光伏并网发电系统应用现状与发展前景

光伏并网发电

系统应用现状与发展前景

目录

摘要 (1)

1引言 (1)

2 光伏并网系统应用现状 (2)

全球应用现状 (2)

国内应用现状 (4)

3 光伏并网逆变器技术特点 (6)

主电路结构 (6)

控制策略 (8)

国内外产品比较 (10)

4 光伏并网系统市场前景 (11)

主要技术瓶颈 (11)

国际市场前景 (12)

中国市场前景 (13)

5 结束语 (14)

6致谢 (15)

7参考文献 (16)

光伏并网发电系统应用现状与发展前景摘要：太阳能光伏发电是当前利用新能源的主要方式之一，光伏并网发电是光伏发电的发展趋势。光伏并网发电的主要问题是提高系统中太阳能电池阵列的工作效率和整个系统的工作稳定性，实现并网发电系统输出的交流正弦电流与电网电压同频同相[1-2]。最大功率点跟踪MPPT(maximum power point tracking)是太阳能光伏发电系统中的重要技术，它能充分提高光伏阵列的整体效率。在确定的外部条件下，随着负载的变化，太阳能电池的输出功率也会变化，但始终存在一个最大功率点。当工作环境变化时，特别是日光照度和结温变化时，太阳能电池的输出特性也随之变化，且太阳能电池输出特性的变化非常复杂。目前太阳能光伏发电系统转换效率较低且价格昂贵，因此，使用最大功率点跟踪技术提高太阳能电池的利用效率，充分利用太阳能电池的转换能量，应是光伏系统研究的一个重要方向。

关键词：光伏并网发电系统应用现状光伏并网逆变器技术特点最大功率点

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将达到极限。同时，由于大量燃烧矿物能源，全球的生态环境日益恶化，对人类的生存和发展构成了很大的威胁。在这样的背景下，太阳能作为一种巨量的可再生能源，引起了人们的重视，各国政府正在逐步推动太阳能光伏发电产业的发展[1]。而在我国，光伏系统的应用还刚刚起步，市场状况尚不明朗。针对这方面的空白，本文着重于今后发展前景广阔的光伏并网系统，通过对国内外市场和技术的调研，分析了目前光伏市场发展的瓶颈并预测了未来光伏发电的发展前

景。相信作为当今发展最迅速的高新技术之一，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新的变化。

2 光伏并网系统应用现状

全球应用现状

目前，全球的光伏市场正处于稳定增长阶段。据solarbuzz llc.年度pv工业报告显示，2007年世界光伏市场比2006年增长了62%，2007年一年的安装量为2826mwp。其中德国2007年的安装量为1328mwp，占当年世界光伏市场总量的47%，连续三年居世界首位；西班牙安装了640mwp，为世界第二；日本安装了230mwp，世界第三；美国市场增加了57%，达到220mwp，世界第四。表1和图1给出了2006年和2007年世界不同国家和地区的光伏市场份额[2]。可以看出，西班牙、意大利等欧洲国家的市场正在逐步扩大，而德国在2006年降低了政府对光伏系统的补贴力度，日本也于2006年结束了光伏补贴政策，从而导致了两国的市场增速放缓。中国市场也略有增加，但对于全球光伏市场来说影响甚微。

表1 2007年世界不同国家和地区的光伏市场及份额

图1 2006、2007年世界主要国家和地区光伏市场份额在国际市场中，光伏系统的应用形式主要分为离网系统和并网系统两大类，图2显示了1992年至2006年iea-pvps项目①成员国光伏系统的累计安装量。可以看到，并网系统已经毫无争议的占据了市场的主导地位，达到了90%以上，成为该领域的发展潮流。

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图2 iea-pvps项目成员国光伏系统累计安装量并网系统又分为分布式和集中式两种。分布式主要应用在城市屋顶并网、光伏建筑一体化和光伏声屏障系统等方面。种系统占地少、安装灵活、投资门槛低。与离网系统相比，因为有电网电压支撑，可以不考虑负载特性而最大化的提供功率，且省去了蓄电池降低了系统成本。在德国、日本、美国等提供上网电价补贴的发达国家，普通居民均可投资建设并获取利润。而集中式则主要指大型光伏并网电站，因为需要大量土地，一般建于大漠中，作为大电源直接向高压电网送电。由于成本较高，一般由政府出资建设。

由于欧美、日本等发达国家均实施了相应的措施鼓励居民投资屋顶光伏系统。如德国实施了《上网电价法》，政府购电的价格达到德国火电价格的十倍左右；美国则是通过抵税政策来支持企业和个人投资光伏并网系统。因此，分布式并网系统的市场份额要远远大于集中式并网系统。在iea-pvps项目成员国中就达到了14:1。

