光伏发电技术在我国的发展前景

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发展太阳能光伏发电的意义及前景

宁铎$E高继春(

B$#西北轻工业学院自动控制工程系E陕西咸阳F$()+$G(#山东成武县政府E山东成武(FH())C

摘要依据国家的能源战略方针E阐述了在我国发展太阳能光伏发电技术及产业的重要

性E并对其现状及前景进行了分析I关键词再生能源G太阳能G光伏发电

中图分类号3JA$K文献标识码?L

不论是从经济M社会走可持续发展之路和保护人类赖以生存的地球生态环境的高度来审视E还是

从为世界上()亿无电人口和一些特殊用途解决现实的能源供应出发E发展太阳能光伏发电均具有重

大的现实意义I

$再生能源替代化石能源是社会发展的必然趋势

目前E世界能源结构中E人类主要利用的是化石能源E其中石油M天然气M煤炭的消费构成分别为

H$NM(DN和(FNI而根据目前所探明的储量和消费量计算E这些能源资料仅可供全世界大约消费

$F)年I具体来说E石油将在H)年内耗尽E天然气将在O)年内用光E煤炭也只够使用(()年I我国一

次能源状况也和世界相仿E据国家$KKK年政府白皮书估计E目前我国石油剩余可采储量为D(#FDO亿

吨E可供开采()年G天然气剩余可采储量$$F)H亿立方米E可供开采O)年G煤炭剩余可采储量为

$$HA亿吨E可供开采不足百年I由此可见E在人类开发利用能源的历史长河中E以石油M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E化石能源被新能源取代是历史的必然I因此E人类必须未雨绸缪E及早寻求替代

能源I同时我们也知道E化石能源的大量开发和利用是造成人类生存环境恶化的主要原因之一E如燃

烧化石能源所排放出的二氧化碳和含氧硫化物直接导致了地球温室效应和酸雨的产生I($世纪E人

类面临着经济和社会可持续发展的双重挑战E在有限资源和环保要求的双重制约下发展经济已成为

中国光伏发电量、装机容量及未来发展前景分析

一、概述

光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电

能的一种技术。主要由太阳电池板（组件）、控制器和逆变器三大部

分组成，主要部件由电子元器件构成。太阳能电池经过串联后进行封

装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就

形成了光伏发电装置。

无论从世界还是从中国来看，常规能源都是很有限的。中国的一次

性能源储量远远低于世界的平均水平，大约只有世界总储量的10%。

太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源，具有充分的清洁性、

绝对的安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和免维护性、资源的充

足性及潜在的经济性等优点，在长期的能源战略中具有重要地位。但

是，太阳能电池板的生产却具有高污染、高能耗的特点，在现有的条

件下，生产国内自己使用的电池板还说的过去，不过大量出口等于污

染中国，造福世界了，据统计，生产一块1m×1.5m的太阳能板必须

燃烧超过40公斤煤，但即使中国最没有效率的火力发电厂也能够用

这些煤生产130千瓦时的电（一般一块1mx1.6m的太阳能板一年发电量在250千瓦时以上）——这足够让2.2瓦的发光二极管（LED）灯

泡按照每天工作12小时计算发光30年。

光伏发电的应用领域非常广泛，大致可以归纳为以下八个领域。1、

用户太阳能电源：（1）小型电源10-100W不等，用于边远无电地区

如高原、海岛、牧区、边防哨所等军民生活用电，如照明、电视、收

录机等；（2）3-5KW家庭屋顶并网发电系统；（3）光伏水泵：解决

无电地区的深水井饮用、灌溉。2、交通领域如航标灯、交通/铁路信

号灯、交通警示/标志灯、宇翔路灯、高空障碍灯、高速公路/铁路无

线电话亭、无人值守道班供电等。3、通讯/通信领域：太阳能无人值

守微波中继站、光缆维护站、广播/通讯/寻呼电源系统；农村载波电

话光伏系统、小型通信机、士兵GPS供电等。4、石油、海洋、气象

领域：石油管道和水库闸门阴极保护太阳能电源系统、石油钻井平台

光伏发电技术的原理及发展现状

1839年，法国的Edmond

Becquerel发现了“光伏效应”，即光照能使半导体材料内部的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流。光伏电池是基于半导体P-N结接受太阳光照产生光伏效应，直接将光能转换成电能的能量转换器。1954年，美国Bell实验室的G.

