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山西科技SHANXI SCIENCE TECHNOLOGY2020年第35卷第4期能源可分为可再生、不可再生两种，在过去多年的发展中，工业领域对石油、煤炭、金属等不可再生资源的应用量较大，不仅对自然环境造成了影响，而且不利于构建良好的生态环境。
随着现代科学技术的发展，太阳能、风能、地热能等清洁资源逐渐冲击了能源领域，与传统能源相比，太阳能、风能等属于清洁能源，卫生程度极高，不会对环境造成污染，未来发展前景良好。
如今太阳能光伏发电技术愈加成熟，且不再局限于某一单独类型，而是更加多样化、实用化。
1太阳能发电技术在当前各领域的发展过程中，电力是主要能源，但多数用来发电的原料为煤炭。
随着时代的发展，太阳能光伏发电技术的应用范围越来越广。
太阳能发电技术的初次应用时间为1839年，发现了可用于太阳能发电技术的“光伏效应”，随着时间的推移，1954年后光电转换效率已有了明显提升，极大地促进了新能源领域的进步。
到目前为止，太阳能发电技术已较为完善。
一般情况下，光伏发电设备主要包括电池板、控制器、电能存储转换结构等，同时也有着多样化光伏发电技术，如太阳能电池技术、聚光光伏技术、孤岛效应检测技术等［1］。
2太阳能光伏发电技术2.1太阳能电池技术太阳能光伏发电技术最主要的是通过光伏效应将光能转换为电能，供各用电设备使用，若电能较多，还能将其储存。
在多样化太阳能光伏发电中，太阳能电池技术应用最为广泛。
到目前为止，对太阳能电池技术的研究依然在继续深入，已经出现了许多的新概念、新结构电池，并进一步提高了光电转换效率，有关资料显示最高的光电转换效率已高达93%［2］。
但太阳能电池技术也存在着一定的不足，首先是生产成本相对较高。
由于光能转换为电能的过程比较特殊，需使用硅作为电池原料，但硅的成本较高，因此存在着成本问题。
同时，硅虽然能够较大程度地存储电能，但在光电转换效率方面也有所不足。
相信随着技术的进步，能够逐步克服以上难关，降低太阳能电池成本。
聚光光伏技术及研究进展作者：王敬蕊陈锐蔡晓晨蒋碧蕾来源：《电子世界》2012年第21期聚光光伏技术是指利用光学元件将太阳光汇聚后，通过高转化效率的光伏电池（GaAs 基）直接转换为电能的技术，被认为是太阳能发电未来发展趋势的第三代技术，即聚光光伏（CPV）。
1.聚光光伏技术概述GaAs基太阳能电池可分为单结和多结叠层式太阳能电池两类。
GaAs、Ge单结太阳电池理论效率27%，实验室效率达到25.8%；多结叠层太阳能电池效率理论效率能够达到63%，目前实验室效率达到43%。
CPV可以按汇聚太阳光的方式不同分为两个大类，即采用镜面聚光的反射式和采用透镜聚光的透射式，其结构可参见图1。
目前各大生产厂家的CPV系统具有多种不同的表现形式，但其结构均离不开四大部分，即：聚光模块、光电转换模块（光伏电池）、太阳追踪模块、冷却模块。
各部分的成本构成如图2所示：（1）GaAs基太阳能电池的优势①规模化潜力较大：CPV技术因其具有光电转化效率高等特点，是未来发展大型支撑电源的最理想的太阳能发电技术。
②成本下降空间巨大：与晶硅和薄膜太阳能发电技术建设成本1.6美元/瓦相比，CPV目前3～4美元/瓦的建设成本并无优势，但作为一项新兴技术，随着生产规模的扩大、电池效率的提高、聚光模块的改进等，成本有巨大的下降空间。
③占地面积小：在同等发电量的情况下，CPV电厂的土地占用面积比平板式太阳能要小得多。
CPV系统由支柱承载其主要结构体，占地面积极小，且由于系统在地面产生的阴影面积是移动的，所以对电厂所在地的生态影响也较小，面板下方的土地仍然可以用于畜牧等用途。
④能量回收期短：聚光组件的效率比晶硅和薄膜组件大大提高，建设想同规模的电站，所需的半导体材料大大减少，因而能量回收期大大缩短。
（2）GaAs基太阳能电池的劣势技术和规模化进度存在不确定性：作为一项正在由实验室走向工程化的新技术，CPV的技术路线尚未定型，产业链也未形成；材料昂贵，成本上无优势，另外CPV系统建设地区对太阳光照条件有较高的要求，不利于大规模推广。
最新光伏产业发展情况调研报告3篇光伏产业发展状况调研报告第1篇一、全县光伏产业发呈现状XX地处北亚热带和北暖温带季风气候区，年均日照时数2356.4h，属于太阳能资源丰富级别，发展光伏产业具有得天独厚的条件。
近年来，县委、县政府高度重视光伏新能源的开发和利用，把发展光伏产业作为调整优化能源结构的一项重要内容，加快项目建设，加强引导扶持，完善产业配套，多渠道开发光电资源，取得了良好成效。
目前，我县优良的光伏发电条件和潜在的发展空间已吸引了苏州阿特斯、无锡振发、北京大唐新能源、常州佳讯等多家企业前来投资，已建成光伏电站9个，总装机量达164.7MW，另有35MW项目在建，光伏发电产业已形成了肯定规模，为产业发展奠定了良好基础。
上半年，全县各大光伏电站累计发电量达11386万千瓦时，实现产值1.03亿元、利税103万元。
二、我县光伏产业发展存在问题一是产业总量小，产业体系有待完善。
XX光伏产业目前还处在初级发展阶段，企业数量少，单体规模普遍不大，市场竞争优势尚未形成，产能有待进一步深度释放。
二是产业链条短，辐射实力有待提升。
我县光伏产业发展仅处于产业链下游应用系统环节，产业链条尚未形成，龙头型重大项目缺乏，产业集聚度不高，产业辐射带动力有限。
三是产业层次低，创新实力有待加强。
我县光伏产业企业发展起步晚，科技人才队伍力气薄弱，企业研发实力不足，缺乏具有自主学问产权的产品和技术，生产大多处于低水平层次运营，导致发展潜力和核心竞争力不强。
三、下步工作准备做大做强光伏产业，有利于提升全县光伏产业整体竞争力，提高节能减排和可再生资源利用率，促进清洁能源示范利用和能源多元化发展，同时有利于供应就业机会，增加地方财政收入，不论是经济、社会效益，还是民生、环保效益，都非常显著，是一项在经济新常态下打造全县新的经济增长极的多赢工程。
下一步，我县将强化组织领导，创新方式方法，落实扶持政策，动员全县上下协力、统筹推动此项工作。
太阳能发电技术的进展与展望随着能源需求的不断增长和对环境友好能源的需求日益迫切，太阳能发电技术成为了人们关注的热点话题。
我们将在本文中探讨太阳能发电技术的进展，并展望未来的发展前景。
一、太阳能发电技术的进展1. 光伏发电技术的进展光伏发电技术是目前最为成熟的太阳能发电技术之一。
过去几十年里，光伏电池的效率不断提高，成本不断下降。
同时，随着材料科学的发展，研究人员还不断尝试新材料的应用，如钙钛矿太阳能电池的出现，使得光伏发电技术进一步向前迈进。
2. 热能发电技术的进展热能发电技术是利用太阳能的热量来产生电能。
传统的热能发电技术包括太阳能热水器和太阳能热电联供系统等。
近年来，聚光太阳能发电技术逐渐崭露头角，通过聚光系统将太阳能光线聚焦到一个小区域，从而提高温度，进而产生蒸汽驱动涡轮发电机发电。
这种技术在效率上有了显著提升。
二、太阳能发电技术的展望1. 提高太阳能发电技术的效率目前光伏发电技术的平均效率约为20%，还有很大的提升空间。
研究人员正在集中精力改进材料和工艺，寻找更高效的太阳能电池结构，如多结光伏电池和钙钛矿太阳能电池等，以提高发电效率。
