摘 要：從21世紀(jì)開始，不可再生能源幾乎枯竭，開采難度也有所增大，開采時對環(huán)境的破壞也越來越大。此時，可再生能源的利用被提到議程上來，清潔、無污染的太陽能自然是開發(fā)利用的一個主要方面。鑒于此，本文論述了利用太陽能進(jìn)行光伏發(fā)電的現(xiàn)狀及其未來的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：光伏發(fā)電 市場 現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢 特點(diǎn)

中圖分類號：TK514 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）02（c）-0128-01

由于全球經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展及人口的急劇增長，化石能源正在被逐漸耗盡，如：煤、石油、天然氣等，能源危機(jī)擺在世界各國面前。另一方面，由化石能源引起的環(huán)境污染與生態(tài)不平衡等問題也影響著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，甚至可能成為影響人類生存的重大障礙。新能源的應(yīng)用逐漸變成全球的熱點(diǎn)。其中，太陽能屬于一種最常用的可再生能源，不僅分布廣，無污染，而且可再生，被國際上認(rèn)為是最好的能源代替品。

1 地區(qū)簡介

某鎮(zhèn)在長江下游南岸，土地總面積為10 km2，農(nóng)戶有1696戶。其中，新建村落34439 m2，入住農(nóng)戶189戶，戶均占地為126 m2。位于北緯31°46'42″～31°17'26″和東經(jīng)118°21'38″～118°52'44″之間，屬于亞熱帶濕潤的季風(fēng)氣候，年平均氣溫為15.7 ℃。峰值日照時數(shù)的均值是3.94 h，連續(xù)陰雨的天數(shù)按5天算，兩連續(xù)陰雨天數(shù)之間的設(shè)計最少按15天算。

該地年均能源消耗為：蜂窩煤為0.3/塊，電為0.58元/kWh，液化氣為75元/15 kg，該村最大的能源消耗是電費(fèi)，年耗費(fèi)12萬元，占到總消費(fèi)的73.03%，節(jié)電勢在必行。

2 光伏發(fā)電原因與特點(diǎn)

太陽能光伏發(fā)電是借助太陽能電池產(chǎn)生的光生伏打現(xiàn)象直接把太陽輻射能變成電能的一種發(fā)電技術(shù)。按照應(yīng)用場合不同，光伏發(fā)電系統(tǒng)有離網(wǎng)的光伏發(fā)電系統(tǒng)及并網(wǎng)的光伏發(fā)電系統(tǒng)。光伏發(fā)電受氣象條件的影響，出力的變化總是呈現(xiàn)一定的周期性，比如日變化與季節(jié)變化的周期性呈現(xiàn)；由于太陽能輻射的時空分布具有任意性與間斷性，使得光伏發(fā)電出力呈現(xiàn)出不連續(xù)性及不穩(wěn)定性。光伏發(fā)電的預(yù)報技術(shù)不僅是電網(wǎng)科學(xué)調(diào)度與進(jìn)行發(fā)電規(guī)劃的根據(jù)，而且能減少光伏發(fā)電的出力波動對電網(wǎng)的不斷撞擊。

光伏發(fā)電能將太陽能電池的俘獲通過直接輻射、散射輻射或者反射輻射等方式直接變?yōu)殡?，常見?yōu)點(diǎn)有：（1）沒噪音，沒公害，不會泄漏，無毒，不會引起溫室效應(yīng)；（2）旋轉(zhuǎn)部件少，僅有跟蹤式外，難損壞，易安裝，易維護(hù)；（3）與能源危機(jī)和燃料市場的穩(wěn)定性無關(guān)；（4）發(fā)電組件的使用時間通常多于25年；（5）能回用；（6）適合偏遠(yuǎn)無電區(qū)域，減少長距電網(wǎng)的設(shè)立和輸電損耗；（7）發(fā)電方式多樣，容易于建筑物進(jìn)行集成；（8）建設(shè)光伏系統(tǒng)的能量能很快回收（當(dāng)前能量的償還周期是6個月到3年），而且回收將越來越快。

