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關鍵詞 光伏發(fā)電；太陽能電池；前景

中圖分類號：TM914 文獻標識碼：A 文章編號：1671—7597（2013）022-003-1

隨著全球經(jīng)濟的迅速發(fā)展和人口的不斷增加，以石油、天然氣和煤炭等為主的化石能源正逐步消耗，能源危機成為世界各國共同面臨的課題。與此同時，化石能源造成的環(huán)境污染和生態(tài)失衡等一系列問題也成為制約社會經(jīng)濟發(fā)展甚至威脅人類生存的嚴重障礙。新能源應用正成為全球的熱點。太陽能資源是最豐富的可再生能源之一，它分布廣泛，可再生，不污染環(huán)境，是國際上公認的理想替代能源。

1 太陽能光伏發(fā)電技術(shù)

1.1 太陽光伏發(fā)電技術(shù)原理

太陽能電池是太陽能光伏企業(yè)的核心設備，光伏發(fā)電利用太陽能電池將光能直接轉(zhuǎn)換成電能。1839年Becquerel發(fā)現(xiàn)了光生伏打效應，為太陽能電池的產(chǎn)生奠定了基礎。太陽能電池芯片的PN結(jié)被光照射后，高能狀態(tài)下的電子吸收了光能，被激發(fā)成為自由電子，自由電子在晶體里移動，余下的空穴也圍繞晶體移動，自由電子在N結(jié)聚集，空穴在P結(jié)聚集，由此PN結(jié)間形成電勢差，從而可以作為電源使用。

1.2 太陽能電池

提高太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的關鍵是提高太陽能電池的轉(zhuǎn)化率。太陽能電池主要分為硅基太陽、化合物半導體電池。

1.2.1 硅基電池

電池和化學電池是目前商業(yè)化最成熟的太陽電池。硅基太陽電池分為晶體硅和非晶硅電池，晶體硅可分為多晶硅電池和單晶硅電池，單晶硅光伏電池雖然轉(zhuǎn)換效率高，穩(wěn)定性好但是成本也比較高，多晶硅電池雖然轉(zhuǎn)換率低些，但是以其較高的性價比成為市場上最主要的光伏太陽能電池。晶硅光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展的方向主要是硅薄膜光伏發(fā)電。硅薄膜太陽電池的是指將硅膜放在其他材料比如玻璃等做成的支持襯底上制成的太陽能電池，相對傳統(tǒng)的晶硅太陽能電池而言，生產(chǎn)硅薄太陽能膜電池所需的硅材料少，成本低，能耗小但是生產(chǎn)工藝比較復雜。

1.2.2 化合物半導體電池

半導體硅的價格比較貴，相對而言化合物半導體的成本就比較低了，化合物半導體電池主要有CdTe電池和CIGS電池。這些化合物半導的體能隙寬度可以方便的調(diào)節(jié)，從而與太陽光譜匹配，將更多的光能轉(zhuǎn)換為電能。理論上CdTe電池的光電轉(zhuǎn)換效率可達30%，而且性能穩(wěn)定，原材料價格低廉。另外，金屬鎘Cd具有毒性，會嚴重的污染環(huán)境，根據(jù)有關研究結(jié)果，生產(chǎn)相同多的電量，CdTe與煤、石油和晶體硅電池相比，排放的鎘等重金屬的量是最低的。

1.3 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)

太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)由太陽能光伏電池板、儲電裝備、控制器存和逆變器構(gòu)成，包含了電能變換系統(tǒng)和發(fā)電系統(tǒng)。太陽能通過太陽能光伏電池板被轉(zhuǎn)換為電能，并通過逆變器轉(zhuǎn)換后可以提供給負載用戶使用。

1.3.1 獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)

獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)是獨立運行的發(fā)電系統(tǒng)，不與電網(wǎng)相連，一般建設在遠離電力系統(tǒng)的邊遠地區(qū)或者作為野外移動式電源使用。獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)將白天生產(chǎn)的部分電能存儲在蓄電池里，晚上釋放出來使用，對沒有條件接入電網(wǎng)的居民而言是很好的選擇。但是在實際應用過程中，因為獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)供電不穩(wěn)定，通常會建立一個普通電站輔助，這提高了光伏發(fā)電的成本，也與利用清潔能源發(fā)電的目的背道而馳。

1.3.2 并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)

并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)是指將光伏發(fā)電設備與電網(wǎng)連接在一起的發(fā)電系統(tǒng)。太陽能光伏發(fā)電設備與其他類型的發(fā)電站一樣能為公共電網(wǎng)提供有功電能和無功電能。光伏電池在陽光照射下產(chǎn)生的是直流電，需要經(jīng)過相關設備變換成與公共電網(wǎng)頻率相同的交流電，之后再以電流源、電流源等方式把電能送入電網(wǎng)，所以并網(wǎng)系統(tǒng)不需要蓄電池，系統(tǒng)運行成本低于獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)。另外，并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換率比獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)高很多，所以發(fā)電系統(tǒng)的供電比較穩(wěn)定，是太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的比較合理發(fā)展方向。

2 太陽能光伏發(fā)電技術(shù)發(fā)展前景

我國公布的相關規(guī)劃提出，2015年的分布式光伏發(fā)電要達到一千萬千瓦；英國，日本國家成為光伏產(chǎn)業(yè)新興海外市場；股神巴菲特第三次投資光伏電站項目，一系列行動表明光伏產(chǎn)業(yè)正在緩慢回升。中國的光伏企業(yè)的市場主要是歐美等發(fā)達國家，但是隨著我國出臺了一系列光伏補貼政策，國內(nèi)市場將逐漸被打開，光伏企業(yè)有望擺脫生產(chǎn)過剩的現(xiàn)狀。國家已經(jīng)明確提出鼓勵在中東部地區(qū)建設和建筑相結(jié)合的分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)，所以分布式光伏發(fā)電和建筑光伏一體化將是我國未來光伏產(chǎn)業(yè)的重要發(fā)展方向。由此，光伏產(chǎn)業(yè)可能從高端市場向下游市場延伸，專業(yè)從事諸如太陽能照明或者屋頂太陽能的企業(yè)可能得到大力發(fā)展，光伏企業(yè)需要更加重視相關技術(shù)的開發(fā)與研究，比如光伏并網(wǎng)電路的拓撲結(jié)構(gòu)、分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的能量管理，對系統(tǒng)的顯示和遠程監(jiān)控等，同時也應該提供安裝維護等增值服務。

雖然晶硅太陽能板仍然是市場的主流，但是很多企業(yè)也將目光投向了薄膜太陽能板技術(shù)。薄膜太陽能板相對于晶硅太陽能板而言，更能適應高溫潮濕的條件，在我國大多用于下游的建筑幕墻，生產(chǎn)成本低，在制造過程中使用的能源也在晶硅太陽能板的一半以下。全球經(jīng)濟衰退影響時，薄膜太陽能板市場仍然穩(wěn)定增長，美國的FirstSolar公司也因此成為全球最大的太陽能板生產(chǎn)商之一。目前，MiaSole公司將CIGS薄膜的光能轉(zhuǎn)化率提高到17%，改變了以往薄膜太陽能板轉(zhuǎn)化率低的狀況，對晶硅太陽能板提出了挑戰(zhàn)。

3 結(jié)束語

我國幅員遼闊，可利用的太陽能多，太陽能光伏發(fā)電技術(shù)已經(jīng)大大提高了轉(zhuǎn)換率，因此光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景看好。隨著電價補貼和光伏發(fā)電的使用時間增加，未來太陽能發(fā)電成本有可能降到和常規(guī)電價相近的水平。另一方面我國石油、煤炭、天然氣等不可再生能源不斷減少，太陽能等清潔能源的開發(fā)利用是未來能源發(fā)展必然的方向。

參考文獻

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（1.青海省職業(yè)教育公共實訓中心籌建辦公室，青海 西寧，810000；2.青海交通職業(yè)技術(shù)學院，青海 西寧，810003）

[摘要]現(xiàn)階段，發(fā)展低碳經(jīng)濟是一個全球化的戰(zhàn)略目標，由于人類的發(fā)展與進步，對于我們賴以生存的生態(tài)環(huán)境造成了嚴重的破壞，發(fā)展低碳經(jīng)濟成為解決環(huán)境問題的有效途徑。電能是當今社會發(fā)展的必然需求，但是每年因發(fā)電所消耗的能源也在呈現(xiàn)上漲的趨勢，因此在電力企業(yè)發(fā)電中采用新型能源，有效減少對碳的排放，是低碳經(jīng)濟環(huán)境中對電力企業(yè)發(fā)展的重要要求。本文主要探討當前電力企業(yè)基于低碳經(jīng)濟時代新型發(fā)電項目中新能源的利用及其發(fā)展前景，以減少環(huán)境污染，實現(xiàn)電力事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

[

關鍵詞 ]低碳經(jīng)濟；電力企業(yè)；發(fā)電；前景

由于傳統(tǒng)的經(jīng)濟發(fā)展模式是以犧牲環(huán)境為基礎的，對于生態(tài)環(huán)境造成了嚴重的破壞。而低碳經(jīng)濟發(fā)展模式是一種全新的發(fā)展理念，所采取的主要方式就是運用各種方法進行節(jié)能、減排，充分利用清潔能源，努力提高能源的利用效率。在低碳經(jīng)濟發(fā)展過程中，還要不斷完善相關的法律、經(jīng)濟管理措施，不斷優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，最終實現(xiàn)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。

