光伏发电原理及发展现状

新能源技术

光伏发电原理及发展现状

学校：吉林电子信息职业技术学院

班级：发电2班

姓名：于浩

学号：1301100228

摘要:阐述了太阳能光伏发电系统的基本结构和工作原理，综述了国内外光伏发电技术的发展现状及发展趋势。

关键词:太阳能;光伏电池;光伏阵列;光伏发电系统

引言:

众所周知，太阳能是一种用之不竭、储量巨大的清洁可再生能源，每天到地球表面的辐射能量相当于数亿万桶石油燃烧的能量，太阳能开发与利用逐步成府重点发展的战略。热能和光能利用是太阳能应用的两种重要形式。“光伏发电是利用光伏电池的光伏效应将太阳光的光能直接转换为电能的一种可再生、无污染的发电方式，正在全球范围内迅猛发展，其不仅要替代部分化石能源，而且未来将成为世界能源供应的主体，是世界各国可再生能源发展的重点。本文阐述了太阳能光伏发电系统的基本结构和工作原理，综述了国内外光伏发电

技术的发展现状及发展趋势。

1光伏电池的原理及发展现状

1839 年，法国的 Edmond Becquerel 发现了“光伏效应”，即光照能使半导体材料内部的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流。光伏电池是基于半导体 P- N 结接受太阳光照产生光伏效应，直接将光能转换成电能的能量转换器。1954 年，美国 Bell 实验室的 G． Pearson 等发明了单晶硅光伏电池，其原理如图 1 所示。

图 1 中，

太阳光照射到光伏电池表面，其吸收具有一定能量的光子，在内部产生处于非平衡状态的电子－空穴对;在 P- N 结内建电场的作用下，电子、空穴分别被驱向N， P 区，从而在 P- N 结附近形成与内建电场方向相反的光生电场;光生电场抵消 P- N 结内建电场后的多余部分使P， N 区分别带正、负电，于是产生由 N 区指向 P 区的光生电动势; 当外接负载后，则有电流从 P 区流出，经负载从N 区流入光伏电池。图 2 为光伏电池等效电路，其中， Iph为与光伏电池面积、入射光辐照度成正比的光生电流(1 cm2硅光伏电池的 Iph值为 16 ～ 30 mA);ID， Ish分别为 P- N 结的正向电流、漏电流;串联电阻 RS主要由电池体电阻、电极导体电阻等组成(RS 一般＜1 Ω);旁漏电阻 Rsh由硅片边缘不清洁或体内缺陷所致(Rsh 一般为几 kΩ);RL 为外接负载电阻， IL， UO分别为光伏电池输出电压、电流;当负载开路(RL= ∞)时，UO即为开路电压 Uoc，其与环境温度成反比、与电池面积无关(在 100 mW/cm2的光谱辐照度下，硅光伏电池的 Uoc一般为 450 ～600 mV。与图 2 对应的光伏电池

解析模

型,

IL= Iph－ ID－ Ish

Iph= IscS/1 000+ CT(T － Tref)

ID= ID0(T/Tref)3e［qE/gnk(1/Tref－1/T)］［ eq(Uo+ ILRS)/nkT

－1］

Ish=(Uo+ IIRs)/Rsh

上式中， Isc为 RL= 0 时的短路电流(A);T 为环境温度

(K);Tref为参考温度(一般取 298 K);S 为实际太阳光辐照度(W/m2); CT为温度系数(A/K);q = 1． 6 × 10－29C;k=1． 38 ×10－23J/K;n，ID0分别为二极管排放系数、反向电流;Eg为表征半导体禁带宽度的常量(V)。

实用中，为了满足负载需要的电压、电流，需将多个容量较小的

单体光伏电池串、并成数瓦到数百瓦的光伏模块(其输出电压一般在

十几～几十 V)，进一步可将多个光伏模块串、并联成光伏阵列。图 3 为在环境温度 25 ℃(T =298 K) ，太阳光辐照度 S = 1 000 W/m2条件下某光伏模块的仿真输出特性。

图 3 表明，一定的温度、照度下，光伏电池对应存在一个可能的最大功率输出运行点(Pmax= UpmaxIpmax)，但实际工作点则是光伏电池伏安特性与负载伏安特性的交点。

图 3(a)中，给出了 3 条不同阻值 RL1， R*L， RL2的电阻负载伏安特性(RL1＜ R*L ＜ RL2)，其与光伏电池伏安特性的 3个交点 A，M， B 则为对应的 3 个实际工作点，只有当负载电阻 RL= R*L 时光伏电池才运行在最大功率点 M，输出最大功率

Pmax(UpmaxIpmax)。事实上，光伏电池的短路电流与辐照度成正比，开路电压与温度成反比，辐照度增加、温度降低将使其最大功率增加，故随着天气(辐照度、温度)变化，应实时调整负载的伏安特性使其相交于光伏电池伏安特性的最大功率输出点处，以实现“最大功率点跟踪(MPPT)”。自 1954 年实用光伏电池问世至今，晶体硅光伏电池占了光伏电池总产量的 80% 以上，广泛应用的单晶硅光伏电池光电转换效率已接近 25%;多晶硅光伏电池的光电转换效率虽较低，但其材料成本较低，可望成为主导产品之一。随着光伏产业的迅猛发展，具有半导体材料消耗少、易批量生产、低成本、对弱光转化率高、易实现光伏建筑一体化等优势的薄膜光伏电池成为第二代光伏电池研发的重点，其中， 1976 年问世的非晶硅薄膜光伏电池实验室效率已达 12． 8%;20 世纪 80 年代兴起的铜铟硒(CIS) 多晶薄膜光伏电池实验室效率已接近 20%。进入 21 世纪，以提高光电转换效率、降低成本为目标的第三代光伏电池，如叠层、玻璃窗式、纳米光伏电池等研究方兴未艾。

