阳能电板是较为重要的部分。
光伏发电也凭借这其使用安全,安装简便而获得大众的青睐[3]。
光伏发电以太阳能电池为核心进行运作的,太阳能电池的种类较多,大体可以分为结晶系与非结晶系薄膜式。
二十世纪后,科技突飞猛进,这使得太阳能电池的研发技术也有了较大的飞跃。
就目前为止,多晶硅太阳能电池的转化率最高可到达百分之十五以上;薄膜电池发展迅速,其转化率在几年内有望超过多晶硅电池。
薄膜电池对光良好的转化性,使其在傍晚,清晨及阴天这些光照较弱的时间段也能对太阳光进行正常的转化,产生电能。
因此,薄膜电池备受科学家们的关注,相信在不久的将来,薄膜电池会成为太阳能光伏发电的首选产品。
3 我国光伏发电的应用历程与现状二十世纪五十年代,我国开启了对于光伏发电的研究之门。
并在中国发射的东方红二号卫星上第一次成功的使用。
这是我国光伏发电的一大突破。
但我国的光伏发电行业起步较晚,技术水平较低,每年的电池产量都比较低,无法有大的突破,因此其价格较高,无法在国内大面积推广。
光伏产业发展的背景与现状-回复光伏产业的发展背景与现状光伏产业是指利用太阳能将阳光转化为电能的产业,充分利用可再生能源,对环境友好且具有广阔的发展前景。
随着全球能源消耗大幅增长和环境压力日益加剧,光伏产业正逐渐成为各国产业政策的关注点和投资的热门领域。
一、光伏产业的背景1. 全球能源需求与供给矛盾:随着全球人口快速增长和经济发展,能源需求大幅上升,传统能源的供给压力也加大。
与此同时,化石能源的排放对环境造成了严重影响,呈现出温室效应和气候变化等问题。
2. 不可再生能源的局限性:石油、煤炭等传统能源属于有限资源,对环境的压力逐渐显现。
而太阳能作为一种不可再生能源,具备广阔的潜力,是一种替代传统能源的重要选择。
3. 政府政策的引导:为了应对能源危机和环境问题,各国纷纷出台相关政策,鼓励和支持光伏产业的发展。
通过降低成本、提供财政补贴、制定配额和优惠政策等手段来推动光伏产业的兴起。
二、光伏产业的现状1. 全球光伏产业的发展态势:光伏产业已经成为全球清洁能源产业的核心领域之一。
各国纷纷投入巨资进行研发和生产,光伏发电的装机容量不断攀升。
同时,光伏技术也在不断升级和创新,带来了更高效、更经济的光伏产品。
2. 光伏产业的市场规模:光伏市场规模逐年扩大,供需关系趋于平衡。
根据国际能源署(IEA)的数据,2019年全球新增光伏发电装机容量超过了115GW,总装机容量达到了629GW,其中中国成为全球最大的光伏市场。
3. 光伏成本和效率的提升:光伏产业在技术、工艺和生产规模上取得了显著突破,光伏电池的转化效率大幅提升,成本逐渐降低。
通过技术创新和规模效应,光伏发电的成本已经逐步接近传统能源,具备更好的竞争优势。
4. 光伏产业的应用领域扩展:除了大规模的电力发电市场之外,光伏产业的应用领域也越来越广泛,包括家庭光伏、光伏农业、建筑一体化光伏等。
光伏技术与储能技术结合,能够实现夜间供电和应对断电等问题,为人类提供了更加可靠和稳定的能源供应。
光伏发电技术的发展历程和现状标题:光伏发电技术的发展历程和现状一、引言光伏发电,即利用太阳能电池将光能直接转化为电能的技术。
作为可再生能源的一种,光伏发电以其环保、无污染、可持续等特性,得到了全球范围内的广泛关注和研究。
本文将对光伏发电技术的发展历程和现状进行详细介绍。
二、发展历程1. 起源:光伏发电的起源可以追溯到19世纪末的物理学家贝克勒尔发现的“光伏效应”。
他发现在光照下,某些材料可以产生电压,这就是光伏发电的基本原理。
2. 初步发展:20世纪50年代,美国科学家恰宾和富勒发明了第一块硅基太阳能电池,标志着光伏发电技术的初步形成。
3. 快速发展:进入21世纪,随着科技的进步和环保意识的提高,光伏发电技术得到了快速发展。
特别是在近十年,由于政策推动和技术进步,光伏发电的成本大幅度下降,应用领域也不断扩大。
三、现状1. 技术成熟度:目前,光伏发电技术已经相当成熟,无论是单晶硅、多晶硅还是薄膜电池,都有较高的转化效率。
同时,新的光伏技术如钙钛矿太阳能电池也在不断研发中。
2. 应用广泛:光伏发电已广泛应用在家庭、商业、工业以及公共设施等领域。
特别是近年来,分布式光伏发电系统在全球范围内得到了大规模推广。
3. 市场规模:据国际能源署预测,到2030年,全球光伏发电装机容量将达到1721GW,占全球电力总装机容量的比例将超过10%。
