太陽能光伏發(fā)電

關(guān)于太陽能光伏技術(shù)的調(diào)查研究

一：太陽能的發(fā)展二：國內(nèi)外太陽能光伏技術(shù)的研究利用現(xiàn)狀三：太陽能光伏技術(shù)應(yīng)用的主要原理與關(guān)鍵技術(shù)四：太陽能光伏發(fā)電應(yīng)用及工程實(shí)例五：國家政策與市場前景六：未來太陽能發(fā)展的展望一：太陽能的發(fā)展當(dāng)前，全球化石能源資源日益短缺、氣候變化等環(huán)境壓力日漸增大。太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能等新能源和可再生能源已被世界各國政府作為重要的戰(zhàn)略替代能源。黨中央、國務(wù)院高度重視太陽能、風(fēng)能等新能源與可再生能源的發(fā)展，明確指出：太陽能、風(fēng)能等新能源產(chǎn)業(yè)正孕育著新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，也是新一輪國際競爭的戰(zhàn)略制高點(diǎn)，當(dāng)前國際能源問題和環(huán)境問題為新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來了機(jī)遇，要把發(fā)展太陽能、風(fēng)能等新能源作為應(yīng)對危機(jī)的重要舉措。

太陽能發(fā)展的七個階段開發(fā)階段（1900-1920）冷落階段（1920-1945）恢復(fù)階段（1945-1965）停滯階段（1965-1973）過渡階段（1973-1980）低谷階段（1980-1992）高潮階段（1992-至今）總結(jié)：1.太陽能發(fā)展道路不平坦，高低交錯；2.太陽能開發(fā)難度大，短時間內(nèi)很難實(shí)現(xiàn)大規(guī)模利用；3.太陽能利用還受礦物能源供應(yīng)、政治和戰(zhàn)爭等因素影響，發(fā)展道路比較曲折。

背景及意義

能源是整個世界發(fā)展和經(jīng)濟(jì)增長的最基本的驅(qū)動力，是人類賴以生存的基礎(chǔ)。自工業(yè)革命以來，能源安全問題就開始出現(xiàn)。1913年，英國海軍開始用石油取代煤炭作為動力時，時任海軍上將的丘吉爾就提出了“絕不能僅僅依賴一種石油、一種工藝、一個國家和一個油田”這一迄今仍未過時的能源多樣化原則。隨著人類社會對能源需求的增加，能源安全逐漸與政治、經(jīng)濟(jì)安全緊密聯(lián)系在一起。但是，人類在享受能源帶來的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、科技進(jìn)步等利益的同時，也遇到一系列無法避免的能源安全挑戰(zhàn)，能源短缺、資源爭奪以及過度使用能源造成的環(huán)境污染等問題直接威脅著人類的生存和發(fā)展。

然而地球上化石燃料的蘊(yùn)藏量是有限的，根據(jù)已探明的儲量，全球石油可開采約45年，天然氣約61年，煤炭約230年，鈾約71年。據(jù)世界衛(wèi)生組織估計，到2060年全球人口將達(dá)到100―110億，如果到時所有人的能源消費(fèi)量都達(dá)到今天發(fā)達(dá)國家的人均水平，則地球上主要的35種礦物中，將有1∕3在40年內(nèi)消耗殆盡，包括所有的石油、天然氣、煤炭(假設(shè)為2萬億噸)和鈾。所以，世界石化燃料的供應(yīng)正面臨嚴(yán)重短缺的危機(jī)局面。

太陽能是用之不盡，取之不竭的能源，如果從太陽能獲得電力，將造福人類，人們通過光伏效應(yīng)制造太陽能太陽電池進(jìn)行光電變換來實(shí)現(xiàn)。它同以往其它電源發(fā)電原理完全不同，具有以下特點(diǎn)：①無枯竭危險；②絕對干凈(無公害)；③不受資源分布的地域限制；④可在用電處就近發(fā)電；⑤能源質(zhì)量高；⑥使用者在感情上容易接受；⑦獲得能源花費(fèi)的時間短。不足之處是：①照射的能量分布密度小，即要占用巨大的面積；②獲得的能源同四季、晝夜及陰晴等氣象條件有關(guān)。但總的說來，瑕不掩瑜，作為新能源，太陽能具有極大優(yōu)點(diǎn)，因此受到世界各國青睞。

