什么是光伏發(fā)電？光伏發(fā)電是什么意思？

太陽(yáng)能是取之不盡、用之不竭的清潔能源。太陽(yáng)能發(fā)電分為光熱發(fā)電和光伏發(fā)電。通常說(shuō)的太陽(yáng)能發(fā)電指的是太陽(yáng)能光伏發(fā)電，簡(jiǎn)稱“光電”。光伏發(fā)電系統(tǒng)由太陽(yáng)電池板（組件）、控制器和逆變器三大部分組成，它們主要由電子元器件構(gòu)成，不涉及機(jī)械部件，因而發(fā)電設(shè)備極為精煉，可靠、穩(wěn)定、壽命長(zhǎng)，安裝維護(hù)簡(jiǎn)便。與常用的火力發(fā)電系統(tǒng)相比，太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)除了無(wú)污染排放外，還具有建設(shè)周期短和可利用建筑屋面的優(yōu)勢(shì)。

太陽(yáng)能作為世界上最清潔的能源，目前有著廣泛的用途。但由于質(zhì)量、價(jià)格的限制，太陽(yáng)能發(fā)電在國(guó)內(nèi)的利用還處在低水平上，與中國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展形成很大的反差。

光伏技術(shù)簡(jiǎn)介

太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)是利用太陽(yáng)電池半導(dǎo)體材料的光伏效應(yīng)，將太陽(yáng)光輻射能直接轉(zhuǎn)換為電能的一種新型發(fā)電系統(tǒng)，有獨(dú)立運(yùn)行和并網(wǎng)運(yùn)行兩種方式。獨(dú)立運(yùn)行的光伏發(fā)電系統(tǒng)需要有蓄電池作為儲(chǔ)能裝置，主要用于無(wú)電網(wǎng)的邊遠(yuǎn)地區(qū)和人口分散地區(qū)，整個(gè)系統(tǒng)造價(jià)很高；在有公共電網(wǎng)的地區(qū)，光伏發(fā)電系統(tǒng)與電網(wǎng)連接并網(wǎng)運(yùn)行，省去蓄電池，不僅可以大幅度降低造價(jià)，而且具有更高的發(fā)電效率和更好的環(huán)保性能。

基本組成一套基本的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)是由太陽(yáng)電池板、充電控制器、逆變器和蓄電池構(gòu)成，下面對(duì)各部分的功能做一個(gè)簡(jiǎn)單的介紹：

太陽(yáng)電池板

太陽(yáng)電池板的作用是將太陽(yáng)輻射能直接轉(zhuǎn)換成直流電，供負(fù)載使用或存貯于蓄電池內(nèi)備用。一般根據(jù)用戶需要，將若干太陽(yáng)電池板按一定方式連接，組成太陽(yáng)能電池方陣，再配上適當(dāng)?shù)闹Ъ芗敖泳€盒組成。

充電控制器在不同類型的光伏發(fā)電系統(tǒng)中，充電控制器不盡相同，其功能多少及復(fù)雜程度差別很大，這需根據(jù)系統(tǒng)的要求及重要程度來(lái)確定。充電控制器主要由電子元器件、儀表、繼電器、開(kāi)關(guān)等組成。在太陽(yáng)發(fā)電系統(tǒng)中，充電控制器的基本作用是為蓄電池提供最佳的充電電流和電壓，快速、平穩(wěn)、高效的為蓄電池充電，并在充電過(guò)程中減少損耗、盡量延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命；同時(shí)保護(hù)蓄電池，避免過(guò)充電和過(guò)放電現(xiàn)象的發(fā)生。如果用戶使用直流負(fù)載，通過(guò)充電控制器還能為負(fù)載提供穩(wěn)定的直流電（由于天氣的原因，太陽(yáng)電池方陣發(fā)出的直流電的電壓和電流不是很穩(wěn)定）。

逆變器

逆變器的作用就是將太陽(yáng)能電池方陣和蓄電池提供的低壓直流電逆變成２２０伏交流電，供給交流負(fù)載使用。

蓄電池組

蓄電池組是將太陽(yáng)電池方陣發(fā)出直流電貯存起來(lái)?熏供負(fù)載使用。在光伏發(fā)電系統(tǒng)中?熏蓄電池處于浮充放電狀態(tài)?熏夏天日照量大?熏除了供給負(fù)載用電外?熏還對(duì)蓄電池充電?鴉在冬天日照量少?熏這部分貯存的電能逐步放出。白天太陽(yáng)能電池方陣給蓄電池充電?穴同時(shí)方陣還要給負(fù)載用電?雪?熏晚上負(fù)載用電全部由蓄電池供給。因此?熏要求蓄電池的自放電要小?熏而且充電效率要高?熏同時(shí)還要考慮價(jià)格和使用是否方便等因素。常用的蓄電池有鉛酸蓄電池和硅膠蓄電池?熏要求較高的場(chǎng)合也有價(jià)格比較昂貴的鎳鎘蓄電池。