2. 开发可持续的储能技术太阳能发电的一个重要问题是不稳定性，即便是晴天，夜间或恶劣天气条件下也难以提供稳定的电力供应。
因此，开发可持续的储能技术变得至关重要。
目前储能技术主要包括电池储能、储能电站和氢能储存等。
随着科技的进步，相信未来会有更先进、高效的储能技术应运而生。
3. 提高太阳能发电的成本竞争力太阳能发电的成本问题一直是制约其推广应用的重要因素之一。
近年来，太阳能光伏发电系统的成本不断下降，但仍面临挑战。
需要进一步降低硅材料的制造成本、提高太阳能电池的生产效率，并加强光伏发电系统的可靠性和长期稳定性。
4. 太阳能发电的全球范围推广应用太阳能发电技术具有广泛的应用前景，可应用于住宅、工业、农业等领域，为各个行业提供清洁、可再生的能源。
虽然在一些地区太阳能发电已经得到了广泛应用，但仍有很大的推广空间，特别是在发展中国家。
太阳能光热发电现状及发展策略分析环境问题、经济问题、资源问题等是我国发展急需调整的问题，同时随着环境污染情况的加重以及燃料资源的日益缺乏，使人们逐渐认识到再生能源发电的重要性，如风力发电、潮汐发电、太阳能发电等。
本文就太阳能的光伏发电角度分析其未来发展形势，但就目前我国光伏发电现状来说，比照国外先进国家的技术还有较大的差距，对此加强此方面的研究，增加我国的社会经济以及科技创新是非常有必要的。
1 太阳能光热发电系统技术概述1.1 太阳能发电系统分类目前，较为成熟的太阳能发电技术是太阳能光伏发电和太阳能光热发电。
太阳能光热发电技术又分为塔式太阳能光热发电、槽式太阳能光热发电和碟式太阳能光热发电。
目前槽式和塔式太阳能光热发电站实现了商业化示范运行，而碟式发电系统仍处于示范阶段。
1.2 槽式太阳能光热发电系统利用槽式抛物面聚光器聚光的太阳能光热发电系统简称分散型系统。
该系统一般由聚光集热装置、蓄热装置、热机发电装置和辅助能源装置（如锅炉）等组成。
槽式抛物面将太阳光聚在一条线上，在这条焦线上安装管状集热器，以吸收聚焦的太阳辐射能，常将众多的槽式聚光器串并联成聚光集热器阵列。
槽式聚光器对太阳辐射进行一维跟踪。
2 太阳能光热发电产业现状对太阳能光热发电的研究早在 1901 年就已经开始，但对其深入研究与开发是 2006 年左右才开始的。
根据最新发布的《全球光热发电市场预测报告 2015—2025》，随着各国可再生能源利好政策的发布，全球光热发电市场将在未来 10 年内保持稳定的增长态势，到 2025 年全球光热发电装机规模有望达到 22GW。
2013 年 7 月，我国首座太阳能光热发电站在青海并网发电，标志着我国自主研发的太阳能光热发电技术进入初级商业化运行阶段。
2014 年 8 月 30 号，敦煌开建亚洲首座熔盐塔式光热电站，项目总装机110MW。
此次开工建设的为一期10MW 示范电站，配15h 超长储热系统，预计年发电小时数达 5000h 以上。
菲涅尔透镜在太阳能聚光光伏系统（在太阳能聚光光伏系统（CPV CPV CPV）中的应用）中的应用一、太阳能产业发展趋势能源问题，成为我国经济发展的一个重要问题。
为了落实科学发展观，建设节约型社会，到“十一·五”计划末，要实现资源利用效率显著提高，单位国内生产总值能源消耗降低20%左右。
可再生能源的利用，将成为实现这一目标的关键。
可再生能源是指可以永续利用的能源资源，如水能、风能、太阳能、生物质能和海洋能等非化石能源。
业内专家称，我国在发展3大主流可再生能源太阳能、风能、生物质能的过程中，应将太阳能产业放在第一位，它最适合我国国情。
从环境条件看，中国西部大部分地区适合发展太阳能；另外中国人口众多，类似于欧洲的购电补偿模式也非常适用。
近年来，光伏发电和光热发电在我国已受到前所未有的重视，太阳能发电正在成为我国可再生能源一支生力军。
太阳能风能水能生物能二、聚光型太阳能系统（CPV）应用开始起步据报道，当人类创造清洁、可再生能源的竞争越来越激烈时，太阳能产业将注意力集中在了新技术“聚光光伏（CPV ）太阳能”上，并希望通过这项技术生产具有规模效应的电力。
聚光光伏太阳能将传统的太阳能光电技术与大规模聚热太阳能发电厂结合了起来，能够极大地强化太阳能生产。
CPV技术通过透镜或镜面将接收到的太阳能放大成百上千倍，然后将放大的能量聚焦于效率极高的小光电池上。
通过放大太阳能，该技术有效地减少了光电池中半导体材料的用量。
三、聚光型太阳能系统（CPV）优势基本原理：CPV通过聚光的方式把一定面积上的光通过聚光系统会聚在一个狭小的区域（焦斑），太阳能电池仅需焦斑面积的大小即可，从而大幅减少了太阳能电池的用量。
同样条件下，倍率越高，所需太阳能电池面积越小。
1、光伏发电新的成本降低技术路径。
2、系统转换效率高。
高倍率CPV采用GaAs等三五族化合物电池，CPV系统转换效率达到28％，较硅基太阳能电池和薄膜太阳能电池高出不少。
太阳能的利用现状及未来发展研究一、内容描述随着全球能源危机与环境问题日益严重，新能源研究与利用受到广泛关注。
太阳能作为一种清洁、可再生、永续的能源，其利用研究成为热点。
本文将介绍太阳能的利用现状及未来发展，并对发展趋势进行展望。
太阳能是指太阳产生的能量。
根据其直接利用方式，可以将太阳能划分为两大类：一是光伏发电，即利用太阳光电池将太阳光直接转化为电能；二是光热发电，即利用太阳光对工质进行加热，然后利用热力循环产生电能。
光伏发电市场在全球范围内快速发展。
光伏发电主要设备为太阳能电池板，其原理是利用太阳能光电池吸收太阳光，将太阳光能转化为电能。
据国际能源署（IEA）数据显示，全球光伏产量在过去十年中实现了显著增长。
光热发电也称为集热式太阳能发电，其原理是利用太阳光的热量加热工质产生高温高压蒸汽，驱动蒸汽涡轮机转动发电。
光热发电的主要技术形式包括槽式和塔式。
光热发电目前处于发展起步阶段，但已经开始在全球范围内得到应用。
随着全球对可再生能源的需求不断增长，太阳能市场有着巨大的发展潜力。
尤其在发展中国家，电网覆盖范围有限，太阳能作为一种分布式能源，可以提高能源供应的稳定性和可靠性。
随着科研实力的不断增强，太阳能技术将持续创新。
太阳能电池转换效率将达到新高，光热发电系统将实现更高的工作温度和更低的成本。
各国纷纷出台可再生能源政策，对太阳能发展给予大力支持。
德国、美国等国家实施了一系列扶持政策，促进太阳能产业的发展。
太阳能作为一种清洁、可再生的能源，在全球能源结构转型的大背景下，其研究和利用将继续深化。
光伏发电和光热发电技术将不断完善，市场需求将不断扩大，产业发展前景广阔。
1. 太阳能的重要性与广泛应用前景“太阳能的重要性与广泛应用前景”主要探讨了太阳能作为可再生能源的重要性，以及在未来的能源结构中其广泛应用的潜力。
太阳能作为一种清洁、可再生的能源，具有巨大的发展潜力。
随着科技的进步和成本的降低，太阳能的应用逐渐从理论走向现实，从小规模示范项目到商业化运行，成为推动世界能源转型的重要力量。
太阳能光伏发电技术及其相关应用摘要：太阳能是一种对环境没有污染的能源，具有能源总量丰富、能源分布广泛的特点。
本文从太阳能的特征分析入手，从光伏发电技术所依据的基础物理定理、现有的太阳能电池研究发展分析、完整的光伏发电体系构建、光伏发电具有的劣势分析等角度对光伏发电进行了简要的解析，并对其应用场景做了简单概述。
