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(guang)伏(fu)系統還具有安全可靠(kao)、無(wu)(wu)噪聲(sheng)、低(di)污染、無(wu)(wu)需消耗燃料和架設輸電線路即可就地發電供電及建(jian)設周期短(duan)的優點(dian)。
光伏發電是根據光生伏特效應原理,利用(yong)太陽能電(dian)池(chi)將太陽光能直(zhi)接(jie)轉化為電(dian)能。不論是獨立使用(yong)還是并網發電(dian),光伏(fu)發電(dian)系統主要由太陽能電(dian)池板(組件)、控制器和逆變(bian)器三大部(bu)分組成(cheng),它(ta)們主(zhu)要(yao)由電子元器件(jian)構成(cheng),不涉及機(ji)械部(bu)件(jian),所以,光(guang)(guang)伏(fu)發電(dian)設備極(ji)為(wei)精煉,可(ke)靠穩定壽命長(chang)、安裝維護(hu)簡便。理論上講,光(guang)(guang)伏(fu)發電(dian)技(ji)術(shu)可(ke)以用于任何需(xu)要電(dian)源的(de)場合,上至(zhi)航(hang)天器,下至(zhi)家用電(dian)源,大到兆(zhao)瓦(wa)級(ji)電(dian)站,小(xiao)到玩具,光(guang)(guang)伏(fu)電(dian)源無處不在。太陽能光(guang)(guang)伏(fu)發電(dian)的(de)最基本元件是太陽能電(dian)池(片(pian)),有單晶(jing)(jing)硅、多晶(jing)(jing)硅、非晶(jing)(jing)硅和薄膜電池等。
目(mu)前(qian),單晶和(he)多晶電(dian)池用(yong)(yong)量最大(da),非晶電(dian)池用(yong)(yong)于(yu)一些小系統和(he)計算器輔助電(dian)源(yuan)等。國產晶體硅電(dian)池效率在10至13%左右(you),國外同(tong)類產品效率約18至(zhi)23%。由一(yi)個或多個太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)(dian)池片組(zu)成的太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)(dian)池板(ban)稱為光(guang)伏(fu)組(zu)件。目(mu)前,光(guang)伏(fu)發電(dian)(dian)產(chan)品主要用于三大方面:一(yi)是(shi)(shi)為無(wu)電(dian)(dian)場(chang)合提供電(dian)(dian)源(yuan)(yuan),主要為廣大無(wu)電(dian)(dian)地(di)區居民生活(huo)生產(chan)提供電(dian)(dian)力,還(huan)有微波中繼電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)、通訊電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)等,另(ling)外,還(huan)包括(kuo)一(yi)些移動電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)和備(bei)用電(dian)(dian)源(yuan)(yuan):二是(shi)(shi)太(tai)陽(yang)能(neng)日(ri)用電(dian)(dian)子產(chan)品,如(ru)各類(lei)太(tai)陽(yang)能(neng)充電(dian)(dian)器(qi)、太(tai)陽(yang)能(neng)路燈(deng)和太(tai)陽(yang)能(neng)草(cao)坪燈(deng)等;三(san)是并網發電,這在(zai)發達國(guo)家(jia)已經(jing)大面積推廣實施。我國(guo)并網發電還未起步,不過,2008年北京奧運會部分用(yong)電(dian)由(you)太陽能(neng)發電(dian)和風力發電(dian)提供。
二、光伏產業的優勢
1、永不枯竭。
2、采集(ji)太陽能的地點的地理位置要求不高;相對而言,水電站或風(feng)電站對地理位置要(yao)求則比較高(gao)。
3、建立太陽能發電站所需的時(shi)間和(he)成本都比水電站要低。
4、使用太陽能不會造成環境污染,是理(li)想的綠色能源。但原料開采和(he)生產光(guang)伏產品過程中也會消耗大(da)量能源和(he)造成污染 。
5、適(shi)用(yong)范圍廣,就算一(yi)般家庭也可以利用(yong)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:據美國(guo)能源部報告(gao)(2005年4月)世界上潛在水能(neng)資源4.6TW(1TW=1012W),經(jing)濟可開采資(zi)源只有0.9TW;風能實際可(ke)開發資源2~4TW;生物質能3TW;海洋能(neng)不到2TW;地熱能大約12TW;太陽能潛在資(zi)源120000TW,實際可(ke)開采資(zi)源高達(da)600TW。
安(an)全性(xing):運行可(ke)靠、使(shi)用安(an)全;發電規律性強、可預測(ce)(調度比(bi)風力(li)發電容(rong)易)。
廣泛性:生(sheng)產資(zi)料(liao)豐富(地殼中(zhong)硅元素含量位列(lie)第二(er))、建設地域廣(荒漠、建筑物等(deng))、規模大小皆(jie)宜。
免(mian)維護:使(shi)用壽命長(chang)(20~50年、工作25年(nian)效率下降20%)、免維護、無人值守。
清潔性:無(wu)燃料消耗、零(ling)排放(fang)、無(wu)噪聲(sheng)、無(wu)污染(ran)、能量回收期(qi)短(0.8~3.0年)。