1低碳經(jīng)濟的特點及其影響

低碳經(jīng)濟是基于當前生態(tài)安全考慮的，由于經(jīng)濟的發(fā)展造成大量的碳排放到空氣當中，對環(huán)境造成了嚴重的污染?，F(xiàn)展經(jīng)濟首先要考慮到環(huán)境問題，減少碳的排放，這種發(fā)展模式也是未來社會發(fā)展的主要方向。

1.1經(jīng)濟發(fā)展要以全球公共利益為基礎

當前所倡導的低碳排放、低碳交易都是以國際協(xié)議標準來實施的，對于全球經(jīng)濟發(fā)展都有著非常重要的意義。目前環(huán)境問題已經(jīng)成為了全人類的共同話題，已經(jīng)不再是單一的氣候問題，而是已經(jīng)上升到人類道德標準的全球性課題，各國都要結(jié)合自身的情況對經(jīng)濟的發(fā)展形式進行約束，共同維護生態(tài)環(huán)境不受到破壞。

1.2發(fā)展低碳經(jīng)濟受到經(jīng)濟條件的影響

經(jīng)濟發(fā)展水平不一樣，對于環(huán)境造成的破壞也有所區(qū)別，各國并沒有統(tǒng)一的標準。發(fā)達國家對于實現(xiàn)低碳經(jīng)濟有其自身的優(yōu)勢，技術(shù)方面比較先進，人才也比較充足。發(fā)展水平較低的國家，尤其是還處理解決人民溫飽問題的國家，對于實現(xiàn)低碳經(jīng)濟還是有很大困難的，這樣會投入大量的資金，更加劇了與發(fā)達國家之間的差距。因此，在一些國家實現(xiàn)低碳經(jīng)濟還是有一定的困難的。

2新型發(fā)電項目前景分析

2.1風能在發(fā)電工程中的應用

將風能用于發(fā)電工程，在當前可再生資源發(fā)電項目中是應用最為成熟的一種方法，具有廣闊的發(fā)展前景，利用風能發(fā)電不會對環(huán)境造成污染，有效的降低能源的消耗，減少碳的排放，在實現(xiàn)低碳經(jīng)濟方面成效顯著，目前風能發(fā)電技術(shù)正在全世界范圍內(nèi)迅速推廣。據(jù)數(shù)據(jù)顯示，在2008年的時候，全球風電裝機容量已經(jīng)達到12.08萬兆瓦以上。我國在風能發(fā)電技術(shù)方面也處于領先地位，在國家相關政策的扶持下，不斷推進風能發(fā)電項目，在未來很長的時期內(nèi)都將會保持高速發(fā)展的態(tài)勢。據(jù)統(tǒng)計，到2010年的時候，我國風電裝機總量已經(jīng)達到了2000萬瓦，提前完成了原來制定的2020年的裝機目標。

從當前風能發(fā)電的現(xiàn)狀來分析，風能發(fā)電項目仍然具備非常廣闊的投資前景，一是風能發(fā)電不會造成碳排放，完全符合國家所倡導的低碳經(jīng)濟的發(fā)展要求。二是國家制定的許多優(yōu)厚的扶持政策，比如電價管理方面設立了特許電價和指導性電價，對于風能投資企業(yè)都非常有利。三是國家對于投資企業(yè)的融資與技術(shù)研發(fā)都給予了大力的支持。所以說投資風能發(fā)電風險非常低。隨著科學技術(shù)的不斷進步，在風能發(fā)電技術(shù)將會有更加廣闊的前景。

2.2生物質(zhì)在發(fā)電工程中的應用

目前用于生物發(fā)電的原材料主要是秸稈，國際能源機構(gòu)對此做過深入的研究，秸稈屬于良好的清潔能源，燃燒時對環(huán)境的污染非常小，其含硫量僅為0.38%。長久以來，秸稈都是作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的廢棄物而浪費掉，每年所丟棄的秸稈大概在1億噸以上，有數(shù)據(jù)預測，到2020年的時候廢棄的秸稈可能達到2億噸以上。所以將這些秸稈進行合理的利用轉(zhuǎn)化成電能，對于發(fā)展低碳經(jīng)濟具有非常重要的意義。

沼氣發(fā)電也屬于新型發(fā)電技術(shù)，將廢棄的有機物通過發(fā)酵的方式獲得沼氣，然后利用內(nèi)燃機燃燒所產(chǎn)生的熱量來發(fā)電，是一種將化學能轉(zhuǎn)化成電能的方法。目前這種技術(shù)在全球范圍內(nèi)得到了推廣與應用，而我國在這一領域也有了重大突破，并成立了專門的科研團隊，加快了沼氣發(fā)電技術(shù)的發(fā)展。

2006年的時候，我國共有兩座生物質(zhì)發(fā)電項目投產(chǎn)運行，一個是山東單縣的首座生物質(zhì)直燃發(fā)電項目，此項目耗資達3億多元，該發(fā)電機組裝機容量達到了2.5萬kW；二是江蘇興化的生物質(zhì)熱解氣化發(fā)電項目，該發(fā)電機組裝機容量達到了5.5兆瓦。據(jù)統(tǒng)計，2010年的時候，我國生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)已經(jīng)非常成熟，裝機容量已經(jīng)超過了550萬kW，而2012年底的時候，直燃發(fā)電項目并網(wǎng)容量達到3000兆瓦以上，通過垃圾焚燒發(fā)電并網(wǎng)容量也基本達到2500兆瓦。這些數(shù)據(jù)表明，我國在生物質(zhì)發(fā)電方面也已經(jīng)有了較為成熟的經(jīng)驗，而且將這些生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為電能，是變廢為寶、節(jié)能減排的重要手段，對于發(fā)展低碳經(jīng)濟意義重大。利用生物質(zhì)發(fā)電，可以消耗大量的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物，轉(zhuǎn)化成可以發(fā)揮更重要作用的電能，燃燒后的物質(zhì)再用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，實現(xiàn)了能源的轉(zhuǎn)換，是對可再生能源的有效利用。因此政府要加大扶持力度，加大研究力度，在當前低碳經(jīng)濟環(huán)境下具有非常重要推廣價值。

2.3光伏發(fā)電技術(shù)在發(fā)電工程中的應用

光伏發(fā)電技術(shù)是利用太陽能進行發(fā)電的一種新型方式，其原理就是光生伏特效應，將光伏發(fā)電系統(tǒng)將吸收的光能轉(zhuǎn)化為光生電流流出，實現(xiàn)太陽能與電能的有效轉(zhuǎn)化。光伏發(fā)電涉及到的技術(shù)較多，比如太陽能電池技術(shù)、光伏陣列最大功率跟蹤技術(shù)、孤島效應檢測技術(shù)以及聚光光伏技術(shù)等。

（1）光伏發(fā)電系統(tǒng)分類

目前，光伏發(fā)電系統(tǒng)基本可以分為兩類，一是獨立發(fā)電系統(tǒng)，是一種獨立發(fā)電的裝置，不和電力網(wǎng)絡連接，通過自身的運行實現(xiàn)太陽能發(fā)電，以滿足自身對電能的需求，這種發(fā)電系統(tǒng)多數(shù)應用于偏遠地區(qū)或是野外作業(yè)。但是這種獨立的發(fā)電系統(tǒng)一般穩(wěn)定性較差，有時候需建立普通電站來進行輔助，這樣一來就增加了投資的成本，不是特殊情況很少會用到。二是并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，是指將光伏發(fā)電系統(tǒng)利用現(xiàn)代科學技術(shù)接入到電力網(wǎng)絡中，一般分為商用和民用兩種類型，將自用余量上網(wǎng)，國家采用收購的方式并入到電力網(wǎng)絡中。并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)不需要自己配備蓄電池，大大降低了投資成本，同時電能的轉(zhuǎn)化效率也得到了有效的提高，發(fā)電也比較穩(wěn)定，在光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)中具有廣闊的發(fā)展前景。

（2）光伏發(fā)電系統(tǒng)的應用

當前光伏發(fā)電技術(shù)在實際應用主要有以下幾個方面：

一是用于LED照明：LED是一種半導體材料，和光伏發(fā)電系統(tǒng)組合，充分利用光生伏特原理，能夠?qū)崿F(xiàn)光能電能光能的快速轉(zhuǎn)化，完全符合當前節(jié)能減排、環(huán)保高效的發(fā)展理念，使用壽命長，維護簡便。如果在該系統(tǒng)中加入可充放的蓄電池系統(tǒng)，將會顯現(xiàn)出更加明顯的優(yōu)勢。

二是在現(xiàn)代建筑中的應用：光伏發(fā)電系統(tǒng)用于建筑中主要有兩種方法，一種是利用屋頂結(jié)構(gòu)安裝光伏發(fā)電裝置，對用戶進行實時供電，然后可以余量上網(wǎng)。第二種將發(fā)電系統(tǒng)集成到建筑中，在建筑設計的時候?qū)⒐夥l(fā)電裝置考慮進去，使其成為建筑結(jié)構(gòu)的一部分。比如將普通的玻璃幕墻替換成光伏發(fā)電系統(tǒng)的玻璃幕墻，利用安裝在屋頂和墻面的光伏器件吸收并將太陽能進行轉(zhuǎn)化。在這一方面，世界各國都加大了研發(fā)的力度，將彩色的光伏模塊替代建筑外墻裝飾材料，既建筑裝飾的要求，又實現(xiàn)了光伏發(fā)電，有效降低了投資成本，這一技術(shù)在未來的建筑行業(yè)發(fā)展中前景廣闊。

