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光伏发电产业概况光伏发电是一种利用太阳能转换为电能的技术，是现阶段可再生能源领域发展最快的产业之一。
光伏发电产业是一个由光伏电池组件制造、光伏组件制成与销售以及光伏电站建设和运营等环节组成的综合产业链。
光伏电池组件制造是光伏产业的核心环节。
目前主要有多晶硅、单晶硅和薄膜太阳能电池技术。
多晶硅电池以其成熟的生产工艺、高转化效率和较低的制造成本，占据了光伏市场的主导地位。
而薄膜太阳能电池则因其生产工艺相对简单、柔性加工性能好等特点逐渐受到市场追捧。
光伏组件制成与销售是光伏发电产业链的另一个关键环节。
在这个环节中，光伏组件供应商将生产好的光伏电池组件销售给光伏电站建设和运营商，或者转售给其他系统集成商进行配套销售。
在这个环节中，光伏组件的质量、性能和价格等因素将决定市场竞争力。
光伏电站建设和运营是光伏发电产业链的最后一环。
光伏电站可以分为分布式光伏电站和集中式光伏电站。
分布式光伏电站主要分布在城市、工业园区、农村等地，用于满足当地电力需求，并可以进行余电上网供电。
而集中式光伏电站多建在日照资源丰富的地区，如沙漠、高原和海岛等，通过输送线路将电力输送到远处的用电地。
光伏发电产业在近几年取得了快速的发展。
全球光伏装机容量连续多年保持着两位数的增长，已经成为可再生能源的重要组成部分。
中国是全球光伏产业的领跑者之一，拥有全球最大的光伏电站数量和装机容量。
中国政府也制定了一系列扶持政策，鼓励光伏发电产业的发展，如固定电价补贴、免征企业所得税等。
光伏发电产业的发展还面临一些挑战。
首先是成本问题，虽然光伏发电的成本已经大幅下降，但与传统能源相比仍然存在一定差距。
其次是技术问题，目前光伏电池的转换效率还有提升空间，同时光伏电池的寿命和稳定性也需要进一步改善。
光伏电站建设面临土地、环境和用电接入等问题的挑战。
展望未来，光伏发电产业有望迎来更广阔的发展前景。
随着科技的进步和经济的发展，光伏电池的转换效率将进一步提高，成本也将进一步降低。
光伏发电是利用太阳能电池组件将太阳能直接转变为电能的装置。
太阳能电池组件(Solar Module)是利用半导体材料的电子学特性实现P-V转换的一种材料，在广大的无电地区，该装置可以方便地实现为用户照明及生活供电，也可以与区域电网并网实现互补。
目前从民用的角度，在国外技术研究趋于成熟且具产业化的是“光伏建筑一体化”技术（BIPV），而国内主要研究生产适用于无电地区家庭照明用的小型太阳能发电系统，大型光伏并网技术正在启动。
光伏发电系统形式主要有两种：1.独立光伏发电系统（离网系统） 2.并网光伏发电系统在近几年的光伏发电体系中，并网光伏发电系统是主要的发展方向，它可以节省了蓄电池的费用；通过研究理想的最大功率追踪控制技术，也将降低太阳电池发电的成本。
独立系统主要组成部分1. 光伏阵列2. 光伏3. 蓄电池组4. 逆变器5. 监控系统6. 负载并网系统主要组成部分1. 光伏阵列2. 并网逆变器3. 公共电网4. 监控系统光伏阵列单一组件的发电量是十分有限的，实际运用中，是单一组件通过电缆和汇线盒实现组件的串、并联，组成整个的组件系统，称为光伏阵列。
光伏控制器光伏控制器是独立光伏发电系统中非常重要的部件控制光伏阵列对蓄电池组进行充电，并控制蓄电池组对后负载的放电，实现蓄电池组的过充和过放保护，对蓄电池进行温度补偿，并监控蓄电池组的电压和启动相关辅助控制。
逆变器逆变器就是把直流电（例如12VDC）逆变成交流电（例如220VAC）的设备。
一般分为独立逆变器和并网逆变器。
监控系统监控系统是监控整个系统的运行状态，设备的各个参数，记录系统的发电量，环境等的数据，并对故障进行报警。
1. 太阳能资源丰富且免费2. 没有会磨损、毁坏或需替换的活动部件3. 保持系统运转仅需很少的维护4. 系统为组件，可在任何地方快速安装5. 无噪声、无有害排放和污染气体。