2光伏发电系统的结构和工作原理

1离网型光伏发电系统

离网型光伏发电系统亦称为独立光伏发电系统，图 4为其典型结构示意图。

图 4 中的蓄电池是离网型光伏发电系统中必不可少的储能器件，光伏阵列受太阳光照发出的电能通过控制器、 DC/DC 变换器对蓄电池进行高效、快速充电;而蓄电池储存的电能可通过放电器向直流负载馈电或经 DC/AC变换向交流负载供电。控制器根据当前工况通过对DC/DC 变换器控制调整光伏阵列等效负载的大小，实现MPPT; 另一方面，控制器采用正弦波调制(SPWM)或空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术对电压源型 DC/AC 逆变器进行控制以输出总谐波畸变率低、稳定可靠的交流电。防反充二极管可防止蓄电池对光伏阵列放电，以避免反向电流损坏光伏阵列。离网型光伏发电系统主要应用于远离公共电网的无

电地区或容量较小(一般不超过几百瓦)的户用光伏系统。

2并网型光伏发电系统

并网型光伏发电系统与公共电网相联接，其典型结构示意图如图 5 所示。

图 5 中，实现 MPPT 的前级 DC/DC 变换控制与实现逆变、并网控制的后级 DC/AC PWM 控制独立，降低了后级逆变器并网工作与光伏阵列输出功率的相互影响，在提

高太阳能利用率的同时，提高并网电流品质。并网型光伏发电系统具有太阳能利用率高、可省略蓄电池储能环节、发电成本较独立型光伏发电显著降低等优点，其是光伏发电技术发展的趋势，主要有大型联网光伏电站和住宅联网型光伏系统两大类，其中，光伏系统与建筑相结合(BAPV)的住宅屋顶联网型光伏系统已成为光伏产业的

一个热点。并网型光伏发电系统的关键技术包括光伏阵列MPPT、逆变、并网控制、并网保护及孤岛效应检测等。

3光伏发电技术的发展趋势

光伏发电技术研究始于 1839 年“光伏效应”的发现。1954 年，G． Pearson 等开发出光电转换效率为 6%的单晶硅光伏电池，其为现代晶体硅光伏电池的雏形。目前，高效晶体硅光伏电池和各类薄膜光伏电池是世界光伏产业的热点之一。在光伏发电技术开发之初的20 世纪 70 年代，由于制造成本高，光伏发电仅用于人造卫星、海

岛灯塔等场所，1976 年全球光伏电池年产量仅几百千瓦。20 世纪80年代以来，随着光伏电池技术的不断进步、成本不断降低(2003 年，国际市场光伏模块的售价已降至 2． 5 ～3 美元/瓦;2008 年，美国 First Solar 公司 CdTe 薄膜光伏电池成本为 1 美元/瓦)，

光伏产业迅猛发展，1997 年全球光伏电池年产量为 163． 3 MW，2007 年则增至 3 733 MW。

近年来，世界光伏产业以每年超过 30% 的速度递增，成为发展速度最快的行业之一。到 2009 年底，全球光伏发电装机容量累计达 2 300 万千瓦，当年新增装机约为 700 万千瓦。近年来，并网光伏发电的应用比例快速增长，已成为光伏发电的主导市场。1996 年，并网光伏系统比例仅为7． 9%，而 2007 年则增加至 80% 左右。

目前，光伏与建筑相结合的分布式并网系统市场份额远大于大型联网光伏电站;而大型联网光伏电站是可再生能源发电的重要发展方向，其容量可达 MW 或 GW 级，所发电能可直接并入高压电网。据国际能源组织(IEA)预测:2020 年世界光伏发电的发电量占总发电量的 1%， 2040 年则占总发电量的 20%。我国对光伏电池的研究始于 1958 年。20 世纪 80 年代以前，光伏电池年产量一直低于 10 kW。进入 21 世纪以来，我国光伏产业的生产能力快速扩大， 2000 年光伏电池年产量猛增至 3 MW;2007 年，成为世界最大的光伏电池生产国，占世界总产量的 27． 2%;2008 年产量达 2 000MWP，仍居世界第一。2007 年，无锡尚德位居世界光伏电池生产厂产量第 3。

2007年，我国光伏发电装机容量累计达 10 万千瓦;2008 年约为 15 万千瓦;2009 年则增为31 万千瓦。

综观世界光伏发电技术几十年来的发展历程，呈现出如下发展趋势:晶体硅光伏电池光电转换效率和生产技术水平持续提高; 随着晶体硅光伏电池的硅片厚度不断降低，硅材料消耗不断减小，光伏电池生产成本大幅降低; CdTe、非晶硅、 CIS 等薄膜光伏电池已逐步进入市场，随着薄膜光伏电池技术不断进步，薄膜光伏电池的市场份额将快速增长;多晶硅薄膜光伏电池的光电转换效率不断接近晶体硅光伏电池，成本远低于晶体硅光伏电池，发展前景广阔;叠层、量子点、多能带、热光伏、多载流子光伏电池等方兴未艾的新一代光伏电池将克服第一代硅光伏电池成本高、第二代非晶硅等薄膜光伏电池光电转换效率低的局限，且有原材料丰富、无毒等优点;

