光伏发电技术现状_存在问题及对策_史冬云

光伏发电技术现状、存在问题及对策

Phot ovolt aic Pow er GenerationT echnology and Its Current St at us,

Problems and Count er -measurements

史冬云1,刘劲松2,白晓威

3

(1.吉林省电力有限公司电力科学研究院,长春　130021;2.大唐长山热电厂,吉林　松原　131109;

3.国电吉林龙华吉林热电厂,吉林　吉林　132021)

摘　要:根据“十二五”规划纲要提出发展新兴战略产业布局,新能源作为七大新兴战略产业之一,其中的太阳能开发利用最具发展潜力,国内太阳能发电产业发展规划显得尤为重要。在介绍光伏发电和光热发电的基本原理,以及国内光伏发电现状的基础上,指出目前国内光伏发电产业存在的资本大量涌入,产能迅速提高并趋于过剩的问题,提出应采取宏观调控、政策引导、重点扶持等相应对策。关键词:光伏发电;光热发电;太阳能发电

Abstract :Ba sed o n the str ategy ar rang ement fo r a rising indust ries based on the 12th five-year plan outline,so lar energ y is the most potentia l one fo r developing and utilizatio n s one o f t he seven new ener g y .T he planning of do mestic solar ener gy industr y is mor e impor tant.T his pa per intr oduces the basic pr inciples and pr esent st atus of pho to voltaic po wer gener atio n and solar ther mal pow er g enerat ion .It is point ed out that w ith the cr ow ding into of for eig n capitals,,the pr oduct ion ca pacit y fast incr eases and may cause surplus.Cor r espo nding counter -measurements including macro adjustment and contr ol ,policy guidance and giv ing specia l suppo rt s have been

pro po sed .

Key words :pho tov oltaic pow er gener atio n ;solar t her mal po w er g ener ation ;so lar energ y g ener ation 中图分类号:T M 615 文献标志码:A 文章编号:1009-5306(2011)06-0024-03

收稿日期:2011-10-15

作者简介:史冬云(1969-),女,高级工程师,从事电力行业科技信息工作。

随着煤、石油等化石燃料资源的逐渐枯竭,传统发电方式需要新的绿色能源来代替。2011年3月日本大地震造成的核电危机,迫使世界各有核电国家不得不重新审视其核电发展战略;水力发电由于受到资源和季节性限制,一定程度上制约了进一步发展;而风力发电存在并网接入稳定性差等问题,短期内也很难形成一定的规模。在这种情况下,太阳能发电越来越受到重视。

中国太阳能资源非常丰富,理论储量达年1.7×1012

t 标准煤,太阳能资源开发利用的潜力非常广阔。南北和东西距离均在5000km 以上,大多数地区年平均日辐射量在4(kW ?h)/m 2

以上,西藏日辐射量最高达7(kW ?h)/m 2

,年日照时间大于2000h 。与同纬度的其他国家相比,与美国接近,比欧洲、日本优越得多,拥有巨大的开发潜能,具有得天独厚的自然条件。太阳能发电分为光伏发电和光

热发电。通常太阳能发电多指太阳能光伏发电。

1　太阳能发电技术

1.1　光伏发电技术1.1.1　基本原理

光伏电池由Si 等半导体材料制成。当太阳光照射电池时,有一部分光会被半导体材料吸收,吸收的光能将传给半导体导致电子逸出并自由流动。同时施加一个或多个电场,可以迫使由光吸收并释放的电子以一定方向流动形成电流,通过在光伏电池的顶部和底部安放金属触点,可以将电流引出以供

使用。

1.1.2　系统组成

光伏发电系统由太阳能电池方阵、蓄电池组、充放电控制器、逆变器、交流配电柜和太阳跟踪控制系

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统等构成。光伏发电系统分为独立光伏系统和并网光伏系统。独立光伏电站包括边远地区的村庄供电系统,太阳能户用电源系统,通信信号电源、阴极保护、太阳能路灯等各种带有蓄电池的可以独立运行的光伏发电系统。并网光伏发电系统是与电网相连并向电网输送电力的光伏发电系统。可以分为带蓄电池和不带蓄电池的并网发电系统。带有蓄电池的并网发电系统具有可调度性,可以根据需要并入或退出电网,还具有备用电源的功能,当电网因故停电时可紧急供电。带有蓄电池的光伏并网发电系统常常安装在居民建筑;不带蓄电池的并网发电系统不具备可调度性和备用电源的功能,一般安装在较大型的系统上。目前,按光电的规模可分:大中型光伏电站、小型光伏发电系统、太阳能建筑一体化和发电瓦等。

光伏发电系统逆变器按运行方式,可分为独立运行逆变器和并网逆变器。独立运行逆变器用于独立运行的光伏发电系统,为独立负荷供电。并网逆变器用于并网运行的光伏发电系统。逆变器按输出波型可分为方波逆变器和正弦波逆变器。方波逆变器电路简单,造价低,但谐波分量大,一般用于几百瓦以下和对谐波要求不高的系统。正弦波逆变器成本高,但可以适用于各种负荷。

接入电力系统的大中型光伏电站对电网规划、电网运行、配电网都有很大影响,因此要求大中型光伏电站具有输出有功和无功的调节能力,并在电网异常状态下起到支撑作用。光伏发电的随机出力特性是对电网造成不良影响的关键,其较小的系统惯量直接影响到电网的稳定性和故障恢复能力,由于电力电子开关器件构建的逆变器既是电能质量的干扰源,同时也可以依靠控制实现无功和谐波补偿的作用。大容量光伏发电并网的运行需要借助于净负荷的概念和准确的发电预测模型,与常规机组协作以保证供电可靠性。

1.2　光热发电系统

1.2.1　基本原理

太阳能光热发电是指利用大规模阵列抛物或蝶形镜面收集太阳热能,通过换热装置提供蒸汽,结合传统汽轮发电机的工艺,从而达到发电的目的。采用太阳能光热发电技术,避免了昂贵的硅晶光电转换工艺,可以大大降低太阳能发电的成本。而且,这种形式的太阳能利用还有一个其他形式的太阳能转换所无法比拟的优势,即太阳能所烧热的水可以储存在巨大的容器中,无日照后短时内仍然能够带动汽轮机发电。

1.2.2　系统组成

一般来说,太阳能光热发电形式有槽式、塔式,碟式(盘式)3种系统。3种系统目前只有槽式线聚焦系统实现了商业化,其他2种处在示范阶段,有实现商业化的可能和前景。3种系统均可单独使用太阳能运行,安装成燃料混合(如与天然气、生物质气等)互补系统是其突出的优点。

太阳能光热发电与现有电网匹配性好、连续稳定发电和调峰发电能力强,受到业界专家的推崇,光热的成本比较低。装机容量越大,发电成本越低,可以实现规模化,适用于大型电站。利用500℃以上熔融盐作为蓄热介质,储存的能量在1×106kW?h以上,成本比蓄电池低一个数量级。

1.2.3　国外光热发电情况

国外太阳能热发电的蓄能装置已实现产业化,1个50MW的太阳能热电站所使用的蓄热熔融盐达到3×104t的规模,这为储能技术的产业化开辟了重要战略方向。美国早在上世纪80年代就已实现太阳能热发电的商业运行。实际上,低成本、大容量的储能技术正是全球新能源产业所面临的最大技术挑战,不解决这个难题,可再生能源和智能电网的发展将面临巨大的困难。

