張世強

【摘要】：在1893年、法國科學(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)”制造太陽能電池，使太陽能變成電能。1954年恰賓和皮爾松在美國貝爾實驗室首次制成了實用的單晶太陽電池。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能電池。文章對我國太陽能光伏發(fā)電現(xiàn)狀及發(fā)展前景進行了分析。

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

1、導(dǎo)言

環(huán)境問題、經(jīng)濟問題、資源問題等是我國發(fā)展急需調(diào)整的問題，同時隨著環(huán)境污染情況的加重以及燃料資源的日益缺乏，使人們逐漸認識到再生能源發(fā)電的重要性，如風(fēng)力發(fā)電、潮汐發(fā)電、太陽能發(fā)電等。在這些地區(qū)大力推廣戶用小型的光伏發(fā)電系統(tǒng)，將太陽能轉(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)村用電難的問題。綜上所述，太陽能光伏發(fā)電技術(shù)已成為全球普遍關(guān)注的重點研究對象。

2、太陽能光伏發(fā)電的優(yōu)勢

2.1資源本身

太陽是一個巨大、永久的能量源，每秒輻射到地球的能量相當于使用500萬t的標準煤，相當于每年就要使用130萬億t標準煤。世界上可以開發(fā)的能源當中太陽是最大的。而且太陽照射大地時不會受到地域的限制，所以可以直接開發(fā)和使用，在開發(fā)時不會用到開采和運輸。在隨著煤、石油、天然氣……大量的消耗，能源的供應(yīng)會越來越緊張。

2.2地理優(yōu)勢

我國太陽能資源非常豐富，理論上來說太陽能的儲量達到了每年的17000億t標準煤，太陽能的開發(fā)利用的潛力是巨大的。中國處于北半球，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到了7kWh/m2。年日照時數(shù)多于2000h，和同一緯度的國家相比，比歐洲、日本具有優(yōu)勢，和美國相似。

2.3其他優(yōu)勢

光伏發(fā)電在大量供應(yīng)電力的時候，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。在運行中，光伏發(fā)電系統(tǒng)還能減少建筑對熱量的吸收，增加通風(fēng)。光伏還可以當作隔聲板安裝在光路兩側(cè)。

3、我國太陽能光伏發(fā)電現(xiàn)狀

3.1 我國太陽能的開發(fā)利用

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

3.2 近年來我國太陽能發(fā)展趨勢

經(jīng)過多年的實踐，我國太陽能資源的開發(fā)已經(jīng)逐步進入到規(guī)模實用階段，我國太陽能的產(chǎn)業(yè)規(guī)模、光熱產(chǎn)業(yè)居世界第一。在2015年我國太陽能光熱發(fā)電技術(shù)，已經(jīng)實現(xiàn)了與火電廠合作發(fā)電，同時電站的規(guī)模也在不斷擴大，大型的太陽能光熱發(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山區(qū)發(fā)電問題。雖然我國已經(jīng)具有了15WM的太陽能發(fā)電容量，為我國光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奠定了良好的發(fā)展基礎(chǔ)，同時我國太陽能光伏電池的應(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個縣的用戶解決了用電難的問題，但是我國光伏發(fā)電的成本，還是遠遠高于煤電的成本，與此同時，太陽能光伏發(fā)電也有效地彌補了煤、核電發(fā)電存在的死角。

3.3 我國光伏發(fā)電存在的問題

3.3.1 發(fā)電成本高。我國風(fēng)力發(fā)電的總裝機容量是光伏發(fā)電裝機容量的20倍，同時光伏發(fā)電的成本達到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，是煤電車成本的16倍左右。但是在2014年，我國光伏發(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。美國在1992年就建立了可再生能源的發(fā)電配額制，在財政、金融方面制定了一定的優(yōu)惠制度，同時市場推廣標準規(guī)范的提出，也有效地促進了美國可再生能源的市場化發(fā)展，但是我國的光伏產(chǎn)業(yè)，不僅沒有標準統(tǒng)一的國家光伏規(guī)劃，同是也沒有一個明確的光伏市場管理、培育和鼓勵的政策，使得我國的光伏市場在科學(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。我國的光伏技術(shù)照比國外先進的國家，具有較大的差距，日本提出的新剛光計劃，使其成為了全球先進的光伏技術(shù)；而以色列由于政府的支持，加上與其他國家的合作，使其具有強大的技術(shù)支撐；我國的光伏市場不僅技術(shù)落后，且政府重視的程度也遠遠不夠，當前的太陽能電池受到其原材料晶硅純度的影響，使其仍然無法突破材料的瓶頸，導(dǎo)致技術(shù)落后，成本增加。

4、我國的鼓勵政策

我國政府部門也對太陽能產(chǎn)業(yè)提供了大力支持。2006年1月，正式實施《中華人民共和國可再生能源法》。這項法律在經(jīng)濟激勵和監(jiān)督措施、價格管理和費用分攤、產(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)任等方面做出了嚴格定義。隨后，國家又陸續(xù)出臺了《可再生能源發(fā)展專項資金管理暫行辦法》《可再生能源建筑應(yīng)用專項資金管理暫行辦法》等實施細則，支持可再生能源的發(fā)展。由此可以看出，國家為可再生能源的發(fā)展已鋪平了道路。這一系列的法律、政策對我國太陽能發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展給予了重要保障。

結(jié)論

綜上所述，在我國對太陽能開發(fā)和利用時，我國光伏發(fā)電的應(yīng)用還在不斷摸索前進中，太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)與常用的火力發(fā)電系統(tǒng)相對比光伏發(fā)電的優(yōu)點體現(xiàn)在：安全可靠、沒有噪聲、無污染、無公害；無枯竭危險；不受資源分布地域的限制，可以利用建筑屋面。因為受到材料的限制所以人們對光伏發(fā)電系統(tǒng)的使用率還是不高。就必須研究新的材料來提高發(fā)電率，降低成本。把光伏發(fā)電系統(tǒng)廣泛的運用在國內(nèi)。

【參考文獻】：

[1]胡云巖，張瑞英，王軍.中國太陽能光伏發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀及前景[J].河北科技大學(xué)學(xué)報，2014，（1）.

[2]張爽瑩.中國光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)競爭力及其成長性研究[D].華北電力大學(xué)，2012.

[3]毛亮.我國發(fā)展太陽能光伏發(fā)電的必要性及技術(shù)分析[J].科技傳播，2011，（20）.