光伏發(fā)電原理

太陽(yáng)能電池發(fā)電的主要原理是半導(dǎo)體的光電效應(yīng)。硅原子有4個(gè)電子，如果在純硅中摻入有5個(gè)電子的原子如磷原子，就成為帶負(fù)電的N型半導(dǎo)體；若在純硅中摻入有3個(gè)電子的原子如硼原子，形成帶正電的P型半導(dǎo)體。當(dāng)P型和N型結(jié)合在一起時(shí)，接觸面就會(huì)形成電勢(shì)差，成為太陽(yáng)能電池。當(dāng)太陽(yáng)光照射到P-N結(jié)后，空穴由N極區(qū)往P極區(qū)移動(dòng)，電子由P極區(qū)向N極區(qū)移動(dòng)，形成電流。

制作時(shí)，多晶硅經(jīng)過(guò)鑄錠、破錠、切片等程序后，制作成待加工的硅片。在硅片上摻雜和擴(kuò)散微量的硼、磷等，就形成P-N結(jié)。然后采用絲網(wǎng)印刷，將精配好的銀漿印在硅片上做成柵線，經(jīng)過(guò)燒結(jié)，同時(shí)制成背電極，并在有柵線的

面涂一層防反射涂層，電池片就至此制成。電池片排列組合成電池組件，就組成了大的電路板。一般在組件四周包鋁框，正面覆蓋玻璃，反面安裝電極。有了電池組件和其他輔助設(shè)備，就可以組成發(fā)電系統(tǒng)。為了將直流電轉(zhuǎn)化交流電，需要安裝電流轉(zhuǎn)換器。發(fā)電后可用蓄電池存儲(chǔ)，也可輸入公共電網(wǎng)。發(fā)電系統(tǒng)成本中，電池組件約占50%，電流轉(zhuǎn)換器、安裝費(fèi)、其他輔助部件以及其他費(fèi)用占另外50%。

1954年，美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室誕生第一個(gè)太陽(yáng)能電池。上世紀(jì)60年代開(kāi)始，美國(guó)用太陽(yáng)能電池作為人造衛(wèi)星能源。70年代能源危機(jī)爆發(fā)，太陽(yáng)能電池開(kāi)始被應(yīng)用到民用領(lǐng)域。
在石油、煤炭?jī)r(jià)格下滑背景下，業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，新能源發(fā)展趨勢(shì)不會(huì)因此改變，受成本影響，風(fēng)電發(fā)展或優(yōu)于光伏發(fā)展。這是因?yàn)?，風(fēng)電發(fā)展成本遠(yuǎn)低于光伏發(fā)展成本，因而對(duì)政策依賴程度很低，“理論上不需要政策補(bǔ)貼”，其未來(lái)發(fā)展或優(yōu)于光伏產(chǎn)業(yè)。
　　業(yè)內(nèi)人士表示，光伏發(fā)電成本遠(yuǎn)高于風(fēng)電成本，若沒(méi)有政策扶持，光伏發(fā)電在我國(guó)推行存在一定難度。據(jù)統(tǒng)計(jì)，光伏發(fā)電目前成本是陸上風(fēng)電的8－10倍，海上風(fēng)電的6倍。高成本意味著光伏行業(yè)對(duì)扶持政策的依賴將持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間。
　　從與煤電上網(wǎng)電價(jià)的比較來(lái)看，經(jīng)國(guó)家發(fā)改委批復(fù)的上海和內(nèi)蒙古光伏發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)是目前煤電上網(wǎng)電價(jià)的11倍，是完全成本下的煤電上網(wǎng)電價(jià)的5－7倍。在2020年以前，如此高的補(bǔ)貼電價(jià)將使光伏電廠在國(guó)內(nèi)很難推行。
　　發(fā)達(dá)國(guó)家的光伏產(chǎn)業(yè)或面臨著類似情況。由于全球經(jīng)濟(jì)面臨減速甚至衰退，發(fā)達(dá)國(guó)家持續(xù)對(duì)光伏產(chǎn)業(yè)實(shí)行的高補(bǔ)貼政策存在一定風(fēng)險(xiǎn)。事實(shí)上，德國(guó)今年8月調(diào)整后的EEG政策已經(jīng)調(diào)減了對(duì)光伏電場(chǎng)的補(bǔ)貼力度，這表明德國(guó)政府對(duì)光伏行業(yè)的補(bǔ)貼政策開(kāi)始松動(dòng)。
　　風(fēng)電和光伏行業(yè)一樣，也會(huì)受到政策波動(dòng)的影響，但由于風(fēng)電成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于光伏，所受政策波動(dòng)的影響也將小得多。其實(shí)理論上風(fēng)電并不需要補(bǔ)貼，導(dǎo)致目前風(fēng)電需要補(bǔ)貼的原因恰恰是火電電價(jià)太低，而非風(fēng)電電價(jià)太高

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