四、未来展望尽管光伏发电已经取得了显著的进展,但仍有很大的发展空间。
未来的光伏发电技术将进一步提高转换效率,降低生产成本,拓宽应用领域,并实现与电网的深度融合。
同时,随着储能技术的进步,光伏发电的稳定性和可靠性也将得到提升。
五、结论光伏发电作为一种清洁、可再生的能源,其发展前景广阔。
随着技术的进步和社会的发展,光伏发电将在全球能源结构中占据越来越重要的地位。
综述光伏发电的时代背景在人类发展的前5000年,对能源的要求远远没有最近的三百年来得迫切。
十八世纪,英国率先开始的工业革命,大大推动了人类社会生产力的发展,以机器生产为标志的生产力远远高于传统手工业生产,人类进入了现代文明时代,对此,人类急切的需求更多的能源以促进生产力的发展。
然而,自然界的一次能源储量有限,能源危机迫在眉睫,根据对石油储量的综合估算可支配的传统能源从全球来看,已探明的石油储量只能用到20-40 年,天然气也只能延续50-60 年左右,即使是储量最丰富的煤炭最多也只能够维持二三百年。
就连近代才发展起来的核能发电的原料铀的储量也是有限的,而且还存在安全和污染的难题,同样不能解决世电力的长期稳定供应问题。
因此,如不尽早设法解决常规能源的替代能源,人类迟早将面临燃料枯竭的危险局面。
同时,化石能源在开采、运输和使用过程中都会对空气和人类生存环境造成严重的污染。
根据相关资料显示,目前,人类使用化学燃料己经为人类生存环境带来了严重的后果,由于大量使用化石能源,全世界每年产生约1亿吨温室效应气体,已经造成极为严重的大气污染,同时使得地球表面气温逐年升高,近二千年来,全球二氧化碳排放量迅速增长,如果不加以控制,温室效应将使南、北两极的冰山融化,这可能会使海平面上升几米,四分之一的人类生活空间将由此受到极大威胁。
此外,由于环境恶化造成的“黑洞”己经使人类即将面临太阳紫外线的直接照射。
光伏发电的优点太阳能作为一种新型的绿色可再生能源,与其他新能源相比利用最大,是最理想的可再生能源。
特别是近几十年来,随着科学技术的不断进步,太阳能及其相关产业成为世界发展最快的行业之一。
因为它具有以下的特点:①储量巨大:太阳能是取之不尽的可再生能源,可利用量巨大。
太阳放射的总辐射能量约是 3.75x kW,是极其巨大的。
其中到达地球的能量高达1.73x,穿过大气层到达地球表面的太阳辐射能大约为8.1x kW。
在到达地球表面的太阳辐射能中,到达地球陆地表面的辐射能大约为 1.7x W,相当于目前全世界一年内消耗的各种能源所产生的总能量的三万五千多倍。
文献综述电气工程及自动化太阳能光伏发电摘要:太阳能是一种取之不尽、用之不竭的能源。
太阳能发电指把太阳能照射的能量转化为电能。
直接将太阳能变成电能的半导体器件称太阳能电池。
据估计,每年地球上接收到的太阳能相当于地球上每年燃烧其他燃料所获得能量的3000倍,因此大力开发与利用太阳能是21世纪的高新技术。
太阳能光伏系统由太阳能电池方阵、太阳能控制器、蓄电池组、逆变器、防反充二极管等组成。
当然,要使太阳能发电真正达到实用要求,一是要提高太阳能光电变换效率并降低其成本;二是要提高逆变器的转换效率;关键词:太阳能电池;太阳能控制器;蓄电池;逆变器;1.引言自上世纪90年代以来,可再生能源技术在世界范围内得到迅速发展,太阳能,风能,生物质能,地热能,海洋能等各类能源技术都得到了不同程度的开发。
太阳能技术是现阶段应用最广泛并已实现商业化的是太阳能热水器和晶硅电池。
风能是发展最早的技术,现已基本成熟,经济接近常规能源,并开始步入并网阶段。
生物质能技术的应用已进入产业化发展的初期。
地热能和海洋能技术也得到了高度关注,一些实验性电站运行良好,展现出广泛的利用前景。
但从可再生能源得资源状况和技术发展水平来看,今后发展较快的主要还是太阳能。
[1]2.光伏发电的关键部件——逆变器利用新能源的关键技术——逆变技术能将蓄电池、太阳能电池和燃料电池等其他新能源转化的电能变换成交流电能与电网并网发电。
因此,逆变技术在新能源的开发与利用领域有着至关重要的地位。
[2]DC-AC逆变器是应用功率半导体器件,将直流电能转换成恒压恒频交流电能的一种静止变流装置。