光伏发电产业专用设备和仪器制造技术不断进步，光伏电池生产规模及生产能力快速增长，光伏模块价格大幅降低;并网型光伏发电的应用比例不断增加，逐步成为光伏发电的主流，光伏系统与建筑相结合的太阳能建筑逐步进入商品化生产时期。

尽管与传统发电方式相比，目前光伏发电的成本仍偏高，尚不具备大规模商业开发的条件，但以太阳能为主体的新能源将成为 21 世纪世界能源供应的主体，可以预测随着光伏产业的快速发展，光伏发电的成本将不断下降并逐步逼近传统发电成本的水平，从而成为具备竞争能力的可再生能源。

一、项目基本信息：

1.11地热能源利用背景：

地热资源是一种新型可持续再生能源。它来自于地球的熔融岩浆和放射性物质的衰变。地下水在深处循环和来自极深处的岩浆侵入到地壳后，把热量从地下深处带至近地表层．有些地方，热能随自然涌出的热蒸汽和热水到达地面。自史前起，地热就已被用于洗浴和蒸煮。通过钻井，这些热能可以从地下的储层引入水池、房间、温室和发电站。其具有持续供能，无废料，无污染，无需地面贮存的低用地，低成本低碳再生能源。在美国，欧盟，新两兰，冰岛，日本等国，开发地壳深部蕴葳的中高温地热生产电能，已达到2000万千瓦，仅美国加州已利用地热发电260万千瓦。

我国拥有丰富的深层地热资源，但地热能在中国能源结构中的比例仅占0.5％，地热发电装机不到10万千瓦，与国外地热利用水平差距很大。我们需要引入国外地热发电的新思路，采纳地热地质新理论，应用先进的勘探方法和地热工程新技术，在国内开发这一新型低碳清洁能源。

1.12地热能发电技术背景：

进入21世纪，能源已成为制约世界经济和社会可持续发展的瓶颈。地热资源作为可再生的绿色清洁能源具有巨大的开发潜力，是2l世纪最受人关注的新能源之一。1904年．意大利人在拉德瑞罗地热田建立世界上第一座地热发电站(功率为550W)，开地热能利用之先河。其后，意大利的地热发电发展到50多万kW。日本自1966年

松川(Matsukawa)地热电站开始运行．到1996年全国地热发电容量已超过52万kW。截至2005年．全世界地热发电总装机8900MW，利用地热发电所生产的电力达56800 GWht。目前．应用最多的地热发电方式为干蒸汽发电系统。这类热田发电单机组容量为35～120MW，印度尼西亚、意大利、日本以及美国均建有此类电站．这些电站的总发电量占地热能总发电量的一半。我国西藏羊八井地热电站主要采用这种形式。世界上大多数地热田属液态热储．湿蒸汽地热发电站或扩容蒸汽地热电站应用液态地热系统中的热液流体发电，日本、新西兰、美国、意大利、菲律宾、墨西哥等国家应用得较好。双循环式发电也应用液态地热系统发电．但由于热储温度较低，不能通过压力变化扩容成蒸汽，只能通过低沸点的中间介质来发电．一般单机组装机容量小于3 MW。双循环发电在菲律宾、墨西哥是较常见的。

1.2地热发电原理：

地热发电基本原理是用水流作为载体，流经地壳内部断裂带以热传导和对流方式将地层深部具有中高温(超过摄氏1500—2000C)的地热能量送上地面，由高效的二级闪蒸汽轮发电机转换为电能，输送到供电网。同时把排放的余温水，供当地居民取暖和其它日常生活用途。在注水井和生产井(井深3—5公里)之间循环使用水流。合理配置钻井相对位置和距离，保持水温和流量动态平衡，可以确保系统长期持续工作。美国地热电站的可用系数高达95％，能够稳定供电。目前，国外一套基本型地热发电机组的发电能力为20兆瓦，可供20万人口用电需求。若开发区域的地热资源丰富，可建立多套组合形成更大规

模供电。

1.3地热能发电可行性分析：

随着能源开采科学技术的发展和能源开采设备的不断更新，地热能在常用能源中所占的比重越来越大。从下面的全球一次能源需求图可以看出，到2030年前后，全球对地热能的使用比重将达到32%，超过目前石油、天然气、水能以及核能的比重。到那时，地热能将引发全球新一轮的能源风暴。

就近期来看，地源热泵的利用在世界上发展迅速，如德国新增热泵单元数2008年约为1998年的10倍。目前，全世界利用热泵技术开发的地热能已占地热直接利用总量的30％以上。

二、双循环式发电工艺：

2.1工作原理：

双循环式发电又称中间介质法地热发电，通过热交换器利用地下热水来加热某种低沸点的工质, 使之变为蒸汽, 然后以此蒸汽推动气轮机并带动发电机发电. 在这种发电系统中采用 2种流体, 一种是以地热流体作热源, 它在蒸汽发生器中被冷却后排入环境或打入地下; 另一种是以低沸点工质流体作为工作介质 (如氟里昂、异戊烷、异丁烷、正丁烷、氯丁烷等). 这种工质在蒸汽发生器内由于吸收了地热水放出的热量而汽化, 产生的低沸点工质蒸汽送入汽轮机发电机组发电.做完功后的蒸汽, 由汽轮机排出, 并在冷凝器中冷凝成液体, 然后经循环泵打回蒸汽发生器再循环工作. 该方式分为单级中间介质法系统和双级 (或多级)中间介质法系统。