二：國內(nèi)外太陽能光伏技術(shù)的研究利用現(xiàn)狀

自1839年發(fā)現(xiàn)“光生伏特效應(yīng)”和1954年第一塊實(shí)用的光伏電池問世以來，太陽能光伏發(fā)電取得了長足的進(jìn)步，但是它的發(fā)展仍然比計算機(jī)和光纖通訊要慢得多。1973年的石油危機(jī)和20世紀(jì)90年代的環(huán)境污染問題大大促進(jìn)了太陽能光伏發(fā)電的發(fā)展。隨著人們對能源和環(huán)境問題認(rèn)識的不斷提高，光伏發(fā)電越來越受到各國政府的重視，科研投入不斷加大，鼓勵和支持光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策也不斷出臺。以1997年美國總統(tǒng)克林頓的“百萬太陽能光伏屋頂計劃”為標(biāo)志，日本還有歐洲的德國、丹麥、意大利、英國、西班牙等國也紛紛開始制定本國的可再生能源法案，刺激了光伏產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展。

國內(nèi)現(xiàn)狀資源分布：中國太陽能資源非常豐富，理論儲量達(dá)每年17000億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。太陽能資源開發(fā)利用的潛力非常廣闊。中國地處北半球，南北距離和東西距離都在5000公里以上。在中國廣闊的土地上，有著豐富的太陽能資源。大多數(shù)地區(qū)年平均日輻射量在每平方米4千瓦時以上，西藏日輻射量最高達(dá)每平米7千瓦時。年日照時數(shù)大于2000小時。與同緯度的其他國家相比，與美國相近，比歐洲、日本優(yōu)越得多，因而有巨大的開發(fā)潛能。發(fā)展現(xiàn)狀：中國光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)于20世紀(jì)70年代起步，90年代中期進(jìn)入穩(wěn)步發(fā)展時期。太陽電池及組件產(chǎn)量逐年穩(wěn)步增加。經(jīng)過30多年的努力，已迎來了快速發(fā)展的新階段。在"光明工程"先導(dǎo)項目和"送電到鄉(xiāng)"工程等國家項目及世界光伏市場的有力拉動下，我國光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展。到2007年年底，全國光伏系統(tǒng)的累計裝機(jī)容量達(dá)到10萬千瓦(100MW)，從事太陽能電池生產(chǎn)的企業(yè)達(dá)到50余家，太陽能電池生產(chǎn)能力達(dá)到290萬千瓦(2900MW)，太陽能電池年產(chǎn)量達(dá)到1188MW，超過日本和歐洲，并已初步建立起從原材料生產(chǎn)到光伏系統(tǒng)建設(shè)等多個環(huán)節(jié)組成的完整產(chǎn)業(yè)鏈，特別是多晶硅材料生產(chǎn)取得了重大進(jìn)展，突破了年產(chǎn)千噸大關(guān)，沖破了太陽能電池原材料生產(chǎn)的瓶頸制約，為我國光伏發(fā)電的規(guī)?；l(fā)展奠定了基礎(chǔ)。2007年是我國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的一年。受益于太陽能產(chǎn)業(yè)的長期利好，整個光伏產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)了前所未有的投資熱潮。

