光伏是太陽能光伏發電系統的簡稱,是一種利用太陽電池半導體材料的光伏效應,將太陽光輻射能直接轉換為電能的一種新型發電系統,有獨立運行和并網運行兩種方式。以下是由學習啦小編整理關于光伏知識的內容,希望大家喜歡!
太陽能發電的原理
太陽能電池與蓄電池組成系統的電源單元,因此蓄電池性能直接影響著系統工作特性。
電池單元
由于技術和材料原因,單一電池的發電量是十分有限的,實用中的太陽能電池是單一電池經串、并聯組成的電池系統,稱為電池組件(陣列)。單一電池是一只硅晶體二極管,根據半導體材料的電子學特性,當太陽光照射到由P型和N型兩種不同導電類型的同質半導體材料構成的P-N結上時,在一定的條件下,太陽能輻射被半導體材料吸收,在導帶和價帶中產生非平衡載流子即電子和空穴。同于P-N結勢壘區存在著較強的內建靜電場,因而能在光照下形成電流密度J,短路電流Isc,開路電壓Uoc。若在內建電場的兩側面引出電極并接上負載,理論上講由P-N結、連接電路和負載形成的回路,于是就有“光生電流”流過,太陽能電池組件就實現了對負載的功率P輸出。
電能儲存單元
太陽能電池產生的直流電先進入蓄電池儲存,蓄電池的特性影響著系統的工作效率和特性。蓄電池技術是十分成熟的,但其容量要受到末端需電量,日照時間(發電時間)的影響。因此蓄電池瓦時容量和安時容量由預定的連續無日照時間決定。 光伏發展的前景
太陽能發電是新興的可再生能源技術,已實現產業化應用的主要是太陽能光伏發電和太陽能光熱發電。太陽能光伏發電具有電池組件模塊化、安裝維護方便、使用方式靈活等特點,是太陽能發電應用最多的技術。太陽能光熱發電通過聚光集熱系統加熱介質,再利用傳統蒸汽發電設備發電,近年來產業化示范項目開始增多。
中國政府持續出臺支持光伏產業發展的政策,尤其是在受到美國和歐盟的雙反擠壓之際,相應的擴大了國內的裝機市場,保護國內產業的可持續發展。 針對大型光伏發電標桿上網電價,《意見稿》針對四類地區給出了四個不同的上網電價,分別為0.75、0.85、0.95、1元/千瓦時。 我國2012年新增光伏裝機5.04GW,累計建設容量達7.97GW,其中大型光伏電站4.19GW,分布式光伏系統3.78GW。目前我們判斷2013年新增裝機可能在8.5GW左右。 光伏發電
近10年來,全球太陽能光伏電池年產量增長約6倍,年均增長50%以上。2010年,全球太陽能光伏電池年產量1600萬千瓦,其中我國年產量1000萬千瓦。并網光伏電站和與建筑結合的分布式并網光伏發電系統是光伏發電的主要利用方式。2010年,全球光伏發電總裝機容量接近4000萬千瓦,主要應用市場在德國、西班牙、日本、意大利,其中德國2010年新增裝機容量700萬千瓦。隨著太陽能光伏發電規模、轉換效率和工藝水平的提高,全產業鏈的成本快速下降。太陽能光伏電池組件價格已經從2000年每瓦4.5美元下降到2010年的1.5美元以下,太陽能光伏發電的經濟性明顯提高。
光熱發電
光熱發電也稱太陽能熱發電,尚未實現大規模發展,但經過較長時間的試驗運行,開始進入規模化商業應用。美國、西班牙、德國、法國、阿聯酋、印度等國已經建成或在建多座光熱電站。到2010年底,全球已實現并網運行的光熱電站總裝機容量為110萬千瓦,在建項目總裝機容量約1200萬千瓦。 到2007年年底,全國光伏系統的累計裝機容量達到10萬千瓦(100MW),從事太陽能電池生產的企業達到50余家,太陽能電池生產能力達到290萬千瓦(2900MW),太陽能電池年產量達到1188MW,超過日本和歐洲,并已初步建立起從原材料生產到光伏系統建設等多個環節組成的完整產業鏈,特別是多晶硅材料生產取得了重大進展,突破了年產千噸大關,沖破了太陽能電池原材料生產的瓶頸制約,為我國光伏發電的規模化發展奠定了基礎。2007年是我國太陽能光伏產業快速發展的一年。受益于太陽能產業的長期利好,整個光伏產業出現了前所未有的投資熱潮。太陽能光伏發電在不遠的將來會占據世界能源消費的重要席位,不但要替代部分常規能源,而且將成為世界能源供應的主體。預計到2030年,可再生能源在總能源結構中將占到30%以上,而太陽能光伏發電在世界總電力供應中的占比也將達到10%以上;到2040年,可再生能源將占總能耗的50%以上,太陽能光伏發電將占總電力的20%以上;到21世紀末,可再生能源在能源結構中將占到80%以上,太陽能發電將占到60%以上。這些數字足以顯示出太陽能光伏產業的發展前景及其在能源領域重要的戰略地位。
根據《可再生能源發展“十二五”規劃》,到2015年,我國力爭使太陽能發電裝機容量達到21GW(百萬千瓦)預計,到2050年,中國可再生能源的電力裝機將占全國電力裝機的25%,其中光伏發電裝機將占到5%。未來十幾年,我國太陽能裝機容量的復合增長率將高達25%以上。
國家能源局發布《太陽能發電發展“十二五”規劃》稱,“到2015年底,太陽能發電裝機容量達到2100萬千瓦(即21GW)以上,年發電量達到250億千瓦時。”
根據《規劃》,“十二五”時期新增太陽能光伏電站裝機容量約1000萬千瓦,太陽能光熱發電裝機容量100萬千瓦,分布式光伏發電系統約1000萬千瓦,光伏電站投資按平均每千瓦1萬元測算,分布式光伏系統按每千瓦1.5萬元測算,總投資需求約2500億元。