关键词：太阳能；光伏发电；应用引言：经济社会的发展需要消耗巨大的能源，在工业化、信息化时代，电力是维持社会运转的主要能源之一。
传统的电力供应手段以燃烧化石能源为主，但是，随着环境污染的加剧、化石能源的短缺，这种电力供应已经逐渐不能满足社会发展的需要。
为了在维持社会运转的同时保护生态环境，寻找一种对生态环境污染小或者无污染且储量丰富的新型能源成为人类社会发展的新需求。
太阳能作为一种天然无污染、能源储量大的新能源，成为替代传统化石能源的重要选择之一。
一、太阳能光伏发电技术简析（一）太阳能的优势及太阳能发电技术概述太阳能是一种辐射能，太阳能的主要辐射形式可以分为两种，第一种传播形式是光辐射，光辐射传播能量的主要形式是电磁波或光子；另外一种能量传播形式是热辐射。
太阳通过核聚变反应过程产生能量，以光和热的形式向周围的空间进行能量传播，太阳在一分钟内产生的能量可达2.316×1026J,如此庞大的能量在传播过程中由于各种损失，到达地球表面的仅占总能量0.00000005%。
从能源的丰富度上来说，太阳能总体的储量是极为巨大的，人类可使用的能源用还有广阔的提升空间。
从宽泛的定义上来说，地球上目前存在所有能源都属于太阳能的不同形态；从狭隘的定义上来说，太阳能则仅指太阳核聚变反应所表现出来的光能和热能两种。
人类利用太阳能的技术以利用太阳辐射的光和热为主，对应的发电技术有两种：一种是直接利用太阳热辐射的光热发电技术，即通过一定规模的聚光设备聚合太阳热辐射，将太阳的热量转换成水蒸汽，以水蒸汽推动汽轮机运转从而产生电能。
关于新能源太阳能光伏发电技术及其应用摘要：从社会当前实际情况可以看出，光伏发电现已成为新型循环能源，再加上思考到太阳能是一种可再生性清洁型能源，所以，将其当作新能源对于绿色环保、节能减排这一生态化目标的实现能够发挥非常重要的效用。
太阳能发电技术是利用太阳能热量来实现发电，主要工作原理是把太阳能转化成热能，之后再转化成电能。
现时期，太阳能发电技术包含了太阳能热发电、太阳能光伏发电两种。
结合这些，本文重点对新能源太阳能光伏发电技术及其应用进行了深入的分析与研究，望可以为新能源太阳能在电力行业中的高效应用提供一定的参考。
关键词：新能源；太阳能光伏发电技术；优点和不足；技术应用因为我国各种能源和资源上的紧缺，现时期的发电方式主要是采用燃烧煤炭，这种发电方式在发电过程中避免不了会产生污染性气体，这样就会对环境造成较严重的影响，所以，只有积极大力开发和应用可再生性清洁能源，才可以充分缓解现时期能源紧张的形势，减少环境污染，促进社会实现可持续长远发展。
1.新能源太阳能光伏发电技术1.1太阳能电池技术光伏电池属于太阳能光伏发电系统中的关键部件，光伏电池与太阳能是否可以正常发电存在直接的关系。
伴随科技的快速发展，太阳能光伏发电技术获得广泛应用，然而在应用期间的缺点与局限性慢慢凸显出来。
从现实情况可以看出，光能转换效率比较低、转换成本非常高、最终无法获得理想的经济效益，这是光伏发电系统发展所面对的重要问题。
以往所用的太阳能电池都是以硅片当作主材料，此技术在历经较长一段时间的发展时期以后，现已越来越完善，存在的不足就是应用成本比较高[1]。
一些企业为了减少生产成本，提升企业整体经济效益，均都积极的开发新太阳能电池，从单晶硅、多晶硅到薄膜技术，从聚光技术到自动跟踪技术，再从PERC技术到叠瓦技术，技术在不断更新和升级中，太阳能电池光能转换率同样也随之不断提升。
从现时期实际情况可以看出，我国的太阳能光伏发电系统都采用的是单晶硅电池，这种电池具有较高的转化率，能够充分降低发电和生产成本。
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"# $西北轻工业学院学报 , ./ - 012%0- 3 / 456 3 .08 / 8 : - 8 43 8 .7 / 7 96 73 %2 ; 0< 3 :*+ * (% ' () &#) ( 9=# ) >(文章编号 ? ) ) + $ ( ) C $ ) ( D $ ) @A $ B ) ( ) @) + @)发展太阳能光伏发电的意义及前景宁铎 $ 高继春 ( E陕西咸阳 B# $ 西北轻工业学院自动控制工程系 E 山东成武 F(+G# $ ) $ ( 山东成武县政府 E (H)C F()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并对其现状及前景进行了分析 I 性E 关键词 ? 再生能源 G 太阳能 G 光伏发电中图分类号 ? JA K 3 $ 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 中石油 M 然气 M 炭的消费构成分别为其天煤这些能源资料仅可供全世界大约消费 H NM D 和 ( NI 而根据目前所探明的储量和消费量计算 E $ (N F 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 $ )年 I具体来说 E F ) ) ( 次能源状况也和世界相仿 E 据国家 $ K 年政府白皮书估计 E 目前我国石油剩余可采储量为 D # D 亿 KK (FO 吨 E 供开采 ( 年 G 然气剩余可采储量 $ F H亿立方米 E 供开采 O 年 G 炭剩余可采储量为可天可煤 ) $) ) 可供开采不足百年 I $ H 亿吨 E $A 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全球的热点问题E 这就要求我们所寻求的替代能源必须是可再生的清洁能源 I 另外 E 世界上不发达国家还有 ( 亿人口尚未用上电 E 其中我国约 O ) 万人 I 由于无电 E 这些人大 ) )) 多仍然过着贫困落后 M 日出而作 M 日落而息 M 远离现代文明的生活 I 而一些特殊领域 E 如海上航标 M 高山气象站 M 边防哨所等在无常规电源的特殊条件下也希望有一种可再生能源为其提供电源 I ( 太阳能是一种理想的可再生能源据测算 E 年内到达地球表面的太阳能总量是目前世界已探明储量能源的一万多倍 I我国属于太 $ 阳能能源较为丰富的国家之一 E 全国国土面积 ( D以上的地区每年日照时数大于 ( ) 小时 E 陆地仅 P )) 面积每年接受的太阳辐射能就约等于几万个三峡工程发电量的总和 I 开发利用太阳能的主要途径是万方数据 @) ! 收稿日期 ? ) ( $ O ( ) @)作者简介 ? 宁铎 B K A E 副教授 E 研究方向 ? 光电技术 $ A @C 陕西礼泉人 E 第 $期宁铎等 " 发展太阳能光伏发电的意义及前景7? 1光伏发电 ! 它具有如下优点 " 无噪声 ! 无污染 ! 能量随处可得 ! 不受地域限制 ! 需消耗燃料 ! 以无人无可值守 ! 建设周期短 ! 规模设计自由度大 ! 可就地使用 ! 容易储存 ! 还可以方便地与建筑物相结合等 ! 这些而且使用太阳能光伏发电可以既不为核电站可能优点都是常规发电和其它发电方式所不能比拟的 ! 发生的核泄露事故而烦恼 ! 也不必为水电站的堤坝可能在战争或地震中崩溃而担忧 # 目前 ! 开发利用太阳能已成为世界上许多国家可持续发展的重要战略决策 #$ % 年以来 ! 联合国 %& 组织召开了一系列会议 ! 