"十二五"時期我國新增太陽能光伏電站裝機(jī)容量約1000萬千瓦，太陽能光熱發(fā)電裝機(jī)容量100萬千瓦，分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)約1000萬千瓦，光伏電站投資按平均每千瓦1萬元測算，分布式光伏系統(tǒng)按每千瓦1.5萬元測算，總投資需求約2500億元。盡管我國是太陽能產(chǎn)品制造大國，不過我國太陽能產(chǎn)品只用于出口。在2009年時，全球太陽能光伏電池年產(chǎn)量1600萬千瓦，其中我國年產(chǎn)量1000萬千瓦。而到2010年，全球光伏發(fā)電總裝機(jī)容量超過4000萬千瓦，主要應(yīng)用市場在德國、西班牙、日本、意大利，其中德國2010年新增裝機(jī)容量700萬千瓦。不過，我國太陽能資源十分豐富，適宜太陽能發(fā)電的國土面積和建筑物受光面積也很大，其中，青藏高原、黃土高原、冀北高原、內(nèi)蒙古高原等太陽能資源豐富地區(qū)占到陸地國土面積的三分之二，具有大規(guī)模開發(fā)利用太陽能的資源潛力。太陽能資源豐富、分布廣泛，是21世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ目稍偕茉?。隨著全球能源短缺和環(huán)境污染等問題日益突出，太陽能光伏發(fā)電因其清潔、安全、便利、高效等特點(diǎn)，已成為世界各國普遍關(guān)注和重點(diǎn)發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)。在此背景下，全球光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)增長迅猛，產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，產(chǎn)品成本持續(xù)下降。我國光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)也得到迅速發(fā)展，已成為我國為數(shù)不多的、可以同步參與國際競爭、并有望達(dá)到國際領(lǐng)先水平的行業(yè)。崛起了以尚德電力、英利綠色能源、江西賽維LDK、保利協(xié)鑫為代表的一批著名企業(yè)和以江蘇、河北、四川、江西四大光伏強(qiáng)省為代表的一批產(chǎn)業(yè)基地。因此，企業(yè)以往以"年度"為單位進(jìn)行戰(zhàn)略以及策略調(diào)整的傳統(tǒng)做法，在行業(yè)快速變化的今天顯得有些力不從心甚至被動。所以，企業(yè)以"月度"為單位，根據(jù)行業(yè)最新發(fā)展動向適時進(jìn)行策略乃至戰(zhàn)略調(diào)整的經(jīng)營手段，正日益受到許多大型企業(yè)管理者尤其是外資企業(yè)管理層的高度重視。中國光伏系統(tǒng)安裝機(jī)容量發(fā)展路線圖MW世界光伏發(fā)電的高速發(fā)展主要表現(xiàn)在以下幾方面。（1）光伏電池產(chǎn)量持續(xù)增長多年來光伏產(chǎn)業(yè)一直是世界增長速度最高和最穩(wěn)定的領(lǐng)域之一，1999~~2005年間，光伏電池產(chǎn)量以年均增長率超過40%的速度高速發(fā)展，太陽電池的產(chǎn)量從1999年的202MW增加到2005年的1818MW，增長了9倍。（2）生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大光伏產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)頭企業(yè)電池產(chǎn)量早已突破100MW，且有越來越多的企業(yè)已經(jīng)提出了建設(shè)年產(chǎn)1000MW電池生產(chǎn)線的目標(biāo)。（3）光伏市場飛速膨脹不斷有新的國家出臺激勵光伏發(fā)展的政策。2004年德國補(bǔ)貼法修訂后，僅用了一年，即在2005年，德國市場年裝機(jī)容量便達(dá)到了837MW，占全球市場的57%，政府政策對光伏的激勵可想而知。而2006年，美國加州正式出臺3000MW光伏安裝計劃，帶動美國其它各州也紛紛仿效。美國將成為繼日本、歐洲之后又一大的光伏市場。（4）新技術(shù)不斷出現(xiàn)，電池效率不斷提高隨著自動化程度和生產(chǎn)技術(shù)水平的提高，電池效率將由現(xiàn)在的水平（單晶硅16%~~18%，多晶硅15%~~17%）向更高水平（單晶硅18%~~20%，多晶硅16%~~18）發(fā)展。

