光伏發電技術的應用現狀分析

顧建疆　張東虞

摘 要：當今社會，能源和環境成為兩大主題，尤其是近年來隨著經濟和社會的發展，城市環境問題越來越發突出，過去幾年，很多城市均出現大量的霧霾天氣，使人們越來越關注和重視環境保護問題，因此，開發利用綠色環保新能源就成為了人們迫切的需求，太陽能作為可再生潔凈能源，具有以下優點：綠色環保、清潔無污染且可再生，因此，受到世界各國的青睞，光伏發電技術越來越受到重視。

關鍵詞：光伏發電；能源；環保

中圖分類號：TM615 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）17-0035-01

能源問題是當今社會面臨的最大問題，能源是推動社會發展和進步的原動力，如果能源供應一旦短缺，會直接或間接會影響到社會的經濟發展和社會穩定。目前我國經濟發展的主要來源是煤炭、石油、天然氣等，但這些能源的儲存量是有限的，為不可再生能源，并且在石油、煤炭的利用過程中，會對環境造成嚴重的污染。

因此，能源枯竭和環境污染問題對當今社會影響日益嚴重，利用和開發新的潔凈能源日益受到世界各國的重視和廣泛關注。各國科研工作者在對風能、核能、潮汐能、地熱能、太陽能等方面做了深入研究，并且這些新能源越來越多的應用在現實工作和生活中。太陽能是可再生能源，如今全球能源緊缺，全社會都在倡導“綠色、環保、高效”的能源利用理念下，世界各國都將太陽能的利用開發作為本國可持續發展的重要內容之一。我國的太陽能資料較豐富，全國有大約60%地區年日照時間超過2 000 h，平均總能量約5.86×103 MJ/m3，而當今社會對太陽能的利用主要是用于光伏發電，而作為光伏發電的太陽能電池板目前主要采用晶體硅作為原料，因為硅材料儲存量非常豐富，對我們大力發展太陽能提供了保障。

1 光伏的開發利用現狀——國外

如今，光伏產業已經成為一個世界性的產業，發達國家尤其重視光伏產業的發展，作為新型潔凈能源太陽能可以緩解目前能源緊缺的嚴峻形勢和生態壞境被污染的壓力，同時，通過技術進步和世界各國的政策推動，光伏產業已經是世界上新能源開發研制最快的產業之一。

從1839年Becqurel發現“光生伏打效應”原理和1954年皮爾松首次研制成單晶硅太陽能電池以來，據相關資料顯示，從1997～2007年，太陽能電池的生產量增長了近41.3%。20世紀80年代以來，雖然世界經濟整體低迷，但是光伏技術仍然保持著兩位數增長。尤其進入20世紀90年代，發展更為迅猛，全世界各國都在不斷的更新技術、提高工藝水平、開拓光伏產業市場、并且各國政府也通過政策支持、財政補貼等手段降低光伏發電成本，推進光伏發電產業向前邁進，光伏產業也躋身于全球高新技術產業發展速度最快行列。據統計，2000年后，世界光伏并網發電年的增長率達60%，截止2008年，全球太陽能安裝總量累計達到15 GW，其中，西班牙的太陽能安裝總量位居世界第一，德國緊隨其后。

美國早在1997年就提出了百萬屋頂計劃，還推出了以2000年為起始年的5年國家光伏計劃，近年又制定了2020～2030年的長期規劃，預計2015年的光伏發電成本降低到6美分/kWh。美國C.Marchetin博士分析出世界一次能源替在趨勢，太陽能將進入快速發展階段，2050年后，太陽能將占總能源的30%，本世紀末，太陽能占到首位。

截至2012年9月30日，法國在國內和國際新增光伏安裝項目25 529個，國內光伏裝機容量達到2 923 MW。

日本政府為了減小二氧化碳排量，同時借鑒近年來福島核電站事故的經驗，對光伏發電行業制定了許多優惠政策，并出臺了一系列政策導向促使日本光伏發電普很快，并于2008年成立了國際研究機構，從而促進太陽能電池及成本的降低和新型電池的研制。

德國在2000年初確定可再生能源法減免稅收方案，使德國太陽能工業進入快速發展時期，特別是在2004年實施了修訂后的《上網電價法》，使光伏發電市場需求迅猛增長。2007年底，太陽能電池累計采用3.84 GW，2008年光伏發電裝機容量達到1.7 GW，成為世界上光伏發電最大的國家。2009年底，已有20.6 GW推向市場，預計2020年光伏發電裝機容量可達5 100萬kW。

2 光伏的開發利用現狀——國內

與發達國家相比，我國光伏項目起步較晚，發展較慢。目前我國光伏產品也主要應用在市政工程，如：太陽能交通指示燈、景觀燈、路燈、光伏幕墻和小區路燈等。由于光伏發電成本較高，我國采用光伏發電區域通常都是政府投資和一些商業示范區，近年來，我國政府不斷加大光伏發電行業的投資力度，促進光伏發電技術得到了較大的進步，發電成本和發電技術上都得到了很大程度的提高。

我國1958年開始對光伏電池進行研究。1971年首次將太陽能電池應用與科研衛星東方紅2號上。自20世紀60年代以來，我國對新能源的開發和利用越來越重視，從而促使光伏發電成本和技術得到了改善和提高。光伏電池產量在2007年達到1 088 MW，占全世界太陽能電池總量的27.2%，居世界第一。雖然我國生產太陽能電池總量居世界之首，但是我國光伏產業發展水平有限，至2007年我國光伏裝機容量才達到20 MW，累計裝機容量才達到100 MW。

我國政府為了推進光伏產業發展，啟動了“光明工程”計劃，截至2010年新增裝機量400 MW，另外，根據發改委預計我國到2020年可達到50 GW裝機容量，2050年可達到100 GW裝機容量的預期目標，我國政府加大資金補貼和電價分攤相結合的方法推動光伏發電技術的發展，并在“十二五規劃”中明確提出了光伏發展的目標。

國家發改委在2011年對大型地面電站的光伏發電并網電價進行標定，對光伏電站的開發建設起到了推進作用，也促進了國內光伏發電產業的發展。同年，國內宣布將采用中國自主生產制造的組建應用于國外開展的發電項目上，這為我國光伏生產商帶來了巨大的商機。

國內光伏企業逐漸開始將低成本、發展成熟的光伏發電技術應用在分布式光伏發電系統中，2012年《太陽能發電發展“十二五”規劃》指出，我國將重點在中東部地區建筑上建設分布式光伏發電系統，并且將完成1 000萬 kW的總裝機容量。國家電網于2012年11月1日起公布6 MW以下分布式光伏發電項目可免費以10 kW及以下電壓等級并入電網，通過光伏發電項目發出電可自行使用，多余電量可以回饋賣給電網，標志著普通用戶也可以成為發電供應商。

3 結 語

光伏發電與其他常規的綠色發電技術相比，具有下面一些優勢：

①無污染排放、不破壞環境且可持續發展，這種綠色能源不用燃料，運行成本低，發電部件不易損壞，維護起來十分簡單。

②利用太陽能的場合廣泛又靈活。既可獨立于電網運行，也可與電網并行運行。

③可作為電力用戶供電可靠或提高電能質量的UPS電源。

④發電的效率不隨發電的規模的大小而變。

⑤就地可取，無需運輸。

⑥光伏發電系統建設周期短，模塊化安裝，可以根據負荷的增減任意增減太陽電池容量，方便靈活，避免浪費。

參考文獻：

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