2　国内光伏发电现状

20世纪80年代末,国内先后引进了多条太阳能电池生产线,年生产能力达4.5M W。投资主要来自中央和地方政府以及国有大型企业,实现了光伏产业的第一次跳跃性发展。21世纪初,在国际大环境、政府项目的启动和市场拉动等共同作用下,光伏产业进入快速发展阶段。2002年由国家发改委实施的“光明工程”先导项目和“送电到乡”工程以及2006年实施的送电到村工程均采用了太阳能光伏发电技术。在这些措施的引导下,中国光伏发电产业快速发展。2010年末,国内光伏电力装机容量达到893 M W,同比增长139.4%,占世界光伏电力装机容量的2.2%。

根据“十二五”规划,2015年光伏发电装机容量将达1×104M W,2020年将达5×104M W。值得注意的是,截至2010年,屋顶光伏电站的装机规模约0. 03×104M W,2015年,预计达0.3×104MW,到2020年则达2.5×104M W。分析指出,近年来国内屋顶光伏市场已逐步打开,随着政策支持力度的进一步加

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大,建设屋顶光伏电站,推广中小型光伏系统应用将逐渐成为产业发展的主流。

3　国内太阳能发电最新政策与法规

2009年国家财政部、科技部、国家能源局联合印发了《关于实施金太阳示范工程的通知》,以及具体的《金太阳示范工程财政补助资金管理暂行办法》。采取财政补助、科技支持和市场拉动方式,加快国内光伏发电的产业化和规模化发展,并计划在2～3年内,采取财政补助方式支持不低于500MW 的光伏发电示范项目,这些政策都给光伏发电产业注入了活力。

2009年,国家电网公司颁发了《光伏电站接入电网技术规定(试行)》,规定了并网光伏电站接入电网应遵循的一般原则和技术要求,并拟通过相关企业的运行,积极完善推升为行业标准。

2011年,国家发改委颁布的《产业结构调整指导目录》正式实施,在指导目录鼓励类新增的新能源门类中,太阳能光热发电被放在突出位置。同年国家发改委发布了《关于完善太阳能光伏发电上网电价政策的通知》,明确规定2011年7月1日之前和之后核准光伏发电项目的上网电价分别为1.15元/ (kW?h)和1元/(kW?h)。

4　国内太阳能发电行业存在问题与对策

4.1　对国内光伏发电应用市场缺乏理性认识

随着国家政策的明朗化和政策性扶植力度的加大,大量资本进入国内光伏发电应用市场。事实上投资回报与这一领域技术发展水平密切相关,必须有先进、成熟、可靠的技术作为后盾,否则极可能造成投资无法收回,而且投资规模越大,损失越高。因此应加强光伏发电应用市场投资风险的警示,以促进光伏发电应用市场的可持续发展。

4.2　应加强宏观引导

目前太阳能发电产业尤其是光伏产业的非正常竞争主要集中在产业链的低端,低附加值再加上恶性竞争,利润迅速减少。多晶硅环节作为整个产业链中的高端环节,在其利润率30%的情况下,光伏组件利润不足10%,而且还在持续走低。2005年多晶硅的价格为50美元/kg,2008年达到500美元/kg。2008年金融危机之后,多晶硅价格开始下跌,但目前国内多晶硅现货市场的价格仍然高于国际市场。随着国内众多多晶硅项目的投产,产能过剩将加剧光伏产业的非正常竞争。

4.3　加强环境污染和高能耗监管

太阳能发电本身是一种清洁能源,但是我国光伏产业的最大特点就是95%的原材料需要进口, 95%的太阳能电池出口,也就是说制造环节在国内,使用环节在国外。原材料在加工的过程中,存在四氯化硅等污染物的回收和再利用问题以及高能耗问题。特别是多晶硅生产过程中产生大量的废水、废液,环境污染极为严重。国内一些地方政府和环保部门为了上项目保发展而有意放松环境监管,有关部门又没有及时出台环保标准,企业为压低成本而减少污染控制投入,其结果是在国外没有产生污染的光伏产业,在国内却成为重要污染源。因此,加强政府监管,填补监管空白,是解决环境污染和高能耗问题的关键所在。

4.4　加强自主创新和长期的政策支持

目前,国内光伏企业最缺乏的就是核心技术,因此注重人才培养,循序渐进地加强自我创新是实现这一行业可持续发展的关键。国内多晶硅项目已建、在建、拟建的项目超过50个,投资规模达1300亿元,产能超过23×104t,如果国际市场出现萎缩,将出现大量产能过剩。因此,国际市场的不确定性需要国家出台长远和明确的规划以及长期的政策支持。

5　结束语

近十年来,我国光伏发电和光热发电技术迅速发展,太阳能利用在全球已占有举足轻重的地位。随着光伏发电产业的快速发展,及其产业链的复杂化和多元化,面临的挑战和机遇也将更多。根据中国的实际国情和智能电网发展的契机,制定好长期的、科学的规划,以及长期的政策支持,才能实现这一产业持续、健康、快速地发展。

(编辑　刘文千)

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(完整版)@国内外光伏发电发展现状及前景

国内外光伏发电发展现状及前景 《邓州市鑫园光伏电力开发有限公司》与国内知名专家对世界光伏产业现状及发展趋势的调查： 自1839年发现“光生伏打效应”和1954年第一块实用的光伏电池问世以来，太阳能光伏发电取得了长足的进步，但是它的发展仍然比计算机和光纤通讯要慢得多。1973年的石油危机和20世纪90年代的环境污染问题大大促进了太阳能光伏发电的发展。随着人们对能源和环境问题认识的不断提高，光伏发电越来越受到各国政府的重视，科研投入不断加大，鼓励和支持光伏产业发展的政策也不断出台。以1997年美国总统克林顿的“百万太阳能光伏屋顶计划”为标志，日本还有欧洲的德国、丹麦、意大利、英国、西班牙等国也纷纷开始制定本国的可再生能源法案，刺激了光伏产业的高速发展。 2000年以来，全球光伏产业连续6年以30%~~60%以上的速度增长，2002年全球光伏电池产量为560MW/a，到2003年已高达750MW/a,增长了34%。2004年开始，德国对可再生能源法进行了修订，新的补贴法案促成了德国光伏市场随后的爆发，随之而来的是发达国家间新一轮的政策热潮和全球光伏市场的更高速膨胀。2004年世界光伏电池年产量达到1256MW，年增长率高达68%，2005年产量达1818MW，增长率仍有45%（图1-2），2006年，美国加州州长施瓦辛格提出了要在加州实施“百万个太阳能屋顶计划”，在未来10

年内建设3000MW光伏发电系统的提案，这象征着美国光伏政策的新纪元的到来。正是由于欧洲、日本和美国强有力的政策推动，全球太阳能光伏发电系统市场才呈现出今天欣欣向荣的景象，太阳能光伏发电的前景无限光明（图1--3~~图1--7）。