现在DC-AC逆变器具有广泛的应用前景,如:(1)以直流发电机、蓄电池、太阳能电池和燃料电池为主直流电源的场合,如航空静止变流器(27V或DC270V/AC115V 400Hz)、通信静止变流器(DC48V/AC220V 50Hz);(2)以变频或恒频交流电为主交流电源且采用交-直-交变化方案的场合,如飞机变速恒频电源(变频交流电/AC115V 400Hz)、新型风力发电电源(变频交流电/AC220V 50Hz);(3)不间断电源(UPS)中的核心环节——逆变器 [3-4]传统的DC-AC逆变器采用低频环节逆变技术,主要有方波逆变器,阶梯波合成逆变器,正弦波脉宽调制SPWM逆变器。
文献综述光伏发电系统主要由太阳能电池板和逆变器两部分组成:太阳能电池板实现将太阳能转化为直流电的功能;逆变器则将太阳能电池板发出的直流电转化为与电网电压同频、同相的交流电。
输出既可以给负载供电,也可以流向电网,实现太阳能并网发电。
主要参考以下几方面的文献。
(1)光伏电池原理及特性(2)Boost电路的原理和实现(3)三相逆变器的结构和控制(4)Matlab仿真1.光伏电池原理及特性光伏电池能量转换的基础是半导体PN结的“光生伏打效应”。
“光生伏打效应”是指某些特殊材料吸收了光能之后可以产生电动势的现象,气体、液体和固体中均可产生这种效应,其中尤以半导体的转换效率最高。
当半导体材料吸收光能后,由光子激发出的电子-空穴对经过分离就会产生电动势。
太阳能电池是光电转换的最小单元,太阳能电池单体工作电压为0.45~0.50V,工作电流为20~25mA/2cm,所以太阳能单体电池一般没有实用价值。
将太阳能电池单元进行串、并联后就成为太阳能电池组件,再将太阳能电池组件按要求进行串、并联后形成太阳能电池阵列。
光伏电池特性如下:(1)在接近开路电压时,它的输出电流变化很大,几乎随着电压的升高而直线下降,这时近似表现为一个恒压源;在其余时间里电流几乎不变,近似为一个恒流源。
(2)它的输出功率有个最大值,一般称为最大功率点,通常在开路电压的80%左右的地方出现。
(3)短路输出电流与光照强度成正比,开路电压与电池温度成反比。
(4)在最大功率点的左侧,输出功率随着电压的升高近似成线性增加,在最大功率点右侧,输出功率随着电压的升高近似成直线下降。
2.Boost电路的原理和实现为了能够使逆变器的输入电压(即太阳能电池的输出电压)具有宽范围、高效率的特点,系统需要设计Boost升压部分。
Boost电路是一种输出电压大于或等于输入电压的直流变换器。
最大功率点跟踪功能的实现是在DC/DC级。
将该级作为光伏电池的负载,通过改变占空比来改变其与光伏电池输出特性的匹配。
实用文档之"综述"光伏发电的时代背景在人类发展的前5000年,对能源的要求远远没有最近的三百年来得迫切。
十八世纪,英国率先开始的工业革命,大大推动了人类社会生产力的发展,以机器生产为标志的生产力远远高于传统手工业生产,人类进入了现代文明时代,对此,人类急切的需求更多的能源以促进生产力的发展。
然而,自然界的一次能源储量有限,能源危机迫在眉睫,根据对石油储量的综合估算可支配的传统能源从全球来看,已探明的石油储量只能用到20-40 年,天然气也只能延续50-60 年左右,即使是储量最丰富的煤炭最多也只能够维持二三百年。
就连近代才发展起来的核能发电的原料铀的储量也是有限的,而且还存在安全和污染的难题,同样不能解决世电力的长期稳定供应问题。
因此,如不尽早设法解决常规能源的替代能源,人类迟早将面临燃料枯竭的危险局面。
同时,化石能源在开采、运输和使用过程中都会对空气和人类生存环境造成严重的污染。
根据相关资料显示,目前,人类使用化学燃料己经为人类生存环境带来了严重的后果,由于大量使用化石能源,全世界每年产生约1亿吨温室效应气体,已经造成极为严重的大气污染,同时使得地球表面气温逐年升高,近二千年来,全球二氧化碳排放量迅速增长,如果不加以控制,温室效应将使南、北两极的冰山融化,这可能会使海平面上升几米,四分之一的人类生活空间将由此受到极大威胁。
此外,由于环境恶化造成的“黑洞”己经使人类即将面临太阳紫外线的直接照射。
光伏发电的优点太阳能作为一种新型的绿色可再生能源,与其他新能源相比利用最大,是最理想的可再生能源。
特别是近几十年来,随着科学技术的不断进步,太阳能及其相关产业成为世界发展最快的行业之一。
因为它具有以下的特点:①储量巨大:太阳能是取之不尽的可再生能源,可利用量巨大。
太阳放射的总辐射能量约是 3.75x kW,是极其巨大的。