三是在泵站工程中的應用：目前光伏發(fā)電技術(shù)在很多行業(yè)中都得到了廣泛的應用，比如太陽能水泵，借助電池板吸收太陽能，然后轉(zhuǎn)化為動力來帶動水泵運行，從而建成了大量的光伏水泵站。在規(guī)模比較大的泵站中一般都會加裝逆變器，將轉(zhuǎn)化的直流電再轉(zhuǎn)換成交流電，實現(xiàn)大型泵站的運轉(zhuǎn)。這種光伏泵站開始的投資成本較高，但是投資建成后的運行費用卻很低，而且具有較長的使用壽命，因此值得大力推廣。

2.4燃料電池發(fā)技術(shù)在發(fā)電工程中的應用

燃料電池發(fā)電技術(shù)的原理是將空氣里面的氧與氫兩種物質(zhì)進行轉(zhuǎn)化，把化學能轉(zhuǎn)化成電能，所用到的轉(zhuǎn)化裝置就是燃料電池。燃料電池包括以下幾個部分：預處理裝置、燃料電池堆、并網(wǎng)逆變器（PCU）等。其特點是電能轉(zhuǎn)化率高、對環(huán)境不會造成污染，便于操作。隨著研究的不斷深入，燃料電池技術(shù)受到越來越多的人的青睞，在全球范圍內(nèi)得到了快速推廣。目前走在世界前列的有北美、歐洲和亞洲的日本，我們國家起步相對較晚，但是卻受到國家及相關研究機構(gòu)的重視，已經(jīng)列入了“十五”規(guī)劃之中，同時國家自然科學基金也對這一項目的實施提供是大量資金。由此也可以看出燃料電池技術(shù)的發(fā)展前景異常廣闊。

3結(jié) 論

綜上所述，低碳經(jīng)濟背景下，對于新型發(fā)電項目建設提出了更高的要求，要充分利用可再生資源來替代煤炭、石油等不可再生資源，而且新型發(fā)電技術(shù)的應用不能夠?qū)Νh(huán)境造成污染，減少發(fā)電過程中碳的排放。低碳經(jīng)濟是全球化共同的發(fā)展目標，其核心理念就是提高能源的利用效率，減少碳的排放，減少對環(huán)境造成的污染?，F(xiàn)階段新型的發(fā)電技術(shù)種類有很多，每種發(fā)電技術(shù)都有其發(fā)展優(yōu)勢，各地區(qū)要結(jié)合本地的電能需求與資源利用現(xiàn)狀選擇適合的新型發(fā)電方式。政府相關部門也要做好宏調(diào)控，加大對新型發(fā)電技術(shù)的扶持力度，制定并完善相關的補貼政策，強化管理措施，比如利用城市垃圾和農(nóng)林廢棄物進行發(fā)電的要給予相應的補貼，在項目建設中可以提供低息貸款給予扶持，加快項目審批并提供各種便利條件等。相信新型發(fā)電技術(shù)會得到越來越多的應用，有力的推動低碳經(jīng)濟的發(fā)展，快速實現(xiàn)能源利用的可持續(xù)發(fā)展。

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篇3

【關鍵詞】太陽能；光伏玻璃幕墻；綠色建筑；光伏發(fā)電

隨著人口的增加、經(jīng)濟的發(fā)展，傳統(tǒng)的石化能源逐漸減少，并造成環(huán)境污染和生態(tài)惡化現(xiàn)象，于是人們開始尋找新能源。與風電、水電、核電相比，太陽能具有源源不斷、范圍廣泛、潔凈的特點，成為綠色建筑能源來源的最佳選擇。而太陽能光伏技術(shù)具有不消耗礦物燃料、使用安全、沒有污染等優(yōu)點，成為利用太陽能的主要發(fā)展方向。其中，光伏玻璃幕墻技術(shù)將太陽能光伏產(chǎn)品集成在建筑上，形成光伏建筑一體化，廣泛應用于綠色建筑。

1 光伏玻璃幕墻原理

光伏玻璃幕墻是在兩片玻璃之間利用特殊樹脂粘貼太陽能光伏電池，通過電池將太陽光能量轉(zhuǎn)化為電能。通俗地講，光伏玻璃幕墻就是能夠發(fā)電的玻璃幕墻，主要包括光伏電池組件、蓄電池、控制器、逆變器等幾個重要部分。

1.1 光伏電池原理

光伏電池能夠通過光電效應直接把光能轉(zhuǎn)化成電能，是光伏玻璃幕墻的重要組成部分。陽光照射到電池表面，電池內(nèi)部的硅材料吸收一部分光子的能量，硅原子內(nèi)部的電子發(fā)生躍遷，在p-n結(jié)兩側(cè)聚集形成電位差。接通外部電路，就會產(chǎn)生電流，形成光伏發(fā)電。

1.2 光伏電池組件

光伏電池是光伏發(fā)電系統(tǒng)的關鍵元件。主要有單晶硅、多晶硅、非晶硅三種類型，其中非晶硅光伏電池正成為光伏電池發(fā)展的方向和主流。

一是單晶硅光伏電池，利用高純的單晶硅棒作為原料切成薄片，經(jīng)過加工制成單體片，按照需要進行組合構(gòu)成光伏電池板，多塊光伏電池板構(gòu)成光伏電池陣列，轉(zhuǎn)換效率在15%左右，具有技術(shù)成熟、轉(zhuǎn)換率較高、產(chǎn)量較大的特點。

二是多晶硅光伏電池，利用澆筑的硅塊切割而成。轉(zhuǎn)換效率在12%左右，具有生產(chǎn)過程簡單、價格較低、壽命較短的特點。

三是非晶硅光伏電池，即薄膜式光伏電池，是由一層極薄硅片汽化到載體上而制成。具有重量輕、工藝簡單、耗能少、弱光發(fā)電、轉(zhuǎn)換效率較低的特點。

1.3 蓄電池

光伏電池在不同的季節(jié)、氣候、太陽照射角度等因素影響下，會產(chǎn)生大小不均的電流，當生產(chǎn)的電能超過使用量時，蓄電池可以把多余的電能儲存起來，在電池生產(chǎn)電能不能滿足使用量時釋放電能，起到平衡系統(tǒng)供電的作用。

1.4 控制器與逆變器

光伏電池產(chǎn)生的電能是直流電，需要通過控制器將直流電能轉(zhuǎn)換成符合蓄電池要求的充電電流和電壓，達到存儲電能的目的。另外，如果是并網(wǎng)運行，控制器還將控制蓄電池提供給控制器所需電能。光伏電池產(chǎn)生的電能是直流電，為了實現(xiàn)并網(wǎng)運行，需要利用逆變器將直流電能轉(zhuǎn)變成交流電源。

2 光伏玻璃幕墻結(jié)構(gòu)

光伏玻璃幕墻包括內(nèi)外兩片鋼化玻璃，中間是PVB膠片復合薄膜式光伏電池片組成復合層，電池片之間由導線串、并聯(lián)匯集到引線端，將電流引出，形成光伏玻璃幕墻單元。多個光伏玻璃幕墻單元構(gòu)成光伏玻璃幕墻，把各個光伏玻璃幕墻單元的電流通過集電器進行匯總，最終組成了光伏玻璃幕墻發(fā)電系統(tǒng)。幕墻外部采用超白玻璃，幕墻內(nèi)部采用熱反射鍍膜玻璃，光伏太陽能電池片呈百葉狀態(tài)安裝在內(nèi)外玻璃之間。

3 光伏玻璃幕墻的角度

光伏玻璃幕墻的角度問題涉及二個方面：一是幕墻的朝向，通過實驗和分析，在冬天太陽初升的位置大概是正南偏東南30度，日落的時候在西南偏30度，在此范圍內(nèi)光伏玻璃幕墻的轉(zhuǎn)換效率不會有太多的差別，在此范圍內(nèi)都可以設置光伏玻璃幕墻；二是光伏太陽能電池片的角度，通過實驗和分析，結(jié)合本地緯度和上下葉片的遮擋情況，可以確定最佳的傾斜角度是45度左右。

4 光伏玻璃幕墻特點

4.1 不影響建筑物美觀

建筑是凝固的藝術(shù)，光伏玻璃幕墻的使用不應該影響到影響建筑物的外觀效果。因此，光伏玻璃幕墻的設計、施工中將線盒、旁路二極管、連接線等隱藏在幕墻結(jié)構(gòu)中，這樣做的好處是防止風吹、雨淋、日曬，既延長了器件的壽命，又沒有影響建筑物的外觀。太陽能電池片的表面可以制成藍色、綠色、黃色、黑色等多種顏色，可以很好地配合建筑幕墻的顏色，保證了建筑的綠色和美觀。

4.2 不影響建筑物采光

光線是建筑藝術(shù)的靈魂，光伏玻璃幕墻采用光面超白鋼化玻璃和熱反射鍍膜玻璃雙層玻璃，中間是傾斜排列的太陽能電池片，幕墻的采光度是由太陽能電池片的排列間隙來控制，完全能夠滿足建筑物的采光需要。

4.3 不影響建筑物安全

光伏玻璃幕墻不僅需要滿足光伏發(fā)電的需要，還要滿足幕墻風壓變形性能、雨水滲漏性能、空氣滲透性能，以及建筑物安全性能。針對這些需要，在不同地區(qū)、不同的建筑高度、不同的安裝方式，都需要不同力學性能的光伏玻璃幕墻。要依照國家建筑規(guī)范和幕墻規(guī)范，經(jīng)過科學計算出鋼化玻璃的厚度，組件中間的PVB膠片有良好的粘結(jié)性、韌性、彈性，具有一定的吸能作用和粘結(jié)作用。當玻璃破損時，碎片會被粘附在膠片上，不會散落，減少了傷人的可能性，進一步提高了幕墻的安全性能。

