淺析發展光伏發電的技術以及必要性

董瑩

摘要：隨著我國能源危機的加劇，環境污染形勢的日益嚴峻，太陽能光伏發電技術逐漸受到人們的關注。太陽能光伏發電技術具有環保、無污染、節約能源的優勢，是促進我國可持續發展的關鍵。文章首先分析了光伏發電技術，然后闡述了發展光伏發電技術的必要性及其發展趨勢。

關鍵詞：光伏發電技術；必要性；太陽能；新能源；能源危機 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM914 文章編號：1009-2374（2016）32-0089-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.32.044

光伏發電技術是一種能夠利用可再生資源實現發電的技術。相比于傳統的燃料能源技術來說，更能夠減少我國環境污染，促進人與生態環境和諧相處。尤其是在市場經濟體制條件下，利用可再生的太陽能還能實現我國電力行業的長久發展，可見光伏發電技術對于緩解我國能源危機具有重要作用。

1 光伏發電技術

我國最早的光伏發電技術主要是晶體硅光伏發電，比較常用的晶體硅是單晶硅、多晶硅，后來材料逐漸發展為薄膜電池。薄膜電池產品包括非晶納米晶、微晶等。據有關數據顯示，單晶體太陽能電池的實驗室轉化率達到24%，商業量化生產效率達到17%。多晶體硅的實驗室轉化效率達到20%，而商業批量生產效率達到了16%。CdTe太陽能電池的最高效率達到了16%，商業化批量生產效率達到了10%。CIGS薄膜太陽電池的最高生產效率達到了19%，而商業化批量生產效率達到12%。薄膜電池發電隨雖然具有用量少的特點，但是相比于晶體硅其光電轉化率下降了一半。之后，隨著我國經濟的發展，光伏發電技術逐漸轉變為以現代光學技術為核心的發電技術，其核心內容是聚光技術。所謂聚光就是指發電量與光強度成正比例關系。

另外，現代光學技術要求聚光必須均勻，而最新研發的光像自適應光學技術就是一種能夠實現均勻聚光、提高發電量的新型光學技術。我國是光伏發電量增長最快的國家，也是光伏發電技術應用最廣泛的國家之一。在今后的發展中，我國將會由傳統的獨立發電系統轉向并網發電系統、城市屋頂發電系統等，可見我國光伏發電技術的應用市場是非常大的。除此之外，我國還出臺了相關政策，以支持我國光伏發電技術的發展。據調查顯示，我國到2030年光伏裝機容量將達1億千瓦，年發電量可達1300億千瓦時。其發電量相當于30多個煤電廠的發電量。

2 發展光伏發電技術的必要性

2.1 保護環境

無論火力發電，還是水力發電，都需要消耗能源，且容易產生大氣污染廢棄物。而太陽能光伏發電技術與其他能源材料最大的不同之處在于在發電過程中，產生的CO2量很少。眾所周知，CO2是導致溫室效應的根源，這樣通過利用光伏發電技術就能夠緩解氣候變化。

據有關數據顯示，自2007年以來，過去幾年是溫度最高的年份；我國南北半球的冰川和積雪正在融合；最嚴重的全球干旱地區增多?？梢?，發展光伏發電技術是非常必要的。我國最早利用光伏發電技術是在20世紀70年代，其用途主要包括人造衛星、海盜燈塔等。到20世紀90年代，光伏發電技術的應用范圍逐漸擴大，能夠應用在手表、計數器、交通標志等方面，但是仍無法普遍應用在民用電器中，到近年來我國大力發展光伏發電技術已卓見成效。最早利用光伏發電技術發電的是西藏雙湖光伏電站以及麗江光伏電站。作為可再生的太陽能，利用光伏發電技術實現發電，不僅能夠緩解石油、煤炭等能源危機，還能減少環境污染廢棄物的產生。據調查顯示：一個中國普通家庭，一個月大約300度電，這300度電按一年來算，相當于要燒1.44噸煤，排放2.85噸的二氧化碳。如果利用光伏發電技術降低煤炭的使用量，也就是每個家庭能夠減少3噸二氧化碳排放量。