国内应用现状

近年来，我国太阳能光伏产业发展十分迅速，光伏电池年产量已位居世界第一，且年增长率达到100%～300%[2][6]。而与之相对，我国的光伏市场发展相对迟缓，甚至可以说严重落后于光伏产业的发展。图3显示了自1995年以来我国光伏市场的发展情况。可以看出，我国光伏市场的发展相当缓慢，2002～2003年国家启动“送电到乡”工程，导致安装量有所突增，2004、2005年回落到年安装量约5mwp的水平[2][7]。2006年以后，由于国家大型并网工程的促进又有所回升。以2007年为例，我国当年光伏电池产量达到1088mwp，但国内只安装了

20mwp，其余几乎全部用于出口。可见，我国真正的太阳能光伏市场还远没有形成。

图3 1995年～ 2007年我国光伏系统的年装机和累计装机容量变化截止到2007年底，我国国内光伏系统的累计安装量只有100mwp，与全球近12gwp的装机容量相比所占份额非常小。其具体分配比例如图4所示，可以看到，这些装机大部分均用于农村电气化，以解决无电地区人民的生活用电问题，而并网系统仅占到了6%[2]。

图4 截至2007年底我国光伏发电市场分配

对于我国已建成的几十个光伏并网发电系统，其安装功率从几千瓦到一兆瓦不等，其中大部分都是政府推动的示范项目。由于我国电网技术等原因，这些已建成的示范项目大部分处于试验性并网状态，大多数都安装了防逆流装置，不允许光伏电力通过电力变压器向高压电网（10kv）反送电，而只允许在低压侧（380/220v）自发自用。

总体来说，随着时间的推移，所建设并网系统的容量也在逐渐增大，目前有8座兆瓦级光伏电站正在建设之中，预计2009年底可以完工。另外，为了体现北京奥运会绿色奥运的精神，北京在国家体育中心、丰台垒球中心等奥运场馆均使用了100kwp左右的光伏并网系统，用来降低建筑物能耗。这些示范工程在促进光伏并网技术发展、降低co2排放等方面起到了很好的推动作用。但就其经济性来讲，由于当前组件价格较贵，所以还是很不划算的。以首都博物馆新馆安装的300kwp并网太阳能系统为例，总造价约2000万元人民币。而北京每天的标准

日照时间为4～5个小时，如果以事业型部门电价元/度计算，一年最多节约电费：5×300××365≈万元。回收成本共需要：2000÷≈年。而电池板的寿命一般只有20～30年，这显然是不划算的。又如深圳国际园林花卉博览园1mwp并网项目，总投资6600万人民币，而20年运营期内节约的电费只有1360万元[8]。因此，今后较长的时间内光伏并网发电仍需要政府政策的扶持才能发展。

3 光伏并网逆变器技术特点

主电路结构

光伏并网发电系统根据光伏电池模块组合方式，可分为如05所示的四种主要方式：中心集中式（图5a）、组串式（图5b）、模块集成式（图5c）和多组串式（图5d）[9]-[14]。

图5 光伏系统与组件的组合方式

中心集中式是将多个光伏模块进行串并联的排列组合然后接入到一个逆变器上。这种结构可以直接向光伏逆变器输入高电压和大电流，提高了转换效率。而且装置比较简单、成本低，适用于大型的高功率（>10kw）三相光伏并网发电系统。但其结构方式不够灵活，会产生许多电能质量问题。特别是当电池板局部受到遮挡时对输出功率的影响较大。同时，因为只有一个逆变器，其中出现任何问题都会使整个并网系统不能工作。

组串式是现阶段光伏并网逆变器主要采用的一种结构，即把每一组光伏模块串联后分别接到不同的逆变器上，分别进行mppt控制，在交流侧并联。这样可以避免不同组件上光照强度不同，甚至部分遭受阴影遮挡时带来的功率损失。同时，多个逆变器提高了系统的可靠性。该系统可以提供高压低电流输出，主要应用于

中型功率（2～3kw）单相并网发电系统。

模块集成式是在组串式的基础上，为每个光伏电池模块配备一个专属逆变器。这种设计更为灵活，适应性更强，可即插即用。不过由于逆变模块过多，其日常维护极为繁琐。一般应用于50～400wp的小功率系统[12]。

图6 光伏并网逆变器功率主电路

多组串式也是在组串式的基础上，将多个组串分别接到dc/dc变换器上从而分别进行最大功率点跟踪，之后全部输送到直流母线上，再通过逆变器送到电网中[14]。这种结构融合了组串式逆变器设计灵活、高能量输出与集中式低成本的优点，是今后光伏并网逆变结构的一种发展趋势。