4.4 安裝方便

玻璃幕墻的設計和安裝技術(shù)都比較成熟，使光伏玻璃幕墻的安裝同樣方便、快捷。構(gòu)件式幕墻是當前采用最多的結(jié)構(gòu)形式，工藝成熟，主體結(jié)構(gòu)適應能力強，施工手段靈活；單元式幕墻，是工業(yè)化加工成型，質(zhì)量有保證，人工費用低，施工周期短，能夠帶來較大的經(jīng)濟效益；雙層通風幕墻，能夠換氣通風、隔聲隔熱、有效解決了電池組件的散熱問題，延長了電池組件的壽命，降低了組件向室內(nèi)散發(fā)的熱量。

4.5 綠色環(huán)保

光伏玻璃幕墻兼顧光伏發(fā)電與普通幕墻兩種功能，不需要額外占用建筑面積，節(jié)省了光伏系統(tǒng)的支撐結(jié)構(gòu)。不僅具有阻燃、隔熱、消音等節(jié)能作用，還具有不消耗石化能源、水資源，無污染，沒有溫室氣體排放，降低光污染的綠色環(huán)保特性。

5 小結(jié)

太陽能是分布最廣泛的可再生能源資源，具有廣闊地發(fā)展前景。光伏玻璃幕墻技術(shù)應用于綠色建筑，可以使光伏玻璃幕墻與建筑物完美、和諧地結(jié)合在一起，能夠智能化地生產(chǎn)能量，同時具有隔音、隔熱、安全、裝飾、和諧環(huán)境的功能，成為當今太陽能利用與建筑行業(yè)相結(jié)合的發(fā)展趨勢，具有廣闊的應用價值和發(fā)展前景。

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篇4

前言：隨著全球經(jīng)濟的快速發(fā)展，人類對能源的需求明顯增加，全球氣候變暖、能源危機、環(huán)境污染、環(huán)保問題等等一系列問題都與化石燃料帶有關。從而人們將目光投向了清潔能源，其中有太陽能、水力發(fā)電、風力發(fā)電、生物能（沼氣）、海潮能、核能等。與我們?nèi)粘Ｉ钕⑾⑾嚓P的能源又以太陽能為主。通過社會考察及市場調(diào)研發(fā)現(xiàn)，太陽能光伏發(fā)電技術(shù)日趨成熟、應用領域廣泛、發(fā)展?jié)摿艽?；但是絕大多數(shù)的太陽能光伏發(fā)電都是固定在某一個地方，移動及靈活性較差。雖然市場上已出現(xiàn)一些移動太陽能光伏發(fā)電設備，但不是功率小就是比較笨重不容易搬運，而且太陽能轉(zhuǎn)化為電能的效率很低。因此，我們對已有的產(chǎn)品進行調(diào)研分析后，吸取它們的優(yōu)點并對其進行優(yōu)化設計。最終設計出一款非常便攜，且適應性更強、能力轉(zhuǎn)化率更高的便攜式自適應太陽能光伏發(fā)系統(tǒng)。

一、市場調(diào)研

目前市場上現(xiàn)有的太陽能便攜式產(chǎn)品主要有：太陽能發(fā)電手提箱、手機用太陽能充電器等（如右圖1-1所示）。從目前調(diào)查的情況來看，市面上出現(xiàn)的產(chǎn)品中普遍存在以下問題：

1、沒有太陽跟蹤定位功能，發(fā)電效率一般；

2、比較笨重，不方便攜帶及搬運；

3、結(jié)構(gòu)簡單，技術(shù)含量不高。

二、總體設計思路

根據(jù)太陽光投射原理，在太陽能板平面上固定一標桿，將八個光敏電阻以圓圈狀圍繞于標桿外，當太陽光照射到標桿上時，若太陽能板平面偏離太陽位置，則其陰影會投射于相應的光敏器件中，利用單片機檢測各光敏電阻的電壓，便可得出太陽實際方向，進而控制電機帶動太陽能板實現(xiàn)二維運動，使其精確對準太陽，保證電池板板面始終與光線垂直，實現(xiàn)太陽能的最大化收集。便攜式自適應太陽能光伏發(fā)系統(tǒng)是將太陽能轉(zhuǎn)換為電能以后存儲在蓄電池里面，是具有可移動性質(zhì)的新型電源。蓄電池為任何形式的蓄電裝置，由太陽能光電池，蓄電池，調(diào)壓元件三個部分組成，可輸出不同的電流及電壓。

三、機械結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計方案

四、產(chǎn)品特點

1、系統(tǒng)實現(xiàn)了太陽方位的二維精確跟蹤，保證陽光始終垂直照射到太陽能發(fā)電板板面，最大化收集太陽能，實現(xiàn)蓄電池快速充電；

2、整體采用便攜式箱體設計，內(nèi)部采用伸縮式機械結(jié)構(gòu)，使太陽能板靈活伸縮，方便攜帶及使用；

3、具備太陽能充放電智能管理功能，使蓄電池具有過充、過放及過流保護，確保其長期穩(wěn)定可靠的工作；

4、通過蓄電池輸出直流電，可直接驅(qū)動LED照明、小型家用電器；通過220V交流逆變器可為電腦及通信設備等中小功率電器提供應急供電，且持續(xù)供電時間可長達十小時以上；

5、自給自足運行系統(tǒng)模式，整個系統(tǒng)的能量供應均來自于自身發(fā)電，無需外接電源，增強了系統(tǒng)的自適應力及野外工作能力；

6、太陽能跟蹤平臺可移植至太陽能熱水器等產(chǎn)品，改善太陽能系列產(chǎn)品固定安裝模式下能源利用率不高的現(xiàn)狀；

7、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、功能可靈活擴展，在安裝鋰電池的情況下，自重可減輕至10Kg以內(nèi)，利于攜帶及搬運。

8、節(jié)能、環(huán)保、安全、方便、壽命長、適用廣。

9、太陽能移動電源采用太陽光能，無需市電，無后期運行費用，節(jié)約用電，是國家大力推廣使用的綠色環(huán)保節(jié)能能源。

五、市場定位

根據(jù)市場調(diào)研及產(chǎn)品特點，我們決定將該系統(tǒng)的定位主要在野外作業(yè)、旅游宿營、邊防哨所、家庭應急供電、偏遠山區(qū)農(nóng)牧民用電及公共設施供電等方面，因此系統(tǒng)具有巨大市場空間和推廣價值，并有較好的產(chǎn)業(yè)示范作用。

六、展望

篇5

技術(shù)經(jīng)濟學相關論文范文一：光伏發(fā)電技術(shù)經(jīng)濟分析

摘要：太陽是一項很重要的可再生能源，在現(xiàn)行世界能源與環(huán)境危機的大背景下，太陽能的應用價值日益凸顯。作為太陽能應用的一項重要技術(shù)，光伏發(fā)電發(fā)展前景十分可觀，而我國的光伏產(chǎn)業(yè)又面臨著前所未有的機遇和選擇。文章將結(jié)合技術(shù)經(jīng)濟理論和方法，從技術(shù)、企業(yè)、產(chǎn)業(yè)和國家這四個不同的方面，對我國的光伏產(chǎn)業(yè)進行深入探討，促使我國的光伏產(chǎn)業(yè)向著又好又快的方向穩(wěn)步前進。

關鍵詞：光伏發(fā)電;經(jīng)濟分析;發(fā)展預測

太陽能是地球能源的基本來源，因此，如何更好地利用太陽光發(fā)電，是人類一直面臨的一個棘手的問題。太陽能是一項清潔性、安全性的能源，資源的來源廣泛且充足，而且其具有很長的壽命，也不像其他能源那樣，需要經(jīng)常維護?；谶@些其他能源不具備的特點，光伏能源被視為21世紀最有利用價值的能源。自上個世紀50年代，太陽能的應用已經(jīng)從太陽能電池發(fā)展到如今太陽能光伏集成建筑等多個不同的領域?？v觀全世界的光伏產(chǎn)業(yè)，也歷經(jīng)了半個世紀的發(fā)展，進入到21世紀之后，我國的光伏產(chǎn)業(yè)也漸漸地步入了高速的發(fā)展時期。因此，本文將以市場分析為基礎，由四個方面來深入探討技術(shù)經(jīng)濟：技術(shù)、企業(yè)產(chǎn)業(yè)、國家。

一、光伏產(chǎn)業(yè)的優(yōu)點

光伏產(chǎn)業(yè)是一項綠色又環(huán)保的能源，因此被看作是一項戰(zhàn)略性的朝陽性產(chǎn)業(yè)，各國給予光伏發(fā)電的很高的重視程度，并給予大力的扶持，原因如下：

1.《京都議定書》給予各國以壓力，迫使各國政府落實積極開發(fā)各項清潔型能源，包含太陽能在內(nèi)，這樣有利于減少溫室氣體的排放。

2.中東是全球的石油主產(chǎn)區(qū)，因此，中東地區(qū)的政治趨勢一直處于一種緊張的狀態(tài)。為了保證穩(wěn)定的能源供應，各國政府不得不大力開發(fā)國內(nèi)能源，其中包含太陽能在內(nèi)。