太阳能光伏发电技术现状及改进措施

太阳能光伏发电技术现状及改进措施 发表时间：2019-04-29T17:17:47.357Z 来源：《基层建设》2019年第6期作者：张立 [导读] 摘要：在环境污染变得日益严重以及化石燃料资源逐渐枯竭的今天，新能源以其开发潜力大和无污染性成为化石能源的理想替代品。 中国石油天然气股份有限公司云南销售分公司 摘要：在环境污染变得日益严重以及化石燃料资源逐渐枯竭的今天，新能源以其开发潜力大和无污染性成为化石能源的理想替代品。太阳能就是一种理想的替代品，主要是太阳能的可再生性和无污染性是应对当今社会环境问题的有效解决途径。因此许多国家都加大了对太阳能光伏发电技术的研究，并出台相关鼓励政策来促进太阳能产业的发展，太阳能光伏发电在此背景下发展迅速。基于此，文章针对太阳能光伏发电技术现状及改进措施进行了分析，以供参考。 关键词：太阳能光伏发电技术；现状；改进措施 1导言 太阳能是洁净、可再生能源，是传统化石能源最为重要的替代能源之一。随着我国各项技术的不断进步以及政府扶持力度的增大，我国光伏产业将迎来飞速发展新时期。相信不久的将来，随着科技的进一步发展，太阳能光伏发电系统能像网络一样，走进千家万户，成为我国电力供应不可或缺的重要部分。 2太阳能光伏发电系统的特点与内涵 太阳能光伏发电系统是指运用系统论的基本思想方法，把光伏发电系统视为一个复杂多变的系统，此系统具有的特点是太阳能光伏发电是一种清洁高效的发电方式，具有不受地面布局和高度落差等地理因素的影响，电能转换过程简单，无废弃污染物排放的特点，应用广泛，是传统化石能源的理性替代品。在这里我们将光伏发电系统按照产生电能的流程划分为：太阳能电池板采光、光生伏打效应变光，最大功率点跟踪系统用光，电能经逆变器馈入电网等四大子系统，通过四大子系统的相互作用及有机运行，实现对太阳能的高效利用。 3太阳能光伏发电技术现状 太阳能电池的低转化率是国内外普遍存在的问题，目前最高转化率是31．1%，而且也是在试验阶段；多晶硅原料冶金硅80%产自我国，但我国的国内消耗量只占冶金硅开采中的一小部分，其余全部出口，这也与我国没有自主核心技术，无法消耗如此大产量，而且制造的产品的质量也得不到保证；现阶段我国太阳能光伏产业发展迅速，但始终存在“两头在外”的畸形产业机构。也就是我国生产的太阳能电池组件大部分用于出口国外，这些出口于国外的太阳能电池组件正好也是我国国内紧缺的资源，这就意味着我国在消耗大量能源资源且污染环境的同时却给国外输送绿色无污染的能源；在太阳能光伏发电中，功率输出的大小至关重要，但我国光伏发电产业对最大功率点跟踪系统的技术应用还存在不足；光伏发电所产生电能馈入电网时造成稳定性问题。由于光伏发电属于分布式电源的一种，随机性和扰动性大的特点导致其馈入电网会造成系统的稳定性降低，从而影响整个电网的可靠性。 4太阳能光伏发电技术改进措施 4.1利用高功率密度逆变升压设备，减少设备和材料的使用量 从光伏发电站工作的经验中来看，增加逆变器的效率提高和功率的增大，这两个方面的增加在度电成本方面就会有着下降，最高能够下降到3%到5%，形成这种效果的主要原因中主要是使用了大功率的逆变器，这种设备的使用引起相应关联材料配置发生变化。比如，在逆变器的前端，不管是增大输入的电流还是提升输入的电压，在汇流设备和电缆中都会降低电量；在逆变器的后端，不断地增大变压器的功率密度。这样的变化就会引起很大的连锁反应，在高压电缆使用电量中、监控点数中、发电单元站房数量中、高压开关设备数量中、土建工程量中，都会有着减少，这种减少就会降低度电的成本。因此在选择的逆变器中，需要选择一些有着优质质量的产品，这样它的优势就更加地突显。在现在的研究中主要是对安全可靠的大功率逆变器进行研究，在未来的研究中主要的发展方向就是高功率密度逆变器升压器。 4.2构建准确稳定的最大功率点跟踪系统用光子系统 在太阳能光伏发电系统的体系中，光伏阵列的输出功率尤为重要，但输出功率不仅与光伏阵列的内部性能有关，还与外界环境如环境的温度和太阳光照的强度等主要干扰因素呈现非线性关系。而使光伏阵列无论外界条件怎样变化，都能始终工作在最大功率附近的过程就叫做最大功率点跟踪。因此，必须要建立准确且稳定的最大功率点跟踪系统用光子系统，进而实现综合性的光伏发电系统的信息传送、交流、反馈和控制平台，增强信息传递效率和质量，确保光伏发电控制系统第一时间掌握最新的变化信息，并第一时间作出相应的处置，从而实现准确且稳定地追踪最大功率点。 4.3利用科学技术对板阵直流集电线路优化，减少线缆用量和线路的损耗 光伏的组件在光伏发电系统中，这个部分是主要的部件，光伏发电站要想实现发电的功能，就需要一定量的光伏组件来实现，光伏组件在设计安装的过程中，需要根据不同的要求进行并联和串联，这些排列实现发电的功能，在现在的新建光伏发电站中，随着建造的规模越来越大，核心部件中的电池组串也在不断的增加，就需要更多的支架来安装这些电池组串。这样就形成了不同板阵的电池组串，这些组串都需要和汇流箱连接在一起，连接需要使用导线，导线使用的量和组串的引出方式有着关联，还和汇流箱安置的地方有着直接的关系。工作中获得经验证明，在使用的导线越短，产生的损耗越少，度电的成本就会更低。但是，从实际的工作经验来看，线缆最短的组串引出方式可能并不适合整体的汇流方案，也就是说实际所需要线缆可能更长，因为发电单元中逆变升压设备的安装位置同样会对线缆长度造成影响，并且汇流的支路也不宜过多，受多方面因素的影响，很难通过简单的判断和计算来确定最佳的方案。 汇流的支路也不是越多越好，在安装的过程中还需要综合的考虑发电单元中逆变升压设备的位置，只是简单的计算和判断是无法获得最佳的方案。为了获得优化的规划布局方案，就需要使用现在的科学技术，使用电脑的仿真模仿技术进行设计，根据出线的规划和设定的汇流方案，使用电脑对各种方案中的损耗和电缆的长度实行模拟计算，要求设计的方案要尽可能的多，这样选出方案才有着最优性。使用电脑的仿真设计技术，可以有效地解决好因为人工设计中出现的偏差问题，而且使用电脑设计，在人工成本设计中就会减少，还有就是在线缆的使用率中获得了节约，把线路的损耗降到了最低。 5结论 总之，在太阳能光伏发电中，需要使用好光能，把它有效的转换为电力提供给人们使用。因此在对发电站的设备中，就需要采用一些

2019年全国光伏发电并网运行情况

2019年全国光伏发电并网运行情况 据行业统计，2019年全国新增光伏发电装机3011万千瓦，同比下降31.6%，其中集中式光伏新增装机1791万千瓦，同比减少22.9%；分布式光伏新增装机1220万千瓦，同比增长41.3%。光伏发电累计装机达到20430万千瓦，同比增长17.3%，其中集中式光伏14167万千瓦，同比增长14.5%；分布式光伏6263万千瓦，同比增长24.2%。 从新增装机布局看，华北地区新增装机858万千瓦，同比下降24.0%，占全国的28.5%；东北地区新增装机153万千瓦，同比下降60.3%，占全国的5.1%；华东地区新增装机531万千瓦，同比下降50.1%，占全国的17.5%；华中地区新增装机348万千瓦，同比下降47.6%，占全国的11.6%；西北地区新增装机649万千瓦，同比下降1.7%，占全国的21.6%；华南地区新增装机472万千瓦，同比下降5.1%，占全国的15.7%。 2019年全国光伏发电量达2243亿千瓦时，同比增长26.3%，光伏利用小时数1169小时，同比增长54小时。全国弃光率降至2%，同比下降1个百分点，弃光电量46亿千瓦时。从重点区域看，光伏消纳问题主要出现在西北地区，其弃光电量占全国的87%，弃光率同比下降2.3个百分点至5.9%。华北、东北、华南地区弃光率分别为0.8%、0.4%、0.2%，华东、华中无弃光。从重点省份看，西藏、新疆、甘肃弃光率分别为24.1%、7.4%、4.0%，同比下降19.5、8.2和5.6个百分点；青海受新能源装机大幅增加、负荷下降等因素影响，弃光率提高至7.2%，同比提高2.5个百分点。 2019年光伏发电并网运行统计数据