当地热井输出的热水进入换热器后，在换热器中将热量传给低沸点介质。可再生能源放热以后。温度降低了的地热水排人回灌井或作其它应用。低沸点介质在换热器中吸热，变为具有一定压力的蒸汽，推动汽轮机并带动发电机发电。从汽轮机排出的气体，在冷凝器中凝结成液体。用泵将液体送入换热器，重新吸热蒸发变成气体。如此周而复始，地热水的热量不断地传给低沸点介质进行连续发电。

2．双循环式发电工艺原理图：

2.2双循环式发电特点：

双循环发电方式的特点是地热水与发电系统不直接接触．而是将地热水的热量传给某种低沸点介质(如丁烷、氟利昂等)，由低沸点介质推动汽轮机来发电。这种发电方式由地热水系统和低沸点介质系统组成，故称之为双循环式发电，也称之为中间介质法发电。优点是能

够更充分地利用地下热水的热量, 降低发电的热水消耗率, 缺点是增加了投资和运行的复杂性。.缺点是增加了投资和系统运行复杂性，技术难度大，操作维修水平要求较高。该系统特别适合于含盐量大、腐蚀性强和不凝结气体含量高的地热资源。发展双循环系统的关键是开发高效热交换器。

2.3双循环式发电装置：

蒸汽-低沸点介质联合双循环余热发电装置由两级发电系统构成(见下图) , 其中一级发电系统以余热蒸汽为工作介质在螺杆膨胀动

力机中膨胀做功, 带动发电机组发电, 二级发电系统将二级发电系统做功完毕的乏汽作为热源, 加热作为工作介质的低沸点介质(DME) , 推动螺杆膨胀动力机发电;整个系统还包括蒸发器、冷凝器等热交换器及储液罐、冷却风机等。

朗肯循环结构简单比较适合低温余热发电因此两级发电系统都采用朗肯循环热力系统, 热力循环 T-S 过程如下图所示。在一级发电系统中, 蒸汽在膨胀螺杆机中绝热膨胀做功(过程 1-2), 乏汽在蒸发热交换器中等压冷凝释放潜热和部分显热( 过程 2-3-4) , 留下的低温低压的工质水回收循环利用。在二级发电系统中, 进入蒸发热交换器中的高压不饱和低沸点介质DME吸收乏汽的热量变成高温高压的过热蒸气(过程 e-f-a) ; 然后根据膨胀螺杆动力机工作的要求, 利用调节阀把产生的高温高压过热 DME 蒸气调节到适合的状态, 并送到膨胀螺杆动力机中绝热膨胀做功(过程 a-b) ; 做功后的低温低压 DME工质在冷凝器中等压冷凝放热(过程b-c-d) ,再经密封泵升压重新变成高压不饱和液体(过程d-e) , 完成一个热力循环。

2.4工况变化对双循环式发电的影响：

（一）余热蒸汽的干度

如果余热蒸汽因干度发生变化形成汽液混合物, 使螺杆机中的膨胀成为两相三元流动, 那么工质中的液相对螺杆膨胀机就会造成一定的动力损失,不过由于工质的黏度变大对泄漏间隙又会产生一定的封闭作用, 减少了螺杆膨胀机的泄漏损失, 可以弥补部分因动力损失给螺杆机运行带来的效率降低。另一方面, 虽然理论上螺杆机选定后膨胀比保持不变, 发电功率主要取决于工质的进口温度, 几乎与干度无关, 但是由于工质中液相的存在, 使得工质在机内的焓降减小, 对装置的发电量和发电效率还是会造成不利影响。

（二）余热蒸汽的压力和流量

在一级发电系统的进口工质为饱和蒸汽的情况下, 保持蒸汽流量和排气参数不变, 进口工质压力的减小会导致发电量和效率降低, 但是不会影响二级发电系统的发电量。如果一级进口的工质温度和压

力保持不变但是流量减少, 那么一级和二级发电系统的发电量都会降低,整个装置的净发电量也会减少, 但总发电效率几乎不变。

六、参考文献：

【1】彭第、孙友宏、潘殿琦《地热发电技术及其应用前景》吉林大学2008.12；

【2】崔俊奎《分布式地热系统双循环发电效率分析与梯级供热试验研究》天津大学2009.7；

【3】朱家玲. 《地热能开发与应用技术》北京化学工业出版社, 2006.；

【4】吕太、高学伟,、李楠《地热发电技术及存在的技术难题》东北电力大学2009.01；【5】黄金、朱冬生、李元希《新型蒸汽-低沸点介质联合双循环余热发电装置》南华理工大学2009.04；

【6】赵异波、何湘宁《新能源发电技术的最新进展》浙江大学2002.02；

【7】廖志杰《中国低碳地热发电的回顾与展望》北京大学地球和空间科学学院2011.02；【8】中国能源网《地热能源的开发利用，惠及百姓》；

【9】田晓东、陈道隆《我国地热资源丰富，亟待开发》科学创新与品牌2011年第10期；

摘要：能源与能源的利用一直是我们现在讨论的热点话题，本文主要探讨了核能发电作为新能源的代表在能源经济发展中发挥的巨大作用。

关键词：能源经济；核能发电；新能源

0 引言

能源是现代社会赖以生存和发展的基础,传统的燃料能源正在一天天减少,对环境造成的危害也日益突出,清洁燃料的供给能力密切关系着国民经济的可持续性发展。能源分析家认为，在石油供应紧张的情况下，核电有望重新得到重视。核能必须是能源构成的一部分。核能发电比用天然气发电和用煤发电都便宜。与燃烧时产生影响气候的二氧化碳的化石燃料相比，核能发电是“无碳的”。更重要的是，核能发电使用的铀来自稳定的国家。