3.像石油、煤炭這些礦物能源在漸漸枯竭，各國政府不得不積極開發(fā)包含太陽能在內(nèi)的可再生能源，這樣才能使能源長期供應?；谝陨蠋讉€原因，在上世紀末的最后十年，全國光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)以每年百分之二十的速度高速增長。在新千年以后的三十年中，全球光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)以每年百分之三十的速度高速增長。光伏能源是可再生能源中一項獨具潛力的能源，它的重要性和戰(zhàn)略性日益凸顯，世界各國積極出臺相關政策和法律鼓勵光伏產(chǎn)業(yè)。自1999年來，世界各國尤其是美、日、德這些西方發(fā)達國家逐步推出了大型國家光伏發(fā)展計劃和太陽能屋頂計劃，這在一定程度上推動了世界光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，世界光伏產(chǎn)業(yè)是比IT產(chǎn)業(yè)發(fā)展還快的產(chǎn)業(yè)。作為一項可再生清潔能源，在21世紀前半期，光伏發(fā)電將發(fā)展成最重要的基礎能源。

二、光伏發(fā)電成本分析

(一)光伏發(fā)電成本和影響因素

光伏發(fā)電的成本，直接決定了其能否大規(guī)模的快速發(fā)展，和其在能源供應中的地位。光伏發(fā)電的成本主要受兩方面因素的影響：光伏發(fā)電總成本以及總發(fā)電量。光伏發(fā)電成本主要是受初始投資的影響，諸如運行維護費、稅收等因素則對系統(tǒng)的發(fā)電成本影響較小。1.初始投資。光伏電站的初始投資主要包含光伏組件、電纜、配電設備、并網(wǎng)逆變器等成本，在這其中，光伏組件投資的成本就占初始投資的一半以上。2.發(fā)電量。光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量受兩個因素影響：太陽能資源、太陽發(fā)電的效率，與此同時，也受運行方式、線路耗損等因素的影響。因此，在中國與建筑結(jié)合在一起的光伏發(fā)電系統(tǒng)大多安裝在東部沿海地區(qū)。3.單位電量成本。(也稱度電成本)

(二)多種類型的光伏發(fā)電系統(tǒng)度電的成本分析

中國光伏發(fā)電市場的起步并不早，主要開展了投資補貼、特許權(quán)招標等項目，一些技術(shù)的經(jīng)濟分析并不能恰當?shù)胤从吵龀杀舅?，本文主要結(jié)合一些典型的運電站數(shù)據(jù)來分析。

1.聚光光伏電站的單位投資成本是比晶硅光伏要高的，聚光光伏電站度電成本比薄膜光伏電站要低，但仍然比大規(guī)模地面晶硅光伏電站要高一些。

2.薄膜光伏電站的單位成本比晶硅光伏電站的成本要低，但它的效率也低，而度電成本比晶硅光伏電站高。

(三)光伏發(fā)電系統(tǒng)度電成本的變化趨勢

光伏系統(tǒng)的成本包含太陽電池組件、功率控制、組陣系統(tǒng)平衡、間接費用這四個部分。在這其中，組陣系統(tǒng)平衡涵蓋了支撐組件的框架和支架、電線、基礎土建和土地的使用費等。功率控制分為兩個方面，逆變器和電器控制系統(tǒng)。簡介費用包含涵蓋了工程建設的管理費、工程設計費、建設期中的利息、意外的費用、運費等等。目前，制約光伏發(fā)電規(guī)?；l(fā)展的一大因素就是成本過高。隨著電池效率的提高、組件成本的下降以及壽命的延長，光伏發(fā)電的成本和平價上網(wǎng)的水平相近，因此，光伏發(fā)電非常具有發(fā)電的競爭力。一些國際機構(gòu)對未來光伏發(fā)電的系統(tǒng)度電成本做出了預測：現(xiàn)如今，中國并網(wǎng)光伏的發(fā)電單位的初始投資成本大約為15/W，光伏發(fā)電裝機的容量是3GW。按照中國發(fā)電產(chǎn)業(yè)現(xiàn)有的發(fā)展趨勢來看，在技術(shù)提升和裝備國產(chǎn)化的大前提下，每年的投資成本會有百分之十的下降。按照《可再生能源十二五規(guī)劃》的要求，到2015年年底，中國太陽能光伏發(fā)電的裝機容量已經(jīng)達到14GW。預計到2020年年底，太陽能光伏發(fā)電的裝機容量會達到40GW，到2030年年底，裝機容量會達到200GW。根據(jù)測算結(jié)果來看，2015年中國光伏發(fā)電的單位投資成本也大概是11元/W，2020年將會下降至10元/W，2030年會出現(xiàn)大幅下降，降至4元/W。太陽電池成本的下降，不僅僅是依靠技術(shù)進步，規(guī)模化的生產(chǎn)也在一定程度上降低了成本，使得成本有二分之一到三分之一的下降幅度。而系統(tǒng)平衡需要的構(gòu)建成本也有了明顯的下降。目前微電網(wǎng)的發(fā)電技術(shù)仍處于深入研究的階段，雖然成本還是很高，但伴隨著技術(shù)的不斷革新和進步，成本也會逐步降低，未來光伏發(fā)電技術(shù)的前景是巨大的。2020年前，全球光伏發(fā)電的市場還是主要集中于歐盟地區(qū)，占到的比例約為百分之四十，2010~2020年，光伏發(fā)電在法國、德國、西班牙、意大利等國的地位逐步提升。2020年之后，光伏發(fā)電的新興市場主要是中國、美國、巴西等國，光伏發(fā)電技術(shù)是重要的可再生能源發(fā)電技術(shù)。

三、光伏發(fā)電發(fā)展前景分析

1.多種光伏電池技術(shù)爭相發(fā)展，第一代晶硅電池具有高校、低廉、使用廣泛的主要用途，為市場主導。第二代薄膜電池成本低、耗能少，發(fā)展前景良好。第三代新型太陽能電池效率高但價格昂貴，目前仍處于探索階段。

2.光伏微電網(wǎng)發(fā)電技術(shù)的發(fā)展方向是高成本和低穩(wěn)定性光伏微電網(wǎng)是用光伏發(fā)電當作最主要的電源，它可以和其他的儲能裝置配合，直接在用戶負荷周圍供電，典型的微電網(wǎng)是可以脫離主網(wǎng)運行的，也可接到主網(wǎng)上運行，這樣可以減少配電投資，大大減少了太陽能間歇性對用戶帶來的影響，這比較適合成本較高的邊遠山區(qū)和對供電有高可靠性的用戶使用。

四、發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)的建議

綜上所述，發(fā)展我國的光伏產(chǎn)業(yè)已經(jīng)變得刻不容緩了。我國光伏產(chǎn)業(yè)的健康穩(wěn)步發(fā)展，是與國家產(chǎn)業(yè)政策的宏觀調(diào)控分不開的，國家各項政策的頒布和落實，將在很大程度上推動我國光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

1.政府要做好帶頭作用，設立光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的專項經(jīng)費，更要在資金、電價、稅收等方面制定相應的優(yōu)惠政策，大力扶持。

2.技術(shù)上既要自主研發(fā)，又要學會技術(shù)引進，也可以和國內(nèi)研究共同公關，建立健全一套創(chuàng)新的技術(shù)體系。

3.要以政府作為主導，多元化投資，建立一套完整的產(chǎn)業(yè)鏈，多方參與、共擔風險，以更高的水平進行光伏技術(shù)師范建設項目。

4.努力培養(yǎng)國內(nèi)的光伏市場，制定一套具體的分攤上網(wǎng)電價的實施細則，。5.對光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出合理的規(guī)劃。對行業(yè)標準的制定要加速，提升光伏產(chǎn)業(yè)在未來產(chǎn)業(yè)中的競爭力。

五、總結(jié)

總而言之，太陽能光伏發(fā)電是綠色、環(huán)保的可再生能源，光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展前景非常可觀，在2030~2050年間，光顧能源和常規(guī)能源在價格上會有真正的競爭力出現(xiàn)，因此，這必將成為我國多能互補能源中非常重要的組成部分。我國的光伏產(chǎn)業(yè)需要在市場的規(guī)范、設備國產(chǎn)化、提高技術(shù)支持、產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展等方面繼續(xù)努力。只有這樣，中國的太陽能光伏產(chǎn)業(yè)才能躋身世界前列。

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技術(shù)經(jīng)濟學相關論文范文二：低碳經(jīng)濟與技術(shù)經(jīng)濟范式與路徑思考

摘要：進入21世紀以來，在社會經(jīng)濟飛速發(fā)展的情況下，人與自然之間的矛盾激化，因此，找到一種能夠讓社會經(jīng)濟與自然環(huán)境和諧相處的低碳經(jīng)濟發(fā)展模式已經(jīng)成為各個國家都極為重視的問題，這也是促使低碳經(jīng)濟模式成為不同國家共同發(fā)展的一個重要因素。文章主要針對低碳經(jīng)濟發(fā)展的技術(shù)范式以及發(fā)展路徑的思考進行了全面詳細的闡述，以期為我國經(jīng)濟發(fā)展過程中提供參考。

關鍵詞：低碳經(jīng)濟;技術(shù)創(chuàng)新

在當前全球變暖越演越烈的情況下，低碳經(jīng)濟發(fā)展模式已經(jīng)成為了各個國家的主要經(jīng)濟發(fā)展方式，以此來促進人與自然之間的和諧關系，這不僅是對自然環(huán)境的保護，同時也是對人體健康的保護。低碳環(huán)境帶來的不僅是低污染生產(chǎn)，還能夠減少排放，避免大量污染環(huán)境的物質(zhì)排入到水流、土地、大氣中，進一步對被人體吸收，導致大量疾病的滋生。因此，應當加大低碳經(jīng)濟的發(fā)展力度，并且對其中的技術(shù)經(jīng)濟范式以及發(fā)展路徑要進行深入的思考。