中国光伏发电的现状和展望

中国光伏发电的现状和展望 一、中国光伏发电的战略地位 1.1 中国的能源资源和可再生能源现状和预测； 无论从世界还是从中国来看，常规能源都是很有限的，中国的一次能源储量远远低于世界的平均水平，大约只有世界总储量的10％。图一给出了世界和中国主要常规能源储量预测。 从长远来看，可再生能源将是未来人类的主要能源来源，因此世界上多数发达国家和部分发展中国家都十分重视可再生能源对未来能源供应的重要作用。在新的可再生能源中，光伏发电和风力发电是发展最快的,世界各国

都把太阳能光伏发电的商业化开发和利用作为重要的发展方向。根据欧洲JRC 的预测，到2030年太阳能发电将在世界电力的供应中显现其重要作用，达到10%以上，可再生能源在总能源结构中占到30％；2050 年太阳能发电将占总能耗的20%，可再生能源占到50％以上，到本世纪末太阳能发电将在能源结构中起到主导作用。图二是欧洲JRC 的预测。 中国是一个能源生产大国，也是一个能源消费大国。2003 年能源消费总量约为16.8 亿吨，比2002 年增长13%，其中：煤炭占67.1%、石油占22.7%、天然气占2.8%、水电等占7.3%，石油进口达到9700 万吨。由于能源需求的强劲增长，煤炭在能源消费结构中的比例有所提高，比2002 年提高1 个百分点。图三给出了我国2003 年一次能源消费构成。

我国政府重视可再生能源技术的发展，主要有水能、风能、生物质能、太阳能、地热能和海洋能等。我国目前可再生能源的发展现状如下： 水能：我国经济可开发的水能资源量为3.9 亿千瓦，年发电量1.7 万亿千瓦时，其中5 万千瓦及以下的小水电资源量为1.25 亿千瓦。到2003 年底，我国已建成水电发电装机容量9000 万千瓦，其中小水电容量3000 万千瓦。 风能：我国濒临太平洋，季风强盛，海岸线长达18000 多公里，内陆还有许多山系，改变了气压的分布，形成了分布很广的风能资源。根据全国气象台风能资料估算，我国陆地可开发装机容量约2.5 亿千瓦，海上风能资源量更大，可开发装机容量在7.5 亿千瓦,总共可开发装机容量10 亿千瓦。目前全国已建成并网风力发电装机容量57 万千瓦，此外，还有边远地区农牧民使用的小型风力发电机约18 万台，总容量约3.5 万千瓦。

试分析我国光伏发电的现状和未来前景

试分析我国光伏发电的现状和未来前景 摘要：当今时代，人们的日常生产生活离不开电力的支持。而电力的来源目前 大多是依靠煤炭等资源进行火力发电，随着人们思想认识的层次逐渐升高，人们 开始认为通过这些不可再生能源进行发电已不是长久之计，不仅会消耗大量的地 球资源，也会产生巨大的环境破坏效果，所以运用太阳能等新型清洁资源就成为 了未来电力发展的主要依靠手段。目前的太阳能光伏发电站正在不断地发展壮大，光伏并网发电必定在未来的电力发展中占据主导位置。本文主要针对太阳能如何 进行光伏发电进行了说明，并且讨论了现阶段我国以及世界的光伏电站工作状态，最后根据光伏发电站的发展趋势对未来进行了展望。希望太阳能光伏发电系统将 为世界带来更大的福祉。 关键词：电力；太阳能；光伏发电； 相对来说，太阳是一个热量大、寿命长，对于地球有着重要影响的星体。光 伏电站正是利用了太阳传递到地球的光辐射而收集太阳能，进而转变为电能，主 要优点包括资源储量庞大、资源易获取、污染小、施工简单、光伏发电系统比较 稳定等。作为一种可再生的清洁能源，太阳能发电将会随着科学技术的发展变得 越来越普及，可以缓解巨大的能源短缺问题，改变社会的能源结构，为整个人类 社会甚至自然环境带来更加积极地变化，实现社会的可持续发展。 1太阳能光伏电站的工作方式 光伏发电是通过各种元器件的相互作用而形成的能量转化系统。其中太阳能 光伏发电主要的工作元件就是太阳能电池板，通过接收辐射到地球表面的太阳光，经过太阳能电池板半导体界面的光生伏特效应进而把太阳能转化为电能。通常情 况下，只要可以接收到太阳的光辐射就可以源源不断地产生电压和电流。此外， 相对于一些传统的发电方式，光伏电站不需要机械传动部件，可以直接实现太阳 能到电能的转换，并且太阳能电池更加便于安装和运输，为光伏电站的建立提供 了很强的灵活性。只要光伏电站的施工符合科学标准，也可以延长蓄电池和晶体 硅太阳能的使用寿命，为整个光伏电站的长久稳定提供了必要条件。 1.1太阳能光伏发电站基本组成部分 光伏电站的发电系统一般是由几个部分元器件组成的，其中主要包括： ①太阳能电池方阵：太阳能电池是光伏发电系统基本构成单位，通过收集太 阳光辐射在太阳能电池的两端分别产生异号电荷，从而产生电动势，获得电压， 实现了太阳能到电能的转化。通过太阳能电池的群组方阵可以产生足够量的电能，进而传递到蓄电池部分储存电能，以供发电站完成日常工作。 ②蓄电池组：蓄电池组存在的目的在于储存太阳能电池产生的电能，通常情 况下，蓄电池组要在光伏发电站需要的情况下随时供给电能。 ③太阳能控制设备：作为光伏电站发电系统的核心控制枢纽，需要对蓄电池 接收太阳能电池组的充电以及蓄电池对于逆变器的供电进行实时监控。 ④逆变器：主要是将太阳能电池转化的直流电再次转变为人们生产生活可用 的交流电。 1.2当前太阳能光伏发电不同的供电方式 随着太阳能光伏发电系统的进步，现今阶段大致可以将其分为独立光伏系统 和并网光伏系统。 通常情况下，对于独立光伏系统来说，应用在不能进行并网光伏发电的区域