最新研制表示：成功利用宇宙光能發(fā)電，光能發(fā)電采用最先進(jìn)的生產(chǎn)工藝，每天可利用光能發(fā)電17小時。（市場現(xiàn)有的單晶硅、多晶硅太陽能電池只可利用8小時，且對環(huán)境存有污染）。光能發(fā)電是當(dāng)今世界的尖端科技，將為全人類徹底解決“能源危機(jī)”“環(huán)境污染”和“可持續(xù)發(fā)展”等三大世界難題，將做出歷史性、跨世代的偉大貢獻(xiàn)，將為人類利用新能源、新技術(shù)方面進(jìn)入一個嶄新的時代，引發(fā)一場世界科技革命，讓全人類過著健康、幸福、和諧的生活......三：太陽能光伏技術(shù)應(yīng)用的主要原理與關(guān)鍵技術(shù)

太陽能發(fā)電分為光熱發(fā)電和光伏發(fā)電。通常說的太陽能發(fā)電指的是太陽能光伏發(fā)電，簡稱“光電”。光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)。這種技術(shù)的關(guān)鍵元件是太陽能電池。太陽能電池經(jīng)過串聯(lián)后進(jìn)行封裝保護(hù)可形成大面積的太陽電池組件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發(fā)電裝置。光伏發(fā)電，理論上講，光伏發(fā)電技術(shù)可以用于任何需要電源的場合，上至航天器，下至家用電源，大到兆瓦級電站，小到玩具，光伏電源無處不在。太陽能光伏發(fā)電的最基本元件是太陽能電池（片），有單晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜電池等。其中，單晶和多晶電池用量最大，非晶電池用于一些小系統(tǒng)和計算器輔助電源等。目前多晶硅電池效率在16至17%左右，單晶硅電池的效率約18至20%。由一個或多個太陽能電池片組成的太陽能電池板稱為光伏組件。光伏發(fā)電產(chǎn)品主要用于三大方面：一是為無電場合提供電源；二是太陽能日用電子產(chǎn)品，如各類太陽能充電器、太陽能路燈和太陽能草地各種燈具等；三是并網(wǎng)發(fā)電，這在發(fā)達(dá)國家已經(jīng)大面積推廣實(shí)施。光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)備及其作用太陽能電池方陣：在有光照（無論是太陽光，還是其它發(fā)光體產(chǎn)生的光照）情況下，電池吸收光能，電池兩端出現(xiàn)異號電荷的積累，即產(chǎn)生“光生電壓”，這就是“光生伏特效應(yīng)”。在光生伏特效應(yīng)的作用下，太陽能電池的兩端產(chǎn)生電動勢，將光能轉(zhuǎn)換成電能，是能量轉(zhuǎn)換的器件。太陽能電池一般為硅電池，分為單晶硅太陽能電池，多晶硅太陽能電池和非晶硅太陽能電池三種。蓄電池組：其作用是貯存太陽能電池方陣受光照時發(fā)出的電能并可隨時向負(fù)載供電。太陽能電池發(fā)電對所用蓄電池組的基本要求是：a.自放電率低；b.使用壽命長；c.深放電能力強(qiáng)；d.充電效率高；e.少維護(hù)或免維護(hù)；f.工作溫度范圍寬；g.價格低廉。充放電控制器：是能自動防止蓄電池過充電和過放電的設(shè)備。由于蓄電池的循環(huán)充放電次數(shù)及放電深度是決定蓄電池使用壽命的重要因素，因此能控制蓄電池組過充電或過放電的充放電控制器是必不可少的設(shè)備。逆變器：是將直流電轉(zhuǎn)換成交流電的設(shè)備。由于太陽能電池和蓄電池是直流電源，而負(fù)載是交流負(fù)載時，逆變器是必不可少的。逆變器按運(yùn)行方式，可分為獨(dú)立運(yùn)行逆變器和并網(wǎng)逆變器。獨(dú)立運(yùn)行逆變器用于獨(dú)立運(yùn)行的太陽能電池發(fā)電系統(tǒng)，為獨(dú)立負(fù)載供電。并網(wǎng)逆變器用于并網(wǎng)運(yùn)行的太陽能電池發(fā)電系統(tǒng)。逆變器按輸出波型可分為方波逆變器和正弦波逆變器。方波逆變器電路簡單，造價低，但諧波分量大，一般用于幾百瓦以下和對諧波要求不高的系統(tǒng)。正弦波逆變器成本高，但可以適用于各種負(fù)載。太陽跟蹤控制系統(tǒng)：由于相對于某一個固定地點(diǎn)的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，一年春夏秋冬四季、每天日升日落，太陽的光照角度時時刻刻都在變化，如果太陽能電池板能夠時刻正對太陽，發(fā)電效率才會達(dá)到最佳狀態(tài)。目前世界上通用的太陽跟蹤控制系統(tǒng)都需要根據(jù)安放點(diǎn)的經(jīng)緯度等信息計算一年中的每一天的不同時刻太陽所在的角度，將一年中每個時刻的太陽位置存儲到PLC、單片機(jī)或電腦軟件中，也就是靠計算太陽位置以實(shí)現(xiàn)跟蹤。采用的是電腦數(shù)據(jù)理論，需要地球經(jīng)緯度地區(qū)的的數(shù)據(jù)和設(shè)定，一旦安裝，就不便移動或裝拆，每次移動完就必須重新設(shè)定數(shù)據(jù)和調(diào)整各個參數(shù)；原理、電路、技術(shù)、設(shè)備復(fù)雜，非專業(yè)人士不能夠隨便操作。把加裝了智能太陽跟蹤儀的太陽能發(fā)電系統(tǒng)安裝在高速行駛的汽車、火車，以及通訊應(yīng)急車、特種軍用汽車、軍艦或輪船上，不論系統(tǒng)向何方行駛、如何調(diào)頭、拐彎，智能太陽跟蹤儀都能保證設(shè)備的要求跟蹤部位正對太陽！光伏發(fā)電的一些關(guān)鍵技術(shù)