讨论和制定了世界太阳能利用的战略规划 ' 国际太阳能公约以及推行可再生能源发电的配额政策 ( * , # % -年美国政府颁布了新的发展目标 ! % .年美国政府宣布了 / 百万 $% ) + 等 $% 屋顶光伏计划 0 日本是一个资源贫乏的国家 ! 对光伏发电极为重视 ! $ % 年以来先后推出了 / 自 %1 月光 # 计划 0 / 等对居民住宅用屋顶光伏发电及公共设施用光伏发电采取了补助造 ' 环境计划 0 / ' 阳光计划 0 ! 价 $ 1 2 的优惠政策 # 2 3$ 我国太阳能光伏电池的年产量约为 1 生产能力约为 6 7 累同 3 45! 计用量约为 $ 45! 国 6 45! 外相比有很大差距 ! 光伏发电产业生产规模小 ! 技术水平低 ! 生产成本高 ! 市场培育迟缓 ! 其总体水平落后国外约 $ 年 #我国 / 十五 0 规划提出了解决 8 &万人 ( 即无电人口的 $ 9, 这 & & & 的用电问题等目标 ! 给光伏发电产业提供了前所未有的市场和发展机会 # 1 太阳能光伏发电前景广阔太阳能光伏发电系统的应用可分为以下 -种类型 " ( ,独立光伏发电系统 " $ 这是目前我国已形成的光伏发电应用市场 ! 且每年以 - 9 的速度增长 ! 预计 - & 年装机容量将 & &达到 : 6 主要市场为 " ; 45! 具体应用系统有独立光伏电站 ' 家用电伏电源 ' 光伏水泵等 # < 农村 " 具体应用系统有光缆通讯 ' 微波通讯 ' 卫星电视接收站 ' 森林防火电源 ' 边防哨所电 = 工业领域 " 源' 公路信号电源 ' 航标及灯塔电源等 # 具体应用系统有 " 太阳能庭院灯 ' 太阳能路灯 ' 太阳能汽车 ' 太阳能半导体冷 > 民用商品及其它 " 太阳帽 ' 太阳能充电器 ' 太阳能计算器等 # 藏箱 ' ( ,联网光伏发电系统 " 该系统在国外已步入大规模发电阶段 ! 是当今国际上光伏发电的发展潮流 ! 但在我国目前仍处于酝酿试验阶段 # 依其特点又可分为 -种类型 " ( ,联网光伏发电系统 " $ 由于该系统所发电力直接进入电网 ! 省掉了储能的蓄电池组 ! 因而可使其成本下降 $ 9 左右 # 7 屋顶发电 " (, 光伏发电系统与建筑相结合 ! 构成了光伏发电系统 ! 可并入电网或配备少量蓄电池 ! 同时通过巧妙设计达到了降低建筑造价及光伏发电系统造价的目的 ! 其前景诱人 # 目前 ! 制约太阳能光伏发电发展的主要因素是产品价格还比较昂贵 ! 所以 ! 提高光电转换效率 ! 降低光伏发电成本是推广应用的关键 # 为此 ! 世界各国特别是发达国家不惜投入巨大的人力和物力对其进行了研究 ! 这些研究归纳起来主要分为以下 -个方面 " 降低光电池成本的方式 ! 达到提高电池性能 ( ,通过研制高效新型太阳能光伏电池或改进工艺 ! $ 价格比的目的 # 如目前单晶硅太阳能光伏电池工业化生产的产品平均光电转换效率已达 $ 9! 6 多晶硅的光电转换效率也已达到 $ 9# 同时 ! 随着纳米技术的发展及新材料的出现 ! 成本低 ' 工艺简单的 : 薄膜电池 ' 二氧化钛有机纳米电池等新产品将会逐步走出实验室 ! 为太阳能光伏发电事业做出贡献 # 从 ( ,通过自动跟踪技术及聚光方式来延长光伏电池光电转换时间和提高其能量密度 ! 而达到降低系统成本的目的 # 万方数据随着自动控制技术的发展和完善 ! 在技术上花费很小投资就可以实现光伏电池自动跟踪太阳 ! 从#+# )西北轻工业学院学报第(卷 8而充分发挥太阳能电池的发电能力 ! 而采用新材料及聚光 " 抛物面型反射式或菲涅尔透镜透射式 # 技术! 则可使太阳光伏电池的发电能力提高为原来的几倍甚至几十倍 !这方面还有许多工作要做 ! 在如长寿命 $ 易加工的聚光器材料等 % 提光伏电池高自动跟踪系统的可靠性以及探讨具有自洁功能 $ 目前太阳能电池研究居世界领先水平的产品及单位如下表所示 &电池种类单晶硅电池多晶硅电池 /. 2 . 56 1 1 3 4 双结电池非晶硅电池多晶硅厚膜电池硅带电池二氧化钛有机纳米电池转换效率 ' ( ) *, +7,+ 8( *, )( *, -*, )*,88 研制单位澳大利亚新南威尔大学美国 . 0 / 日本能源公司美国 9: ;公司 : 5: < 2 >? 公司 0 = = < 5: 美国公司 @ 瑞士联邦科学院目前客观上很难断言哪一种太阳能电池是最佳选择 ! 且其用途不一 ! 如单晶硅主要用在高功率方面! 多晶硅主要用于光伏屋顶 ! 而非晶硅则更多应用在商用电子方面 ! 但可以肯定的一点是 ! 太阳能光伏发电成本将逐年下降 % 预计 ( 8 年将由现在的 7 元 3 降到 ( 元 3 ! 8 8年将降到 * 元 3 8A A >B C >B ( * + 左右 ! 到那时太阳能光伏发展就具有了和市电竞争的价格优势 ! 从而使光伏发电进入大规模发展 >B 时期 % 光伏发电技术是新能源技术的重要组成部分 ! 是正在发展着的高新技术 % 在国家能源政策的引导下! 随着人们对可再生能源认识的提高以及太阳能光伏发电系统性能价格比的提高 ! 太阳能资源的开发及应用前景将是十分广阔的 % 参考文献D E5 F I6 KM OI 1P6F IFR6SG PT61LUSIF L4 0= OV6 * G GJ LKNO L I G Q N 4N 1S N N6 L G G F L ( L ,W4XN* Y ! 7 7 & 7 ZC 8 H LN 4 F JN FS F JQ! Y Y " A # C C ) , 中国光伏发电产业与市场 , 太阳能学报 ! Y Y年特刊 , D E王长贵 , ( *Y[ \]^ [ ' _ _ ]a cdf ee a g ^[ b e b ^g b ]h \]c i j k b ] ] h l] [ h \]d j ' ] ] f b k [ i [ f ga ] ^[ h a b ' me \h h h h e ' ap W/ n G!. W. o IX1 W. X = LKN* (" , JV4L G J F N4J 1!WGJHNJ LN6 PG rM J 1 XJ ! L P1 * 8 * ; L4 ( . qQ 1 G * 5XG J I; 1Q n BQ G VN J Q K 6 91qQL O LK /S 6 P s 4 4 MC ( + ! K1 t , G NVN J O J Q 1C ( 8 ; L4 ; NM K 1 HX; X J O K 1 G M2 G LI! K 1 G M ; N M G 1PG : 4 S 1 Qq1N: 4 S1 ! K 1 HX( ) 8 ! K1 #a v yw5IGS1 GJN1 J 1 F J JMIBLI F 1NNM NG QN!K6 64 F G4N JN6 p uw z& IQLMJ K 4L4 6 4NL Q L NG 1QPQ6XI6JL N6PN R QJ6 K L x G Q 1B 4 M 1 F P4 SLS 6 P G M 1 1 XJ ,G Q {| !"