浅析光伏发电的远景

余宝锋

摘 要：对于当前传统类能源应用对环境造成的污染及目前的能源危机，而光伏发电是一种新型能源，其发展空间与潜力广阔，前景较好。本文对光伏发电原理与特性进行了一系列的分析和论述。通过对我国当前光伏发电发展问题的分析，并对其解决的方法进行研究。

关键词：光伏发电；太阳能；电网

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.04.176

0 引言

当今环境不断恶化、燃料逐渐紧张，太阳能是一种安全、清洁的可循环再生的自然资源，将变成化石燃料的代替品。由于太阳能光伏发电的发展和进步、国家在政策上的扶持、光伏发电成本不断的降低，我国光伏发电将得以高速的发展。当前在中国能源的消费构成上光伏发电将占有愈来愈大的份额，对缓解我国能源缺乏、改善自然环境有着特殊的意义。

1 光伏发电基本原理与特性

光伏发电是利用太阳能电池光生伏打的效应（当半导体的表面受太阳的照射，内部会产生一定量的电子，电子在电场的作用之下运动而产生直流电），把太阳光所辐射的光能转化为电能的一种发电形式。按照应用的场合不同，可将系统分成离网光伏发电系统与并网光伏发电系统。

1.1 离网系统

离网光伏发电系统不连接电网，而是使用蓄电池作为储能装置。离网光伏发电系统规模一般较小，主要用于无电网、人口分散的边远地区或用以满足某些特别需要，应用十分灵活。

1.2 并网系统

光伏发电并网系统是把太阳电池所产生的电流通过逆变器变成与电网的要求相符的交流电后，直接并到公用电网，光伏电池组件产生电力除提供交流电负载之外，将多余电能反馈到电网。在夜晚或是阴雨天，电池组件未有电能产出或产生的电能无法满足电流负载的需要时，则由电网进行供电。因为太阳能光伏发电供给电网，可免除蓄电池装置，省掉蓄电池的储能与释能过程，降低能量损耗。但系统需并网专用逆变器，确保电力输出达到电网对于频率、电压的要求。但由于逆变器的效率问题，将会造成能量的部分损失。

2 我国光伏发电发展存在问题

我国光伏发电产业的主要问题是“两头在外”，大量高纯多晶硅需要进口，大量的太阳电池组件出口。由于欧洲市场的拉动，太阳电池组件的需求迅速增长，造成高纯多晶硅材料的短缺，价格也一路攀升。另外，在偏远地区独立光伏电站的后期维护管理没有保障。一些地区电站普遍存在业主不明确，保修期已经结束但仍然由电站的安装公司无偿提供维护服务等问题。

3 我国光伏发电问题解决措施

太阳能光伏发电可解决我国目前电力紧缺地域电力工程建设的局面，并在电力并网系统市场上扮演着重要角色，因此，一定要对其予以重视；由于硅材料的短缺，给目前光伏发电产业发展造成障碍，如今大量硅材料均需进口，但这一问题可能被缓解；外在市场据有较大的危险性，充分开发国内材料市场才是持续性发展的重点问题；加强《可再生能源法》的落实是推动我国光伏并网发电系统的关键，另外也是解决光伏独立发电站后期维护所需资金的一大途径。尽早解决偏远地区光伏独立发电电站维护运行资金，扩宽融资通道，减少投资风险，太阳能光伏发电仅仅凭借政府的投入或是仅仅凭借企业、个人是不具现实性，而目前对依靠电价上网补贴的形式，无法有效地减少项目投资风险，进而会影响业主和有关企业投资积极性。为解决这一问题，应把政府和企业、个人利益形成互锁的关系，且要提供企业和个人更多样性的融资通道，进而压低投资初期门槛；并且，可以将光伏发电等可再生能源的发电产业当作电力制度革新的一个突破口，在太阳能光伏发电地区率先实现电力试点型交易。充分利用好光伏发电推广的机会，加快有关区域电力制度革新，将具有竞争性电网企业进行业务分离，实现配电和销售的分离。另外，电网企业可随分布式发电推广趋势，实现业务创新与转型，变成相应服务方。在分布式光伏发电应用大规模扩大的情形之下，电网企业仍然在一定的程度上有着确保电网安全及电力质量的责任。所以，电网企业应根据市场形势变化不断创新管理制度及服务模式，加强质量监督和技术评估等业务，给分布式光伏发电供求方提供更好的服务，在确保电网安全和电力质量的前提下，通过有关服务来赢得效益，使得电网企业可以随着分布式光伏发电规模不断扩大的过程中拥有更多发展机会。

4 光伏发电发展远景

光伏发电技术将在不久以后占据能源消费的重要地位，其发展将替代一些常规型能源，且将成为能源的主体供应方式。预计在2030年，对于可再生能源消耗量将占到能源总消耗量的百分之三十以上，其中光伏发电也将占世界电力供应比例的百分之十以上；而到2040年时，可再生能源的消耗量将占能源消耗总量的百分之五十以上，其中光伏发电可占到总电力百分之二十以上；二十一世纪末，可再生能源的消耗量将占到能耗总量的百分之八十以上，而太阳能光伏发电可占至百分之六十。这些数据足以表明光伏发电产业发展的前景和在能源方面所占据的重要位置。有关报道称，至2020年时，我国会力争将太阳能光伏发电容量到达180万KW，至2050年可达60000万KW。预计至2050年，可再生能源发电装机可占我国发电装机总容量的百分之二十五，其中太阳能电力装机可占百分之五左右。在未来的十几年里，将会是我国光伏发电产业的一个迅猛发展阶段。

5 结语

随着光伏发电技术的飞速发展，光伏组件效率不断提高、化石燃料价格飞涨，常规电价上升。太阳能光伏发电技术将是21世纪人类面对化石燃料加速枯竭和应对气候变化、实现可持续发展最理想的选择之一。我国应从根本上加大光伏发电关键技术问题的研发，降低光伏发电成本，缩小与发达国家光伏发电技术的差距；从政策和法律层面继续完善光伏市场，而不满足于只是作为高耗能和污染的太阳能电池生产大国，两头在外（硅原材料大量依赖进口、光伏组件绝大部分出口），从而解决我国光伏发电与常规能源发电的矛盾，以改善我国能源消费结构。

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