張世強(qiáng)

【摘要】：在1893年、法國(guó)科學(xué)家貝克勒爾發(fā)現(xiàn)“光生伏打效應(yīng)”即“光伏效應(yīng)”。1930，朗格首次提出用“光伏效應(yīng)”制造太陽(yáng)能電池，使太陽(yáng)能變成電能。1954年恰賓和皮爾松在美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室首次制成了實(shí)用的單晶太陽(yáng)電池。同年，韋克爾首次發(fā)現(xiàn)了砷化鎵有光伏效應(yīng)，并在玻璃上沉積硫化鎘薄膜，制造出第一塊薄膜太陽(yáng)能電池。文章對(duì)我國(guó)太陽(yáng)能光伏發(fā)電現(xiàn)狀及發(fā)展前景進(jìn)行了分析。

【關(guān)鍵詞】：太陽(yáng)能；光伏發(fā)電系統(tǒng)；現(xiàn)狀及前景

1、導(dǎo)言

環(huán)境問(wèn)題、經(jīng)濟(jì)問(wèn)題、資源問(wèn)題等是我國(guó)發(fā)展急需調(diào)整的問(wèn)題，同時(shí)隨著環(huán)境污染情況的加重以及燃料資源的日益缺乏，使人們逐漸認(rèn)識(shí)到再生能源發(fā)電的重要性，如風(fēng)力發(fā)電、潮汐發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電等。在這些地區(qū)大力推廣戶(hù)用小型的光伏發(fā)電系統(tǒng)，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，供給人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活的用電，能有效解決農(nóng)村用電難的問(wèn)題。綜上所述，太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)已成為全球普遍關(guān)注的重點(diǎn)研究對(duì)象。

2、太陽(yáng)能光伏發(fā)電的優(yōu)勢(shì)

2.1資源本身

太陽(yáng)是一個(gè)巨大、永久的能量源，每秒輻射到地球的能量相當(dāng)于使用500萬(wàn)t的標(biāo)準(zhǔn)煤，相當(dāng)于每年就要使用130萬(wàn)億t標(biāo)準(zhǔn)煤。世界上可以開(kāi)發(fā)的能源當(dāng)中太陽(yáng)是最大的。而且太陽(yáng)照射大地時(shí)不會(huì)受到地域的限制，所以可以直接開(kāi)發(fā)和使用，在開(kāi)發(fā)時(shí)不會(huì)用到開(kāi)采和運(yùn)輸。在隨著煤、石油、天然氣……大量的消耗，能源的供應(yīng)會(huì)越來(lái)越緊張。

2.2地理優(yōu)勢(shì)

我國(guó)太陽(yáng)能資源非常豐富，理論上來(lái)說(shuō)太陽(yáng)能的儲(chǔ)量達(dá)到了每年的17000億t標(biāo)準(zhǔn)煤，太陽(yáng)能的開(kāi)發(fā)利用的潛力是巨大的。中國(guó)處于北半球，南北距離和東西距離都在5000km以上。在這遼闊的土地上有著豐富的太陽(yáng)能資源。大多數(shù)地區(qū)年平均輻射量都在4kWh/m2以上，西藏的日輻射量更是達(dá)到了7kWh/m2。年日照時(shí)數(shù)多于2000h，和同一緯度的國(guó)家相比，比歐洲、日本具有優(yōu)勢(shì)，和美國(guó)相似。

2.3其他優(yōu)勢(shì)

光伏發(fā)電在大量供應(yīng)電力的時(shí)候，為避免占用多的土地資源，光伏發(fā)電就可以安裝在只要有光地方。這就說(shuō)明在公共、私人和工業(yè)建筑的屋頂或墻面上都有安裝的可能。在運(yùn)行中，光伏發(fā)電系統(tǒng)還能減少建筑對(duì)熱量的吸收，增加通風(fēng)。光伏還可以當(dāng)作隔聲板安裝在光路兩側(cè)。

3、我國(guó)太陽(yáng)能光伏發(fā)電現(xiàn)狀

3.1 我國(guó)太陽(yáng)能的開(kāi)發(fā)利用

我國(guó)太陽(yáng)能利用方式主要包括太陽(yáng)能光伏發(fā)電、太陽(yáng)能熱發(fā)電、太陽(yáng)能熱水器、太陽(yáng)房、太陽(yáng)能空調(diào)等利用方式。我國(guó)是資源大國(guó)，太陽(yáng)能占世界第二位，經(jīng)過(guò)政府的高度重視和支持，我國(guó)相繼下發(fā)了《推進(jìn)全國(guó)太陽(yáng)能熱利用工作實(shí)施方案》等標(biāo)準(zhǔn)，節(jié)能環(huán)保、智能發(fā)展等措施的實(shí)施使我國(guó)逐漸成為了世界上太陽(yáng)能熱利用的第一生產(chǎn)大國(guó)。

3.2 近年來(lái)我國(guó)太陽(yáng)能發(fā)展趨勢(shì)