&NNN4N 1QPQ6XI66F NNM t K JqF L F J I PM1QJ 1 }~ xvQM1QJSNNM NG QNtG Q 1QP B GGG 4 N Q L NN4L 4 J IN I LJ G1O 4 I G SqF LMJN G Q 1QPL K1 4 S4 G4 4 66J BNNJ L 4L 1 XXN O NK LI1N O NN B1 K 6F NNM 1; L4 1 F 1 F N L Q61 6 XJ 14 SOJQ G JIp L G 4 6 P 6 J G 万方数据发展太阳能光伏发电的意义及前景作者: 作者单位: 刊名: 英文刊名: 年,卷(期): 引用次数: 宁铎, 高继春宁铎(西北轻工业学院自动控制工程系,陕西,咸阳,712081), 高继春(山东成武县政府,山东,成武,274200) 西北轻工业学院学报 JOURNAL OF NORTHWEST UNIVERSITY OF LIGHT INDUSTRY 2002,20(1) 9次参考文献(2条) 1.A low cost high efficiency solar cell based on dye-sensitized colloidal TiO2 films 1999(353) 2.王长贵中国光伏发电产业与市场 1999(zk) 相似文献(10条) 1.期刊论文李萌.Li Meng 再生能源在住宅小区建设工程中的应用实例 -安徽建筑2008,15(2)文章介绍了太阳能建筑一体化技术和太阳能光伏电技术在"琥珀名城"A区的应用情况,为可再生能源技术在本地区住宅中的应用提供借鉴 .2.会议论文杨春高功率微波无线能量传输技术的应用 2007WPT及SSPS技术概述上世纪60年代初美国人W. C. Brown首先提出了微波无线能量传输(WPT)的概念,即以微波为载体在自由空间中无线传输大功率电磁能量.1968年美国人P. E. Glaser在此概念上提出了卫星太阳能电站(SSPS)的概念,即在地球同步轨道上的太阳能卫星把接收到的太阳能转换为电磁能,用大功率微波天线定向发射回地面,地面接收整流天线系统(rectenna)将接收到的能量转换为直流电,从而实现太阳能发电的功能.21世纪人类面临着非常严峻的能源形势,太阳能是取之不尽,用之不竭的可再生的干净能源,大规模开发利用太阳能对解决人类的能源危机十分重要.建造SSPS系统的意义就在于可以帮助人类更有效地开发利用太阳能,解决能源问题.3.学位论文刘剑基于WebAccess及PAC的太阳能热水示范建筑监控系统设计及实现2008为开发利用可再生能源,解决日益显著的建筑能源问题,建设部组织的"十一五"国家科技支撑计划"可再生能源与建筑集成技术研究与示范"项目正式启动.其目标在于建成不同建筑气候区的可再生能源与建筑集成示范建筑,对示范工程能源系统进行监测和综合技术经济评价,并通过有效的方式将示范成果推广扩散.而先进的监控系统是研究可再生能源建筑示范成果的重要前提和保障.太阳能作为最有应用前景的可再生能源,相应太阳能集热示范建筑的建设及技术参数监测分析也成为本课题的重要关注点.本文研究的就是其中太阳能热水试验性示范建筑太阳能热水监控系统的设计和实现. 本文首先研究了目前自动监控技术,分别介绍了可编程自动控制器(PAC),研华WebAccess网际组态软件和动态数据交换技术的概念与特点.然后针对试验性示范建筑太阳能热水系统特点,结合WebAccess三层网络架构,提出了自动远程监控系统的三层控制结构:第一层现场监控层用于直接监视和控制现场设备;第二层本地监控点用于本地人机交互,实现用户对系统的本地实时监控,数据备份和分析;第三层远程监测中心用于远程监控整个系统,实现用户对系统的远程浏览功能.在三层控制结构基础上,对太阳能热水监控系统进行了详细的设计和实现.现场监控层采用研华公司的ADAM—5510EKW/TP型PAC控制器实现对现场设备的监测和控制,并采用智能电表实现对电加热设备的电能监测.本地监控点以工控机和触摸屏为控制平台,通过Ethernet实现与现场PAC控制器的通信,通过485总线实现与智能电表的通信:并基于 WebAccess网际组态软件进行人机界面开发,实现了对系统运行状况的监控,数据备份和分析,基于Vc++进行程序设计并实现组态软件与智能电表之间的数据通信,进而实现了对电加热设备用电耗能的界面显示.远程监测点通过WebAccess客户端实现对本地监测点监控节点的访问,并可方便的利用Web浏览器实现对系统的远程浏览功能. 本文采用PAC控制器与智能电表结合,工控机与触摸屏结合,组态软件与VC++结合的方法,使得太阳能热水远程监控系统具有了很好的实时性,为太阳能利用情况及太阳热水系统的运行状况分析打下良好的基础,也为太阳能热水系统广泛应用起到了良好的示范作用.4.会议论文祝永强攀枝花的能源现状及建议 2007中国能源消费现状根据国家统计局计算,2006年全年能源消费总量24.6亿吨标准煤,比上年增长9.3%.其中,煤炭消费量23.7亿吨,增长 9.6%;原油3.2亿吨,增长7.1%;天然气556亿立方米,增长19.9%;水电4167亿千瓦小时,增长5.0%;核电543亿千瓦小时,增长2.4%.主要原材料消费中,钢材4.5亿吨,增长17.2%;铜372万吨,下降4.0%;铝865万吨,增长32.1%;乙烯939万吨,增长23.9%;水泥12.0亿吨,增长 14.5%.国内生产总值能源消耗1.21吨标准煤,比上年下降1.23%. 根据当今石化,煤炭等不可再生的能源开发与使用的力度,许多不可再生的能源将会枯竭,如石油化工能源,将在几十年至一百年间衰竭.这一响亮的警钟提示我们,为了子孙后代的生存发展,我们必须节约能源,提高攀枝花能源效率,并积极寻求可利用再生资源. 太阳能作为洁净,可再生能源得到了世界各国的高度重视,太阳电池材料与生产工艺得到很大发展.专家预计,到21世纪中叶,太阳能发电将在整个能源结构中占20%-50%.在全球范围光伏并网发电系统将在地面得到大规模推广应用.太空光伏电站也有望在不久的将来实现.攀枝花市修建太阳能发电站使用的土地不成问题.太阳能照明众多优点,以太阳能路灯为例:太阳能路灯灯具造型美观,用于市政建设,与城市和谐一致,无疑会是城市的一个亮点.太阳能灯具的寿命可达十几年,电池组件的寿命更是高达二十几年.高效环保,利用太阳电池组件将太阳辐射能转换成电能无需其它能源供给,零排放,无污染,对于节约地球上有限的不可再生资源和绿色环保具有深远的社会意义.高安全性,没有触电危险及电缆被盗割风险,12V,24V低压产品对人体无伤害,灯体之间高强度连接,抗风强度高. 2007年4月6日,西南油气田公司分别与凉山州,攀枝花市签订了合作开发麻风树生物质能源产业的框架协议,以为生物柴油提供原料保障为基础进行综合开发,共同建设麻风树生物质能源产业基地.5.期刊论文何祚庥.HE Zuoxiu 寻求建筑结构节能和可再生能源节能的结合 -城市发展研究2009,16(8)我国建筑节能问题有可能获得技术上的突破,短期内可大幅度降低太阳能供电,供热成本.采用太阳能光伏电池方面的技术已处在领先水平.如何加强这方面工作,从政策上给予强有力的支持急需政府作出政策性规定.积极推进建筑结构节能和再生能源节能的结合.6.学位论文宋大余发展可再生能源的激励机制 2005可再生能源指在自然界中能够得到有规律补充,可循环再生的能源,包括太阳能,风能,海洋能,水能,地热能以及生物质能等,具有在使用时大气污染和温室气体排放为零或接近为零的特点,是人类未来能源结构的基础和希望所在.