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)有的能源結構,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)電已經成為可再生能源領域中繼風力發(fā)電之后產業(yè)化發(fā)展最快、最大的產業(yè)。世界各國都非常重視太陽能光伏產業(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換為電能,其次,再利用交直流逆變器將直流電轉變成交流電,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產業(yè)之一,太陽能光伏發(fā)電產業(yè)快速發(fā)展。截止2004年,世界太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的裝機總容量達到了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,晶體硅光電池的轉換率為15%,而單晶硅電池轉化率則達到了23.3%,砷化鎵光電池更是達到25%的轉化率。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%,預測到2100年光伏發(fā)電總量將占60%以上。
2.2 國內太陽能光伏發(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能力不斷提升,產品生產成本降低,市場不斷擴大并出口到國外,裝機總容量也逐年增加。截止2006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)應用應該轉向國內,中國太陽能資源豐富,尤其是西北等內地地區(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)在中國的應用,促進光伏產業(yè)的健康發(fā)展。
3 結語
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。加大對光伏產業(yè)的扶持力度,開發(fā)國內市場,將光伏發(fā)電系統(tǒng)廣泛的應用到國內,提高光伏產業(yè)競爭了,不斷推進光伏產品的更新和升級,為我國的電力供應開辟新的途徑。
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,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].機電產品開發(fā)與創(chuàng)新,2007(5).