光伏发电1、肯定是单晶好啦，发电量提高3-5%，但是价格也贵点，比多晶每瓦贵3毛！2、20KW 140000 单晶270W/块3、电池组件由36片（10*10cm）太阳能电池组成，每片电压0.5V，供电12V蓄电池。
4、短路电压为0V，开路电流为0A5、充放电控制器控制蓄电池组充电与放电，一般光伏系统不可缺少的6、直交流逆变器有：方波型，产生分量谐波大，适用几百千瓦以下和对谐波要求不高的系统，但价格低；正弦波逆变器可适用任何负载，但成本高。
7、蓄电池组：配套200Ah以上的铅酸蓄电池，一般选用固定式或工业密封免维护铅酸蓄电池；配套200Ah以下的铅酸蓄电池，一般选用小型密封免维护铅酸蓄电池。
8、热斑效应：在一定条件下，一串联支路中被遮蔽的太阳电池组件，将被当作负载消耗其他有光照的太阳电池组件所产生的能量。
被遮蔽的太阳电池组件此时将会发热，这就是热斑效应。
热斑效应会使焊点融化，破坏封装材料，甚至会使整个方阵失效，造成热斑效应的根源是有个别坏电池的混入，电极含片虚焊、电池由裂纹演变为破坏、电池局部受到阴影遮挡等，电压电流相应变大，温度升高。
为了防止热板效应产生可以再电池组件并联一个二极管，当一个电池被遮挡时，其他电池促其反偏成为大电阻，此时二极管导通，总电池中超过被遮电池光生电流的部分被二极管分流，从而避免被遮电池过热损坏。
9、光伏发电寿命大概25年，补贴20年。
10、Wp是太阳能电池的瓦数，Wp=Wpeak，表示太阳能电池的峰值功率。
太阳能峰值功率Wp是在标准条件下：辐射强度1000W/m2，大气质量AM1.5，电池温度25℃条件下，太阳能电池的输出功率。
（这个条件大约和我们平时晴天中午前后的太阳光照条件差不多）按广东地区的光照条件，折算成标准光照时间大约为3.3~3.5小时。
在阴雨天，太阳电池也可以产生一定的能量，它的功率大约在额定功率的5-15%。
与实际太阳光照照强度有区别.11、总发电量（kWh）=光伏电池的有效面积（平方米）*年平均太阳光总辐射强度（w/平方米）*年有效日照时间（小时）*组件效率（硅电池一般可取15%）*系统效率（一般可取75%）12、以家庭建5千瓦光伏电站为例，安装需要考虑楼顶上是否有充足面积，电站每千瓦需要10平方米左右的电池板，5千瓦就需要50平方米。
太阳能光伏发电光伏发电是根据光生伏特效应原理，利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能。
不论是独立使用还是并网发电，光伏发电系统主要由太阳电池板（组件）、控制器和逆变器三大部分组成，它们主要由电子元器件构成，不涉及机械部件，所以，光伏发电设备极为精炼，可靠稳定寿命长、安装维护简便。
理论上讲，光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合，上至航天器，下至家用电源，大到兆瓦级电站，小到玩具，光伏电源可以无处不在。
目录1分类发电模式输送方式独立光伏发电并网光伏发电分布式光伏发电2理论3组成4电池型号5设置原理6应用领域7光伏现状引言发展现状8中国现状资源分布发展现状相关政策未来趋势分类发电模式英文名称：Solar photovoltaics (PV)太阳能发电分光热发电和光伏发电。
不论产销量、发展速度和发展前景、光热发电都赶不上光伏发电。
可能因光伏发电普及较广而接触光热发电较少，通常民间所说的太阳能发电往往指的就是太阳能光伏发电，简称光电。
太阳能光伏发电原理图:输送方式太阳能光伏发电分为独立光伏发电、并网光伏发电、分布式光伏发电独立光伏发电独立光伏发电系统也叫离网光伏发电系统。
主要由太阳能电池组件、控制器、蓄电池组成，若要为交流负载供电，还需要配置交流逆变器。
并网光伏发电并网光伏发电系统就是太阳能组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电这后直接接入公共电网。
并网光伏发电系统有集中式大型并网光伏电站一般都是国家级电站，主要特点是将所发电能直接输送到电网，由电网统一调配向用户供电。