2.2 拓寬經濟領域

光伏發電技術促進了我國太陽能發電行業的發展，同時也促進其衍生行業的發展。通過光伏發電技術能夠有效調整我國發電行業的產業結構，并實現國家資源條件的合理利用，同時對于我國經濟的發展也具有很重要的作用。實踐證明，我國太陽能光伏發電行業還有效拉動了其他行業的經濟增長，如家庭燈具電源行業、交通行業、與汽車配套相關的太陽能汽車/電動車、電池充電設備、汽車空調、換氣扇、冷飲箱等。

據調查顯示光伏電站項目的開發和建設，可促進地區相關產業，如建材、交通運輸業的大力發展，對擴大就業和發展第三產業將起到顯著作用。例如太陽能光伏發電技術促進了綠色照明行業的發展，其中有關綠色照明系統的太陽能電池板、蓄電池、節能燈具等都是主要產品。而且綠色照明系統還被廣泛應用于建筑行業中，如路燈等?？梢姽夥l電技術不僅影響了我國市場經濟體制，還推動了我國經濟的發展。

另外，太陽能光伏發電技術還能降低發電項目投資成本，如目前常規火電的造價大約每千瓦5000元，而太陽能光伏發電系統的每千瓦造價約10000元。與此同時，常規火電的年有效發電時間多在6000小時以上，而太陽能光伏發電系統的有效發電時間僅2000小時，可見太陽能光伏發電的效率是非常高的。

2.3 緩解能源危機

顯然我國太陽能光伏發電技術的發展，為我國使用可再生太陽能提供了可能。尤其是減少了煤礦資源的損耗，不僅保證了我國生態平衡，還實現了社會經濟的可持續發展。

據數據顯示：一個裝機容量為10MWp，首年發電量為1891.7萬度電的光伏電站，首年節約標準煤6621噸，減排CO2為17214噸，整個光伏電站壽命周期內共節約標準煤150567噸，總減排CO2為391473噸。如果我國大面積普及光伏發電站之后，相信我國煤炭資源使用量將會大大減少。如果光伏發電進入民用發電行業，不僅能夠大幅度緩解我國資源短缺問題，還能夠實現生態平衡。如某發電站的光伏發電項目主要是在上層鋪設光伏發電面板用于太陽能發電、下層鋪設用于水產養殖的新型光伏系統工程。實踐證明：2016年上半年，已發電1408.25萬千瓦時，節約標準煤5600噸，有效減少了煤炭資源的使用量，而且提高了發電站的效率，更重要的上下層的綜合利用，減少了資源浪費。

3 我國光伏發電技術的未來發展趨勢

太陽能光伏發電技術的優越性使其逐漸成為能源使用的重要途徑。而光伏發電技術的發展不僅使太陽能代替了傳統能源，還使太陽能逐漸成為能源消耗的主體。據有關數據顯示，截至2030年，可再生能源的消耗將會占到能源消耗比例的30%，截至2040年，將會上升到50%。到21世紀末，可再生能源消耗會成為主要的能源消耗方式。可見太陽能光伏發電技術對于我國可再生能源的發展具有很重要的作用，同時從中也看出了光伏發電技術創新的重要性。

另外，我國也將會大力推動太陽能光伏發電技術的發展，加快我國經濟增長，并減輕我國能源危機問題。據《可再生能源中期發展規劃》指出，截至2020年，我國的太陽能發電量會達到60億千瓦。簡單地說，太陽能光伏發電產業將會成為我國主流行業。

4 結語

綜上所述，光伏發電是一種能夠實現我國可持續發展的新型發電技術。在資源短缺和環境問題日益嚴重的當下，大力發展光伏發電技術是十分重要的。因而，國家以及企業應該通力配合，開拓太陽能光伏發電市場，創新光伏發電技術，從而促進我國電力行業的發展，并進一步推動我國經濟的發展。

參考文獻

[1] 侯舵.我國發展太陽能光伏發電的必要性及技術分析[J].電子制作，2014，（18）.

[2] 梁云，楊小天，郭亮.我國光伏發電技術的發展現狀與前景[J].吉林建筑大學學報，2015，（2）.

[3] 全宣榕.淺談光伏發電技術研究與發展[J].科技創新與應用，2015，（30）.

[4] 辛培裕.太陽能發電技術的綜合評價及應用前景研究[D].華北電力大學，2015.

（責任編輯：王 波）