1 能源经济的现状与存在问题

当今世界共有超过440个核反应堆。每一个都是全球电力供应网上的关键部分，占世界总发电量的17%，美国混合供电比例的20%。由于人们越来越多的担心矿物燃料燃烧排放出的温室气体导致全球变暖问题，核能发电就被看作是一种新型的替代能源。现在核能发电已几乎占世界零排放发电总量的一半，约占美国零排放发电总量的70%。

科学界已达成共识，大气中的二氧化碳和其他温室气体的浓度升高正在改变着地球的气候。国际社会继续致力于联合国气候变化框架公约(UNFCCC)，此公约于1994年被确定为国际法，并得到美国政府的持续支持。联合国气候变化框架公约的根本目标是“使大气中的温室气体的浓度稳定在一定水平，以防止人类行为对气候造成的影响。”

要稳定温室气体的浓度，我们还面临着巨大的挑战。到21世纪末，世界人口可能要比现在至少增加50%，而且世界经济预计是现在经济总量的几倍。由于社会将在2100年达到一个稳定的状态，我们必须建立一个低碳排放的大型能源系统。

为了保持和扩大无碳能源项目，以实现全球气候政策目标的同时满足日益增长的电力需要，核能发电技术方面进行创新是必须的。在核能发电厂的设计、系统、元件和规章制度（把目标与严谨的技术知识结合起来）方面的更新和提高，对于降低成本和强调安全、保障、废物管理和核扩散方面的问题，是至关重要的。在很大程度上科学知识和创新技术可以减少人们的担忧并提高政治及公众的接受程度，

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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）。

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

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。

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………………………

2020年全球光伏发电行业发展现状分析

2020年全球光伏发电行业发展现状分析 国内光伏企业实力居全球领先地位 太阳能光伏发电成本大幅下降 受技术进步、规模化经济、供应链竞争日益激烈和开发商经验日益增长的推动，在过去十年间，可再生能源发电成本急剧下降。在2010年至2019年间，太阳能光伏发电成本下降了82%。 1、全球光伏发电装机容量快速增长 为应对全球变暖及化石能源日益枯竭，可再生能源开发利用日益受到国际社会的重视，大力发展可再生能源已成为世界各国的共识。2016年11月，《巴黎协定》正式生效，凸显了世界各国发展可再生能源产业的决心。太阳能以其清洁、安全、取之不尽、用之不竭等显著优势，成为发展最快的可再生能源之一。 根据国际可再生能源机构(IRENA)数据显示，2011-2019年全球光伏累计装机容量维持稳定上升趋势。2019年，全球光伏累计装机容量为580159MW，同比增长20.1%。 从全球光伏发电区域分布情况来看，亚洲为光伏发电主要市场。2019年，亚洲地区光伏装机容量为330131MW，占全球光伏装机容量的56.9%;其次为欧洲地区，光伏装机容量为138266MW，占全球光伏装机容量的23.8%。

从国家来看，2019年世界主要光伏发电国家累计装机容量排名前三分别为：中国、日本、美国，合计光伏发电装机容量为327452MW，占全球的56.4%，其中中国占全球比重为35.3%，所占比重有所下滑。

2、全球光伏发电装机成本大幅下降 受技术进步、规模化经济、供应链竞争日益激烈和开发商经验日益增长的推动，在过去十年间，可再生能源发电成本急剧下降。 据国际可再生能源机构(IRENA)在2019年从17000个项目中收集的成本数据显示，太阳能光伏发电(PV)、聚光太阳能热发电(CSP)、陆上风电和海上风电的成本分别下降了82%、47%、39%和29%。2019年，在所有新近投产的并网大规模可再生能源发电容量中，有56%的成本都低于最便宜的化石燃料发电。 在2010年至2019年间，太阳能光伏发电成本下降了82%。自2010年以来，成本的下降主要是由于电池板价格和系统配套费用的降低，前者降幅达90%。在过去十年间，这些因素使得太阳能光伏发电(PV)的总装机成本下降了约五分之四。