逆变器的主电路结构主要分为单级式和两级式两种，具体分类如图6所示。一般来说两级式是指先通过dc/dc环节进行最大功率控制并将直流电压升到一个较高的范围，然后再通过dc/ac环节逆变到电网中去。这种电路结构比较复杂，但控制算法较易实现。单级式是指没有dc/dc环节，直接通过逆变器并网。这种系统结构紧凑、效率高，但是控制算法复杂，所有的控制算法都需要通过一个光伏并网逆变器实现。

在美国、日本等电网电压较低的地区，可避免应用boost变换器，而选择高效率的单级式光伏并网逆变器。美国电气标准从安全角度考虑要求安装光伏并网系统时需要在逆变器的输出端通过一个隔离变压器与电网相连接[10]。另外，选择隔离型变压器还可以调节电压变换范围，这样直流母线电压输入范围选择宽广，从而可以根据场地要求优化光伏阵列设计。

控制策略

光伏逆变器实现并网运行必须依赖于有效的逆变器控制策略，分为三个方面：最大功率点跟踪、并网电流控制和孤岛效应监测与保护。

(1) 最大功率点跟踪技术（mppt）

光伏阵列的输出特性具有非线性特征，并且受到光照强度、环境温度和负载情况影响。在一定的光照强度和环境温度下，只有唯一的一个电压值对应着光伏电池的最大输出功率。因此，不断的根据光照强度、环境温度等外部特性的变化来调整光伏电池的工作点，使之始终工作在最大功率点的技术称为最大功率点跟踪（mppt）技术。

目前常用的方法有：常压法、扰动观察法、电导增量法等。常压法的依据是光伏阵列在不同的工况下其最大功率点电压变化范围很小，因此可以使光伏电池的输出电压稳定在根据光伏电池标称参数计算得到的光伏阵列最大功率点电压处。该方法的优点是简单直接，但在光照强度及环境温度变化时，最大功率点的电压值会发生偏移，从而会造成一定的功率损失。

由于光伏电池最大功率点的电压与光伏阵列的开路电压的比值近似为常数，所以在实际应用中可以在光伏阵列的旁边安装一块与光伏阵列相同特性的光伏电池模块，检测其开路电压。而后按照固定系数计算得到当前最大功率点电压，以使mppt效率更高，且成本与传统常压法近似。

扰动观察法是通过周期性的增加或减少光伏阵列输出电压，同时测量其功率，寻找出光伏阵列最大功率的工作点。该方法最大的优点是结构简单、测量参数少，通过不断扰动使阵列输出功率趋于最大。缺点在于初始电压值以及跟踪步长的选取对跟踪精度和速度有较大影响；阵列在最大功点附近总是不断摆动，从而造成一定的功率损失；在光照强度快速变化的情况下会出现“误判”现象。

电导增量法是当光伏阵列输出最大功率值pmax时，在最大功率点处有，即。所以，当光伏阵列增量电导(di/du)等于瞬时电导(i/u)的负值时，说明光伏阵列工作在最大功率点。该方法控制精确，响应速度比较快，适用于大气条件变化较快的场合。但是该方法对硬件的要求，特别是对传感器的精度要求比较高，算法复杂，系统各个部分响应速度都要求比较快，因而整个系统的硬件造价也会比较高。

(2)电流控制技术

光伏并网系统的主要功能是将太阳能光伏阵列所产生的直流电直接转换成与电力公司供给的相同电压和频率的交流电，其控制方式有如一个与市电电压同步的电流控制型pwm逆变器。为了降低送入电网的电流对电网产生的电力谐波，因此送入电网的电流波形总谐波畸变率越低越好。整个控制效果如同一个输出功率因数为1的交流电源供应器。

电压源型脉宽信号调制(vs-pwm)变换器可用于交流电机调速驱动、有源滤波、pwm整流、不间断电源(ups)以及高性能光伏并网系统，这些系统的控制结构中有一个共同点是都含有一个电流反馈控制内环。因此，变换器控制系统性能的优劣主要依靠电流控制策略。相对于传统的开环电压源型pwm变换器，电流控制的pwm(cc-pwm)变换器可以有效减小输出电压和电流的纹波，降低总谐波失真率。

(3)孤岛效应检测与保护技术

由于光伏并网发电系统直接与市电相并联，因此必须具备完善的保护措施。所谓孤岛效应，是指电网中断供电时，光伏发电系统未能及时检测出电网停电状态并脱离电网，使太阳能并网发电系统和周围的负载组成一个不受电力公司掌控