3 光伏發(fā)電技術(shù)的現(xiàn)狀分析

（1）環(huán)境污染嚴(yán)重太陽能屬于綠色能源，但是太陽能的上游組件以及硅原料加工卻能產(chǎn)生很嚴(yán)重的污染。生產(chǎn)太陽能薄膜電池時，會產(chǎn)生四氯化硅、氯化氫及氫氣等廢氣。尤其是四氯化硅，假如不處理，可能會變成鹽酸等酸性物質(zhì)從而污染土壤。許多歐洲國家都無力承擔(dān)太陽能制造引起的消極影響，因此，中國才會成為世界太陽能的制造中心；（2）產(chǎn)業(yè)化產(chǎn)品長時間出口 中國太陽能的光伏發(fā)電業(yè)里的眾企業(yè)多數(shù)自顧自發(fā)展、不夠團(tuán)結(jié)，往往不能齊心對外。太陽能光伏發(fā)電行業(yè)之前并沒著力于各企業(yè)間的協(xié)作，面臨反傾銷危機(jī)的時候，合作很重要?？墒?，中國太陽能的光伏發(fā)電行業(yè)缺少一個大家都認(rèn)可的組織或者協(xié)調(diào)機(jī)制去調(diào)和大廠與大廠、大廠與小廠之間的利益糾葛，單憑為數(shù)不多的光伏產(chǎn)業(yè)協(xié)會可以發(fā)揮的功用十分微弱。

4 光伏發(fā)電技術(shù)在我國的發(fā)展

我國首次研究太陽能電池是1958年，在1971年，第一次成功的將其應(yīng)用于東方紅二號衛(wèi)星的發(fā)射，1973年以后，太陽能電池逐漸被用于地面工程。20世紀(jì)80年代初，我國的光伏工業(yè)剛剛起步，太陽能電池的年產(chǎn)量基本低于10 kW，且價格不便宜。20世紀(jì)80年代以來，國家開始關(guān)注光伏工業(yè)及光伏市場的發(fā)展?fàn)顩r，中央和地方政府都在光伏領(lǐng)域有一些資金投入，這讓我國渺小的太陽能電池工業(yè)有機(jī)會發(fā)展同時在眾多應(yīng)用領(lǐng)域成立了典范，例如微波中繼站、部隊(duì)的通信系統(tǒng)及水閘與石油管道的保護(hù)系統(tǒng)等等。

目前，我國致力于光伏發(fā)電技術(shù)的研究開發(fā)，相繼進(jìn)行了晶體硅高效電池、非晶體硅薄膜電池與碲化鎘及銅銦硒薄膜電池的應(yīng)用系統(tǒng)的主要技術(shù)的研究。尤其是“十五”期間，國家利用科技攻關(guān)與863計劃大力支持了一系列提高現(xiàn)有裝備的生產(chǎn)能力的工程，使得光伏發(fā)電技術(shù)得到很大發(fā)展，產(chǎn)業(yè)水平也相應(yīng)提高，也使得我國光伏發(fā)電制造業(yè)水平與國際水平的差距減小。

就應(yīng)用技術(shù)而言，國家“十五”期間計劃并實(shí)施了屋頂?shù)牟⒕W(wǎng)發(fā)電技術(shù)以及高壓并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)的科技攻關(guān)，建設(shè)了一系列10～50 kW的屋頂系統(tǒng)，替我國2010年及2020年屋頂光伏的并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)以及沙漠電站技術(shù)的成批發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。對于產(chǎn)業(yè)化，現(xiàn)在國內(nèi)光伏發(fā)電最常用的產(chǎn)品是晶硅電池和少數(shù)的非晶硅電池。到2006年年末，我國已經(jīng)建立了10余個相當(dāng)規(guī)模的、專門的光伏電池生產(chǎn)廠，每年生產(chǎn)的光伏電池組件多于200 MW。特別是它可以增強(qiáng)晶體硅光伏電池組件的封裝水平，年生產(chǎn)能力在10 MW及以上的光伏電池的封裝技術(shù)和它的配套設(shè)備已變成商業(yè)化的工業(yè)設(shè)備。

但是，現(xiàn)在我國批量生產(chǎn)的單晶硅、多晶硅及非晶體硅電池的效率通常比發(fā)達(dá)國家低一些，一般為11%～14%、10%～12%及4%～6%。此外，到2006年，中國還沒生產(chǎn)用于光伏系統(tǒng)的蓄電池。小功率逆變器的生產(chǎn)水平相對較高，但大功率的逆變器生產(chǎn)水平和國外的差距很大。

5 結(jié)語

受城市道路的照明需要及有關(guān)控制的影響，現(xiàn)在的太陽能路燈系統(tǒng)只是用于城市居民區(qū)、公園及農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)等非主干路線。但資源危機(jī)一步步深化，太陽能一定會被重視。針對太陽能用于道路照明存在的質(zhì)量好壞不一、轉(zhuǎn)換率低、亮燈率低等問題，國家可通過規(guī)范市場，制定專門的國家標(biāo)準(zhǔn)或者行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等辦法來解決?？傮w看來，太陽能路燈技術(shù)的使用利大于弊，可以節(jié)省能源，減少有害氣體排放。把太陽能發(fā)電技術(shù)應(yīng)用于新農(nóng)村建設(shè)，一定會推動經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)性發(fā)展，同時對目前我國正在進(jìn)行的節(jié)能減排工程具有深遠(yuǎn)的意義。

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