由上邊的介紹的光伏發(fā)電系統(tǒng)的主要組成結(jié)構(gòu)可以看出,光伏發(fā)電系統(tǒng)主要包括光伏組件光伏陣列,充電控制器,蓄電池組,逆變器等部件。這幾個主要部件所涉及的技術(shù)都是光伏發(fā)電中較為關(guān)鍵的技術(shù)。光伏陣列的MPPT技術(shù)

光伏陣列作為整個光伏發(fā)電系統(tǒng)的供能者,通過光伏效應(yīng)把太陽能直接轉(zhuǎn)換為電能。由于光伏陣列本身具有顯著的非線性特性,在外部因素光照強(qiáng)度,溫度的變化條件下要確保其輸出功率最大就必須進(jìn)行最大功率跟蹤。MPPT的原理：在線性電路中,電源內(nèi)阻抗與外部負(fù)載的等效阻抗成共輛,這時外部負(fù)載就可以獲得最大的輸出功率。光伏發(fā)電系統(tǒng)中的光伏陣列和DC/DC（或DC/AC）變換電路雖然都為非線性,但在較短時間內(nèi),可以把兩者看作線性電路。故而可把光伏陣列等效看成直流電源,DC/DC(或DC/AC)變換電路看成外部負(fù)載。通過調(diào)節(jié)DC/DC(或DC/AC)變換電路的等效電阻,使之在不同的外部環(huán)境下始終跟隨光伏陣列的內(nèi)阻變化,兩者動態(tài)負(fù)載匹配時就可以獲得DC/DC(或DC/AC)變換器的最大輸出功率,實(shí)現(xiàn)光伏陣列的最大功率跟蹤。實(shí)現(xiàn)光伏陣列的MPPT方法有很多種,最常用的有擾動觀測法、恒定電壓控制法、功率回授法等。光伏充電控制器的智能控制技術(shù)