的自给供电孤岛。孤岛运行状态会带来安全隐患，从用电安全和用电质量方面考虑，是不允许出现的。

目前比较有效的方法有：主动频移法、主动相移法、无功补偿法等[16]。当前孤岛效应检测技术主要朝两个方向发展：一是检测指标的研究，也就是定义更为有效的量测参数作为判断市电断电的依据，这其中包括：电压、频率、相位、波形失真、负载阻抗变化等等；二是判断方法的改善，当可依据的断电检测指标增加时，可以发展成以经验法则为基础的智能型控制、有功功率正反馈、无功功率正反馈等方法，以便快速检测出孤岛效应。

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如图7所示。

图7 全球光伏逆变器公司市场份额

而在我国，由于目前还没有发布《上网电价法》这类具体实施细则，只在边远无电地区推行离网式光伏户用系统用以解决离大电网较远的农牧民的基本生活用电问题；并网系统则基本是政府推动的应用示范项目。所以，我国国内的大部分厂家仅生产几瓦至几百瓦的户用离网系统和太阳能路灯、水泵之类的小型系统，而研发和制造并网逆变器的厂家并不多。

从整个光伏逆变器行业来看，大部分企业生产的并网逆变器会配备变压器，这主要是从安全角度考虑，使电网侧与电源侧不共地。而像德国的sma等大公司可生产不使用变压器的高效产品，但其中都会安装享有专利的并网保护装置，以保证并网安全。在价格方面，各公司产品售价高低不等，但总的来说其性能与价

格呈正比的关系，平均售价约元/w。总的来说，大部分公司光伏并网逆变器的利润率都已经超过了100%。

目前国内的光伏市场主要集中在西部无电地区户用离网系统的应用，大部分国内公司主要偏重在离网控制器和逆变器的生产销售上。而并网逆变器则主要用于政府工程项目和西部一些私营企业的备用电源，市场需求十分有限。所以有相当一部分产品用于向国外出口或卖给系统承包商间接出口。

4 光伏并网系统市场前景

目前，我国光伏产业十分兴旺，容易令人产生形势一派大好的错觉。但是必须看到，中国光伏市场的缺失给我国的光伏产业带来了很大隐患。下面从技术和市场两个方面阐述目前面临的主要问题。

主要技术瓶颈

提到光伏系统的技术问题，其源头是高纯硅的提纯技术，以及如何减少单个电池片所使用的硅材料。而这里主要讨论光伏逆变器的技术问题：

(1)逆变器效率需要进一步提高。目前国际上逆变器产品的最高效率可以达到98%，但一般维持在95%左右，有些逆变器效率还会更低。如何通过减小开关管频率或其他途径减小逆变器损耗是一项很重要的课题。

(2)如何通过光伏电池模块的组合，发展新的拓扑结构以提高mppt的跟踪效率也是今后需要进一步研究的问题。目前流行的组串式拓扑结构和多组串式结构可以根据不同电池板上的光照不同分别进行mppt控制以提高效率，但这同时会带来成本的增加。

(3)随着光伏并网系统安装数量的增多，电网对其并网谐波的要求必然会越来越严格。目前一般产品的thd能够达到4%以下。如何进一步降低谐波仍有待研究。

(4)对于离网系统，由于目前还没有光伏系统专用的深放电、长寿命铅酸电池，一般电池的使用寿命在2～3年左右，经常更换蓄电池，使成本进一步提高。因此尽快研发出长寿命电池和通过系统控制满足蓄电池充放电的要求是今后离网系统需要着力解决的问题。

(5)可靠性仍然是制约光伏发电系统发展的重要问题。一些农村用的光伏路灯，其平均故障率（一年内发生故障的设备/总运行设备）达到了21％，致使使用单位不敢再用。其主要是参数匹配不恰当、保护功能不善等原因所致。

国际市场前景

就目前世界形势来看，光伏并网发电已经成为太阳能发电的主流趋势。特别是单相3～5kwp的屋顶并网系统，以其投资门槛低、收益好，获得了德国等实施了《上网电价法》的国家居民的青睐。

可以预计，今后的国际市场中，光伏系统90%以上的应用形式是以光伏电站为代表的大型并网电站和以屋顶并网系统为代表的小型光伏并网系统。而光伏建筑一体化由于专用建筑材料的限制还不会有太大规模的应用，离网系统则只是作为边远地区居民、手机基站、灯塔等不便接线地区的电源设备，市场需求比较固定，不会有太多的增加。

在技术上，今后主电路拓扑会以组串式和多组串式这种安装灵活的结构形式为主。逆变器所用器件以igbt为主，10kw以下一般会使用ipm模块。逆变设备总体上向着低成本、高效率、小型化、更通用、更安全的方向发展。