經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐，我國(guó)太陽(yáng)能資源的開(kāi)發(fā)已經(jīng)逐步進(jìn)入到規(guī)模實(shí)用階段，我國(guó)太陽(yáng)能的產(chǎn)業(yè)規(guī)模、光熱產(chǎn)業(yè)居世界第一。在2015年我國(guó)太陽(yáng)能光熱發(fā)電技術(shù)，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了與火電廠合作發(fā)電，同時(shí)電站的規(guī)模也在不斷擴(kuò)大，大型的太陽(yáng)能光熱發(fā)現(xiàn)也支持了海水淡化工程的發(fā)展，并且分布式發(fā)電系統(tǒng)的建立有效地解決了偏遠(yuǎn)山區(qū)發(fā)電問(wèn)題。雖然我國(guó)已經(jīng)具有了15WM的太陽(yáng)能發(fā)電容量，為我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奠定了良好的發(fā)展基礎(chǔ)，同時(shí)我國(guó)太陽(yáng)能光伏電池的應(yīng)用，在西藏發(fā)展廣泛，已經(jīng)安裝完了近100座的光伏電源，為西藏近7個(gè)縣的用戶(hù)解決了用電難的問(wèn)題，但是我國(guó)光伏發(fā)電的成本，還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于煤電的成本，與此同時(shí)，太陽(yáng)能光伏發(fā)電也有效地彌補(bǔ)了煤、核電發(fā)電存在的死角。

3.3 我國(guó)光伏發(fā)電存在的問(wèn)題

3.3.1 發(fā)電成本高。我國(guó)風(fēng)力發(fā)電的總裝機(jī)容量是光伏發(fā)電裝機(jī)容量的20倍，同時(shí)光伏發(fā)電的成本達(dá)到4元/kWh，是生物發(fā)電的7倍左右，是風(fēng)能發(fā)電的6倍左右，是煤電車(chē)成本的16倍左右。但是在2014年，我國(guó)光伏發(fā)電的成本已經(jīng)降到了1元/kWh，與常規(guī)發(fā)電成本已經(jīng)接近。

3.3.2 光伏規(guī)劃不完善。美國(guó)在1992年就建立了可再生能源的發(fā)電配額制，在財(cái)政、金融方面制定了一定的優(yōu)惠制度，同時(shí)市場(chǎng)推廣標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的提出，也有效地促進(jìn)了美國(guó)可再生能源的市場(chǎng)化發(fā)展，但是我國(guó)的光伏產(chǎn)業(yè)，不僅沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的國(guó)家光伏規(guī)劃，同是也沒(méi)有一個(gè)明確的光伏市場(chǎng)管理、培育和鼓勵(lì)的政策，使得我國(guó)的光伏市場(chǎng)在科學(xué)發(fā)展、材料、應(yīng)用等方面的基礎(chǔ)建設(shè)。

3.3.3 科技落后。我國(guó)的光伏技術(shù)照比國(guó)外先進(jìn)的國(guó)家，具有較大的差距，日本提出的新剛光計(jì)劃，使其成為了全球先進(jìn)的光伏技術(shù)；而以色列由于政府的支持，加上與其他國(guó)家的合作，使其具有強(qiáng)大的技術(shù)支撐；我國(guó)的光伏市場(chǎng)不僅技術(shù)落后，且政府重視的程度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，當(dāng)前的太陽(yáng)能電池受到其原材料晶硅純度的影響，使其仍然無(wú)法突破材料的瓶頸，導(dǎo)致技術(shù)落后，成本增加。

4、我國(guó)的鼓勵(lì)政策

我國(guó)政府部門(mén)也對(duì)太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)提供了大力支持。2006年1月，正式實(shí)施《中華人民共和國(guó)可再生能源法》。這項(xiàng)法律在經(jīng)濟(jì)激勵(lì)和監(jiān)督措施、價(jià)格管理和費(fèi)用分?jǐn)偂a(chǎn)業(yè)指導(dǎo)和技術(shù)支持、資源調(diào)查和發(fā)展規(guī)劃、推廣和應(yīng)用及法律責(zé)任等方面做出了嚴(yán)格定義。隨后，國(guó)家又陸續(xù)出臺(tái)了《可再生能源發(fā)展專(zhuān)項(xiàng)資金管理暫行辦法》《可再生能源建筑應(yīng)用專(zhuān)項(xiàng)資金管理暫行辦法》等實(shí)施細(xì)則，支持可再生能源的發(fā)展。由此可以看出，國(guó)家為可再生能源的發(fā)展已鋪平了道路。這一系列的法律、政策對(duì)我國(guó)太陽(yáng)能發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展給予了重要保障。

結(jié)論

綜上所述，在我國(guó)對(duì)太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)和利用時(shí)，我國(guó)光伏發(fā)電的應(yīng)用還在不斷摸索前進(jìn)中，太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)與常用的火力發(fā)電系統(tǒng)相對(duì)比光伏發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在：安全可靠、沒(méi)有噪聲、無(wú)污染、無(wú)公害；無(wú)枯竭危險(xiǎn)；不受資源分布地域的限制，可以利用建筑屋面。因?yàn)槭艿讲牧系南拗扑匀藗儗?duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)的使用率還是不高。就必須研究新的材料來(lái)提高發(fā)電率，降低成本。把光伏發(fā)電系統(tǒng)廣泛的運(yùn)用在國(guó)內(nèi)。

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