光伏充電控制器的作用是控制整個系統(tǒng)的工作狀態(tài),并對蓄電池起到過充電保護(hù)、過放電保護(hù)的作用。在外部條件(溫度和光照強(qiáng)度)不斷變化的情況下,科學(xué)的對蓄電池進(jìn)行充電管理可以延長蓄電池的工作壽命,并能有效提高系統(tǒng)效率,在控制器中的智能控制技術(shù)顯得尤為重要。光伏充電控制器的智能控制技術(shù)一般通過DSP高能芯片實(shí)現(xiàn)。逆變技術(shù)

逆變器是光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心器件之一。光伏陣列通過光伏效應(yīng)原理,把太陽的光能轉(zhuǎn)換為直流電能,轉(zhuǎn)化后的直流電是變化的,不能直接并網(wǎng)或直接提供給用電設(shè)備使用,稱之為“粗電”光伏逆變器將變化的直流電經(jīng)過電力電子技術(shù)變換成頻率、相位與幅值符合電力并網(wǎng)要求且自身具有保護(hù)功能的交流電,稱之為“精電”,之后經(jīng)過配電及保護(hù)裝置便可并網(wǎng)或供交流負(fù)載使用。逆變器采用的是電力電子技術(shù),并且由大量電子元器件組成,屬于光伏系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)。目前在逆變器的技術(shù)方案選擇、電子線路設(shè)計以及新的應(yīng)用方面,不同的技術(shù)流派主要有以下幾種:1.Centralinverter集中式逆變器,這種是最傳統(tǒng)也是目前做的廠家最多的。從其電路結(jié)構(gòu)上說,對小功率逆變器一般采用兩級結(jié)構(gòu),即第一級Boost升壓電路加上第二級DC/AC逆變電路中大功率逆變器采用一級結(jié)構(gòu),即DC/AC逆變電路。無論何種電路結(jié)構(gòu),其功率部分都是放在一個逆變器箱體內(nèi).2.Modularinverter模塊化逆變器,目前另一流行的技術(shù),對應(yīng)于一路直流輸入。采用逆變器模塊化并聯(lián),每個模塊均有MPPT(功率點(diǎn)跟蹤功能),多個并聯(lián)逆變器模塊裝在一個機(jī)柜里,一般具有熱插拔功能。3.Microinverter微逆變器,在北美近幾年來流行的一種技術(shù),主要應(yīng)用在個人屋頂系統(tǒng)。其實(shí)現(xiàn)方法是將集中式逆變器的技術(shù)運(yùn)用到較小的功率模塊上,將大功率逆變器分割成若干個小功率逆變器。在每塊太陽能電池板后面裝一個微逆變器,功率在200~350W左右,直接將該塊電池板輸出的直流電轉(zhuǎn)換成交流電輸出或并網(wǎng)。4.DC-DCBooster或另有叫DC-DCOptimizer(直直變換優(yōu)化部件),與微逆變器有相似之處,其原理是將第一級的DC/DCBoost部分從逆變器中拿出來,單獨(dú)做在電池板后面的PowerBox里,每個Booster均帶有MPPT功能,從而可以實(shí)現(xiàn)每塊電池板的最大功率電跟蹤;這些Booster輸出的直流電匯總之后,集中輸入到逆變器內(nèi)。這是種介于集中式逆變器和微逆變器之間的一種解決方案。在前級分布式上像微逆變器,而在后級逆變上又像集中式逆變器。總的說來,以上的幾種逆變技術(shù)都各具其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。一般認(rèn)為:Centralinverter適合于大型電站及商用屋頂;Modularinverter適合于商用屋頂及小型電站;Booster適合于小型商用屋頂和住宅屋頂;Microinverter適合于住宅屋頂。太陽能的優(yōu)缺點(diǎn)與常用的火力發(fā)電系統(tǒng)相比，光伏發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在：