中国市场前景

对于国内光伏产业两头在外的局面，加速开拓国内市场是发展我国光伏产业的关键问题。但目前拉动内需、发展光伏市场的前景还不明朗，《可再生能源法》对光伏市场的驱动力量还十分有限。

其中制约光伏发电发展最主要的原因就是成本太高，我国的经济还没有达到日本和欧洲等发达国家的水平。虽然政府已经意识到能源替代的重要性，但我国当前的首要任务依然是发展经济，消除贫困。毕竟中国尚有2365万人年均收入低于683元的国家贫困线，按照国际通行的日消费1美元的标准，中国的赤贫人口有亿[18]。所以我国目前的基本政策还是以经济建设为中心。节能减排固然重要，但在光伏发电成本仍居高不下的时候是难以全面开展光伏发电项目的。这一点从目前光伏项目的工作重心偏重在农村电气化上也可以看出。

总的来说，我国太阳能发电的政策体系还不完善，经济激励力度较弱，相关政策之间缺乏协调，政策的稳定性差，还没有形成支持光伏发电持续发展的长效机制。虽然国家对光伏系统的发展逐步加大了支持力度，但由于没有建立起强制性的市场保障政策，无法形成稳定的市场需求，可再生能源发展缺少持续的市场拉动。

就我国的形势来说，由于目前光伏发电成本仍然是常规发电的8～10倍，如果不采取特殊措施，而只依靠技术进步，光伏发电成本到2050年左右才能接近当时常规发电成本水平[20]。也就是说，如果政府不采取措施，在未来相当长的一段时间内光伏发电在中国难以走向市场。当前，我国一些专家呼吁政府效仿德国推行《上网电价法》的呼声很高。但到目前为止仍然难以知道我国推行《上网电价法》的具体时间表。从当前的市场和技术的发展来看，今后我国的光伏市场

有以下两种发展趋势：

(1)悲观估计

如果近几年没有出台切实可行的《上网电价法》。那么我国光伏市场的需求只会在政府项目的推动下缓慢发展。主要应用形式会有三种：第一是光伏系统政府示范工程，主要会用到10kwp～1mwp的光伏并网系统。第二是农村电气化的推动，继续发展户用10wp～50wp的离网系统和太阳能路灯。第三是西部一些缺电地区的企业安装光伏备用电源，即当电网正常供电时，光伏发电系统也正常发电以降低该企业的市电消耗量；当电网出现故障时，自动切换为离网模式向企业供电。由于没有体制保障，这三种形式的市场需求都不会很大，最终会导致大部分光伏电池和逆变器生产企业依靠出口生存。

(2)乐观估计

如果我国于近年实施了《上网电价法》等一系列扶持政策。那么这将会是对我国光伏市场的一个重大刺激，光伏系统并网数量必然会迅速增加，我国各类系统市场份额有可能接近日本、德国等发达国家水平，城镇光伏市场会大幅度增长。农村离网系统也会得到一定的发展，但由于当地经济条件所限，所安装的系统均在20wp左右的水平，所以农村光伏发电市场需求仍然有限。

5 结束语

尽管光伏发电应用发展的道路会有一些曲折，但是其总的前景还是非常乐观的。太阳能取之不尽，用之不竭。随着经济与技术的进一步发展，太阳能光伏发电在不远的将来必将走向千家万户。

6致谢

在论文即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到论文的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意！

参考文献

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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

光伏逆变器行业现状及发展趋势前景

一、光伏逆变器产业链结构分析 图表光伏发电用逆变器产业链结构 资料来源：产研智库 一、上游原材料 逆变器企业主要外购产品包括各种电子元器件、结构件、电气元器件、电线电缆等。 逆变器的主功率元件的选择至关重要，使用较多的功率元件有达林顿功率晶体管（BJT），功率场效应管（MOSFET），绝缘栅晶体管（IGBT）和可关断晶闸管（GTO）等，在小容量低压系统中使用较多的器件为MOSFET，在大容量系统中一般均采用IGBT模块，而在高压特大容量（1000KVA以上）系统中，一般均采用IGCT、GTO等作为功率元件。 图表光伏发电用逆变器主要原料 资料来源：产研智库 二、下游需求领域 图表光伏发电逆变器国内主要应用领域

