太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)現(xiàn)狀及前景分析

蘇博杰　崔仕磊

摘 要：作為一種清潔能源，太陽能的開發(fā)與利用受到了越來越多的重視。本文對太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)盡心簡單介紹，并對其發(fā)展現(xiàn)狀和前景進行分析。

關(guān)鍵詞：太陽能；光伏發(fā)電；現(xiàn)狀和前景

隨著人類社會的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)能源被不斷的消耗，同時也帶來了嚴重的環(huán)境問題。為了減少環(huán)境的污染，保證能源的可持續(xù)利用，就必須改變現(xiàn)有的能源結(jié)構(gòu)，重視新能源的開發(fā)和利用。從長遠發(fā)展的角度看，可再生資源是人類未來的主要能源來源，因此，世界上很多國家都開始重視太陽能等新能源的開發(fā)利用。在這些可再生資源中，光伏發(fā)電的發(fā)展速度最快，而太陽能光伏發(fā)電已經(jīng)成為可再生能源領(lǐng)域中繼風力發(fā)電之后產(chǎn)業(yè)化發(fā)展最快、最大的產(chǎn)業(yè)。世界各國都非常重視太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，我國擁有豐富的太陽能資源，對太陽能的開采具有很大的優(yōu)勢，因此，太陽能光伏發(fā)電成為我國開發(fā)新能源的重要內(nèi)容。本文介紹了光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成，并對太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的現(xiàn)狀及前景進行分析。

1 光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成

一般的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)主要是由光伏電池組件，交直流逆變器、蓄電池和光伏系統(tǒng)電池控制器組成。首先，通過光伏電池組件將太陽能轉(zhuǎn)換為電能，其次，再利用交直流逆變器將直流電轉(zhuǎn)變成交流電，同時逆變器還可以自動穩(wěn)定電壓，改善光伏發(fā)電系統(tǒng)的供電質(zhì)量。利用蓄電池將電能存儲起來，在需要的時候在釋放出來。充放電控制器則是可以防止太陽能光伏電源系統(tǒng)的儲能蓄電池組過充電和過放電的設(shè)備，它是光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心組成部分。

2 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的現(xiàn)狀及發(fā)展前景

2.1 國外的太陽能光伏發(fā)電的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

作為20世紀80年代世界上增長最快的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)之一，太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。截止2004年，世界太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的裝機總?cè)萘窟_到了964.9 MW。到了2006年底，這個數(shù)據(jù)達到了4961.69MW。像單晶硅電池、多晶硅電池、非晶硅電池、帶狀硅電池、聚光電池以及薄膜電池等太陽能光伏電池已經(jīng)商品化和實用化。在國際市場上，太陽能光伏電池的價格一般在3.15美元左右，并網(wǎng)后的價格為每瓦6美元，發(fā)電成本為每千瓦時0.25美元。光伏電池的發(fā)電效率在不斷的提高，晶體硅光電池的轉(zhuǎn)換率為15%，而單晶硅電池轉(zhuǎn)化率則達到了23.3%，砷化鎵光電池更是達到25%的轉(zhuǎn)化率。同時太陽能光伏電池組件的使用壽命也大大的延長，最多可達30年之久。目前，世界上太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)用最多的國家為美國、日本和歐盟，它們的太陽能發(fā)電總量占世界光伏發(fā)電量的80%。專家預(yù)測，日后的世界太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)將會朝高效率、高壽命、低成本和美觀實用的方向發(fā)展，太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電總量也將占13-15%，預(yù)測到2100年光伏發(fā)電總量將占60%以上。

2.2 國內(nèi)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。

我國太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的啟用較晚，20世紀90年代以來我國光伏發(fā)電快速發(fā)展。在這一階段我國光伏組件的生產(chǎn)能力不斷提升，產(chǎn)品生產(chǎn)成本降低，市場不斷擴大并出口到國外，裝機總?cè)萘恳仓鹉暝黾?。截?006年底，我國光伏發(fā)電總量為35MW，占世界總量的3%。到2020年之前，我國太陽能光伏發(fā)電技術(shù)不斷發(fā)展和完善，光伏市場也將發(fā)生巨大的變化。發(fā)電成本也逐漸降低，2010年我國光伏發(fā)電的價格約為每千瓦時1.2元人民幣，預(yù)計到2020年，這個價格將會降低為每千瓦時0.6元人民幣。

隨著我國光伏企業(yè)的不斷發(fā)展，近年來受到西方國家的反傾銷等政策的打擊，一些光伏組件的生產(chǎn)廠商面臨著巨大的挑戰(zhàn)。在這個背景下，太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)用應(yīng)該轉(zhuǎn)向國內(nèi)，中國太陽能資源豐富，尤其是西北等內(nèi)地地區(qū)，光照充足，必須加大財政支持，推進太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)在中國的應(yīng)用，促進光伏產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

3 結(jié)語

隨著太陽能的開發(fā)和利用，我國光伏發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用快速成熟起來。太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)不但具有環(huán)保的特點，而且科技含量高，發(fā)電成本低，是對傳統(tǒng)發(fā)電模式的重大突破。但是，光伏發(fā)電系統(tǒng)的使用率還不高，主要原因是光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成科技含量高，對材料的使用要求嚴格，因此必須加快研發(fā)太陽能光伏電池的新材料，提高光伏發(fā)電的效率，降低發(fā)電成本。加大對光伏產(chǎn)業(yè)的扶持力度，開發(fā)國內(nèi)市場，將光伏發(fā)電系統(tǒng)廣泛的應(yīng)用到國內(nèi)，提高光伏產(chǎn)業(yè)競爭了，不斷推進光伏產(chǎn)品的更新和升級，為我國的電力供應(yīng)開辟新的途徑。

參考文獻

[1]馬寧.太陽能光伏發(fā)電概述及發(fā)展前景[J].只能建筑電氣技術(shù)，2011（2）.

[2]張曉霞，侯竟偉，殷攀攀，張國.太陽能發(fā)電系統(tǒng)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新，2007（5）.