Pearson等发明了单晶硅光伏电池，其原理如图1所示。

图1中，太阳光照射到光伏电池表面，其吸收具有一定能量的光子，在内部产生处于非平衡状态的电子一空穴对；在P-N结内建电场的作用下，电子、空穴分别被驱向N,P区，从而在P-N结附近形成与内建电场方向相反的光生电场；光生电场抵消P-N结内建电场后的多余部分使P,N区分别带正、负电，于是产生由N区指向P区的光生电动势；当外接负载后，则有电流从P区流出，经负载从N区流入光伏电池。

随着光伏产业的迅猛发展，具有半导体材料消耗少、易批量生产、低成本、对弱光转化率高、易实现光伏建筑一体化等优势的薄膜光伏电池成为第二代光伏电池研发的重点。进入21世纪，以提高光电转换效率、降低成本为目标的第三代光伏电池，如叠层、玻璃窗式、纳米光伏电池等研究方兴未艾。

光伏发电的未来发展方向与市场前景展望1

光伏发电作为清洁能源的重要组成部分，在全球范围内受到越来越多的关注和重视。随着技术的不断进步和市场的扩大，光伏发电行业正朝着更加绿色、高效、可持续的方向发展。本文将对光伏发电的未来发展方向和市场前景进行展望。

一、技术水平的提升

随着科技的不断进步，光伏发电技术也在不断升级和改进。首先，太阳能电池的效率不断提高，从传统的多晶硅太阳能电池，到单晶硅太阳能电池，再到新兴的钙钛矿太阳能电池等，每一种新型材料都能比传统电池提供更高的光电转换效率。其次，光伏组件的制造工艺也在不断创新，如柔性光伏技术、薄膜太阳能技术等的出现，使得光伏发电系统的安装更加方便灵活，适应性更强。此外，光伏发电技术与其他领域的融合也为光伏发电带来了更多的应用场景，如光伏发电与建筑一体化、光伏发电与农业一体化等，进一步拓宽了光伏发电的应用领域。

二、成本的逐步降低

随着光伏发电技术的成熟和市场竞争的加剧，光伏发电的成本逐步降低。首先，太阳能电池的生产成本在不断下降，生产规模的扩大和制造工艺的改进使得光伏组件的价格大幅度降低。其次，光伏发电系统的安装和维护成本也在不断降低，自动化技术和智能控制系统的应用使得光伏发电系统更加智能化和高效化，降低了运营和维护的成本。此外，政府的支持政策和税收优惠也为光伏发电行业提供了更多的发展机遇和降低成本的途径。随着成本的降低，光伏发电将更加有吸引力，并逐渐成为人们的首选能源。

三、市场前景的广阔

目前，全球范围内对清洁能源的需求不断增加，光伏发电作为最有潜力的清洁能源之一，具有广阔的市场前景。首先，光伏发电可以取代传统的化石燃料发电，解决能源供应与环境污染之间的矛盾，符合全球可持续发展的趋势。其次，光伏发电可以在各种场景下应用，包括家庭光伏、商业光伏、工业光伏等，满足各个领域对电能的需求。再次，光伏发电可以带动相关产业链的发展，促进经济增长和就业机会的增加。此外，光伏发电还可以应用于偏远地区的电力供应，为偏远地区提供可靠的电力支持，改善人民的生活水平。综上所述，光伏发电具有广阔的市场前景，有望成为未来能源领域的重要组成部分。