其中到达地球的能量高达1.73x,穿过大气层到达地球表面的太阳辐射能大约为8.1x kW。
在到达地球表面的太阳辐射能中,到达地球陆地表面的辐射能大约为 1.7x W,相当于目前全世界一年内消耗的各种能源所产生的总能量的三万五千多倍。
太阳的寿命至少尚有40 亿年,相对于人类历史来说,太阳可源源不断供给地球能源的时间可以说是无限的。
②取之不尽,不需要开采和运输。
③清洁无污染,无任何物质的排放,既不会留下污染物,也不会向大气中排放废气。
④清洁、安全、无噪声。
太阳能发电本身不向外界排放废物,没有机械噪声,是一种理想的能源;⑤可靠性高,寿命长,并且应用范围广。
晶体硅太阳能电池的寿命可以长达20-35年,在光伏系统中,只要设计合理、选型适当,蓄电池的寿命可以达到10多年。
太阳能几乎无处不在,太阳能电池在中国大部分范围内都能作为独立的电源。
由此可见,在能源危机即将爆发,环境逐渐恶化的今天,太阳能发电技术的研究具有很大的必要性。
同时,太阳能发电技术也具有重要的研究价值和广阔的应用前景。
新能源是二十一世纪世界经济发展中最具决定力的五大技术领域之一。
太阳能是一种清洁、高效和永不衰竭的新能源。
在新世纪中,各国政府都将太阳能资源利用作为国家可持续发展战略的重要内容。
据资料显示,到2010年,全世界光伏产业将累计达到14-15GW,这表明世界光伏产业发展有着巨大的发展空间。
总之,从能源利用的国际发展趋势来看,光伏发电最终将以替代能源的角色进入电力市场。
预计到2030年,光伏发电在世界的总发电量中将占到5%-20%。
国外光伏发电的现状技术方面,经过几十年的发展,澳大利亚新南威尔士人研制的单品硅光伏电池效率己达23.7%,多品硅电池效率突破19.8%。
同时,研究人员正在探索用切薄硅片、扩大平面面积或者使用聚光的方法,力争把硅片的成本降低到0.8美元/WP。
据预测,在今后15-20年间利用这几种方法有望把硅片的成本降低到0.5美元/WP,这样,光伏系统的价格可以降低到接近3美元/WP。
薄膜电池是在廉价衬底上采用低温设备技术沉积半导体薄膜的光伏器件,材料与器件设备同时完成,工艺技术简单,便于大面积连续化生产;设备能耗低,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。
除了光伏电池以外,当前国际上最新的研发热点主要集中在低成本、高效率、高稳定性的光伏逆变器件和光伏建筑集成应用系统等方面,专用逆变设备和相关系统的最佳配置涉及到多项技术。
美国、德国、荷兰、日本、澳大利亚等国家在光伏屋顶计划的激励下,许多企业和研究机构成功地推出了多种不同的高性能逆变器。
产业化方面,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,现在己逐步商业化,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。
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4600MW/年的生产量,总装机容量将可能达到1SGW。
国际光伏产业在过去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54OMW。
截止到2006年底,世界光伏发电累计总装机容量达到了1300MW。
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。
同时,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。
从上世纪70年代起,许多国家掀起了太阳能光伏发电热潮,美国、日本、欧盟、印度等国家纷纷制定雄心勃勃的中长期发展规划推动光伏技术和光伏产业的发展,推动这一新能源产业的发展。
目前,世界光伏产业正以31.2%的平均年增长率高速发展,是全球增长率最高的产业,己成为当今世界最受关注、增长幅度最快的能源产业之一。
自上个世纪90年代以来,国外发达国家掀起了发展“屋顶光伏发电系统”的研发高潮,屋顶光伏发电系统不单独占地,将太阳电池安装在现成的屋顶上,非常适应太阳能能量密度较低的特点,而且其灵活性和经济性都大大优于大型光伏并网发电,有利于普及,有利于战备和能源安全,所以受到了各国的重视。