太阳能光伏发电的现状与前景

太阳能光伏发电的现状与前景.txt心脏是一座有两间卧室的房子，一间住着痛苦，一间住着快乐。人不能笑得太响，否则会吵醒隔壁的痛苦。本文由haitaohuahua贡献 doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 太阳能光伏发电研究现状与发展前景探讨 可再生能源,包括太阳能、风能、生物质能、水能、地热能、海洋能等,是取之不尽、用之不竭、清洁环保、免费使用的能源,也是世界上最终可依赖的初级 [1] 能源。太阳能是一种清洁的可再生能源。太阳能开发利用的巨大潜力推动着太阳能光伏发电技术不断向前发展。 1893 年,法国科学家贝克勒尔发现“光生伏打效应” , 即“光伏效应”。1930 年,朗格首次提出用“光伏效应”制造“太阳能电池”,使太阳能变成电能。1954 年,恰宾和皮尔松在美国贝尔实验室首次制成了实用的单晶太阳能电池。同年,韦克尔首次发现了砷化镓有光伏效应,并在玻璃上沉积硫化镉薄膜,制成了第 1 块薄膜太阳能电池。随着世界经济的不断发展,全球能源短缺、环境污染等问题日益严重,可再生能源的应用受到了各国的普遍关注。太阳能光伏发电作为可再生能源利用的重要组成部分,得到了众多国家政府的大力扶持。20 世纪 70 年代以来,美国、德国、日本等国政府陆续出台相关政策,加大太阳能光伏发电产业的发展力度,使得世界光伏发电产业高速发展。 1997—2007 年,太阳能电池的产量由 125.8MW(该功率为峰值功率,下同)增加到 4 000. 05MW,年平均增长率高达 41.3%。根据欧盟联合研究中心的预测,到 2030 年太阳能光伏发电在世界总电力供应中将达到 10%以上, 到 2040 年这一比例将达到 20%以上,在不远的未来将成为世界能源供应的主体。 [2] 1 太阳能光伏产业的发展现状 在技术进步和相关鼓励政策的双重推动下,太阳能光伏产业自 20 世纪 90 年代后期进入了快速发展时期。截止 2007 年底,世界累计生产了 12. 64GW 太阳能 [3] 电池,由此推断,光伏发电的实际总装机应该接近 12GW 。欧洲光伏市场是世界最大的光伏市场,而且在持续增长。其中,德国光伏市场份额全球最大, 2006 年占 51. 0%, 2007 年占 46. 99%。亚洲光伏市场近几年有所萎缩(主要由于亚洲拥有最大光伏市场的日本结束了光伏补贴政策,导致市场发展滞后),我国光伏市场份额更小。2006 年、2007 年亚洲太阳能电池产量约占世界电池产量的 65%。由此可见,亚洲是太阳能电池的主要生产和输出地区。亚洲的太阳电池生产主要集中在中国大陆、中国台湾和日本。2007 年中国大陆太阳能电池产量达到 1 088MW,占全世界太阳能电池产量的 27. 2%。从产量看,我国已经成为太阳能电池的第一生产国。 2 太阳能光伏发电的原理 光伏发电的基本原理如图 l 所示。半导体材料组成的 PN 结两侧因多数载流子(N 区中的电子和 P 区中的空穴)向对方的扩散而形成宽度很窄的空间电荷区 w, 建立自建电场 Ei。它对两边多数载流子是势垒,阻挡其继续向对方扩散,但它对两边的少数载流子(N 区中的空穴和 P 区中的电子)却有牵引作用,能把它们迅速拉到对方区域。稳定平衡时,少数载流子极少,难以构成电流和输出电能。但是, 当太阳光照射到 PN 结时,如图 l(a)、(b)所示,以光子的形式与组成 PN 结的原子价电子碰撞,产生大量处于非平衡状态的电子-空穴对,其中的光生非平衡少数载流子在内建电场Ei 的作用下,将 P 区中的非平衡电子驱向 N 区,N 区中的非平衡空穴驱向 P 区,从而使得N 区有过剩的电子,P 区有过剩的空穴。这样在 PN 结附近就形成与内建电场方向相反的光生电场 Eph。光生电场除一部分抵消内建电场外,还使 P 型层带正电,N 型层带负电,在 N 区和 P 区之间的薄层产生光生电动势。当接通外部电路时,就会产生电流,输出电能。当把众多这样小的太阳能光伏电池单元通过串并联的方式组合在一起构成光伏阵列,就会在太阳能作用下输出足够 [4] 大的电能。 3 太阳能光伏发电的几个关键问题

国内外光伏发电的比较及一个精典案例

常州天合光能在国外有很多电站的运作经验，但天合大多扮演组件供应商和股权投资商两个角色。在西宁的一次光伏论坛期间，天合副总裁朱虞对国内外光伏电站进行了一番对比（见图1——图3）。对于国内外光伏电站运作模式上，朱总讲道，欧美的太阳能电站项目模式较成熟，项目开发商多为EPC（对工程负责进行“设计、采购、施工”，与通常所说的工程总承包含义相似）公司，这类公司没有自己的产品，只是具备工程设计、安装资质，完全采购系统所需材料，但是电站的开发权往往由EPC公司掌控，其他企业如果想参与项目的投资，需要很好的谈判能力。相比较而言，中国的电站多为政府主导，在EPC方面都由中国公司完成，但是目前还没有很好的示范案例。而且欧美每个电站都必须是一个独立的公司，而该公司所需要具备的所有许可证和合同的取得比较困难，往往掌握在不同人的手里。而项目开发商需要从各个渠道购买或获得这些必要的证书和文件。在电站并网后的操作上，欧美的电站可以选择长期持有或转卖，而中国目前还没有此类成熟的模式，所以朱总建议，欧美电站的运作模式较为复杂，对海外参与者设置的门槛较高，中国企业要想进入欧美市场，首先需要具备很强的自身素质并通过不断的探索，才能打入欧美的下游市场。 上图为国内外光伏发电政策对比。

图1：欧洲太阳能电站运作模式。欧洲电站的运营模式比较成熟，一般来说系统安装商通常扮演项目开发商和集成商的双重角色。

图2：美国太阳能电站运作模式。美国遵循的是PPA（能源采购协议，在特定的时间内按照固定好的价格购买），投资人一般是银行或者是电力公司、系统安装商、电力/光伏系统购买人（电力公司或系统开发商）。中国企业可以扮演系统开发商和系统安装商（维护运营）。 图3：中国太阳能电站运作模式。一般由国家或地方发改委策划项目，然后通过招标公司进行招标；股权投资方参与投标，方式可以是单独投标或者联合投标；目前参与电站投资项目的公司既包括传统的电力公司，也包括地方性的能源公司和光伏企业；投标公司自筹资金进行项目建设，运营维护由项目公司承担或外包。 从以上运作模式的差异，可以给中国光伏企业一个这样的启示：欧美很多EPC公司在这次的金融风暴中纷纷倒闭，一个很重要的原因就是他们没有自己的实体产品。另外，欧美的太阳能发电市场从来不是一个价格厮杀的市场，而是在公平的市场竞争环境和政府补贴机制下，自由竞争的市场。作为想要跻身欧美太阳能发电领域的中国光伏企业，需要提高自身的标准、提高产品质量、完善竞争机制，为国内电站运营模式的确立，提供一个成熟、合理的竞争环境。

国内外光伏发电发展现状及前景

研究光伏发电发展现状及前景 摘要 2000年以来，全球光伏产业连续6年以30%~~60%以上的速度增长，2002年全球光伏电池产量为560MW/a，到2003年已高达750MW/a,增长了34%。2004年开始，德国对可再生能源法进行了修订，新的补贴法案促成了德国光伏市场随后的爆发，随之而来的是发达国家间新一轮的政策热潮和全球光伏市场的更高速膨胀。随着全球经济化和世界人口的发展要求更多的能源来满足经济和人口发展的需要。但石油、煤炭等不可再生能源储量的不断减少，新能源还在探索阶段，同时对太阳能电池板生产工艺和太阳能组件的加工流程进行描述，并对未来我国太阳能发电进行了展望。 关键词：能源危机，光伏发电，单晶硅，太阳能电池板 英文题目