发展可再生性能源,一方面可以缓解由于使用化石能源带来的相关环境污染问题,补充现有能源的不足,调整现有能源的利用结构;另一方面从长远的观点来看,还可以解决化石能源消耗面临枯竭性问题,促进经济,社会,环境和谐发展. 发展和利用可再生能源,可以减少温室气体排放,起到净化环境效用,具有生态服务功能价值,因此,为激励可再生能源产业的发展 ,政府可采用庇古税制(津贴)方案,包括财政补贴,税收减免,代理购买以及金融支持等措施.由于可再生能源应用技术(除水电)还处于发展起步阶段,其电力产品成本偏高,与常规化石能源电力产品相比不具备市场竞争力,解决其产品市场出口通道是政府扶持可再生能源产业一个重要措施.发达国家对于再生能源发电电力入网的配额制是政府为培育可再生能源市场,使可再生能源发电量达到一个有保障的最低水平而采用的强制性政策手段,其成功经验值得借鉴. 发展再生能源中建立产权激励机制是非常重要的一种机制,它能够调动经济主体的积极性并持续地投入到再生能源产品的开发与生产中来;建立明晰的产权制度关系,再生能源经济主体谋取合法的经济利益才能够得到保障,其利益分配机制才能够顺利实行;建立完善的产权和产权交易制度还可以形成多种形式的资本在再生能源产业市场上有进有退,合理流转的机制,优化资源在再生能源市场中的配置,促进各种资本在再生能源产业市场上有序地运行;明晰的产权制度可以约束再生能源企业按市场经济规则运行,明确责,权,利关系,激励其以 "经济人"身份追求自身利益最大化. 综合借鉴发达国家发展再生能源产业的成功经验,为激励我国再生能源产业发展,完善我国再生能源产业政策,增加再生能源产品在我国能源利用结构中的比例,真正实现能源可持续利用目标,我国政府应从再生能源产品市场激励机制,可再生能源电力产品定价机制,可再生能源产业投资主体市场公平竞争机制,政府对可再生能源产业经济补偿激励政策,再生能源产业资源流动机制以及再生能源产业管理与服务体系联动机制等方面做出进一步的完善和提高,激励再生能源市场规模化,产业化,为实现我国经济社会可持续发展的目标而努力.7.期刊论文英国重点发展清洁可再生能源/法国制定可再生能源发电计划/埃及将兴建中东首座太阳能发电厂/荷兰助力开发西部再生能源/国家环保总局提出环境与经济社会协调发展措施/厦门在建国内最大的海水淡化项目 -节能与环保2003(3) 8.期刊论文周四清.马超群.李林太阳能光伏产业可持续发展理论研究思考 -科技进步与对策2007,24(7) 从太阳能光伏产业发展出发,结合产业组织理论与可持续发展理论,提出太阳能光伏产业可持续发展理论研究体系,包括太阳能光伏产业可持续发展的基本内涵,资源配置,理论模式,运行机制等;我国太阳能光伏产业发展的物质基础,技术基础,现状,障碍及风险预测预警机制;从核心竞争力,核心技术研发及全球化等方面实现我国太阳能光伏产业可持续发展战略路径选择.太阳能光伏产业可持续发展理论的研究,对深化再生能源健康发展,规范可再生能源市场,保障能源安全,丰富产业经济学与能源经济学具有重要的理论与实践价值.9.会议论文赵建华中电电气(南京)光伏公司太阳电池生产与研发的进展 2006随着全球能源供应及环境保护双重压力不断增加,国际,国内都在大力发展可再生能源,尤其光伏发电具有安全可靠,无污染,资源丰富等特点,发展迅速,正逐步由补充能源向替代能源过渡.为满足市场需求,2004年10月澳大利亚博士团队利用自身的技术优势与中国最大的干式变压器制造商--中电电气集团合作,成立中电电气(南京)光伏有限公司,专业从事硅太阳电池的研发,制造及售后服务工作,目前已形成 100MW生产能力,计划在2006年年底以前达到200MW,2008年达到600MW,建成国内最大,世界领先,发展潜力良好的太阳能光伏研发产业基地.10.期刊论文刘锐锋.张晓萌太阳能技术在民用建筑热水系统中的应用 -低温建筑技术2010,32(3)通过相关资料,介绍了太阳能技术的概念和特点,进而引出其应用在民用建筑热水系统中的优越性.以某工程为例,对太阳能热水系统的组成和集热器的计算进行阐述.最后,总结了太阳能热水系统的效益.引证文献(9条) 1.闫士职.尹梅.李庆.张伟鹏太阳能光伏发电并网系统相关技术研究[期刊论文]-电子元器件应用 2009(1) 2.王效华.张东凤户用风光互补发电系统设计与经济评价[期刊论文]-农业工程学报 2008(10) 3.侯聪玲太阳能最大功率跟踪技术研究[期刊论文]-现代商贸工业 2008(03) 4.张东凤离网型风光互补发电系统的匹配与效益分析——以金湖县宝应湖为例[学位论文]硕士 2006 5.杨海柱小功率光伏并网发电系统最大功率跟踪与孤岛问题的研究[学位论文]博士 2005 6.王培珍光伏阵列故障状态的识别研究[学位论文]博士 2005 7.程明新能源与分布式电源系统(下)[期刊论文]-电力需求侧管理 2003(04) 8.宁铎折面形抛物柱太阳能聚光器[期刊论文]-西北轻工业学院学报 2002(04) 9.宁铎.刘莉萍.李莉家用太阳能聚光器自动跟踪系统的设计[期刊论文]-西北轻工业学院学报 2002(02) 本文链接:/Periodical_xbqgyxyxb200201021.aspx 下载时间:2010年5月10日1。
光伏发电技术经济分析及发展预测摘要：随着现代经济社会的不断发展和能源消耗速度的不断加快，我国电力市场面临着巨大的运行压力。
电力短缺是中国许多城市普遍存在的问题。
因此，研究和开发可再生能源发电技术对解决我国的供电压力具有重要作用。
然而，中国光伏发电项目的发展速度落后于西方国家。
主要原因是缺乏有效的经济效益评价方法，对光伏发电的价值认识不够深入，未能形成完整的产业链，限制了光伏发电在市场上的应用。
因此，本文主要分析了光伏发电技术的经济效益，并对其未来发展进行了预测。
关键词：光伏发电；技术经济；分析；发展预测导言：太阳能是地球能源的基本来源。
因此，如何更好地利用太阳能发电是人类一直面临的棘手问题。
太阳能是一种清洁安全的能源。
它有广泛而充足的资源来源，而且寿命长。
与其他能源不同，它需要定期维护。
基于其他能源所不具备的特性，光伏能源被认为是21世纪最有价值的能源。
自20世纪50年代以来，太阳能的应用已经从太阳能电池发展到许多不同的领域，如太阳能光伏一体化建筑。
纵观全球光伏产业，也经历了半个世纪的发展。
进入21世纪后，我国光伏产业逐步进入快速发展时期。
因此，本文将在市场分析的基础上，从技术、企业产业和国家四个方面对技术经济进行深入探讨。
1 光伏发电技术的优势光伏发电技术突出了绿色环保的特点。
太阳能是一种绿色能源。
人们称之为中国重要的朝阳产业。
政府也非常重视光伏发电技术的研发，并给予了大量帮助和政策支持。
《联合国气候变化框架公约》参与国1997年在日本京都提出的《京都议定书》提到，参与国需要积极实施清洁能源的开发。
太阳能是一种非常典型的清洁能源，可以有效减少温室气体的排放。
作为世界上主要的石油供应地区，中东的政治局势一直处于动荡状态。
为了确保中国能源供应的稳定，我们需要大力发展清洁能源，以确保能源的市场需求。
中国是一个人口众多、人均资源（如石油和煤炭）份额很小的国家。
因此，我们需要积极开发太阳能、水电等各种可再生资源，以确保能源供应的可持续性和稳定性。
太阳辐照度对太阳电池特性的影响文献综述摘要：本文综述了太阳辐照度对太阳电池特性的影响的相关文献。