①無枯竭危險；②安全可靠，無噪聲，無污染排放外，絕對干凈（無公害）；③不受資源分布地域的限制，可利用建筑屋面的優(yōu)勢；例如，無電地區(qū)，以及地形復(fù)雜地區(qū)；④無需消耗燃料和架設(shè)輸電線路即可就地發(fā)電供電；⑤能源質(zhì)量高；⑥使用者從感情上容易接受；⑦建設(shè)周期短，獲取能源花費(fèi)的時間短。

缺點(diǎn)：

①照射的能量分布密度小，即要占用巨大面積；②獲得的能源同四季、晝夜及陰晴等氣象條件有關(guān)。③產(chǎn)生的電力接入電網(wǎng)需要增加無功補(bǔ)償設(shè)備④儲能困難光伏發(fā)電的工作原理光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)。這種技術(shù)的關(guān)鍵元件是太陽能電池。太陽能電池經(jīng)過串聯(lián)后進(jìn)行封裝保護(hù)可形成大面積的太陽電池組件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發(fā)電裝置。光伏發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)是較少受地域限制，因?yàn)殛柟馄照沾蟮?光伏系統(tǒng)還具有安全可靠、無噪聲、低污染、無需消耗燃料和架設(shè)輸電線路即可就地發(fā)電供電及建設(shè)周期短的優(yōu)點(diǎn)。光伏發(fā)電是根據(jù)光生伏特效應(yīng)原理，利用太陽能電池將太陽光能直接轉(zhuǎn)化為電能。不論是獨(dú)立使用還是并網(wǎng)發(fā)電，光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽能電池板（組件）、控制器和逆變器三大部分組成，它們主要由電子元器件構(gòu)成，不涉及機(jī)械部件，所以,光伏發(fā)電設(shè)備極為精煉，可靠穩(wěn)定壽命長、安裝維護(hù)簡便。理論上講，光伏發(fā)電技術(shù)可以用于任何需要電源的場合，上至航天器,下至家用電源，大到兆瓦級電站，小到玩具，光伏電源無處不在。太陽能光伏發(fā)電的最基本元件是太陽能電池（片），有單晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜電池等。目前，單晶和多晶電池用量最大，非晶電池用于一些小系統(tǒng)和計算器輔助電源等。太陽能光伏發(fā)電分為：獨(dú)立光伏發(fā)電、并網(wǎng)光伏發(fā)電、分布式光伏發(fā)電1.獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)也叫離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)。主要由太陽能電池組件、控制器、蓄電池組成，若要為交流負(fù)載供電，還需要配置交流逆變器。2.并網(wǎng)光伏發(fā)電：并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)就是太陽能組件產(chǎn)生的直流電經(jīng)過并網(wǎng)逆變器轉(zhuǎn)換成符合市電電網(wǎng)要求的交流電這后直接接入公共電網(wǎng)。并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)有集中式大型并網(wǎng)光伏電站一般都是國家級電站，主要特點(diǎn)是將所發(fā)電能直接輸送到電網(wǎng)，由電網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)配向用戶供電。但這種電站投資大、建設(shè)周期長、占地面積大，發(fā)展難度相對較大。而分散式小型并網(wǎng)光伏系統(tǒng)，特別是光伏建筑一體化發(fā)電系統(tǒng)，由于投資小、建設(shè)快、占地面積小、政策支持力度大等優(yōu)點(diǎn)，是并網(wǎng)光伏發(fā)電的主流。3.分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)，又稱分散式發(fā)電或分布式供能，是指在用戶現(xiàn)場或靠近用電現(xiàn)場配置較小的光伏發(fā)電供電系統(tǒng)，以滿足特定用戶的需求，支持現(xiàn)存配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，或者同時滿足這兩個方面的要求。分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的基本設(shè)備包括光伏電池組件、光伏方陣支架、直流匯流箱、直流配電柜、并網(wǎng)逆變器、交流配電柜等設(shè)備，另外還有供電系統(tǒng)監(jiān)控裝置和環(huán)境監(jiān)測裝置。其運(yùn)行模式是在有太陽輻射的條件下，光伏發(fā)電系統(tǒng)的太陽能電池組件陣列將太陽能轉(zhuǎn)換輸出的電能，經(jīng)過直流匯流箱集中送入直流配電柜，由并網(wǎng)逆變器逆變成交流電供給建筑自身負(fù)載，多余或不足的電力通過聯(lián)接電網(wǎng)來調(diào)節(jié)。四：太陽能光伏發(fā)電應(yīng)用及工程實(shí)例1.太陽能發(fā)電廠2.太陽能光伏技術(shù)在照明領(lǐng)域的應(yīng)用