资料来源：产研智库 三、产业链各环节传导机制 光伏逆变器上游为电力电子元器件、微电子芯片、集成电路、电力电容器、电抗器、变压器、机柜、机箱壳体制造等行业。该行业与上游行业的关联性较低，上游行业的影响主要体现在本行业采购成本。 逆变器行业与下游行业的发展密切相关，下游行业对本行业的发展具有较大的牵引和驱动作用，国家光伏项目建设与投资是决定本行业未来需求的重要部分，其需求变化直接决定了本行业未来的发展状况。 二、国外光伏逆变器市场格局 光伏逆变器的主要厂商分布在光伏安装的主要区域，包括德国、中国、美国等地。2015年，全球逆变器的主要产能集中在德国、中国、美国，其中SMA、阳光电源、华为占据前三位。国外厂商逆变器项目经验丰富，产品质量高，成本也相对较高。国内自主研发的光伏逆变器，成本较低、售后服务效率更高。从地域来看，预计未来新增光伏逆变器需求将主要来自美国、日本和中国等新兴市场国家。 2015年全球逆变器市场格局在领先厂商之间日趋巩固。全球逆变器需求在2015年上涨了33%，排名前10的光伏逆变器厂商市场份额提高到了75%，产业集中度不断提高，全球光伏逆变器出货量达2010年以来的最高值。 德国SMA继续保持其2015年全球最大光伏逆变器供应商的地位，但在出货量上继续损失市场份额。虽然SMA仍然在光伏逆变器收入上处于全球领导者地位，但其从逆变器出货排行榜流失的全球需求已转向中国。2015年出货量前十名厂商中有四个是中国企业，其中华为出货量领先。SMA业绩提升的主要得益于美国和其他快速增长的公用事业规模市场，该公司还更新了其逆变器产品组合，表示其在住宅、商业和公用事业规模市场都有竞争力产品推出。 图表2015全球10大光伏逆变器厂商出货量排名

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

2018年度国内光伏产业发展现状分析及未来发展前景预测(附图)

2018 年中国光伏产业发展现状分析及未来发展前景预测(附图) 1、行业概况 能源与环境问题是制约世界经济和社会可持续发展的两个突出问题。工业革命以来，石油、天然气和煤碳等化石能源的消费剧增，生态环境保护压力日趋增大，迫使世界各国必须认真考虑并采取有效的应对措施。节能减排、绿色发展、开发利用各种可再生能源已成为世界各国的发展战略。 (1) 全球光伏产业呈现爆发性增长太阳能属于可再生能源的一种，具有储量大、永久性、清洁无污染、可再生、就地可取等特点，因此成为目前人类所知可利用的最佳能源选择。自上世纪五十年代美国贝尔实验室三位科学家研制成功单晶硅电池以来，光伏电池技术经过不断改进与发展，目前已经形成一套完整而成熟的技术。随着全球可持续发展战略的实施，该技术得到了许多国家政府的大力支持，在全球范围内广泛使用。尤其在二十一世纪，光伏产业以令世人惊叹的速度向前发展。2000年至2016年间，全球累计装机容量自1,250MW增至304,300MW,年复合增长率 高达%。 (2) 光伏产业的格局从欧洲一枝独秀发展为全球百家齐放 2000年，德国颁布《可再生能源法》(EEG),为德国光伏产业的快速发展奠定了坚实的法律基础。2004 年，德国对《可再生能源法》进行首次修订，大幅提高了光伏电站标杆电价的水平，收益率的突升使得资本涌入，带动了德国光伏产业快速发展，并引领了全球光伏数十年。2000 年至2012 年，以德国、意大利、西班牙三国为代表的欧洲区域成为全球光伏装机需求的核心地区。受2011 年末欧债危机爆发的影响，以德国、意大利为代表的欧盟各国迅速削减补贴，欧洲需求迅速萎缩，全球光伏发电新增装机容量增速放缓，光伏产业陷入低谷。2013 年，中国以国务院24 号文为代表的光伏产业支持政策密集出台，配套措施迅速落实，中国因此掀起光伏装机热潮。日本也于2013 年出台力度空前的光伏发电补贴政策，全球光伏市场迅速升温，光伏产业从依赖欧洲市场向全球化迈进。自2013 年以后，中国、日本、美国三国接过了欧洲的接力棒，成为全球光伏装机的主要增长区域，市场份额持续攀升。2016年，全球光伏新增装机容量约73GW其中中国、美国、日本、欧洲、 印度4GW。欧洲等传统市场的份额逐步向中国、美国、印度等市场转移，一批新兴市场，如印度、 南非、智利正在加速发展。海外新兴市场的崛起使得光伏产业从依赖欧洲市场向全球化迈进。 (3) 中国光伏产业几经曲折，目前已经形成成熟且有竞争力的光伏产业链，在国际上处 于领先地位中国光伏制造业在欧洲光伏装机量快速增长的背景下，迅速形成规模。2003 年 至2007 年间，我国光伏产业的平均增长率达到190%。2007 年中国超越日本成为全球最 大的光伏发电设备生产国。中国光伏产业产能巨大，但“两头在外” 即太阳能级高纯度多晶硅原料依赖国外市场供应，而生产的太阳能电池及组件产品严重依赖国外消费市场的状况为行业快速发展埋下了巨大的隐患。2008 年，全球金融危机爆发，光伏电站融资困难，欧洲需求减退，中国的光伏制造业遭到重挫，产品价格迅速下跌。2009?2010年期间，在全 球市场回暖及国家 4 万亿元救市政策的刺激下，中国掀起了新一轮光伏产业投资热潮。2011 年末受欧债危机爆发影响，欧洲需求迅速萎缩，全球光伏发电新增装机容量增速放缓。而上一阶段的投资热潮导致我国光伏制造业产能增长过快，中国光伏制造业陷入严重的阶段性产能过剩，产品