所研究的内容与聚光光伏技术密不可分，所以本文先对聚光光伏技术及其发展做了简单的归纳总结。
接着从太阳电池整列（单晶硅、多晶硅、空间太阳电池、砷化镓太阳电池）、太阳电池组件（晶体硅、多结电池、薄膜太阳电池）等多个方向综述了太阳辐照度对不同太阳电池特性的影响。
得出太阳辐照度的改变会对太阳电池有两个显著的影响：一、随着太阳辐照度的增加，光生电流随之增加，从而导致短路电流I sc线性增加，开路电压V oc对数增加，输出功率P、填充因子FF和转换效率η也随之变化；二、太阳辐照度增加了，电池表面的温度升高，从而使禁带宽度变窄，短路电流I sc小幅度增加，开路电压V oc减小，串联内阻变大，对输出功率P、填充因子FF和转换效率η产生影响。
关键词：太阳辐照度；太阳电池特性；聚光；转换效率1引言现今，能源危机问题日渐严峻，人类迫切需要研究开发新的节能、环保、可持续发展的能源以代替已日渐拮据的传统常规能源。
太阳能光伏发电技术便是在这种趋势下研究出来一种非常重要的新能源利用方式。
现在制约太阳能光伏发电技术大规模的运用的仍是发电成本太高，降低发电成本有两种途径：提高光电转换效率和降低电池组件生产成本。
直接入射到地球表面的太阳辐照能流密度很低，为了获得较高的电流、电压需要大面积的太阳电池。
如果聚光，一可以增加太阳辐照能流密度，从而增加电池输出功率，提高效率等；二又可以用相对便宜的聚光器部分代替昂贵的太阳电池,从而达到降低光伏发电系统成本的目[1]。
因此就能节省下来大量资金，可以使用工艺先进、效率更高而价格较贵的电池来提高整个系统的性能[2]。
正是因为这样的原因，聚光光伏技术具有广阔的应用前景。
聚光的目的就是为了提高太阳辐照度，所以了解太阳辐照度对太阳电池特性的影响非常有必要。
本文是有关不同太阳辐照度对太阳电池特性影响的综述，在与聚光光伏技术有关的文献中对这方面有大量提及，在其他对太阳电池特性研究的文献中也有不少提及。
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。
“采用数倍聚光的光伏发电系统”是由２００４年回国的剑桥大学应用物理学家、现为中国科技大学和中科院理论物理所特聘研究员的陈应天教授，在他独创的新的光学聚焦与跟踪理论的诸多应用下的重要发明之一。
这个新的光学聚焦与跟踪理论，已经在国际上引起强“八面玲珑展威风”１—介绍一种新的“采用数倍聚光的光伏发电系统”王亦楠（国家发改委能源局ＣＲＥＳＰ项目管理办公室，北京 １０００３８）烈反响（以色列著名太阳能专家特拉维夫大学Ｋｒｉｂｕｓ教授评论“这是在一个多年几乎没有进展的光学基础领域中的第一个突破”），而理论的突破将带来诸多适用光学的技术应用领域的突破，如大型望远镜、新型雷达、激光并束、超精瞄准及变焦照相机、太阳能聚光等等，而太阳能方面又可以有太阳能光伏发电、太阳能热发电、太阳炉（产生３５００℃高温）、太阳灶（用于炊事）等多项技术发明或重大改进。
笔者从２００５年５月以来，一直关注着“采用数倍聚光的光伏发电系统”新技术的进展，在不到一年的时间里，该项新技术经过了原理的论证、实验室试验、收稿日期：2005-12-01作者简介：王亦楠（1971-），女，1996年毕业于清华大学，取得工学硕士学位，2001年毕业于北京大学，取得科学技术哲学博士学位，副研究员，工作于国家发改委中国可再生能源规模化发展项目管理办公室，目前重点研究方向为中国可再生能源的规模化发展。
摘要：尽管太阳能是发展潜力最大的可再生能源资源，但由于太阳能光电的成本远远高于风电、生物质发电，使得人们对太阳能的大规模利用还依然是一种奢望。
那么，如何使太阳能从“高处不胜寒”的境遇走入寻常百姓家呢？关键在于技术突破！本文介绍的“采用数倍聚光的光伏发电系统” 使我们看到了太阳能光电大规模发展的希望。
根据陈应天教授的聚光和跟踪理论而开发的这种系统，可以使太阳能光电成本比传统的平板固定式光电技术降低１倍！本文以详实的数据介绍了这项完全自主创新的新技术的特点和经济优势。
内容摘要 聚光光伏（CPV）是指将汇聚后的太阳光通过高转化效率的光伏电池直接转换为电能的技术，CPV是聚光太阳能发电技术中最典型的代表。目前，聚光光伏还处于不断的探索和研究中，它被认为是既使用晶硅电池和薄膜电池进行光电转换的第一、第二代太阳能利用技术之后的第三代利用技术，它有其优势与不足，本文将从以下几个方面对聚光光伏的发展展开：一是聚光光伏的基本原理及特点；二是聚光光伏系统的优化改进并列出国内外最新的研究成果，分别从光学系统 跟踪系统 电池系统三个角度进行叙述；三是关于聚光光伏的启发以及个人想法。四是总结与展望。
关键词： 聚光光伏 效率高 光学系统 跟踪系统 电池系统 二次聚光器 菲涅耳透镜
高倍聚光 旋转曲面光伏发电 多接面太阳能电池 三结高效GaAs 单轴跟踪 双轴跟踪 双光电传感器 优化设计 单轴 双轴
聚光光伏的最新进展 一：聚光光伏的基本原理及特点： 太阳能聚光光伏技术(CPV)是一种有效降低光伏发电成本的途径，它将光学技术与新能源结合，使光伏电池的发电大大增加，同时效率不断得到提高，使用透镜或反射镜面等光学元件，将大面积的阳光汇聚到一个极小的面积上，再通过高转化效率的光伏电池直接转换为电能。因此，聚光光伏系统主要由三部分构成：光学系统，跟踪太阳最大照射角运动系统和光伏电池系统。其中的跟踪运动系统是自动追随阳光驱动系统，以改变电池板的倾角。下图是一个反射式CPV 系统原理示意 作为最有潜力的一种太阳能利用技术，它的优点如下：第一， CPV技术由于光电转化效率高等特点，是能用于建造大型支撑电源的最理想的太阳能发电技术。第二，与晶硅和薄膜太阳能发电技术相比，CPV目前3~4美元/Wp的建设成本并无优势，但随着生产规模的扩大、电池效率的提高、聚光模块的改进等，成本会大幅下降，潜在优势大。第三，同等发电量情况下CPV电厂占地面积小，而且由于跟踪系统的倾角改变，阴影面积改变不影响地面生态。第四， CPV系统的发电过程中几乎不耗水，仅需少量水用于清洁光伏组件的玻璃外壳，有明显的节水优势。 此外还有很多优势不再叙述，最为这样一个有优势的技术为何没有大范围应用呢，因为目前的技术还不成熟，还有很多问题遇难题需要解决，例如在技术问题上如何改进材料进一步提高光伏电池的耐光能力（高倍聚光下），如何解决光照不均匀，效率低的问题，还有如何实现产业的规模化自动化一体化，如何应对天气问题对聚光光伏的系统的影响，另外光强不均匀，会导致电池表面受热不均，故对材料的要求也很高，还有散热器性能的研发等等。正是由于这一系列的优势与问题，CPV系统没能真正发挥它的高效率，然而却给我们立下很大的探索和研究空间，因此，CPV有着巨大的发展前景。 二：聚光光伏系统的优化改进。 我们前面已经述及光伏系统的三大主要部分，对于其改进优化无非是从这三方面来研究展开。 首先是在聚光光学系统上，通过对目前国内外的聚光系统的分析比较，主要有以下几种新的进展和趋势，采用菲涅耳透镜与二次聚光器的结合；二级复合抛物面聚光器的应用；低倍聚光的抛物面槽式聚光发电方式，旋转曲面光伏发电聚光器的利用，以及蝶式聚光器等等。我们可以发现，几乎每种类型的聚光器的目的都是相同的，那就是提高光能的利用率，通过对采光部件的三维设计以，光学设计，材料设计等，以寻求均匀的光照，极高的利用率。