太陽能路燈太陽能路燈太陽能信號燈3.太陽能光伏技術(shù)在交通領(lǐng)域的應(yīng)用太陽能汽車太陽能汽車太陽能游船4.太陽能在與建筑領(lǐng)域的應(yīng)用世博中國館太陽能光伏建筑一體化發(fā)電工程5.太陽能光伏技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用太陽能溫室大棚6.太陽能光伏技術(shù)在太空中領(lǐng)域中的應(yīng)用人造衛(wèi)星

美國的太空太陽能電站構(gòu)想圖7.太陽能光伏技術(shù)在其他領(lǐng)域的應(yīng)用太陽能帽子太陽能充電器支持太陽能充電lggd510觸控手機(jī)發(fā)布五：國家政策與市場前景國家政策《可再生能源法》自2006年1月1日起施行。

《國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃綱要（2006－2020年）》國發(fā)

《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》（發(fā)改能源）

《可再生能源發(fā)展專項資金管理辦法》財建

建設(shè)部、財政部《關(guān)于推進(jìn)可再生能源在建筑中應(yīng)用的實(shí)施意見》建科《關(guān)于實(shí)施金太陽示范工程的通知》

“十三五”規(guī)劃綱要提出，推動能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級，繼續(xù)推進(jìn)風(fēng)電、光伏發(fā)電發(fā)展。完善風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能發(fā)電扶持政策。主要國家推出的太陽能光伏產(chǎn)業(yè)政策國內(nèi)太陽能光伏產(chǎn)業(yè)相關(guān)政策國內(nèi)外太陽能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢（一）技術(shù)由于銅銦鎵硒技術(shù)的效率提升，制造成本上也可能比多晶硅更便宜。加之我國銦、鎵資源豐富，在原材料成本和可持續(xù)性方面具有相當(dāng)強(qiáng)的競爭力，因此我國在這場光伏業(yè)市場爭奪戰(zhàn)中具有相當(dāng)大的優(yōu)勢。（二）成本2008年全球光伏發(fā)電平均每度電成本約為38美分，2015則下降至7.3美分左右，預(yù)計未來5年內(nèi)還會再度下降30%。成本的下降將會成為整個系統(tǒng)成本下降以及融資成本下降的標(biāo)志，這將意味著產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展時機(jī)來臨。（三）市場2016年國內(nèi)光伏裝機(jī)仍有望表現(xiàn)強(qiáng)勁，預(yù)計2016年國內(nèi)光伏裝機(jī)將突破19GW，將再度成為最大的太陽能光伏市場。隨著我國西北部地區(qū)地面電站的逐漸飽和，以及光伏平價上網(wǎng)的條件達(dá)成，未來國內(nèi)分布式光伏將迎來發(fā)展高潮階段，配合儲能技術(shù)的成熟，東部及南部地區(qū)將興起建分布式電站的熱潮。太陽能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景

我國西部地區(qū)是世界上最大、地勢較高的自然地理單元。也是世界上最豐富的太陽能資源地區(qū)之一，尤其是西藏地區(qū)，空氣稀薄，透明度高，年日照時間長達(dá)1600一3400小時之