但这种电站投资大、建设周期长、占地面积大，发展难度相对较大。
而分散式小型并网光伏系统，特别是光伏建筑一体化发电系统，由于投资小、建设快、占地面积小、政策支持力度大等优点，是并网光伏发电的主流。
[1]分布式光伏发电分布式光伏发电系统，又称分散式发电或分布式供能，是指在用户现场或靠近用电现场配置较小的光伏发电供电系统，以满足特定用户的需求，支持现存配电网的经济运行，或者同时满足这两个方面的要求。
光伏发电是一种利用太阳能将光能转化为电能的技术。
它通过太阳能光伏板（也称为太阳能电池板）上的光伏电池来实现。
光伏电池通常由硅等半导体材料制成，当太阳光照射到光伏电池表面时，光子与半导体材料中的原子相互作用，导致电子从原子中释放出来，从而产生电流。
光伏发电的过程大致如下：
1. 光子撞击光伏电池：太阳光中的光子穿过光伏板并击中光伏电池表面。
2. 光生电子：光伏电池中的半导体材料吸收光子能量，激发内部电子，使其跃迁并移动形成电流。
3. 产生直流电：这些移动的电子在电池内部形成一个直流电流。
4. 逆变器转换为交流电：直流电流通过逆变器转换为交流电流，这样可以用于供电家庭、工业或商业设施。
光伏发电技术具有环保、可再生、低维护成本等优点，因此在全球范围内得到广泛应用。
随着技术的发展，光伏发电系统的效率不断提高，成本不断降低，使得太阳能成为一种竞争性的清洁能源选择。
不同类型的光伏技术包括单晶硅、多晶硅、非晶硅、薄膜光伏等，它们在材料、制造工艺和效率等方面有所不同。
光伏发电原理1 太阳电池1.1 半导体光生伏打电效应硅，地球上最丰富的元素之一，经“提纯”和“生长”后成为晶体半导体，是构成太阳电池的基本材料。
太阳电池特有的电特性是借助于在晶体硅中掺入某些元素（例如：磷或硼等），从而在材料的分子电荷里造成永久的不平衡，形成具有特殊电性能的半导体材料。
具有光-电转换特性的半导体器件通常由两种分别称为p型半导体和n型半导体的材料结合而成（见图2-1），当光照射到p－n结上时，产生电子—空穴对，在半导体内部结附近生成的载流子，受内建电场的吸引到达空间电荷区。
电子流入n区，空穴流入p区，结果使n区储存了过剩的电子，p区有过剩的空穴，在p－n结附近形成与势垒方向相反的光生电场。
光生电场除了部分抵消势垒电图2-1 半导体光电效应示意图场的作用外，还使P区带正电，n区带负电，在n区和p区之间的薄层产生电动势，这就是“光生伏打效应”。
此时，如果将外电路短路，则外电路中就有与入射光能量成正比的光电流流过，这个电流称作短路电流。
另一方面，若将p－n结两端开路，则由于电子和空穴分别流人n区和p区，使n区的费米能级比p区的费米能级高，在这两个费米能级之间就产生了电位差V。
可以测得这个值，并称为开路电压。
1.2 太阳电池原理太阳电池是一种具有光伏打效应的半导体器件（简称“光伏器件”），它直接将太阳光转换成直流电，是光伏发电的最基本单元（见图2-2）。
太阳电池由两层半导体材料组成，其厚度大约1/100英寸，形成两个区域—一个正荷电区，一个负荷电区。
负区位于电池的上层，在这一层强迫渗透磷并与硅粘在一起。
正区置于电池表层的下面，正负界面区域称为p-n结。
制造电池时p-n结被赋予了恒定的特性。
当阳光投射到太阳电池内保持松散状态的电子时，这些靠近p-n结的电子朝向电池的表层流动。
金属线将光伏组件里每个电池的前面与下一个电池的背面相连，这样使电子通过许多p-n结，建立起所有电池的串联电压。
在每个电池p-n结处的电压增加大约0.5V的电动势，这个电池电压与电池的尺寸无关。
电流受电池面积和日照强度的影响，较大面积的电池能够产生较强的电流。
2 光伏电路原理2.2.1 简单光伏电路电路是来自电压源的电子流的连续通道，例如将一个蓄电池通过导体或金属线连到负载，就成为一个最简单的电路，如图2-3（a）所示。
它有一个单一的电压源图2-2 光伏器件光-电转换示意图（一个12V蓄电池）被导线连到单一负载（12V24W灯泡），使用一个开关接通或断开灯泡与电源的连接。
