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;光伏系統還具(ju)有安全可(ke)靠、無噪聲(sheng)、低污(wu)染(ran)、無需消耗燃(ran)料和架設(she)輸電線(xian)路(lu)即可(ke)就地發電供(gong)電及(ji)建設(she)周期短的優點。
光(guang)(guang)伏(fu)發(fa)電是根據光(guang)(guang)生伏(fu)特效應(ying)原(yuan)理(li),利用太(tai)陽能電(dian)池將太(tai)陽光能直接轉化為電(dian)能。不論是獨立使用還是并網發電(dian),光伏發電系統主要由(you)太陽(yang)能(neng)電池(chi)板(組(zu)件(jian))、控制器和(he)逆(ni)變器三大部分組成(cheng),它們主(zhu)要由(you)電子元(yuan)器件構(gou)成(cheng),不涉(she)及機械部件,所以,光(guang)伏發電(dian)(dian)(dian)設備極為精煉,可靠穩定壽命(ming)長、安裝維護(hu)簡便(bian)。理論上講,光(guang)伏發電(dian)(dian)(dian)技術(shu)可以用于任何需(xu)要(yao)電(dian)(dian)(dian)源的(de)(de)場合,上至(zhi)(zhi)航天器,下至(zhi)(zhi)家用電(dian)(dian)(dian)源,大到(dao)兆瓦級電(dian)(dian)(dian)站,小到(dao)玩具,光(guang)伏電(dian)(dian)(dian)源無(wu)處不在(zai)。太(tai)陽(yang)(yang)能光(guang)伏發電(dian)(dian)(dian)的(de)(de)最基本元件(jian)是太(tai)陽(yang)(yang)能電(dian)(dian)(dian)池(片),有(you)單(dan)晶硅(gui)(gui)、多晶硅(gui)(gui)、非晶硅(gui)(gui)和薄膜(mo)電池(chi)等。
目前,單晶(jing)和多晶(jing)電池用量最大,非(fei)晶(jing)電池用于(yu)一些小系統和計算器輔助(zhu)電源等。國產晶(jing)體硅(gui)電池效率在10至(zhi)13%左(zuo)右(you),國外(wai)同類產品效率約(yue)18至23%。由一個或(huo)多個太陽(yang)能(neng)(neng)電(dian)(dian)池(chi)片(pian)組成的太陽(yang)能(neng)(neng)電(dian)(dian)池(chi)板稱為光伏組件(jian)。目前(qian),光伏發(fa)電(dian)(dian)產品主要用于三(san)大方面:一是(shi)為無電(dian)(dian)場(chang)合提(ti)供電(dian)(dian)源,主要為廣大無電(dian)(dian)地區居民生(sheng)活生(sheng)產提(ti)供電(dian)(dian)力,還有(you)微(wei)波中繼電(dian)(dian)源、通訊電(dian)(dian)源等,另外,還包括一些(xie)移動電(dian)(dian)源和備(bei)用電(dian)(dian)源:二是(shi)太陽(yang)能(neng)(neng)日用電(dian)(dian)子產品,如各類(lei)太陽(yang)能(neng)(neng)充電(dian)(dian)器、太陽(yang)能(neng)(neng)路燈和太陽(yang)能(neng)(neng)草(cao)坪燈等;三是并網發電(dian),這在發達國家已經大面積推廣實施。我國并網發電(dian)還(huan)未起步,不過(guo),2008年(nian)北(bei)京奧(ao)運(yun)會部分用電(dian)(dian)由太(tai)陽(yang)能發(fa)電(dian)(dian)和風力發(fa)電(dian)(dian)提供。
二、光伏產業的優勢
1、永不(bu)枯竭。
2、采集(ji)太陽能的地(di)點的地(di)理位置要求不高;相(xiang)對(dui)而言,水(shui)電站(zhan)或(huo)風電站(zhan)對(dui)地理(li)位置要求則比較高。
3、建立太(tai)陽能發(fa)電站(zhan)所需的時間和(he)成本都比水電站(zhan)要低。
4、使用(yong)太陽能不會造(zao)成環境污染,是理想的綠色能源(yuan)。但(dan)原料開采和(he)(he)生產(chan)光(guang)伏產(chan)品過程中也會消耗大量能源(yuan)和(he)(he)造(zao)成污染 。
5、適用范(fan)圍廣,就算一般家庭也可以(yi)利用太陽能發電。
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(chong)足性:據美國能源部報告(2005年4月)世界上(shang)潛在水(shui)能資(zi)源4.6TW(1TW=1012W),經濟(ji)可(ke)開采資源只有0.9TW;風能實際可開發資源2~4TW;生物(wu)質能3TW;海洋能不到2TW;地熱能大約12TW;太陽能潛在資源120000TW,實際可開(kai)采(cai)資源高達600TW。
安全(quan)性:運行可靠、使(shi)用安全(quan);發電(dian)規律性強、可預測(調(diao)度比風(feng)力發電容易)。
廣(guang)泛性:生(sheng)產資料豐富(fu)(地殼中(zhong)硅元素含量位列第二)、建設地域廣(荒(huang)漠、建筑(zhu)物(wu)等)、規模大小皆宜。
免維護:使(shi)用壽命長(20~50年(nian)、工作(zuo)25年效(xiao)率下降20%)、免維護、無人值(zhi)守。
清(qing)潔性(xing):無燃(ran)料消(xiao)耗、零排放(fang)、無噪聲、無污染、能量(liang)回收(shou)期短(duan)(0.8~3.0年(nian))。