一、低碳經(jīng)濟與低碳技術(shù)

低碳經(jīng)濟已經(jīng)成為了當前社會上一種新興的經(jīng)濟發(fā)展模式，該發(fā)展的模式核心內(nèi)容主要是在當前市場相關機制的基礎上來進行制度的創(chuàng)新以及制定，通過這樣的方式來使得低碳經(jīng)濟發(fā)展模式能夠不斷地提高技術(shù)效能、減少資源使用，同時研究出可再生能源、減少溫室氣體排放等相應技術(shù)，使得絕大部分工業(yè)生產(chǎn)都能夠走向低排放、低能耗的生產(chǎn)模式。而有著低排放、低能效效能的低碳經(jīng)濟發(fā)展模式必然會伴隨著新的節(jié)能技術(shù)、增效技術(shù)、減排技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展。只有在大量新型技術(shù)的帶動下，并以創(chuàng)新的低碳技術(shù)作為指引，才能夠不斷推動低碳經(jīng)濟模式的發(fā)展。

二、目前我國低碳技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀

現(xiàn)階段我國企業(yè)在低碳技術(shù)研發(fā)方面已經(jīng)取得了明顯成功，有些低碳產(chǎn)品甚至達到了中世界先進水平，其中最突出的就是新能源行業(yè)。比如，截止到2015年我國已經(jīng)有82臺超超臨界機組在網(wǎng)運行，在世界范圍內(nèi)也處于領先地位。除此之外，在世界范圍內(nèi)，我國風力發(fā)電機組增長量也處于領先地位，2013年，風電機組增長量已經(jīng)高于1600萬千瓦;2015年風電裝機容量已經(jīng)超過了10000萬千瓦，同比增長1474萬千瓦，增長率達到了25%。除此之外，我國是世界范圍內(nèi)出口光伏組件最多的國家，全球有接近40%的光伏產(chǎn)品來自于我國。此外，中國是世界最大的太陽能熱水器的生產(chǎn)者和消費者，占世界總產(chǎn)量的70%，約95%的太陽能熱水器的核心技術(shù)為中國公司持有;中國企業(yè)生產(chǎn)出了全球首款單次充電可行駛400公里、并可容納5位乘客的純電動轎車;中國水泥余熱發(fā)電效率世界領先，已開始向國外出口技術(shù)和設備。由中國科學院能源領域戰(zhàn)略研究組編制的《中國至2050年能源科技發(fā)展路線圖》指出我國近期低碳經(jīng)濟與新能源產(chǎn)業(yè)最重要的發(fā)展領域為：清潔煤技術(shù)、新能源汽車、智能電網(wǎng)、新能源規(guī)模發(fā)電等。中國在低碳領域取得了不小的成就，但中國的低碳技術(shù)發(fā)展仍然令人擔憂。因為我們的技術(shù)仍以中低端為主。

1.風力發(fā)電技術(shù)雖然是中國發(fā)展最快的新能源行業(yè)，已具有1.5MW以下風機的整機生產(chǎn)能力，但是一些核心零部件，如軸承、變流器、控制系統(tǒng)、齒輪箱等的生產(chǎn)技術(shù)難關卻遲遲未能攻克。

2.可再生能源發(fā)電并網(wǎng)一直是一大技術(shù)難題，其中重要原因是我國的智能電網(wǎng)建設水平較低，沒有先進的電網(wǎng)調(diào)控和調(diào)度技術(shù)。3.在發(fā)展清潔煤技術(shù)方面，整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)(IGCC)相關項目剛剛啟動，關鍵部件尚不能國產(chǎn)。在中國，常規(guī)火電站的投資約為每千瓦5000元人民幣，而IGCC示范電站高達每千瓦1萬余元，比常規(guī)火電站高出1倍多。

三、我國低碳經(jīng)濟下的技術(shù)創(chuàng)新路徑選擇

我國是一個人口數(shù)量眾多的國家，人口數(shù)量位居全球第一，但是經(jīng)濟發(fā)展的速度卻并不符合人口需求，生態(tài)環(huán)境也較為薄弱，極易受到氣候變化的直接影響。目前我國還處在一個經(jīng)濟飛速發(fā)展時期，面臨著減小貧富差距、大力發(fā)展經(jīng)濟、減少溫室氣體排放量等多個不同層面的重要工作同時發(fā)展，這導致我國要推廣低碳經(jīng)濟發(fā)展模式的變得更加困難。也正是由于我國的國情較為特殊，因此我們不能照搬國外的低碳經(jīng)濟發(fā)展模式，應當從國外低碳經(jīng)濟發(fā)展模式中吸取能為我國所用的精華，從我國所特有的低碳經(jīng)濟發(fā)展之路。

1.對低碳技術(shù)研發(fā)給予政策、資金等方面的支持。不斷完善我國的低碳技術(shù)開發(fā)政策，加強相關的政策以及制度，并且對我國的低碳經(jīng)濟發(fā)展模式的企業(yè)，予以大量的資金支持。①部分新型的能源技術(shù)一直以來都是世界上極其難以攻克的問題，而如果僅僅只依靠企業(yè)獨立進行研發(fā)，必然是極其困難的，因此，政府必須要幫助企業(yè)在一方面加強與國際先進能源技術(shù)的合作以及交流，從而為我國新型能源技術(shù)的快速發(fā)展打下堅實的基礎。②國家應當在涉及到公共基礎設施的建設工作上，加大對低碳建設的力度，例如智能電網(wǎng)等，大量低碳技術(shù)應用在基礎建設上，能夠為國家節(jié)省資源和資金，減少排放。③國家應當扶助進行尖端領域的技術(shù)研究工作，使得我國的低碳技術(shù)能夠不斷的進步，不僅快速與國際尖端技術(shù)接軌，未來還要努力超越國際平均水平，例如在風力發(fā)電機上的相關核心技術(shù)等。④嚴格制定相應的低碳技術(shù)制度，以及戰(zhàn)略規(guī)劃，引導低碳技術(shù)的正確發(fā)展，避免盲目發(fā)展的現(xiàn)象出現(xiàn)，同時，低碳技術(shù)的發(fā)展方向應當由國家來予以規(guī)劃;⑤國家建立起相應的低碳經(jīng)濟發(fā)展扶持基金會，以此來幫助我國企業(yè)低碳技術(shù)的發(fā)展。

2.從企業(yè)發(fā)展角度來說，企業(yè)需要進行低碳技術(shù)方面的創(chuàng)新，如若不然，企業(yè)將在低碳經(jīng)濟發(fā)展大趨勢下失去市場競爭力。首先，企業(yè)應該轉(zhuǎn)變營銷理念以及傳統(tǒng)的盈利模式，在制定短期目標的同時，還需要制定長期目標，總體大方向應該是發(fā)展低碳技術(shù)，通過低碳技術(shù)的應用，以使企業(yè)獲得更高的利潤，真正的實現(xiàn)發(fā)展模式與技術(shù)平衡;其次，企業(yè)需要與政府、機構(gòu)以及其他企業(yè)加強交流溝通，展開密切合作，以此分散低碳技術(shù)研發(fā)期間可能會出現(xiàn)的各項風險。由于低碳技術(shù)本身并不成熟，有很多低碳技術(shù)還只是停留在概念階段，企業(yè)研發(fā)過程中需要承受非常大人力、物力等壓力，如果企業(yè)單打獨斗顯然成功的可能性并不高，所以企業(yè)需要與政府、科學研究機構(gòu)等展開合作，以此規(guī)避風險;最后，可以引進先進的低碳技術(shù)。現(xiàn)如今，技術(shù)發(fā)展也逐漸實現(xiàn)了全球化，我國企業(yè)完全可以通過技術(shù)貿(mào)易來著獲得先進低碳技術(shù)，而后再依據(jù)我國國情消化吸收，與此同時國家還應該做好專利產(chǎn)權(quán)保護工作。

3.對于科研機構(gòu)來說，應該密切關注國家出臺的各項政策措施，在此基礎上，還需要與企業(yè)進行合作，以此得到研發(fā)資金?？蒲袡C構(gòu)低碳技術(shù)研發(fā)的重點應該放在以下幾方面：提升煤炭資源的利用率;核電技術(shù)、輸配電技術(shù)以及可再生資源的開發(fā)利用技術(shù)等。通過這些技術(shù)的大力研發(fā)，真正的促進我國低碳技術(shù)發(fā)展，融入到各行各業(yè)中。另外，科研機構(gòu)還需要做好一項非常重要的工作，即必須將研發(fā)成功的低碳技術(shù)推入到市場中，真正的將技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)樯a(chǎn)力。

四、結(jié)語

綜上所述，低碳技術(shù)已經(jīng)成為了全世界生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的主流，這也是生產(chǎn)發(fā)展的必經(jīng)之路，因此，在當前低碳經(jīng)濟模式發(fā)展的潮流中，我國應當加快與國際水平接軌的速度，擴大低碳生產(chǎn)技術(shù)在我國生產(chǎn)行業(yè)的覆蓋范圍，將更多技術(shù)應用到生產(chǎn)中，促使低碳經(jīng)濟發(fā)展走上可持續(xù)發(fā)展的道路。

參考文獻：

[1]王國棟,楊志.低碳經(jīng)濟[M].石油工業(yè)出版社,2010.