The current situation and the future photovoltaic power generation Every revolution in the world are closely related with energy. As the global economic and the world population development requires more energy to meet the needs of the development of economy and population. But oil, coal and other non-renewable energy reserves, new energy is dwindling in exploration stage, plus fossil energy exploitation improper, will cause the energy crisis. This paper summarizes the current status quo, the global energy for power and solar power, and in recent years the ease of solar photovoltaic power generation of state strongly support, showed the importance of photovoltaic power generation with good prospect, introduces in detail the monocrystalline silicon solar energy cell production process and production process, discusses the nanometric simultaneously on the solar panels production process and solar energy components processing flow description, and the future was prospected in solar power. KEY WORDS:The energy crisis, photovoltaic energy, monocrystalline silicon, solar panels 目录 一、国内能源危机……………………………………………… 二、光伏发电对能源的缓解……………………………………. 三、国内太阳能的发展……………………………………….. 四、世界光伏发电的高速发展主要表现………………………

光伏发电技术现状_存在问题及对策_史冬云

光伏发电技术现状、存在问题及对策 Phot ovolt aic Pow er GenerationT echnology and Its Current St at us, Problems and Count er -measurements 史冬云1,刘劲松2,白晓威 3 (1.吉林省电力有限公司电力科学研究院,长春　130021;2.大唐长山热电厂,吉林　松原　131109; 3.国电吉林龙华吉林热电厂,吉林　吉林　132021) 摘　要:根据“十二五”规划纲要提出发展新兴战略产业布局,新能源作为七大新兴战略产业之一,其中的太阳能开发利用最具发展潜力,国内太阳能发电产业发展规划显得尤为重要。在介绍光伏发电和光热发电的基本原理,以及国内光伏发电现状的基础上,指出目前国内光伏发电产业存在的资本大量涌入,产能迅速提高并趋于过剩的问题,提出应采取宏观调控、政策引导、重点扶持等相应对策。关键词:光伏发电;光热发电;太阳能发电 Abstract :Ba sed o n the str ategy ar rang ement fo r a rising indust ries based on the 12th five-year plan outline,so lar energ y is the most potentia l one fo r developing and utilizatio n s one o f t he seven new ener g y .T he planning of do mestic solar ener gy industr y is mor e impor tant.T his pa per intr oduces the basic pr inciples and pr esent st atus of pho to voltaic po wer gener atio n and solar ther mal pow er g enerat ion .It is point ed out that w ith the cr ow ding into of for eig n capitals,,the pr oduct ion ca pacit y fast incr eases and may cause surplus.Cor r espo nding counter -measurements including macro adjustment and contr ol ,policy guidance and giv ing specia l suppo rt s have been pro po sed . Key words :pho tov oltaic pow er gener atio n ;solar t her mal po w er g ener ation ;so lar energ y g ener ation 中图分类号:T M 615 文献标志码:A 文章编号:1009-5306(2011)06-0024-03 收稿日期:2011-10-15 作者简介:史冬云(1969-),女,高级工程师,从事电力行业科技信息工作。 随着煤、石油等化石燃料资源的逐渐枯竭,传统发电方式需要新的绿色能源来代替。2011年3月日本大地震造成的核电危机,迫使世界各有核电国家不得不重新审视其核电发展战略;水力发电由于受到资源和季节性限制,一定程度上制约了进一步发展;而风力发电存在并网接入稳定性差等问题,短期内也很难形成一定的规模。在这种情况下,太阳能发电越来越受到重视。 中国太阳能资源非常丰富,理论储量达年1.7×1012 t 标准煤,太阳能资源开发利用的潜力非常广阔。南北和东西距离均在5000km 以上,大多数地区年平均日辐射量在4(kW ?h)/m 2 以上,西藏日辐射量最高达7(kW ?h)/m 2 ,年日照时间大于2000h 。与同纬度的其他国家相比,与美国接近,比欧洲、日本优越得多,拥有巨大的开发潜能,具有得天独厚的自然条件。太阳能发电分为光伏发电和光 热发电。通常太阳能发电多指太阳能光伏发电。 1　太阳能发电技术 1.1　光伏发电技术1.1.1　基本原理 光伏电池由Si 等半导体材料制成。当太阳光照射电池时,有一部分光会被半导体材料吸收,吸收的光能将传给半导体导致电子逸出并自由流动。同时施加一个或多个电场,可以迫使由光吸收并释放的电子以一定方向流动形成电流,通过在光伏电池的顶部和底部安放金属触点,可以将电流引出以供 使用。 1.1.2　系统组成 光伏发电系统由太阳能电池方阵、蓄电池组、充放电控制器、逆变器、交流配电柜和太阳跟踪控制系 ? 24?

太阳能光伏发电的现状与发展

太阳能光伏发电的现状与发展 摘要： 太阳能光伏产业近年来发展迅速，从大型的光伏发电机组到太阳能光伏电池，各国对光伏产业的重视程度也日益上升；光伏发电的原理与应用；总结了光伏发电的成本；预测了国内外光伏产业的现状与发展趋势。 前言: 传统的燃料能源正在一天天减少，对环境造成的危害日益突出。全世界都把目光投向了可再生能源，希望可再生能源能够改变人类的能源结构。丰富的太阳能是取之不尽、用之不竭的、无污染、廉价、人类能够自由利用的能源。其中，光伏发电是近些年来发展最快，也是最具经济潜力的能源开发领域。太阳能每秒钟到达地面的能量高达80万千瓦，假如把地球表面0.1%的太阳能转为电能，转变率5%，每年发电量可达5.6×1012千瓦小时，相当于世界上能耗的40倍。从美国贝尔实验室第一块结晶体硅太阳电池的产生，到现在国防、民用的大量应用，近几年国际上光伏发电快速发展，世界上已经建成了多座兆瓦级光伏发电系统。 光伏发电系统主要由太阳能电池、蓄电池、控制器和逆变器构成。光伏发电系统可分为独立太阳能光伏发电系统和并网太阳能光伏发电系统：独立太阳能光伏发电是指太阳能光伏发电不与电网连接的发电方式，典型特征为需要蓄电池来存储能量，并网太阳能光伏发电是指太阳能光伏发电连接到国家电网的发电的方式，成为电网的补充。 国内外研究现状： 国内 中国光伏发电产业于20世纪70年代起步，90年代中期进入稳步发展时期。太阳电池及组件产量逐年稳步增加。经过30多年的努力，已迎来了快速发展的新阶段。在“光明工程”先导项目和“送电到乡”工程等国家项目及世界光伏市场的有力拉动下，我国光伏发电产业迅猛发展。 我国太阳能资源非常丰富，从全国太阳年辐射总量的分布来看，青藏高原和西北地区、华北地区、东北大部以及云南、广东、海南等部分低纬度地带均为太阳能资源丰富或较丰富的地区。 我国太阳能发电产业的应用空间也非常广阔。第一，我国有荒漠面积100余万平方公里，主要分布在光照资源丰富的西北地区，如果利用荒漠安装并网太阳能发电系统则可以提供非常可观的电量。第二，太阳电池组件不仅可以作为能源设备，还可作为屋面和墙面材料，既供电节能，又节省了建材，具有良好的经济效益。第三，迄今我国边远地区仍有较多居民尚未用电，如果单纯依靠架设电网供电，则成本高，建设周期长，不经济。太阳能发电无需架设输电线路，且建设周期短，可以有效解决边远地区用电的难题。 我国政府对太阳能产业也给予了充分的扶持。2006年1月，《中华人民共和国可再生能源法》正式实施，此法在资源调查与发展规划、产业指导与技术支持、推广与应用、价格管理与费用分摊、经济激励与监督措施、法律责任等方面做出了规定。随后，国家又陆续出台了《可再生能源发展专项资金管理暂行办法》、《可再生能源建筑应用专项资金管理暂行办法》等支持可再生能源发展的实施细则，使国家在可再生能源领域方面的扶持政策日趋明朗化。这一系列法律、政策无疑有力的支持了我国太阳能发电产业的发展。 近20年来，我国太阳能发电产业长期维持在全球市场1%左右的份额。2005