当然这几种方式都还有各自的优势与特点，如下： 目前使用折射聚光器大多为菲涅耳透镜，一种研究成果是将全反射式二次聚光器是安装在菲涅耳透镜和太阳电池之间起连接作用的光学元件，上底面位于菲涅耳透镜的焦平面,下底面紧贴着太阳电池，聚光器出射面的形状和大小要跟太阳电池一致。它的入射面形状跟出射面形状一致，大小由菲涅耳透镜聚焦光斑的大小和跟踪系统的跟踪误差角度来决定。然后由理论分析的结果确定初始高度，再通过非成像光学光线追迹不断优化，直到太阳电池表面获得最高的理想光学效率和光斑强度分布均匀性。这种方式克服了很多不足，比如采用聚光型光伏技术的高倍聚光光伏模组都需要配备高精度的双轴跟踪系统，由于双轴跟踪系统的跟踪误差会大大降低聚光太阳电池接收到的光能量。同时，由于菲涅耳透镜高倍聚焦光斑的热点效应、聚光太阳电池对光斑强度分布均匀性的依赖性以及系统安装精度的限制，高倍聚光光伏系统的转换效率会受到很大限制。世界上多个研发机构都在考虑把二次聚光器引入聚光系统。 而采用高倍聚光光伏原理是，聚光倍数越高，所需太阳电池面积越小，从而有效减少系统占地面积和降低电池成本。目前已有研究基于SMS 非成像设计方法结合光束扩展原理和边界光线原理，设计了一种1 000 倍聚光的高倍光伏聚光器。在由主透镜和二次透镜组成的聚光器的设计中没有引入反射镜，实现了高倍聚光器的轻量化设计．优化后的聚光器参数为: 高宽比 0. 39，几何聚光率 1 000，集光角1. 5°，电池接收到的光线范围为 ± 78°．在考虑聚光器材料对光线的吸收和散射的条件下，聚光器的光学效率高85%。接收面上光照分布均匀，能够满足太阳能电池对光照均匀性的要求。平行光束照射时，集光角内聚光器的光学效率高于80%。在配置两轴跟踪系统的情况下，1 000 倍聚光的聚光器可以实现高效率聚光． 旋转曲面光伏发电聚光器的旋转曲线采用小抛物线来拟合，可控制太阳光经每段旋转小抛物曲面反射后，照射到预期的电池板圆环区域内，使得电池板不同圆环区域接收到的反射光趋于均匀。通过计算机编程，实现旋转曲面的数控加工。根据工业化生产的加工工艺和电池板的尺寸，确定聚光比，与目前较为普及的固定式平板光伏发电和现有的聚光器相比，旋转曲面光伏发电聚光器具有光电转换效率高、结构简单、性价比高等优点；而且，聚光比可根据当地太阳的日照强度进行合理设计，适宜应用于不同规模的太阳能光伏发电系统中。 其次在太阳能光伏电池系统上： CPV的核心是多接面太阳能电池，将高、中或低能隙的太阳电池由太阳光入射方向依序串联式堆叠成三接面太阳能电池，以吸收短、中、长波长的太阳光。以美国公司SolFocus为例，其CPV发电模型的基本单位是一个由两面镜子组成的系统。系统内，阳光通过感光杆被引至面积仅为l平方厘米的光电池。一块太阳能面板由许多这样的单位组成，而太阳能面板置于跟踪装置上，可以随着太阳位置的变化东升西落CPV值得称道的地方除了所使用的光电材料比传统光电技术要少，同时还可以节约大量的水。 三结高效GaAs太阳电池技术 以 III-V 高效电池代替硅电池并采用聚光技术，以相对便宜的聚光器来代替昂贵的太阳电池，是降低太阳电池发电成本的有效途径。三结 GaAs 太阳电有很好的高温特性(为高电压低电流器件)，通过聚光将显著提高电池电流输出特别在高倍聚光后，可获得更高的光电转换效率，获得更高的功率输出。虽然三结 GaAs 电池比单晶硅电池贵几十倍甚至上百倍，对于空间应用来说，性能和可靠性比价格更重要，这种电池已经替代硅电池成为空间光伏电源主流。同时，技术和工艺还在持续改进， 空间用高效三结 GaInP/GaAs/Ge 电池的平均效率已经达到28%, 最高效率超过 30%。 另外在跟踪系统方面： 目前，太阳能光伏发电设备一般都固定电池板的位置和朝向，高度角则按要求选用最佳角度， 使得接受阳光的照射面积固定，但降低了光的利用，效率因而比较低，与其他发电技术相比优势不足。因此，跟踪系统应运而生，它可以随时跟踪太阳，以获得更充分的照射。主要类型有单轴，双轴和混合式跟踪系统及其他。 有少数太阳能光伏发电设备采用单轴跟踪太阳的方案，即将电池板高度角固定一个最佳角度，利用电机驱动垂直轴水平旋转电池板阵列跟踪太阳，这种方案的发电效率有所提高，比固定方位角提高效率10%左右。 另还有少数太阳能光伏发设备采用双轴跟踪太阳的方案，即利用电机驱动电池板阵列进行方位角跟踪太阳，同时利用电机驱动电池板阵列进行高度角跟踪太阳，该方案亦可使发电效率获得较大提高，有研究基于高精度的太阳位置算法,应用"PC+运动控制卡"和虚拟仪器技术构建了双轴太阳跟踪系统,采用增加一级光电编码器对系统实时运动误差的反馈,能够实时修正跟踪过程中的误差,从而实现了高精度而且稳定可靠的跟踪,目前该系统已被成功应用于高倍聚光光伏发电系统中。 除此之外，还要考虑跟踪成本问题，常用的解决方法是最大功率点跟踪的实现优化。以国内某公司生产的JTD太阳能聚光光伏电站为例，它是将聚光太阳能电池制成一个面积庞大的整体模块装置，由自动跟踪控制装置按所要求的方向控制其转动以跟踪太阳，这样虽然提高了太阳能电池的利用效率，但由于该模块的重量，体积庞大，使跟踪成本很高，已研究的发明装置内设置的最大功率点跟踪功能的光伏控制器可大幅度提高发电效率。通过控制光伏阵列的端电压，使光伏阵列能在各种不同的日照和温度环境下智能化的始终输出最大功率，采用具有最大功率点跟踪功能(MPPT)的光伏控制器在日照和温度变化下，可获得最大功率输出，发电效率大为提高。 还有一种研究成果是双光电传感器联合控制太阳跟踪装置，它包括粗跟踪光电传感器模块、精跟踪光电传感器模块、控制电路、聚光电池组件、聚光架、驱动机构。粗跟踪光电传感器模块、聚光电池组件安装在聚光架上，精跟踪光电传感器模块安装在聚光电池组件上;驱动机构安装在聚光架上且接受控制电路的控制。通过粗跟踪传感器模块与精跟踪传感器模块采集太阳位置，由信号采集处理模块采集信号，经计算处理模块计算处理，并发出控制信号驱动控制电机，带动整个机构动作，从而实现大范围、精准的跟踪太阳。 三——聚光光伏的启发与个人想法 通过文献查阅以及相关的学术期刊的阅读，对于聚光光伏有了一定的认识，首先聚光光伏潜力巨大，是我们现在的主要研究方向，一旦大规模应用，就能在一定程度上解决能源危机。对于我们人来说，太阳能是取之不尽用之不竭的，我们应该心想办法充分利用它。在聚光光伏系统方面，因为目前效率低是主要问题，我认为研究合理的高效率的新型透镜等材料，以能够使光强被均匀吸收，除了新型材料外，还可以改进现有材料的光照承受能力，以降低成本。敏锐的跟踪系统的改进大有必要，如何能够随时感受光强变化以最大量的吸收转化太阳能。至于说是不是一定要同时满足这三个条件，我认为并不一定，通过系统集成优化设计，以实现最大化的能源利用率，三大部分之间的优势互补同样很重要。由于其深入的研究原理设计等，我并不懂，在这里只是想说自己的一个想法，针对聚光系统我们可以通过研制一些具有特殊性能的光学有机材料，以减少折射所产生的能量损失。而对于电池系统，研制多结的新型材料，采用一些能量密度高的电池等，针对跟踪系统及散热系统，作为化工的一分子，我们可以设计一定形式的蓄热器以及热电偶，感知热量变化，并配以传感系统以随时跟踪太阳并及时散热和充分利用预热，同时还要考虑系统的维修养护等。以上只是个人的想法，限于自己的能力，请老师批评指正。 四——未来的发展与展望。
