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)伏系統還(huan)具有(you)安全可(ke)(ke)靠、無(wu)噪聲、低污染、無(wu)需消(xiao)耗燃料和架(jia)設輸電線(xian)路即可(ke)(ke)就地發電供電及建設周(zhou)期短(duan)的優點。
光伏發(fa)電是根據(ju)光生伏特效應(ying)原理,利用太陽(yang)能電(dian)池將太陽(yang)光(guang)能直接轉化為電(dian)能。不論(lun)是(shi)獨(du)立使用還(huan)是(shi)并(bing)網(wang)發電(dian),光伏發電系統主要(yao)由(you)太陽能電池板(組件)、控制器和逆變器三大部分(fen)組(zu)成(cheng),它們主要由(you)電子元器件構成(cheng),不涉及機械部件,所以,光(guang)伏(fu)發電(dian)設備極為精(jing)煉,可靠穩定(ding)壽命長、安裝(zhuang)維護(hu)簡便。理論上講,光(guang)伏(fu)發電(dian)技術可以用(yong)于任何需要電(dian)源的場合,上至航天器,下至家(jia)用(yong)電(dian)源,大(da)到兆瓦(wa)級(ji)電(dian)站,小到玩(wan)具,光(guang)伏(fu)電(dian)源無處不在(zai)。太陽能光(guang)伏(fu)發電(dian)的最(zui)基本元件是太陽能電(dian)池(片),有單晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜電池等。
目前,單晶(jing)和多晶(jing)電池(chi)用量(liang)最(zui)大,非(fei)晶(jing)電池(chi)用于一(yi)些小系統和計算器輔(fu)助電源等。國產(chan)晶(jing)體硅電池(chi)效率在(zai)10至13%左右,國(guo)外同類產品效(xiao)率(lv)約18至(zhi)23%。由一個或多個太陽(yang)能(neng)電(dian)(dian)池片(pian)組(zu)成的太陽(yang)能(neng)電(dian)(dian)池板稱(cheng)為光伏組(zu)件。目前,光伏發電(dian)(dian)產品(pin)主要(yao)用于三大方面:一是(shi)為無電(dian)(dian)場(chang)合提供電(dian)(dian)源(yuan)(yuan),主要(yao)為廣大無電(dian)(dian)地區居(ju)民生(sheng)活生(sheng)產提供電(dian)(dian)力,還有微波中繼電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)、通訊(xun)電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)等,另外,還包括一些移動電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)和備用電(dian)(dian)源(yuan)(yuan):二是(shi)太陽(yang)能(neng)日用電(dian)(dian)子產品(pin),如各類(lei)太陽(yang)能(neng)充(chong)電(dian)(dian)器、太陽(yang)能(neng)路燈和太陽(yang)能(neng)草坪燈等;三(san)是(shi)并網發(fa)電(dian),這在發(fa)達國(guo)家已(yi)經大面積推(tui)廣實施。我(wo)國(guo)并網發(fa)電(dian)還(huan)未起步(bu),不(bu)過,2008年(nian)北京奧運(yun)會部(bu)分用電(dian)由太陽(yang)能發(fa)電(dian)和風力發(fa)電(dian)提供。
二、光伏產業的優勢
1、永(yong)不(bu)枯竭。
2、采集太陽能的地點的地理位置要求不高;相對(dui)而言,水電(dian)站或風電(dian)站對(dui)地理位置要求則比較(jiao)高。
3、建(jian)立太陽能發(fa)電(dian)站所需的時間和成本(ben)都比水電(dian)站要低。
4、使用太(tai)陽能不會造成環境(jing)污(wu)染,是理想的綠色能源。但原料開采和(he)生產光伏(fu)產品過程中也會消耗大量能源和(he)造成污(wu)染 。
5、適用(yong)范圍廣(guang),就算(suan)一(yi)般(ban)家庭也(ye)可以(yi)利用(yong)太陽(yang)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(ju)美國能源部(bu)報告(2005年(nian)4月(yue))世界上潛在(zai)水能資源(yuan)4.6TW(1TW=1012W),經(jing)濟可開采資源只(zhi)有(you)0.9TW;風能實際可開(kai)發資源2~4TW;生(sheng)物質能3TW;海洋能不到2TW;地熱(re)能(neng)大約12TW;太陽能潛在資源120000TW,實際可(ke)開采資源高達600TW。
安全性:運(yun)行可靠(kao)、使用安全;發電(dian)規律性(xing)強、可預測(調度比風力發電容易(yi))。
廣(guang)泛性(xing):生產資料豐富(地殼中硅元素含(han)量位列第(di)二(er))、建設地域廣(荒漠、建筑物等)、規模大(da)小(xiao)皆宜。
免(mian)維護:使用壽命長(chang)(20~50年、工作25年效率下降20%)、免維(wei)護、無人值(zhi)守。
清(qing)潔性:無燃料(liao)消耗、零排放、無噪聲、無污染、能量回(hui)收期短(0.8~3.0年)。