1993年,德国首先开始实施由政府补贴支持的“2000个光伏屋项计划”,同时制定了“可再生能源电力供应法”,极大地刺激了光伏发电市场。
日本在光伏发电与建筑相结合的市场方面己经做出了十几年的努力,预计到2010年光伏屋顶发电系统总容量达到7600MW。
日本光伏屋顶发电系统的特点是:太阳电池组件和房屋建筑材料形成一体,如“太阳电池瓦”和“太阳电池玻璃幕墙”等,这样太阳电池就可以很容易地被安装在建筑物上,也很容易被建筑公司所接受。
1997年6月,美国前总统克林顿宣布实施“百万个太阳能屋顶计划”,计划到2010年安装100万套太阳能屋顶。
许多其他发达国家也都有类似的光伏屋项发电项目或计划,如荷兰、瑞士、芬兰、奥地利、英国、加拿大等。
属于发展中国家的印度也在1997年12月宣布到2020年将建成,50万套太阳能屋顶发电系统。
光伏发电的行业标准方面,虽然现在还没有IEC(国际电工委员会)标准,但各国都颁布了相应的试行标准,如美国SANDIA国家实验室的光伏并网发电系统标准等。
国内光伏发电的现状技术方面,经过十多年的努力,我国光伏发电技术有了很大的发展,光伏电池技术不断进步,与发达国家相比有差距,但差距在不断缩小。
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%。
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,其效率与发达国家相比,差距在不断缩小。
产业化方面,2000年以后,我国光伏产业进入快速发展期,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。
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,我国己有近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。
在2002-2003年国家实施的总装机容量20MW的“光明工程”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。
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,其中单品硅产品占80%,非单品硅产品占20%。
2005年,光明工程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。
从市场份额上石,光伏发电在2000年前的主要应用领域是:通讯行业占40%一50%,农村电气化行业(主要包括户用光伏系统和乡村级光伏发电)占40%左右,其它领域占10%左右。
但2007年当年农村电气化领域的市场份额占到85%以上。
目前,国内光电池硅片的生产能力己达4.5M瓦,在西藏7个无水无电县中已全部建成了光伏发电,其中功率最大的100KW。
综上所述,我国的光伏市场和光伏企业面临严峻的挑战,如果把我国光伏产业的发展放到国际光伏发展的大环境中考虑,世界光伏产业每年以31%的速度发展,而我国的光伏产业每年只有15%的增长率,光伏企业的发展靠市场,光伏市场的发展靠政策。
光伏发电成本高,无法与常规能源竞争,所以更需要政府制定强有力的法规和政策支持以驱动我国光伏产业的商业化发展。
然而,我国的光伏企业虽然弱小,但经过努力已经有了一定的基础,当前,对光伏企业的发展来说机遇和挑战并存。
另外,我国的太阳能资源非常丰富,据统计,太阳能年辐照总量大于502万千焦/平方米,年日照时数在2200小时以上的地区约占国土面积的2/3以上。
随着电力电子元器件的发展、数字信号处理技术的应用以及先进的控制方法的提出,电力电子能量变换发生了巨大的变化。
首先,元器件正向着低导通损耗、快速化、智能化、封装合理化等几个方向发展。
低导通损耗将有助于并网型逆变器系统提高效率;减少发热;快速化将减小开关应力;智能化将有助于提高系统可靠性;封装的改进将减少寄生参数、有效散热、保持高机械强度。
其次,数字信号处理技术的应用有助于减少并网逆变器输出的直流成分;提高开关频率;减小滤波器体积;改善输出波形;改善THD;快速响应电网瞬态变化。
最后,先进的控制方法将有助于改善输出波形质量,从而减小滤波环节的体积;提高系统的动态响应性能。
因此,并网型逆变器的发展必将沿着数字化、高频化的方向进行。