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一、太陽能電池發(fā)電原理

太陽能電池是對光有響應并能將光能轉(zhuǎn)換成電力的器件，光伏發(fā)電利用太陽光短波部分激發(fā)電子躍遷產(chǎn)生電勢并直接輸出產(chǎn)生電流的過程，如下圖所示。

二、利用太陽能的優(yōu)勢

不論是海洋、陸地、高山、平原、沙漠以及太空等，都有光輻射能，這為光伏發(fā)電提供有力條件。據(jù)測算太陽輻射能到達地球上的太陽能輻射能大約1.7×1012kW，相當于全球一年內(nèi)消耗總量的3.5萬倍。此外太陽能發(fā)電有：無能耗、無機械磨損、無有毒物質(zhì)的排放等優(yōu)勢。如圖為德國普通住宅屋頂太陽能裝置。

三、目前發(fā)展概況

太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的利用主要集中在歐洲，占世界安裝總量的81% ，德國在2003年達到7.4GW ，占世界安裝總量的44.4% ，是目前全球最大的太陽能發(fā)電市場。在2001～2008年間全球光伏發(fā)電進入快速發(fā)展時期，新增容量年均增速達50.2%。

四、我國在這方面的成就

受太陽能發(fā)電需要的猛烈增長，我國在2007年一躍成為世界第一大太陽能電池生產(chǎn)大國。掀起了光伏企業(yè)生產(chǎn)、研發(fā)的熱潮，帶動了我國光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。像施耐德電氣就率先研發(fā)出對高海拔電站的建設起著關鍵性作用的設備。

鑒于光伏發(fā)電成本仍遠高于常規(guī)電力，造成了我國光伏產(chǎn)業(yè)沒有得到長足的發(fā)展。例如，一座別墅屋頂上裝上一個每年可以發(fā)電3 000度的“太陽能發(fā)電廠” ，要花費15萬～20萬元。

篇7

關鍵詞：太陽能光伏發(fā)電技術(shù)；原理；優(yōu)勢；應用；普及

中圖分類號：TM615 文獻標識碼：A

太陽能光伏發(fā)電技術(shù)作為一項新型技術(shù)，現(xiàn)已經(jīng)成為各行各業(yè)重點開發(fā)與研究的技術(shù)之一。太陽能光伏發(fā)電技術(shù)在實際應用中體現(xiàn)出：清潔、環(huán)保、節(jié)能、健康等優(yōu)勢，能夠有效提高能源利用效率，應該成為重點研究與開發(fā)的對象，未來的能源建設與發(fā)展必然少不了太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的應用。

一、太陽能光伏發(fā)電的原理與優(yōu)點分析

太陽能光伏發(fā)電原理最基本體現(xiàn)為：通過太陽能電池把來自于太陽的輻射光能變成電能，現(xiàn)代科技的持續(xù)發(fā)展使得太陽能發(fā)電技術(shù)成為最具潛能的一項技術(shù)。主要是發(fā)揮半導體的光伏發(fā)電光能，來自于太陽輻射出的光，聚集于太陽電池中，電池吸收這些光能，對應將其轉(zhuǎn)化為電能，具體過程為：光能中將出現(xiàn)“光生電子-空穴”，太陽能電池中存在電場，從而使得電子與空穴相互分開，對應于電池兩側(cè)出現(xiàn)了電荷，誕生了電壓。

太陽能光伏發(fā)電體現(xiàn)出一定的優(yōu)勢，具體表現(xiàn)為：

1.高效、節(jié)能、清潔

不同于普通的電力系統(tǒng)發(fā)電，太陽能光伏發(fā)電主要是利用太陽光能，將光子變成電子，光能轉(zhuǎn)化為電能，這其中省略掉了一系列的能量轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié)，電能轉(zhuǎn)化更為簡單，同普通發(fā)電對比起來，其效率高、簡單、便捷，同時又節(jié)能環(huán)保。

2.儲備豐富、分布范圍廣

太陽能是一種來自于大自然的能源，具有清潔、環(huán)保、可再生等特點，太陽光的廣泛分布為其開發(fā)與利用帶來了巨大便利，充分利用太陽光能就可以減少對其他常規(guī)能源的開發(fā)，從而減少對環(huán)境的污染與破壞。

太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由以下幾部分構(gòu)成：太陽電池組件，儲能蓄電池、充放電控制器、直交流逆變器等。其中太陽電池組件是最核心的部件，主要發(fā)揮著電能轉(zhuǎn)換作用。

二、太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的應用與普及研究

太陽能光伏發(fā)電作為一項現(xiàn)代化新能源在我國得到了發(fā)展，目前也已經(jīng)成為最具開發(fā)價值、最具利用價值的技術(shù)。所謂的太陽能光伏發(fā)電最基礎原理為：通過太陽電池把光能轉(zhuǎn)化成電能，達到發(fā)電的目的，當前該項技術(shù)已經(jīng)運用到以下領域：

1.通信工程

太陽能光伏發(fā)電技術(shù)在通訊領域得到了深入而廣泛的應用，具體體現(xiàn)為：光纜通信工程、衛(wèi)星通信工程、鐵通工程、水文探測工程等，這些通信工程項目的發(fā)展都依賴于太陽能光伏發(fā)電技術(shù)實現(xiàn)了飛躍式發(fā)展。

2.太陽能水泵

在太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的支持下，水泵通常無須采用蓄電池發(fā)電，在光伏發(fā)電系統(tǒng)帶動下能夠推動水泵迅速運轉(zhuǎn)。一般將逆變器配置在光伏水泵站，第一步是電池板直流電、交流電之間的轉(zhuǎn)換，這樣水泵就能在交流電的支持下開始運轉(zhuǎn)。太陽能水泵實際使用的弱點體現(xiàn)在：初期投入大，然而，實際運行成本較低、無須過多的維護費用，易于長期使用，相對于小型號普通的水泵，其工作效率更高。太陽能水泵通常適合用在太陽能豐富、光能儲備較強的地域環(huán)境中。

3.光熱利用

其應用原理為：聚集太陽輻射，使其同某物接觸然后變成熱能，最終得以應用這部分熱能?，F(xiàn)階段，主要的太陽能聚集設備為：平板集熱器、聚焦性收熱設備等。根據(jù)太陽光的溫度，能夠發(fā)揮不同的光熱作用，具體見表1。

4.太陽能發(fā)電

太陽能光伏發(fā)電技術(shù)主要體現(xiàn)為發(fā)電技術(shù)，其中太陽能的應用形式有多種，具體體現(xiàn)為：光能與熱能以及電能之間的轉(zhuǎn)換，具體圖示為：光熱電，來自于太陽所輻射的光能將變成熱能，從而用來發(fā)電，通過集熱設備來收集太陽光，使之變?yōu)闊崮埽⒅饾u變成蒸汽，巨大的蒸汽作用力下，汽輪式發(fā)電機將運轉(zhuǎn)，發(fā)出電能?；蛘呤枪饽芘c電能之間的直接轉(zhuǎn)換，也就是：光能電能，該過程的具體原理為：發(fā)揮光生伏特的作用，讓太陽能在一瞬間變成電能。

5.動車組太陽光伏系統(tǒng)

高鐵建設事業(yè)的持續(xù)發(fā)展，太陽能光伏發(fā)電技術(shù)也應用其中，得益于MATLAB軟件系統(tǒng)的支持，動車組光伏系統(tǒng)得以發(fā)展，該系統(tǒng)的構(gòu)造設計如圖1所示。

該系統(tǒng)主體構(gòu)造為：光伏陣列、照明與空調(diào)系統(tǒng)、蓄電池、充電與放電控制器。其中光伏陣列主要配置在動車組上方，通常根據(jù)動車組頂面大小來設置電池組，決定電池組的型號與數(shù)量。

光伏電池電路模型，單個太陽能電池屬于基礎單元，構(gòu)建起太陽能光伏陣列，實際電池組件構(gòu)造應該參照現(xiàn)實的工程建設狀況，通過串聯(lián)電池、并聯(lián)電池等方式來從整體上構(gòu)建太陽能電池組件。這其中主要形成了3大等效電路模型：

（1）不考慮電阻對電池的影響，簡單的等效模型。

（2）將并聯(lián)電阻納入考慮范圍，分析其對光伏電池輸出的不良作用。

（3）將并聯(lián)或串聯(lián)的電阻納入考慮范圍，分析其對光伏電池的各種作用，這一等效電路模型在現(xiàn)實的工程建設中最為實用，具體的電路模型如圖2所示。

觀察圖2可以看出，在光伏電路圖中，分別串聯(lián)與并聯(lián)了兩個電阻：Rs與Rsh。同時，同光伏電池相比，器件反應速度較快，具體的光伏電池電流用下列公式計算：

IL――光電流；

q――電子電荷；

T――絕對溫度；

I0――二極管反向飽和電流。

6.光伏建筑一體化

隨著太陽能技術(shù)的發(fā)展，太陽能光伏發(fā)電技術(shù)逐漸被應用到建筑工程中，逐漸形成了光伏建筑一體化模型。具體的應用原理為：將太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)安裝在建筑物的頂端，將其同建筑內(nèi)部的電力線路連接起來，通過太陽光能與電能之間的轉(zhuǎn)化，來發(fā)揮對建筑室內(nèi)用電的補償作用，當建筑電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障問題，出現(xiàn)斷電時，可以啟動光伏發(fā)電系統(tǒng)，來持續(xù)供電，維持建筑物內(nèi)部各個用電設備的持續(xù)運轉(zhuǎn)。經(jīng)研究表明，這種光伏建筑一體化的模式未來會有更廣闊的發(fā)展，能夠同建筑幕墻有效配合，二者都能夠有效吸收太陽輻射能、光能等。現(xiàn)階段來看，光伏建筑一體化技術(shù)多數(shù)用于建筑頂端，其技術(shù)發(fā)展相對完善。