我国太阳能光伏发电现状及发展趋势

我国太阳能光伏发电现状及发展趋势 摘要：目前，随着我国科学技术的发展，各式各样的技术不断涌现，电力企业 也是如此，其应用的发电形式相对较多。但是，对于目前来讲，我国主要 是以火力发电位置，其不仅消耗了大量的资源，还对环境造成了严重的污染。太 阳能自身是一种绿色能源，可以再生，如果可以将其普遍的应用在发电中， 不仅可以改善我国电力结构，还能保护环境。本文就对我国太阳能光伏发电现状 及发展趋势进行深入探讨。 关键词：太阳能；光伏发电；能源 随着社会经济发展以及人口的不断增加，对于能源的需求量也在不断的增加，但是就现 在而言，绝大多数的能源都是不可再生的，若是长期如此，资源很容易枯竭，并且燃烧大量 的化石燃料会产生大量的二氧化碳以及各种有害气体，会给大气造成严重的破坏。所以，我 们必须重视新能源的开发，将谁能、风能、地热能、太阳能切实运用进去。就现在来说，太 阳能这种新能源是比较理想的，其是由太阳照射产生的，本身便是取之不尽用之不竭的，使 用安全并且清洁，是一种比较理想的能源。 1、太阳能发电的原理及特点 通过将太阳的辐射转化为能量，也就是人们所说的太阳能，如何能够完成这一转化是需 要进行研究讨论的内容，以下对此进行相关分析。 1.1光伏发电的原理 太阳能光伏发电利用了太阳能电池的光生伏打效应，是一种直接将太阳辐射（直接辐射、散射辐射、反射辐射等）能转化成为电能的发电形式。所谓光生伏打效应就是当物体受光照时，物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应。当太阳光或其他光照 射半导体的ＰＮ节时，就会在ＰＮ节的两边出现电压，叫做光生电压，这种现象就是著名的 光生伏打效应。太阳能光伏系统由太阳能电池组件、充放电控制器、逆变器、监测仪表、蓄 电池或其他蓄能和辅助发电设备组成。根据其应用场合的不同，太阳能光伏发电系统可以分 为离网光伏发电系统、并网光伏发电系统和混合系统３类。离网光伏发电系统广泛建立于距 离电网较远的偏远山区、无电区、海岛、荒漠地带等，向独立的区域用户供电。并网光伏发 电系统是将用户光伏系统和电网相连的光伏发电系统，这种方式具有对电网调峰、减少建设 投入、灵活性强等优点，逐渐成为太阳能光伏发电技术发展的主流趋势，但是存在“孤岛效应”，并网系统的逆变器必须对电网进行监控，一旦发生停电，能迅速停止向电网供电。混 合系统具有很强的适应性，可以综合利用各种发电方式的优点，避免各自的缺点，达到对太 阳能的充分利用，有较高的系统实用性，但也有其自身的缺点，如控制比较复杂、比独立系 统需要更多的维护等。 1.2太阳能发电的特点 太阳能发电有其特有的优势：①太阳能发电的光能直接由太阳辐射而来，取之不尽用 之不竭，并且太阳能安全清洁，不会出现气体污染与化学污染，也不会有化石燃料的燃烧带 来的危险；②太阳能发电需要太阳能电池板，对于偏远地区而言，有足够的空地与无遮挡 的太阳能，方便偏远地区的供电，并且能够减轻目前的电网压力；③太阳能发电只需要电 池板，不需要其他的化学反应或者其他的辅助，节约人力成本；④太阳能电池板安装完成，便可自行发电，不需要进行物理移动，其稳定性高，不易损坏，节约成本，便于维护；⑤

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

浅谈国内外分布式光伏发电的发展现状

浅谈国内外分布式光伏发电的发展现状 【摘要】太阳能是重要的绿色能源之一，依托政府鼓励政策，开发利用太阳能，发展分布式光伏发电，可促进企业和个人参与绿色能源建设。政府倡导的分布式光伏发电发展，国外起步较早，因此了解国内外现状，借鉴国外经验有助于国内分布式光伏发电的发展。 【关键词】分布式光伏发电；现状；问题与对策 随着经济的快速发展，各国对能源的消耗不断增加。在经济利益与环境保护的权衡与取舍中，清洁能源技术越来越受到各国政府的鼓励和推广。而在各种清洁能源中，光伏发电正由于其技术不断成熟、上下游产业链不断完善、政府支持力度不断加大等因素，逐渐在非化石能源中占据一席之地。地表只要能接收到太阳照射的区域，就具备光伏发电的前提。因此，各国除了建设大型光伏发电站之外，积极推出各种政府优惠和补贴政策，以提升企业及全民参与分布式光伏发电的积极性。本文主要调研和探讨了目前国内外分布式光伏发电的推广现状，并进行比较，总结出我国在该领域发展的目前遇到的问题，及可以借鉴外国经验之处。 1.分布式光伏发电技术及其特点 光伏发电是指利用半导体材料的光伏效应，把太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电方式[1]。而分布式光伏发电通常是指装机规模较小的、分散分布在用户附近的光伏发电系统。一般接入公共电网，以保证供电的可靠性和质量。 分布式发电有如下特点： （1）输出功率较小。传统发电站一般在数十万瓦以上，而分布式光伏发电，由于具有模块化设计，可根据实际需求、场地面积、投资额度等状况，灵活规划发电规模。 （2）建设地点灵活。光伏发电系统可安装在太阳光辐射较佳的闲置空地、与建筑建筑一体化建设，或外加在建筑顶部。比起水能、风能等发电形式，地点要求相对自由，更容易实现全民参与。 （3）无污染问题。光伏发电的原理是通过光伏效应产生电能，发电过程中不会产生废气和废水等污染，亦不会产生噪音或者辐射。 2.国外分布式光伏发电发展现状 1997年6月美国总统克林顿提出一项由政府倡导的“百万屋顶”计划，到2010年在100万个屋顶或建筑物其他可能的部位安装太阳能系统。 2010年，美国通过的“千万太阳能屋顶计划”。从2013年至2021年，每年