“农光互补”光伏项目发展现状及未来趋势

“农光互补”光伏项目发展现状及未来趋势 一、光伏与“农业”的背景 随着农业生产条件的改善，农业技术的推广应用，以及惠农政策的实施，农民的种植意识大大改善。二十一世纪的农业，将是绿色农业的革命，食品的安全性越来越受到政府和百姓的关注，社会在倡导绿色农业、绿色无公害产品之时最需要关注的应该是其根本。生态农业是指在保护、改善农业生态环境的前提下，遵循生态学、生态经济学规律，运用系统工程方法和现代科学技术，集约化经营的农业发展模式。生态农业是一个农业生态经济复合系统，将农业生态系统同农业经济系统综合统一起来，以取得最大的生态经济整体效益。它也是农、林、牧、副、渔各业综合起来的大农业，又是农业生产、加工、销售综合起来，适应市场经济发展的现代农业。 农光互补也称光伏农业，是利用太阳能光伏发电无污染零排放的特点，既具有发电能力，又能为农作物、食用菌及畜牧养殖提供适宜的生长环境。 二、“农光互补”顺势发展的原因 1、满足农作物生长需要 农作物生长需要的光与光伏发电需要不同的光波，光伏日光温室能够实现发电种植两不误。由于太阳能电池组件会造成一定的遮光，每个大棚可根据不同农作物对光的需求，采用不同的装机容量设计，满足植物光合作用对光的需求。 太阳能电池组件还能阻隔部分紫外线，反射昆虫繁殖需要的蓝紫光，可有效减少种植作物病虫害，减少农药使用量，提高种植作物品质和产量，是利用高新科技打造绿色生态农业的新模式。 2、提高土地利用率，降低光伏产业成本的需要 传统方式建设光伏电站，一般为工业用地，成本高且不符合政府合理利用资源的方针。而利用农“农光互补”项目，提高了土地利用率，符合国家倡导的绿色环保农业趋势。目前，国家大力支持发 页脚内容1

光伏并网发电系统发展前景精编

光伏并网发电系统发展前 景精编 Lele was written in 2021

题目：光伏并网发电系统应用与发展前景 专业：应用物理学 班级： 姓名： 完成日期： 摘要：本文在介绍光伏并网发电的基础上，总结了我国光伏太阳能发展的概况，并分析其发展前景和发展障碍，旨在进一步推广这种新型能源的应用。

关键词：太阳能光伏并网发电应用前景 目录 1引言 2光伏并网系统应用现状 3国内外产品比较 4光伏并网系统市场前景 5主要技术瓶颈 6国际市场前景 7国内市场前景 8结束语 9致谢 10参考文献 1引言 随着人类社会的发展，能源的消耗量正在不断增加，世界上的化石能源总有一天到达极限。同时，由于大量燃烧化石能源，全球的生态环境日益恶化，对人类的生存和发

展造成巨大威胁。在这样的背景下，太阳能作为可持续再生能源，引起人们的重视。而在我国，光伏系统的应用才刚刚起步，市场状况尚不明朗。针对这样的情况，本文针对今后发展前景广阔的并网发电系统。分析了目前光伏市场的瓶颈并预测了未来光伏发电的前景。相信作为当今发展速度最快的高新技术之一，太阳能光伏发电技术，特别是光伏并网发电技术将为今后的电力工业以及能源结构带来革命性变化。 2光伏并网系统的应用现状 目前，全球的光伏市场正处于稳定增长的阶段。在国际市场中，光伏已经分为 并网系统合理网系统两大类，1992到2006年并网系统已经达到无可争议的市场主导地位。 几年来，我国光伏产业发展十分迅速，光伏电池年产量已居世界第一，而与之相比较，我国的光伏应用产业发展十分缓慢。以2007年为例，我国当年电池产量达到1088mwp,但国内只安装了20mwp。几乎全部用于出口。可见我国真正的太阳能光伏市场还没有形成。因此，今后较长的时间里我国光伏产业的发展仍然需要政府的扶持。 3 国内外产品比较目前国际光伏发电市场上主要逆变器制造商的市场份额。 全球光伏逆变器公司市场份额

中国光伏发电的发展现状及趋势知识讲解

中国光伏发电的发展现状及趋势

中国光伏发电的发展现状及趋势 苏青峰上海联孚新能源科技有限公司 太阳能作为一种可永续利用、可再生的清洁能源，有着巨大的开发应用潜力。太阳每秒钟放射的能量大约是1.6×1023kW，其中到达地球的能量高达8×1013kW，相当于6×109t标准煤。太阳30分钟辐照地球的能量就够全世界1年的能源消耗。人类赖以生存的自然资源几乎全部转换自太阳能，人类利用太阳能的历史更是可以追溯到人类起源时代。太阳能是人类得以生存和发展所需的最基础的能源形式，从现代科技的发展来看，太阳能开发利用技术的进步有可能决定着人类未来的生活方式。 据IEA发布预测：2006年至2030年世界一次能源需求从117.3亿吨油当量增长了170.1多亿吨油当量，平均年增长45%。石油将在50年左右枯竭，天然气将在57~65年内枯竭，煤还可以供应169年。能源消耗远大于能源的供给，能源天平严重失衡，严峻的能源形势已摆在世人面前，人类正面临前所未有的能源危机。 目前，全球二氧化碳的排放量已达到300亿吨。如不加控制，将在2030年达到400亿吨，人类的生存环境面临着前所未有的挑战和危机。在已知的新能源形式中，太阳能肯定能够满足人类发展的能量需求。太阳能光伏发电的应用将能够有效降低环境污染，改善全球能源紧缺状况。当今，国家已把“节能减排、安全环保”作为“十一五”期间能源利用与发展的重点方向和目标，并列入了国家发改委“十六个重大专项”。

太阳能光伏发电技术的开发始于20世纪50年代。随着全球能源形势趋紧，太阳能光伏发电作为一种可持续的能源替代方式，于近年得到迅速发展。随着全球经济和科学技术的飞速发展，世界许多国家将光伏发电作为发展的重点，光伏产业的技术进步已经使太阳能应用成为可能，并首先在太阳能资源丰富的国家，如德国和日本，得到了大面积的推广和应用。在国际市场和国内政策的拉动下，中国的光伏产业逐渐兴起，并迅速成为后起之秀，涌现出无锡尚德、南京中电、江苏林洋、常州天合和天威英利等一大批优秀的光伏企业，带动了上下游企业的发展，中国光伏发电产业链正在形成。 随着传统能源的日益枯竭和石油价格的不断上升，以及人们对自身生存环境要求的不断提升，积极寻找新的替代能源已刻不容缓，作为无污染的清洁能源，太阳电池必将会得到迅速的发展。虽然太阳能光伏发电成本较高，但是从长远看，随着技术的进步，以及其他能源利用形式的逐渐饱和，太阳能可以在2015年之后成为主流能源利用形式，有着不可估量的发展潜力。国际经验表明，政策扶持是光伏产业发展的最主要驱动力，政府的政策导向将决定光伏产业的发展水准和市场需求，太阳能产业的发展对我们国家能源的开发和利用具有极其深远的意义。 光伏产业市场现状 在全球气候变暖、人类生态环境恶化、常规能源资源短缺并造成环境污染的形势下，太阳能光伏发电技术普遍得到各国政府的重

