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光伏发电简介

  2009年03月25日  

  17世纪以来,世界人口数量增长了12倍,由5亿增加为60亿,而能源需求增长了150倍,由1亿吨标煤增加到150亿吨标煤。总有一天要消耗殆尽的化石能源,不时地提醒我们,21世纪我们向何处取能?

  人们把目光转向了化石能源之外的水能、风能、太阳能、海洋能和地热能等。

  1839年,法国科学家贝克雷尔发现,光照能使半导体材料的不同部位之间产生电位差。这种现象后来被称为“光生伏打效应”,简称“光伏效应”。1954年,美国科学家恰宾和皮尔松在美国贝尔实验室首次制成了实用的单晶硅太阳电池,诞生了将太阳光能转换为电能的实用光伏发电技术。

  一套基本的太阳能发电系统是由太阳电池板、充电控制器、逆变器和蓄电池构成,其系统图如下:

  从太阳能获得电力,需通过大阳电池进行光电变换来实现。它同以往其他电源发电原理完全不同,具有以下特点:①无枯竭危险;②绝对干净(无公害);③不受资源分布地域的限制;④可在用电处就近发电;⑤能源质量高;⑥使用者从感情上容易接受;⑦获取能源花费的时间短。不足之处是:①照射的能量分布密度小,即要占用巨大面积;②获得的能源同四季、昼夜及阴晴等气象条件有关。但总的说来,瑕不掩瑜,作为新能源,太阳能具有极大优点,因此受到世界各国的重视。

  太阳能光伏发电产业是20世纪80年代以后世界上增长最快的高新技术产业之一。最近10年的年平均增长率为22%从1991年的55MW增加到2001年的400MW ,最近5年的年平均增长率为35%从1996年的88MW增加到2001年的400MW ,2002年达到了540MW,到2002年底,世界太阳能光伏发电装机已达到约2000MW,年发电量约30亿千瓦时。

  总体来看,世界光伏发电主要集中在发达国家,特别是集中在日本、德国和美国3个经济强国,约占世界光伏发电市场的80%。为此,许多发达国家制定了光伏屋顶计划,通过政府补贴和电价政策,鼓励各种建筑安装光伏发电系统。1997年美国和欧洲相继宣布“百万屋顶光伏计划”,日本1997年补贴“屋顶光伏计划”的经费为9200万美元。美国计划到2010年安装1000~3000MW太阳电池,日本的目标是7600Mw。印度计划1998-2002年太阳电池总产量为150MW,其中2002年为50MW。

PV/光伏发电技术

  我国具有丰富的太阳能资源,全国有2/3以上的地区年日照时数在2000小时以上。我国太阳池的研究始于1958年, 1959年研制成功第1个有实用价值的太阳电池。1971年3月首次成功地应用于我国第2颗卫星上,1973年太阳电池开始在地面应用,1979年开始生产单晶硅太阳电池。80年代中后期,引进国外太阳电池生产线或关键设备,初步形成生产能力达到4.5MW太阳能光伏产业。我国太阳能光伏发电始于上世纪70年代,首先在卫星和海港浮标灯上应用,之后逐步进入到工业、农业、商业和通讯等公用设施部门,近年来在解决无电地区用电方面发挥了重要的作用。并有了数家完整的电池和组件生产企业,总生产能力15MW,电池和组件性能不断提高,商业化电池的效率已达到12%~14%,比世界水平要低1~2个百分点,到2002年,我国光伏发电累计装机容达到40MW。下图是我国制造的100w的光伏发电系统:

  如果说二十世纪是石油的世纪,那么二十一世纪就是太阳能的世纪,我们要充分利用好世界大力发展太阳能的契机,实现我国能源结构跨世纪的调整。

标签:光伏  发电  简介  我要反馈
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