当电路断开时，灯是熄灭的。
当电路闭合后，24 W灯泡将形成2A (24W /12 V = 2A)的电流。
电流以2A的速率从蓄电池流出，再通过灯泡返回到蓄电池。
由蓄电池流出的电子所获得的12V势能，在照明灯里消耗掉。
图2-2（a）基本电路（b）简单光伏电路太阳电池组件是一组用金属线串联或串/并联起来的太阳电池（见图2-4），目的是产生所希望的电压和电流。
太阳电池非常象小的蓄电池，当用金属线串联时，电流值恒定，电压累加。
每个太阳电池电压约0.5伏，36个电池串联的光伏组件工作电压18伏，标称电压12伏，组件的输出电流与每个单独的电池电流相同。
图2-4 太阳电池组件图2-5 串联太阳电池组件依照上述电路的构成原理，将图2-3中的蓄电池替换成光伏组件后，在阳光的照射下灯泡也将发光，从而构成一个最简单的光伏电路，如图2-3（b）所示。
2.2.2 串联和并联光伏电路太阳电池件组件同电源一样，也采用电压值和电流值标定。
在充足的阳光下50W 组件标称电压是12V，电流大约3A。
光伏组件可以组合到一起，根据需要可得到不同的电压和电流。
同蓄电池一样，将光伏组件串联时电压将增加，电流值不变。
同样的两个12V、3A 光伏组件串联接线后得到24 V、3A系统，如图2-5所示。
为增加系统的电流值，光伏组件必须并联接线，图2-6展示同样的两个12V、3A 光伏组件并联接线后得到12 V、6A系统。
并联接线使产生的电流值增加，电压值不变。
光伏系统可以采用串/并联接线，以获得所需要的电压和电流值。
为得到24V、6A方阵需要四个光伏组件（见图2-7）。
注意，串联接线时要将一个组件的正极（+）连到另一个组件的负极（-），并联接线是从正到正极和负到负极。
光伏组件串联接线时的总电压降等于每个单独组件电压之和，串联接线时的各组件电流相等。
蓄电池与光伏组件连接时，组件使用串联和并联组合接线，可实现所负载所要求的电压和电流。
图2-7并联太阳电池组件图2-6 并联太阳电池组件2.2.3 负载负载是光伏系统中必不可少的用电设备。
负载的评估是系统设计和成本核算的关键步骤。
用电设备的功率需求可以通过测量或从厂商提供的技术资料获得。
但是每天、每周或每个月用电设备工作的时间总量需要估计。
当一个给定负载所需求的瓦数没有时，通常可用给出的电压、电流参数代替。
电压乘电流即可计算负载所需要的瓦数。
交流（AC）或直流（DC）负载必须预先确定，如果使用AC负载，需要配备逆变器。
独立光伏系统选择的工作电压通常是最大负载所要求的电压。
DC电压一般是12V或12的倍数（24、36或48）。
当多数负载是DC时，系统电压的选择应以系统电流不超过允许值为准。
如果负载具有不同的DC电压，必须被全部列出，并选择具有最大电流的负载电压作为主要的系统电压。
2.3 光伏系统构成光伏发电系统构成如图2-8所示，主要部件如下：太阳电池：由硅半导体材料制成的方片、圆片或薄膜，在阳光照射下产生电压和电流。
太阳电池组件：也称为“光伏组件”，预先排列好的一组太阳电池，被层压在超薄、透明、高强度玻璃和密封的封装底层之间。
太阳电池组件有各种各样的尺寸和形状，典型组件是矩形平板；太阳电池方阵：简称“方阵”，在金属支架上用导线连在一起的多个光伏组件的组合体。
太阳电池方阵产生所需要的电压和电流；蓄电池组：提供存储直流电能的装置；控制器：系统控制装置。
通过对系统输入输出功率的调节与分配，实现对蓄电池电压的调整，以及系统赋予的其它控制功能；逆变器：为运行以交流为动力的负载，将直流电转变为交流电的电气设备；直流负载：以直流电为动力的装置或设备；交流负载：以交流电为动力的装置或设备。
2.4 光伏系统类型2.4.1 一体化光伏充电器用光伏充电器来替代通常使用的蓄电池可能是比较经济的。
一体化光伏蓄电池充电器不仅具有所需的系统部件，而且将用具都置于一个盒内。
最普通的是带有可充电电池的一体化小型光伏充电器。
带有光伏充电单元的照明灯、时钟和收音机已有成套装置出售。
太阳能手提灯和用于收音机蓄电池的光伏充电器具有广泛的潜在市场。