光伏发电并网及其相关技术发展现状和展望

光伏发电并网及其相关技术发展现状和展望 发表时间：2018-07-02T11:31:49.047Z 来源：《电力设备》2018年第7期作者：史锐秘鹏刘晓星[导读] 摘要：能源问题始终都是国际上密切关注的问题。新时代的今天，科学界以及产业界在研发与应用新能源技术中投入了很大的财力、物力以及人力资源。（国网山东省电力公司阳信县供电公司山东滨州 251800）摘要：能源问题始终都是国际上密切关注的问题。新时代的今天，科学界以及产业界在研发与应用新能源技术中投入了很大的财力、物力以及人力资源。太阳能作为一种高效的、清洁的能源，一直都是人们心中理想的能源类型。在各大理论研究体系日益完善下，光伏技术得以越发完健全。在太阳能转化成为电能中，光伏发电网并网技术发挥的力量不可磨灭。而对于光伏发电并网技术而言，其多样化的结 构对光伏企业运营工作有着新的要求。光伏发电并网作为电能输送中关键一部分，可以说其扮演着重要的角色，其是否可以安全运作影响着整个供电系统稳定运作。关键词：光伏发电；并网；相关技术；发展现状；展望引言近年来，随着社会的迅速发展，国家对电力的需求量也在逐年增加，对以化石为能源的发电类企业的环境监管离地日益增高，这使得太阳能、风能等清洁、绿色能源受到了广泛的认可与关注。当前，太阳能光伏发电技术已日趋成熟，能够实现经济与高效运行目标，有利于推动国家经济的迅速发展，并且还能够满足社会能源消耗需求，这使得光伏发电并网及其相关技术的发展成为人们高度关注的对象。 1 光伏并网发电系统的设计光伏并网发电系统是光伏发电系统中的一个重要组成部分，其运行的原理是通过逆变器来发挥作用，向着全社会供应电能。对光伏电池进行陈列，对太阳能实现收集，其设置的位置可以在建筑顶部还可以是荒漠、隔壁等环境中，从而保证太阳能充足的条件下实现光伏电池阵列。DC/DC，为功率跟踪器，此设备能够保证光伏并网发现系统中的功率保持在一定的状态中，通过蓄电池作用的发挥，保证光伏发电项目能够实现调度，最终将电能储存起来，当然同时这对于DC/AC的工作负担也相应的增加。DC/AC是指电网系统与光伏发电系统相互进行连接中所采用的逆变器，通过系统的应用实现了稳定性连接，通过大量的光伏发电项目接入其中，保证了电网实现智能化的过程，也对全社会推广太阳能资源进行提升，对传统电能面临的压力是很大程度上进行了缓解。 2 并网光伏发电系统的优势 ①能够利用清洁干净的、可再生的自然能源太阳能发电，不会耗用不可再生的且资源有限的含碳化石能源。在实际使用过程中，也不会产生温室气体与污染物，能够较好的保护生态环境，满足经济社会持续、和谐发展需求。②所发电能馈入电网，以电能为储能装置，节省了蓄电池，相比于独立的太阳能光伏系统，可节省大约35～45%的建设投资，大大降低了发电成本。同时，由于其省去了蓄电池，还可提升系统的平均无故障时间与蓄电池的二次污染。③分布式安装，就近就地分散供电，灵活的进入、退出电网，可有效增强电力系统抵御灾害的能力，改善电力系统自身的负荷平衡状况，降低线路损耗。④可发挥调峰效用。就目前情况来看，联网太阳能是世界上个发达国家在光伏应用领域中竞争发展的关键，是世界太阳能光伏发电的主要发展趋势，市场较大，发展前景十分可观。 3 光伏并网发电系统中的关键技术 3.1 并网逆变器控制技术并网逆变器可确保光伏并网发电系统的灵活性，进而使得工程的多样化需求得以满足，为太阳能始终处于最佳的转换状态提供保障。同时，逆变器还可控制光伏并网发电系统的工作模式，为电流提供直接或间接控制的方法。近年来，随着科学的迅速发展，间接与直接控制不断融合发展，较好的发挥了间接、直接电流的控制效果，弥补了双方的缺陷，融合之后的并网逆变器控制能够实时跟踪电流变化情况，以保证电流的稳定性。并网逆变器控制重点技术主要包括：①数字控制技术，该技术是并网逆变器控制技术的重要基础，是一种热电技术。②PID控制技术，其主要是采用全量、增量的方法支持逆变器的运行，此类技术相对成熟。③重复+PI混合控制技术，此类技术具有复合的特征，能够以复合的方式控制逆变器的运行，从而确保逆变器的稳定性。 3.2 最大功率点跟踪技术最大功率点跟踪技术是将光伏并网发电系统所处的环境进行确定，根据气候中的温度、湿度以及光照等因素实现对并网的调节，并根据发电系统的自身曲线特征绘制相应的过程图，根据曲线图片中显示的变化，对并网发电项目中的功率点实现跟踪的目的。最大功率点跟踪技术是否能够高效率运行与光伏并网发电项目的运行效果有很大关系，在应用中主要采用下面两种方法：（1）扰动观察法，此种方法通过扰动状态前后光伏发电系统产生的变化进行显示，将最大功率点的位置确定处理，通过扰动中电压的控制，形成电压差，最终实现对发电的扰动，确定出跟踪功率的整体状态。（2）电导增量法，这种方法通过变化量以及瞬间电导数据之间的变化情况，将光伏列阵中的一些曲线变化情况确定出来，将峰值找出，确定是否此时段处于最大值，查看电导增量检查中需要确定一个特定的阈值 E，当最大功率处于 ±E 的范围内时，即可找出并网发电的最大功率点。 3.3 并网发电功率预测并网发电功率预测，此项技术能够通过预测作用，在光伏并网发电系统运行中对可能遇到的各种干扰情况进行预测并采取相应的措施降低影响，光伏并网发电系统的整体水平通过此技术的应用能够有效得到维护。在预测并网发电功率的过程中通过间接以及直接两种方式形成，将其中可能存在的影响因素找出来，提升系统之间的转化效率，对并网发电的功率全面实现预测功能，另外将功能预测中的各项数据严格处理，实现系统的功率预测功能全面开展。 4 光伏发电并网系统发展前景近年来，随着科学技术的迅速发展，我国在光伏发电并网系统方面已经研发出了一些新型技术，在光伏发电并网系统的控制与切换方面依旧需要继续、深入研究分析。为了提升光伏发电并网系统的工作效率，必须全面掌握光伏发电并网系统的控制，并且还需妥善解决并网光伏发电系统的切换问题，以确保光伏发电并网系统能够大规模的运用于普通用户。光伏发电并网系统是太阳能发电的应用系统，具有太阳能发电系统的所有优势，但其还具备价格贵、投资高、发电量受气候变化影响等方面的缺陷，是现阶段并网光伏发电系统运行存在的主要问题，但随着日后科技的不断进步，并网光伏发电系统必将成为全民的发电系统。结束语