一、光伏發電的原理
光伏發電是利用半導體界面的光生伏特效應而將光能直接轉變為電能的一種技術。這種技術的關鍵元件是太陽能電池。太陽能電池經過串聯后進行封裝保護可形成大面積的太陽電池組件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發電裝置。光伏發電的優點是較少受地域限制,因為陽光普照大地;光伏系統還(huan)具(ju)有(you)安全可靠、無噪聲、低(di)污染、無需(xu)消耗燃(ran)料和(he)架(jia)設輸(shu)電(dian)(dian)(dian)線路即可就地(di)發(fa)電(dian)(dian)(dian)供電(dian)(dian)(dian)及建設周期短(duan)的(de)優點。
光伏發電是(shi)根據光生伏特效應原(yuan)理(li),利用(yong)太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)將(jiang)太(tai)陽(yang)光能(neng)直接(jie)轉化(hua)為電(dian)能(neng)。不論是獨立使用(yong)還是并網發電(dian),光伏發電(dian)系(xi)統(tong)主要由太陽能電(dian)池板(ban)(組件)、控(kong)制器(qi)(qi)和逆變器(qi)(qi)三大部分組成,它們主要由電子元器(qi)(qi)件構成,不涉及機(ji)械部件,所以(yi),光伏發(fa)電(dian)設備(bei)極為精煉,可靠穩定壽命長、安裝維護簡便。理(li)論(lun)上講(jiang),光伏發(fa)電(dian)技(ji)術可以用(yong)于任(ren)何(he)需要電(dian)源的場(chang)合,上至航(hang)天器,下(xia)至家用(yong)電(dian)源,大到兆瓦(wa)級電(dian)站,小到玩具,光伏電(dian)源無處不在。太陽(yang)能光伏發(fa)電(dian)的最基本元件是(shi)太陽(yang)能電(dian)池(片(pian)),有單(dan)晶硅、多晶硅、非(fei)晶硅和薄膜電池(chi)等。
目前,單晶和多晶電(dian)池(chi)用量最大,非晶電(dian)池(chi)用于一些小系(xi)統和計算器輔(fu)助電(dian)源等(deng)。國產(chan)晶體硅(gui)電(dian)池(chi)效率在10至(zhi)13%左右,國外同類(lei)產品效率約(yue)18至(zhi)23%。由一(yi)個或多個太(tai)陽(yang)(yang)能(neng)(neng)(neng)電(dian)(dian)池片組(zu)成的太(tai)陽(yang)(yang)能(neng)(neng)(neng)電(dian)(dian)池板(ban)稱(cheng)為(wei)光(guang)伏組(zu)件(jian)。目前,光(guang)伏發電(dian)(dian)產(chan)品主(zhu)要(yao)用于三大方面(mian):一(yi)是(shi)為(wei)無(wu)電(dian)(dian)場合提供(gong)電(dian)(dian)源(yuan),主(zhu)要(yao)為(wei)廣大無(wu)電(dian)(dian)地(di)區居民(min)生(sheng)(sheng)活生(sheng)(sheng)產(chan)提供(gong)電(dian)(dian)力,還有微波中繼電(dian)(dian)源(yuan)、通訊電(dian)(dian)源(yuan)等,另外,還包(bao)括一(yi)些(xie)移(yi)動電(dian)(dian)源(yuan)和備用電(dian)(dian)源(yuan):二是(shi)太(tai)陽(yang)(yang)能(neng)(neng)(neng)日(ri)用電(dian)(dian)子(zi)產(chan)品,如各類(lei)太(tai)陽(yang)(yang)能(neng)(neng)(neng)充電(dian)(dian)器、太(tai)陽(yang)(yang)能(neng)(neng)(neng)路燈(deng)和太(tai)陽(yang)(yang)能(neng)(neng)(neng)草(cao)坪燈(deng)等;三是并(bing)網(wang)發(fa)電,這在發(fa)達國家已經大面(mian)積推廣實施。我國并(bing)網(wang)發(fa)電還未起步(bu),不過,2008年北京(jing)奧運會部分用電(dian)由(you)太陽能發電(dian)和(he)風力發電(dian)提(ti)供。
二、光伏產業的優勢
1、永不枯竭(jie)。
2、采集太(tai)陽能的(de)地點的(de)地理位(wei)置(zhi)要(yao)求不高;相對而言,水(shui)電站或風電站對地理位置(zhi)要求(qiu)則比較高(gao)。
3、建立太(tai)陽能發電站(zhan)所需的時間和成(cheng)本都比水電站(zhan)要(yao)低(di)。
4、使用太陽能(neng)不會造(zao)成環境污染,是理想(xiang)的(de)綠色能(neng)源。但(dan)原料開采(cai)和(he)生產光伏產品過程中也會消耗大量能(neng)源和(he)造(zao)成污染 。
5、適用范圍廣,就算一般(ban)家庭(ting)也可(ke)以利(li)用太陽能發電。
三、光伏產業的特點
太陽能是唯一能夠保證人類未來需求的能量來源。光伏發電是利用太陽能將光子轉化為電子的一個純物理過程,轉化過程不排放任何有害物質,其特點如下:
充足性(xing):據美國(guo)能(neng)源部(bu)報告(2005年4月)世界上潛在水(shui)能資源4.6TW(1TW=1012W),經濟可開采資源只有0.9TW;風能(neng)實際(ji)可開發資源2~4TW;生物質(zhi)能3TW;海洋能不到2TW;地熱(re)能(neng)大約12TW;太陽能(neng)潛在資源120000TW,實際可開(kai)采資源高達600TW。
安(an)全性:運行(xing)可靠、使用安(an)全;發電規律性強、可預測(調度比風力發電容易)。
廣泛性:生(sheng)產資料豐富(fu)(地殼(ke)中硅元素(su)含量位(wei)列第二)、建設(she)地(di)域廣(guang)(荒(huang)漠、建筑物等)、規(gui)模(mo)大小(xiao)皆宜。
免維(wei)護:使用壽命長(chang)(20~50年、工作25年效率(lv)下降20%)、免維護、無人值守。
清潔性(xing):無(wu)燃料消耗、零(ling)排放(fang)、無(wu)噪聲、無(wu)污染、能量回(hui)收期短(0.8~3.0年)。