图2-8 光伏发电系统框图2.4.2 白天用光伏系统最简单、成本最低的是仅仅在白天运行的光伏系统。
这些系统由导线将光伏组件与直流设备直接连在一起。
太阳光照射在太阳电池上就产生电能，同时被负载利用。
白天使用的光伏系统发电时，较高的日照水平可使负载获得更多的运行机会。
白天使用的光伏系统没有电能存储功能，因此只有当太阳正在照射时负载才能工作。
简单的白天用光伏系统适合于仅仅在白天运行的负载，选择此类负载时应注意光伏系统的投资效果。
白天用光伏系统的实例包括：●带有储水箱的远距离水泵（见图2-9）；●白天运行的风扇、鼓风机或分配太阳热能的循环器，例如：太阳能水加热装置和白天通风的场所；●利用太阳能工作的独立装置，例如：计算器和玩具等。
2.4.3 储能式直流系统在光伏系统里，存在晚上或阴天需要运行的负载时，该系统必须包括储能单元，通常用蓄电池储存由光伏组件产生的电能。
系统负载可以在白天或夜间运行，也可以连续或间歇运行，遇到阴天时负载将从蓄电池汲取电能。
此外，蓄电池组在短时间内有能力提供大的冲击电流，这样系统有更好的适应性，如启动大的电动机或执行另外一些“高功率”任务。
使用蓄电池的简单直流光伏系统见图2-10。
这个系统的基本部件包括一个光伏组件，一个充电控制器，储能蓄电池以及相当于系统用电负载的设备。
蓄电池组由12个大容量蓄电池排列而成。
深循环蓄电池可承受深度放电，电池放电后当太阳照射时再将蓄电池充满电。
比起常规的汽车蓄电池，深循环蓄电池更适合用在光伏系统中。
蓄电池组的规模和配置应取决于系统电压和夜间使用的电流。
另外，当地的图2-9 白天光伏系统图2-10 蓄电池储能直流光伏系统图2-11 交/直流两用光伏系统气候条件和特点，例如阴天情况和环境温度在蓄电池设计中必须给予考虑。
光伏组件的数量必须慎重选择，以便在白天能充分的向蓄电池充电。
2.4.4 交/直流两用光伏系统光伏组件产生的是直流电（DC），许多普通用电设备要求交流电（AC）。
逆变器可将直流电转换为交流电，向交流负载供给电能的直流系统必须使用逆变器。
在光伏系统里逆变器增加了系统的适应性，为用户提供了方便，但是也增加了系统的复杂性和成本。
现在大多数电气产品都是交流设备，交流设备有更多的选择余地，与直流设备相比交流设备一般具有较低的成本和较高的可靠性。
高质量的逆变器已商品化，并有不同的容量范围供用户选择。
有关逆变器的内容在第七章有更详细的讨论。
交/直流两用光伏系统示意图见图2-11。
2.4.5 并网光伏系统在并网光伏系统的设计里，不提供蓄电池存储单元，白天不用的多余电量，用户可以通过逆变器将这些电能出售给当地的公用电力网，该逆变器是为这类光伏系统专门设计的。
当用户需要光伏系统产生的多余电能时，还可从公共电力网购回这部分功率。
并网光伏系统示意图见图2-12。
2.4.6 光伏混合发电系统互补发电就是将另外的电源同时接入光伏发电系统，在许多场合下用户要求采用互补发电方式。
多数混合发电系统使用柴油机发电机，称为光伏/柴油机互补发电系统。
将普通发电机引入光伏系统能够大大减少系统的初始投资。
完全用光伏系统来满足用电负载，意味着太阳电池方阵和蓄电池要在最差的天气条件下也能支持负载的运行，同时蓄电池组容量要大到足以带动大功率负载，例如洗衣机、干燥机、动力工具等等。
普通发电机不仅可提供阴天或比正常用电量大的多的额外功率需求，而且发电机运转时同样能向蓄电池充电，这样蓄电池有了两个独立的充电系统，因此光伏系统与发电机结合还增加了供电的可靠性。
另一个互补方法是光伏/风力机互补发电系统。
当没有日照时，光伏系统加入一个风力发电机，这在有风的场合是很有意义的，只要有风，连续阴天时供电也不成问题。
普通发电机也可包括在光伏/风电混合系统里。
一个光伏/风电/发电机混合系图2-12并网光伏系统统不仅具有光伏/发电机互补系统的所有优越性，而且又带来第三个电源向蓄电池充电的额外好处。
光伏/风力机/柴油机互补发电系如图2-13所示。
图2-13 光伏互补发电系统示意图9。