光伏行业的现状及发展前景

光伏行业的现状及发展前景 一、光伏产业兴起的背景及我国光伏产业发展过程 首先是全球化石能源（石油、煤炭）越来越接近枯竭的严峻能源形势和污染日趋严重、气候日益变暖的生态环境压力。其次是太阳能光伏发电技术不断进步，产业化技术基本成熟。再者是世界相关国家法规政策的强力推动，日本、美国、德国、西班牙、意大利等国相继出台扶持政策，鼓励和支持太阳能发电，实施“阳光屋顶计划”。 在上述三大因素共同作用下，自20世纪90年代后半期起，世界光伏产业进入了快速发展时期。发展太阳能光伏产业是所有新能源产业最为“低碳经济”的最直接体现。太阳能光伏发电生产投入的1度电在其整个生命周期内可收回30-50度电（在不同的地区有一定的差别），是投入回报较高的一种生产方式。在各国政府政策强力推动下，光伏产业进入快速发展时期。1997—2002年，太阳能电池产量年均增长33.1％；2003—2007年，年平均增长率达到49.5％；2008年全球光伏产量达到6791MW，比2007年的4000MW增长了70%，发展速度呈上升势头。作为半导体、太阳能电池重要原材料的多晶硅、单晶硅产品，在光伏产业的快速发展过程中，也随之快速发展。 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。 太阳能光伏发电产业链分为硅料、硅片、电池片、电池组件、应用系统等5个生产环节。我县的太阳能光伏行业主要集中在硅片环节，硅片生产环节又分拉单晶、线破方、切片三个环节。 二、我国光伏产业发展的特点： 1、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。 2、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。 3、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，产业竞争力实现了整体提高。从光伏企业的分布区域来看，已初步形成环渤海、长三

光伏发电的现状及未来发展趋势分析

光伏发电的现状及未来发展趋势分析 摘要：太阳能是未来最清洁、安全和可靠的能源，发达国家正在把太阳能的开 发利用作为能源革命主要内容长期规划。利用太阳能的最佳方式是光伏转换，就 是利用光伏效应，使太阳光射到硅材料上产生电流直接发电。以硅材料的应用开 发形成的光电转换产业链条称之为“光伏产业”。在目前众多备选的可再生能源类 型中，太阳能无疑是未来世界最理想的能源之一，在各国中长期能源战略中占有 重要地位。 关键词：风力发电；太阳能光伏；发电现状与；发展趋势 1 光伏发电行业发展相关概况 1.1光伏发电概述。光伏发电是利用半导体界面使太阳光射到硅材料上，从而将光能直接转变为电能的一种技术。相对于人类短暂的发展历史，太阳能是一种 取之不尽、用之不竭的巨大能量来源，同时，相对于传统能源，太阳能具有持久性、清洁性和灵活性等优点，且转化过程中无污染、无噪声，无需开采和运输过程，既可以直接为小型电器提供电能，又可进行并网发电，应用范围较广。随着 经济的快速发展和传统能源的日益枯竭，以太阳能光伏发电、风力发电为代表的 新能源行业正在引起高度关注。近年来，随着太阳能电池组件制造成本的不断下 降以及政策支持的日益成熟，我国太阳能光伏发电装机容量增速迅猛。光伏产业 链大致分为高纯度多晶硅原材料生产、太阳能电池片的生产、太阳能电池组件生 产及相关生产设备的制造。其中，太阳能电池片是光伏发电系统的核心，太阳能 电池片经过串联通过太阳能边框封装保护后形成太阳能电池组件，再配置控制器 及安装系统支架等部件形成光伏发电装置。 1.2我国光伏发电现状。就目前而言，我国太阳能光伏发电的应用越来越多，光伏产业也逐渐得到较快的发展，并取得了加好的成就，但是在发展的过程中仍 然存在一定的问题。首先，太阳能发电的价格较高。太阳能光伏发电的成本圆圆 高于风能发电的成本，大约是其6-8倍。其中以光伏电池组件成本最高。但是近 年来其价格出现下降趋势，在未来十几年内或许会出现大幅度下降。未来让太阳 能光伏发电逐渐市场化与产业化，需要对其发电价格进行适当的调整，以便广大 群从容易接受。因此，需要政府提供相关的政策支持，以便提高太阳能光伏发电 技术，逐渐降低价格。其次，太阳能光伏发电的产业链需要进一步的完善。在太 阳能光伏产业中，其处于中等力量的核心技术水平不够高，而对其入行的门槛较低，太阳能光伏发电企业的竞争比较集中，其数量在逐渐上升。在原料方面，大 多数依靠国外进口，原材料进口与产品出口的矛盾使得太阳能光伏产业的发展具 有较大的影响，在整个过程中，上游的原材料不断压迫，同时，在下游的市场对 其进行攻击，使得我国太阳能光伏发电产业链发展存在较大的问题。 与其他主要能源相比太阳能具有以下特点： 2 光伏发电方式的未来发展趋势 2.1国家政策下光伏发电前景展望。在未来，太阳能光伏发电、太阳能电池用硅锭/硅片以及高效低成本太阳能电池组件及系统控制部件的产业化成为可再生能源和新能源高技术产业化专项支持的重点领域之一。太阳能是洁净无污染的巨大 能源，最大限度地开发利用太阳能将是人类新能源利用方面的科技发展方向。随 着世界能源的日趋紧张和光伏发电技术的不断发展，廉价的非晶硅太阳电池的生 产技术也日渐成熟。太阳能光伏发电技术非常契合国家新能源优化发电的举措， 加之太阳能光伏发电的清洁、廉价等性能，未来光伏发电将呈现良好的发展态势。