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。

分析中国光伏行业的现状及发展前景

分析中国光伏行业的现状及发展前景 我国光伏产业近几年来经历了缓慢---快速---爆炸式的发展过程，产业规模不断扩大，无论在核心技术、产品制造 、设备，还是在市场开发、安装与服务等方面，都具有了一定自主知识产权的产业链，有些已达到国际领先水平，在国际市场上占有举足轻重的地位。截至2010年，在海外上市的光伏企业已有16家；全球光伏电池组件及多晶硅产量前10强中我国分别占了4家。此外，随着国际化步伐的加快，已有多家国内企业陆续在美国、加拿大等地建立工厂，质优价廉的光伏产品为全球光伏产业快速发展做出了巨大贡献。这是我们光伏产业对中国制造业的一个贡献，它给了世界一个重新认识中国制造业的机会。 总的来说，我国目前光伏产业发展呈现出以下几个特点： 一、产业规模大、技术薄弱、发展不协调 目前，中国已成为太阳能光伏发电的重要生产基地，并逐步形成了高纯多晶硅制造、硅锭、硅片生产、太阳能电池制造、光伏组件封装以及光伏系统应用等环节的产业链，产生了一批领先国际的大型太阳能电池生产企业。虽然中国太阳能光伏产业规模目前居全球第一，但产业链发展不协调，有的产业供大于求，有的产业供不应求。加之产业整体技术薄弱，在整个光伏产业链技术壁垒最大的多晶硅生产中，国外的主要厂商采用的是闭式改良西门子方法，而这项技术在我国尚属空白。中国的多晶硅生产企业使用的多为直接或间接引进的俄罗斯多晶硅提纯技术，其生产成本高、耗能高，在整个国际竞争中处于劣势。 二、设备靠进口、产品靠出口、发展受制约 我国光伏产业发展的关键技术设备、市场需求、原料均来自国外。晶体硅太阳能电池生产线的高端设备仍需进口，薄膜太阳能电池主要生产设备同国外还有较大差距；部分太阳能电池用配套材料有超过五成要依赖进口，目前国内光伏发电的总装机量仅有全球装机总量的1%，与国内光伏产业的强大产能差距甚远。我国太阳能电池约90%还要依赖出口。由此，造成了原料、产品两头在外的局面，致使制约了我国光伏产业的快速发展。 三、产业迅速崛起、发展显现、竞争激烈 当前我国光伏产业发展迅速，已呈现区域化、集群化，临近企业之间形成产业链互补和经济合作，产业竞争力实现

