太阳能光伏发电系统现状及前景分析

张世强

【摘要】：在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，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，制造出第一块薄膜太阳能电池。文章对我国太阳能光伏发电现状及发展前景进行了分析。

【关键词】：太阳能；光伏发电系统；现状及前景

1、导言

环境问题、经济问题、资源问题等是我国发展急需调整的问题，同时随着环境污染情况的加重以及燃料资源的日益缺乏，使人们逐渐认识到再生能源发电的重要性，如风力发电、潮汐发电、太阳能发电等。在这些地区大力推广户用小型的光伏发电系统，将太阳能转化为电能，供给人们日常生产生活的用电，能有效解决农村用电难的问题。综上所述，太阳能光伏发电技术已成为全球普遍关注的重点研究对象。

2、太阳能光伏发电的优势

2.1资源本身

太阳是一个巨大、永久的能量源，每秒辐射到地球的能量相当于使用500万t的标准煤，相当于每年就要使用130万亿t标准煤。世界上可以开发的能源当中太阳是最大的。而且太阳照射大地时不会受到地域的限制，所以可以直接开发和使用，在开发时不会用到开采和运输。在随着煤、石油、天然气……大量的消耗，能源的供应会越来越紧张。

2.2地理优势

我国太阳能资源非常丰富，理论上来说太阳能的储量达到了每年的17000亿t标准煤，太阳能的开发利用的潜力是巨大的。中国处于北半球，南北距离和东西距离都在5000km以上。在这辽阔的土地上有着丰富的太阳能资源。大多数地区年平均辐射量都在4kWh/m2以上，西藏的日辐射量更是达到了7kWh/m2。年日照时数多于2000h，和同一纬度的国家相比，比欧洲、日本具有优势，和美国相似。

2.3其他优势

光伏发电在大量供应电力的时候，为避免占用多的土地资源，光伏发电就可以安装在只要有光地方。这就说明在公共、私人和工业建筑的屋顶或墙面上都有安装的可能。在运行中，光伏发电系统还能减少建筑对热量的吸收，增加通风。光伏还可以当作隔声板安装在光路两侧。

3、我国太阳能光伏发电现状

3.1 我国太阳能的开发利用

我国太阳能利用方式主要包括太阳能光伏发电、太阳能热发电、太阳能热水器、太阳房、太阳能空调等利用方式。我国是资源大国，太阳能占世界第二位，经过政府的高度重视和支持，我国相继下发了《推进全国太阳能热利用工作实施方案》等标准，节能环保、智能发展等措施的实施使我国逐渐成为了世界上太阳能热利用的第一生产大国。

3.2 近年来我国太阳能发展趋势

经过多年的实践，我国太阳能资源的开发已经逐步进入到规模实用阶段，我国太阳能的产业规模、光热产业居世界第一。在2015年我国太阳能光热发电技术，已经实现了与火电厂合作发电，同时电站的规模也在不断扩大，大型的太阳能光热发现也支持了海水淡化工程的发展，并且分布式发电系统的建立有效地解决了偏远山区发电问题。虽然我国已经具有了15WM的太阳能发电容量，为我国光伏产业的发展奠定了良好的发展基础，同时我国太阳能光伏电池的应用，在西藏发展广泛，已经安装完了近100座的光伏电源，为西藏近7个县的用户解决了用电难的问题，但是我国光伏发电的成本，还是远远高于煤电的成本，与此同时，太阳能光伏发电也有效地弥补了煤、核电发电存在的死角。

3.3 我国光伏发电存在的问题

3.3.1 发电成本高。我国风力发电的总装机容量是光伏发电装机容量的20倍，同时光伏发电的成本达到4元/kWh，是生物发电的7倍左右，是风能发电的6倍左右，是煤电车成本的16倍左右。但是在2014年，我国光伏发电的成本已经降到了1元/kWh，与常规发电成本已经接近。

3.3.2 光伏规划不完善。美国在1992年就建立了可再生能源的发电配额制，在财政、金融方面制定了一定的优惠制度，同时市场推广标准规范的提出，也有效地促进了美国可再生能源的市场化发展，但是我国的光伏产业，不仅没有标准统一的国家光伏规划，同是也没有一个明确的光伏市场管理、培育和鼓励的政策，使得我国的光伏市场在科学发展、材料、应用等方面的基础建设。

3.3.3 科技落后。我国的光伏技术照比国外先进的国家，具有较大的差距，日本提出的新刚光计划，使其成为了全球先进的光伏技术；而以色列由于政府的支持，加上与其他国家的合作，使其具有强大的技术支撑；我国的光伏市场不仅技术落后，且政府重视的程度也远远不够，当前的太阳能电池受到其原材料晶硅纯度的影响，使其仍然无法突破材料的瓶颈，导致技术落后，成本增加。

4、我国的鼓励政策

我国政府部门也对太阳能产业提供了大力支持。2006年1月，正式实施《中华人民共和国可再生能源法》。这项法律在经济激励和监督措施、价格管理和费用分摊、产业指导和技术支持、资源调查和发展规划、推广和应用及法律责任等方面做出了严格定义。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》等实施细则，支持可再生能源的发展。由此可以看出，国家为可再生能源的发展已铺平了道路。这一系列的法律、政策对我国太阳能发电产业的发展给予了重要保障。

结论

综上所述，在我国对太阳能开发和利用时，我国光伏发电的应用还在不断摸索前进中，太阳能光伏发电系统与常用的火力发电系统相对比光伏发电的优点体现在：安全可靠、没有噪声、无污染、无公害；无枯竭危险；不受资源分布地域的限制，可以利用建筑屋面。因为受到材料的限制所以人们对光伏发电系统的使用率还是不高。就必须研究新的材料来提高发电率，降低成本。把光伏发电系统广泛的运用在国内。

【参考文献】：

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