在今后的十幾年中,中國光伏發(fā)電的市場(chǎng)將會(huì )由立發(fā)電系統轉向并網(wǎng)發(fā)電系統,包括沙漠電站和城市屋頂發(fā)電系統。中國太陽(yáng)能光伏發(fā)電發(fā)站潛力,配合積極穩定的政策扶持,到2030年光伏裝機容量將達1億千瓦,年發(fā)電量可達1.3億兆瓦時(shí),相當于少建30多個(gè)大型煤電廠(chǎng)。國家未來(lái)三年將投資200億補貼光伏業(yè),中國太陽(yáng)能光伏發(fā)電又迎來(lái)了新一輪的快速增長(cháng),并吸引了更多的戰略投資者融入到這個(gè)行業(yè)中來(lái)。
自2013年起,光伏發(fā)電連續3年新增裝機容量超過(guò)1000萬(wàn)千瓦;截至2015年底,光伏發(fā)電累計裝機容量達到約4300萬(wàn)千瓦,超過(guò)德國成為全球。此外,光伏產(chǎn)業(yè)正發(fā)力“走出去”。國家能源局數據顯示,2015年光伏電池及組件出口量達到2500萬(wàn)千瓦以上,出口額達到144億美元。
光電效應是物理學(xué)中一個(gè)重要而神奇的現象。在某特定頻率的電磁波(該頻率稱(chēng)為極限頻率threshold frequency)照射下,某些物質(zhì)內部的電子吸收能量后逸出而形成電流,即光生電。
與常用的火力發(fā)電系統相比,光伏發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)主要體現于: ①無(wú)枯竭危險; ②安全可靠,無(wú)噪聲,排放外,干凈(); ③不受資源分布地域的限制,可利用建筑屋面的優(yōu)勢;例如,無(wú)電地區,以及地形復雜地區; ④無(wú)需消耗燃料和架設輸電線(xiàn)路即可就地發(fā)電供電; ⑤能源質(zhì)量高; ⑥使用者從感情上容易接受; ⑦建設周期短,獲取能源花費的時(shí)間短。
太陽(yáng)能電池板的生產(chǎn)卻具有高污染、高能耗的特點(diǎn),在現有的條件下,生產(chǎn)國內自己使用的電池板還說(shuō)的過(guò)去,不過(guò)大量出口等于污染中國,造福世界了,據統計,生產(chǎn)一塊1m×1.5m的太陽(yáng)能板燃燒超過(guò)40公斤煤,但即使中國沒(méi)有效率的火力發(fā)電廠(chǎng)也能夠用這些煤生產(chǎn)130千瓦時(shí)的電(一般一塊1mx1.6m的太陽(yáng)能板一年發(fā)電量在250千瓦時(shí)以上)——這足夠讓2.2瓦的發(fā)光二極管(LED)燈泡按照每天工作12小時(shí)計算發(fā)光30年。 ①照射的能量分布密度小,即要占用面積; ②獲得的能源同四季、晝夜及陰晴等氣象條件有關(guān)。 ③相對于火力發(fā)電,發(fā)電機會(huì )成本高。 ④光伏板制造過(guò)程中不環(huán)保。
晶硅光伏組件安裝后,暴曬50——100天,效率衰減約2——3%,此后衰減幅度大幅減緩并穩定有每年衰減0.5——0.8%,20年衰減約20%。單晶組件衰減要約少于多晶組件。非晶光做組件的衰減約低于晶硅。 因此,提升轉化率、降低每瓦成本仍將是光伏未來(lái)發(fā)展的兩大主題。無(wú)論是哪種方式,大規模應用如果能夠將轉化率提升到30%,成本在每千瓦五千元以下(和水電相平),那么人類(lèi)將在核聚變發(fā)電研究成功之前得到為廣泛、清潔、廉價(jià)的幾乎無(wú)限的可靠新能源。
分布式光伏發(fā)電系統,又稱(chēng)分散式發(fā)電或分布式供能,是指在用戶(hù)現場(chǎng)或靠近用電現場(chǎng)配置較小的光伏發(fā)電供電系統,以滿(mǎn)足特定用戶(hù)的需求,支持現存配電網(wǎng)的經(jīng)濟運行,或者同時(shí)滿(mǎn)足這兩個(gè)方面的要求。
分布式光伏發(fā)電系統的基本設備包括光伏電池組件、光伏方陣支架、直流匯流箱、直流配電柜、并網(wǎng)逆變器、交流配電柜等設備,另外還有供電系統監控裝置和環(huán)境監測裝置。其運行模式是在有太陽(yáng)輻射的條件下,光伏發(fā)電系統的太陽(yáng)能電池組件陣列將太陽(yáng)能轉換輸出的電能,經(jīng)過(guò)直流匯流箱集中送入直流配電柜,由并網(wǎng)逆變器逆變成交流電供給建筑自身負載,多余或不足的電力通過(guò)聯(lián)接電網(wǎng)來(lái)調節。
應用領(lǐng)域 一、用戶(hù)太陽(yáng)能電源:(1)小型電源10-100W不等,用于邊遠無(wú)電地區如高原、海島、牧區、邊防哨所等軍民生活用電,如照明、電視、收錄機等;(2)3-5KW家庭屋頂并網(wǎng)發(fā)電系統;(3)光伏水泵:解決無(wú)電地區的深水井飲用、灌溉。 二、交通領(lǐng)域如航標燈、交通/鐵路信號燈、交通警示/標志燈、宇翔路燈、高空障礙燈、高速公路/鐵路無(wú)線(xiàn)電話(huà)亭、無(wú)人值守道班供電等。 三、通訊/通信領(lǐng)域:太陽(yáng)能無(wú)人值守微波中繼站、光纜維護站、廣播/通訊/尋呼電源系統;農村載波電話(huà)光伏系統、小型通信機、士兵GPS供電等。 四、石油、海洋、氣象領(lǐng)域:石油管道和水庫閘門(mén)陰極保護太陽(yáng)能電源系統、石油鉆井平臺生活及應急電源、海洋檢測設備、氣象/水文觀(guān)測設備等。 五、家庭燈具電源:如庭院燈、路燈、手提燈、野營(yíng)燈、登山燈、垂釣燈、黑光燈、割膠燈、節能燈等。 六、光伏電站:10KW-50MW立光伏電站、風(fēng)光(柴)互補電站、各種大型停車(chē)廠(chǎng)充電站等。 七、太陽(yáng)能建筑將太陽(yáng)能發(fā)電與建筑材料相結合,使得未來(lái)的大型建筑實(shí)現電力自給,是未來(lái)一大發(fā)展方向。 八、其他領(lǐng)域包括:(1)與汽車(chē)配套:太陽(yáng)能汽車(chē)/電動(dòng)車(chē)、電池充電設備、汽車(chē)空調、換氣扇、冷飲箱等;(2)太陽(yáng)能制氫加燃料電池的再電系統;(3)海水淡化設備供電;(4)衛星、航天器、空間太陽(yáng)能電站等。