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

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

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………………………

中国太阳能光伏产业发展现状及未来发展趋势

中国太阳能光伏产业发展现状及未来发展趋势 来源：CSIA 类历史上从未有如2009 年底哥本哈根会议那样的事件，会使“节能减排”、“低碳”等字眼如此深入人心，全球经济的发展方向和导航标也已然转向了低碳经济。太阳能作为一种清洁的可再生能源，是未来低碳社会的理想能源之一，当下正越来越受到世界各国的重视。产业概况太阳能光伏产业链是由硅提纯、硅锭/硅片生产、光伏电池制作、光伏电池组件制作、应用系统五个部分组成。在整个产业链中，从硅提纯到应用系统，技术门槛越来越低，相应地，企业数量分布也越来越多，且整个光伏产业链的利润主要是集中在上游的晶体硅生产环节，上游企业的盈利能力明显优于下游。 全球太阳能光伏产业发展现状全球太阳能光伏产业发展现状CSIA 最新研究报告称，目前太阳能电池主要分为单晶硅电池、多晶硅电池和薄膜电池三种。单晶硅电池技术成熟，光电转换效率高，但其生产成本较高，技术要求高；多晶硅电池成本相对较低，技术成熟，但光电转换效率相对较低；而薄膜电池成本低，发光效率高，但目前其在技术稳定性和规模生产上均存在一定的困难。随着技术的进步，未来薄膜电池会有更好的发展前景。 在各国政府的大力支持下，太阳能光伏产业得到了快速的发展。2006 年至2009 年，太阳能光伏电池产量的年均增长率为60%。由于受到2008 年金融危机的影响，2009 年前两个季度光伏电池产量的增长速度有所放缓，但随着2009 年下半年市场需求的复苏，2009 年全年的太阳能电池产量达到了10431MW，比2008 年增长42.5%。 年全球太阳能电池产量点击此处查看全部新闻图片 目前太阳能光伏发电的成本大约是燃煤成本的11—18 倍，因此目前各国光伏产业的发展大多依赖政府的补贴，政府的补贴规模决定着本国的光伏产业的发展规模。目前在政府的补贴力度上，以德国、西班牙、法国、美国、日本等发达国家的支持力度最大。2008 年，西班牙推出了优厚的光伏产业补贴政策，使其国内光伏产业出现了爆发式发展的态势，一度占据了世界光伏电池产量的三分之一强。2009 年德国光伏组件安装量高达3200MW，占全球总安装量的50.4%。 中国太阳能光伏产业发展现状目前，中国已形成了完整的太阳能光伏产业链。从产业布局上来看，国内的长三角、环渤海、珠三角及中西部地区业已形成各具特色的区域产业集群，并涌现出了无锡尚德、江西赛维、天威英利等一批知名企业。2009 年中国太阳能电池产量为9300MW，占全球总产量的40%以上，已成为全球太阳能电池生产第一大国。 年中国太阳能电池产量 2009 年中国太阳能光伏产业应用分类（按装机总量）点击此处查看全部新闻图片虽然目前中国太阳能光伏产业规模居全球第一，但产业链发展不协调，且产业整体技术薄弱。在整个太阳能光伏产业链技术壁垒最大的多晶硅的生产中，国外的主要厂商采用的是闭式改良西门子方法，而这在中国还是空白。中国的多晶硅生产企业使用的多为直接或者间接引进的俄罗斯的多晶硅的提纯技术，其成本高、耗能量，重复性建设严重，在整个国际竞争中处于劣势，这也是在2009 年初中国出现多晶硅产能过剩的主要原因。其次，目前中国国内的太阳能电池市场规模较小，国内生产的太阳能光伏电池的97%都出口到了海外市场。这种过度依赖出口的产业发展模式导致行业风险很大，易受国际需求量变化的影响。如在2008 年的全球金融危机中，因西方国家消减了对光电产品的价格补贴，直接导致了中国许多光伏企业的倒闭。中国太阳能光伏产业发展趋势分析当下，许多国家已把发展可再生能源作为未来实现可持续发展的重要方式，而中国也将以太阳能为代表的可再生能源作为未来低碳经济的重要组成部分。近年来，国家财政对太阳能产业的补贴力度逐年增强。2008 年，中国开始启动屋顶和大型地面并网光伏发电示范项目的建设；2009

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?

中国光伏行业发展前景研究报告

中国光伏行业发展前景研究报告

01 02 03 04光伏行业产业链及政策光伏行业现状 光伏行业主要企业 行业发展前景 目录CONTENTS

01光伏行业产业链及政策

产业链 光伏产业链的上游是晶体硅原料的采集和硅棒、硅锭、硅片的加工制造，产业链的中游是光伏电池和光伏电池组件的制造，目前晶硅电池分为单晶硅和多晶硅两种，产业链的下游是光伏电站系统的集成和运营。 来源：中商产业研究院整理 上游 中游下游 晶体硅原料 硅片/硅棒等 光伏玻璃光伏设备等 通信和工业应用 发电站 太阳能照明光缆通信系统等 光伏电池 光伏组件等

行业政策 近年来，我国太阳能发电产业快速成长，已经建立了较好的太阳能光伏电池制造产业基础，在技术和成本上形成了国际竞争优势。为了更好的扶持发展光伏行业，国家陆续出台相关政策： 来源：中商产业研究院数据库 时间 部门 政策 2013年7月国务院关于促进光伏产业健康发展的若干意见 2013年12月全国人大常务委员会 中华人民共和国可再生能源法2014年6月国务院能源发展战略行动计划（2014-2020年）2015年4月财政部可再生能源发展专项资金管理暂行办法2015年5月国务院关于推进国际产能和装备制造合作的指导意见2015年6月能源局等关于促进先进光伏技术产品应用和产业升级的意见 2016年3月发改委等关于实施光伏发电扶贫工作的意见2017年12月发改委关于2018年光伏发电项目价格政策的通知2018年4月工信部等智能光伏产业发展行动计划（2018—2020年） 2018年6月 能源局等 关于2018年光伏发电有关事项的通知

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