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

2019年中国光伏发电行业市场现状及发展趋势分析 531政策推动精细化、高质量转变

2019年中国光伏发电行业市场现状及发展趋势分析 531政 策推动精细化、高质量转变 531政策推动行业向精细化发展、追求质量转变 我国光伏发电行业在经历了2013-2017年的高歌猛进之后，在2018年经历了行业低谷，531政策的急刹车使得国内市场快速下滑、产品价格快速下降、企业盈利能力持续位于低位，行业发展热度骤降。但是，受政策影响，行业逐步由过去的粗放式增长、追求规模向精细化发展、追求质量转变。 1、中国光伏发电建设放缓 我国太阳能光伏行业虽起步较晚，但发展迅速，尤其是2013年以来，在国家及各地区的政策驱动下，太阳能光伏发电在我国呈现爆发式增长，据国家能源局统计数据显示，2017年，我国光伏发电新增装机容量为53.06GW，创历史新高，2018年，受光伏531新政影响，各地光伏发电新增项目有所下滑，全年新增装机容量为44.26GW，同比下降16.6%。截至2019年9月底，全国光伏发电新增装机15.99GW。 2013-2019年前9月中国光伏发电新增装机容量统计情况 数据来源：前瞻产业研究院整理 累计装机容量方面，据国家能源局统计数据显示，2013年以来，我国光伏

发电累计装机容量增长迅速。2013年，全国光伏发电累计装机容量仅为19.42GW，到2018年已经增长至174.46GW。预计2013-2019年，全国光伏发电累计装机容量将有近10倍增长。截至2019年9月底，全国光伏发电累计装机190.19GW，同比增长15%。 2013-2019年前9月中国光伏发电累计装机容量统计情况 数据来源：前瞻产业研究院整理 2、中国光伏发电供需持续提升 据国家能源局统计数据显示，2013年以来，我国光伏发电量增长迅速。2013年，全国光伏发电量仅为90亿千瓦时，到2018年，全国光伏发电量1775亿千瓦时，同比增长50%;平均利用小时数1115小时，同比增加37小时。光伏发电平均利用小时数较高的地区中，蒙西1617小时、蒙东1523小时、青海1460小时、四川1439小时。截至2019年9月底，全国光伏发电量为1715亿千瓦时。 2013-2019年前9月中国光伏发电量统计情况

国内外光伏发电现状及趋势

国内外光伏发电现状及趋势 沈汝华 （广西科技大学，柳州市城中区电气112 201100307070） 摘要：简述了国内外太阳能光伏发电的现状，并对今后光伏发电的主要应用领域进行了预测以及一些主要技术介绍 关键词：能源；光伏发电；太阳能 0 引言 太阳能光伏技术是利用半导体材料的光电效应将太阳能直接转化为电能的一种技术形式，是太阳能利用的一种重要形式。光伏发电技术近年来发展很快，成本持续下降。据专业人员的预测，到2015年左右，光伏发电就可以做到每度电15美分，达到“平价上网”，即与常规发电成本相一致。届时，光伏发电的市场将会迅速增长。 1 光伏发电是未来世界的能源支柱 2007年全球人口65亿，能源需求折合成装机为15TW；到2050年全世界人口大概将达100亿，能源需求装机达40-60TW，届时人类对能源的需求只能依靠可再生能源来解决。但是，世界上潜在水能资源4.6TW，经济可开采资源只有0.9TW；风能实际可开发资源2TW；生物质能3TW。核能的争议很大，如果按照目前核裂变技术，受资源限制最多可以开发3TW。人类掌握可控核聚变技术预计还要100年。因此，只有太阳能是惟一能够保证人类能源需求的能量来源，其潜在资源120000TW，实际可开采资源高达600TW。 太阳光伏发电优势明显，具体表现为以下几点：体积小、重量轻，单位重量比功率为50-1000W/kg；寿命长：20-50年（工作25年，效率下降20%）；零排放：无燃料消耗，无噪声，无污染；发电不用水（高倍聚光电池也如此），可在荒漠地区建设；运行可靠，无机械转动部件，使用安全，免维护，无人值守；太阳能资源永不枯竭（至少50亿年），各地区差异不大，可实现分布式电站；生产资料丰富，硅材料储量丰富，为地壳上除氧之外的丰度排列第二，达到26%之多；不单独占地：可以安装到建筑上；规模大小皆宜，可为10W-100GW，可以“搭积木”式建设和安装；安装容易，建设周期短，安装成本低；能量回收期短，只有0.8-3.0年，能量增值效应明显，达8-30倍；规律性强，可预测，调峰效果明显，调度比风力发电容易；降价潜力大。 因此，太阳光伏发电具有最广阔的发展前景，是各国最着力发展的可再生能源技术之一。欧洲联合研究中心（JRC）对光伏发电的未来发展作出如下预测：2020年世界太阳能发电的发电量占世界总能源需求的1%，2050年占到20%，2100年则将超过50%。 最近国外的研究报告指出，几年内我国将成为温室气体量排放最多的国家。世界银行估计，2020年我国由于空气污染造成的环境和健康损失将达到GDP总量的13%。为此，我国政府积极努力，承诺到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%-45%。根据我国可再生能源中长期发展规划给出的数据，看出我国未来的能源和电力来源将是太阳能。 2 国内外光伏发电的市场发展 世界光伏产业和市场在严峻的能源形势和人类生态环境（地球变暖）形势压力下，自1990年代后半期起进入了快速发展时期，世界太阳电池产量逐年增长，过去10年的平均年增长率达到40%，超过了IT产业，已经成为世界上发展最快的产业之一。2008年世界太阳电池的产量更是高达7.9GW，比2007年增长将近100%。我国太阳电池的发货量已经连续两年位居世界第一。 世界前30家太阳电池生产企业中我国大陆有10家，台湾有5家。我国大陆2008年太阳