光伏建筑一體化技術(shù)實際應用還處于初始階段，需要大量的成本投資，然而，其發(fā)展前景廣闊、對于建筑物用電系統(tǒng)的完善與發(fā)展有著不可替代的作用。

7.太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的普及前景

太陽能作為一種新能源，將其應用于現(xiàn)代化各行業(yè)中能夠發(fā)揮多方面的優(yōu)勢作用。隨著環(huán)保節(jié)能事業(yè)的建設與發(fā)展，越來越多的行業(yè)、領域?qū)⒅饾u開發(fā)并利用太陽能能源，建設太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，發(fā)揮其優(yōu)勢作用，一方面達到節(jié)能環(huán)保的目標，另一方面也減少對傳統(tǒng)能源資源的攫取。

未來的太陽能光伏發(fā)電技術(shù)會同其他技術(shù)有效配合，發(fā)揮二者的優(yōu)勢，達到雙方的優(yōu)勢互補，滿足各行各業(yè)經(jīng)營發(fā)展的需要。

結(jié)語

作為一種現(xiàn)代化的新能源，太陽能得到了開發(fā)和利用，太陽能光伏發(fā)電技術(shù)已經(jīng)在通信、發(fā)電、運輸?shù)刃袠I(yè)得到了有效應用，發(fā)揮了其優(yōu)勢功能，未來的太陽能光伏發(fā)電技術(shù)勢必會得到更大的發(fā)展。

參考文獻

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關鍵詞：光伏發(fā)電；技術(shù)；能源；發(fā)展

前言

目前人類利用太陽能主要是進行取暖和發(fā)電，特別是太陽能的發(fā)電這一功能，正得到廣泛關注，讓其替代水能或者火能的發(fā)電能源及技術(shù)，成為新型的無污染節(jié)能的發(fā)電技術(shù)，實現(xiàn)能源可持續(xù)發(fā)展的目的。青海省是我國光伏發(fā)展前景最好的省份之一，具有優(yōu)良的太陽能資源和大量適宜建設光伏發(fā)電場的荒漠地區(qū)，具有進行大規(guī)模光伏開發(fā)的天然優(yōu)勢。

1 光伏發(fā)電技術(shù)

“光伏發(fā)電”最早出現(xiàn)于1839年，法國科學家最先發(fā)現(xiàn)“光生伏打效應”，之后近100年的時間里，光伏發(fā)電技術(shù)研究處于緩慢發(fā)展階段。然而1954年，美國出現(xiàn)首個實用的單晶硅光伏電池的研發(fā)成功。20世紀中后期，光伏技術(shù)的發(fā)展開始進入正式軌道。光伏發(fā)電系統(tǒng)主要是由光伏的電池板、控制器、電能儲存和變換等環(huán)節(jié)構(gòu)成，是一個發(fā)電和電能變換的系統(tǒng)。太陽光輻射的能量可經(jīng)過光伏電池板轉(zhuǎn)換成為可用電能，主要是通過電纜、控制器和儲能等環(huán)節(jié)進行太陽能的儲存及轉(zhuǎn)換。光伏發(fā)電系統(tǒng)按照和電力系統(tǒng)的關系進行分類，可分為獨立的光伏發(fā)電與并網(wǎng)的光伏發(fā)電兩個系統(tǒng)。

獨立的光伏發(fā)電系統(tǒng)屬于和常規(guī)電力系統(tǒng)不相連的，獨立運行的一種發(fā)電系統(tǒng)，一般建在無電網(wǎng)邊區(qū)，獨立的光伏發(fā)電系統(tǒng)建設作用是供給無電邊區(qū)電力。太陽能發(fā)電具有白天發(fā)電的特性，然而負荷用電具有全天候特性，故獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)中的儲能元件是必備品。獨立的光伏發(fā)電系統(tǒng)的供電穩(wěn)定性會受到氣象環(huán)境和負荷等多種因素的影響，因此其供電的可靠性不足，但能夠解決無電邊區(qū)人民的供電問題，成為無電邊區(qū)比較安全可靠的供電方式。并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)是可以和電力系統(tǒng)進行直接連接的一種光伏發(fā)電系統(tǒng)，它可以為電力系統(tǒng)供給有功及無功的電能。光伏電池發(fā)出的直流電能能夠經(jīng)變換器轉(zhuǎn)換成交流電能，此電能和電網(wǎng)的頻率相同，再以電壓源方式將電能送進電力系統(tǒng)。控制器一般是由單片機或數(shù)字信號處理芯片等核心器件組成的，主要是實現(xiàn)了光伏電池的最大功率點的跟蹤，達到控制逆變器的并網(wǎng)電流頻率和波形，以及功率等，從而讓向電網(wǎng)進行轉(zhuǎn)送功率同光伏的陣列所發(fā)最大的功率電能之間能夠得到平衡。

2 青海省光伏發(fā)電現(xiàn)狀分析

2.1 光伏裝機類型和規(guī)模

經(jīng)過數(shù)年的發(fā)展，青海省已經(jīng)成為全國的并網(wǎng)光伏裝機大省，截止2013年底，青海省實現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電光伏裝機規(guī)模達到了360萬千瓦，安裝的光伏組件類型有多晶、單晶和高倍聚光，其中，在海南共和、海西德令哈和格爾木均實現(xiàn)大規(guī)模裝機，并通過330kV匯集升壓站外送。

目前，青海省的光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)以實現(xiàn)并網(wǎng)光伏發(fā)電為主，省政府為支持光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，組織青發(fā)投等企業(yè)投資建設了三座330kV光伏匯集升壓站，不僅為青海省的光伏企業(yè)創(chuàng)造并網(wǎng)的條件，且通過光伏匯集站的建設促進了青海省電網(wǎng)的發(fā)展，增大了電網(wǎng)供電的覆蓋面，并且為電網(wǎng)提供了清潔的光伏電量。雖然聚光光伏發(fā)電技術(shù)具有最高的能源轉(zhuǎn)換效率，但是由于技術(shù)的限制，光伏組件的體積較大，且需要采用雙軸追蹤技術(shù)的支架。由于青海省的風沙較大，對于機械轉(zhuǎn)動部件的影響較大，需要支架轉(zhuǎn)動部件具有很好的防塵和防沙效果，因此，聚光光伏發(fā)電技術(shù)的造價較高，相比發(fā)電量的增加，運行維護的工作量較大，投資回報上的優(yōu)勢并不明顯。因此目前，全省僅建設試運行了約110MW的高倍聚光光伏發(fā)電場，其他均為晶硅電池。

2.2 光伏場運行中出現(xiàn)的一些問題及解決措施

根據(jù)對省內(nèi)一些光伏發(fā)電企業(yè)的調(diào)研，光伏發(fā)電場運行中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的問題有：逆變器超溫現(xiàn)象，并導致IGBT功率管燒毀；因光伏場大量使用電纜連接，電纜連接頭的數(shù)量很多，電纜頭爆炸的現(xiàn)象較多；荒漠電站的光伏并網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)多采用集中式，因此，匯流箱的數(shù)量較多，每一個光伏組串均配置直流熔斷器保護回路來切除故障，熔斷器的燒毀也較為嚴重，根據(jù)調(diào)查，1個10MW的光伏發(fā)電場一年更換的熔斷器多達800多個，對發(fā)電量的影響較大，且增大了運維的工作量；由于光伏發(fā)電不穩(wěn)定，出力存在波動的特點，二次保護出現(xiàn)過誤動作；板子在早晚前期存在前后排組件的遮擋現(xiàn)象等等。

對于以上問題，有以下的解決思路：一是對逆變器的過熱問題，因逆變器是光伏并網(wǎng)的核心部件，其故障或者停運對光伏的發(fā)電量有較大的影響，其解決思路為加強對逆變器的保護監(jiān)控，除逆變器本體具有的過熱保護外，增加獨立的溫度監(jiān)控模塊，并與逆變器保護控制系統(tǒng)進行聯(lián)動，做到早發(fā)現(xiàn)，早解決，減少故障和事故隱患。目前，市場上對溫度監(jiān)控的系統(tǒng)比較成熟，下一步，將根據(jù)與業(yè)主的溝通，根據(jù)業(yè)主的意向，對該方案進行試驗。二是電纜頭爆炸的問題對光伏發(fā)電量的影響很大，因現(xiàn)有的發(fā)電單元設計，且光伏場占地面積較大，故每根高壓回路均匯集較多的發(fā)電單元，電纜頭爆炸后，其修復的過程對整個回路的發(fā)電都造成影響。根據(jù)調(diào)查及分析，電纜頭爆炸的原因有：質(zhì)量問題，施工工藝問題，連接電纜長度過長以致電容電流過大等原因；解決思路有，加強電纜頭的設計選型和采購階段的技術(shù)門檻，選用適合環(huán)境條件的電纜終端，并對電纜頭進行現(xiàn)場抽檢和實驗，提前發(fā)現(xiàn)解決問題；提高施工監(jiān)理的水平，電纜頭的安裝要根據(jù)施工現(xiàn)場的環(huán)境，嚴格按照規(guī)程和規(guī)范執(zhí)行，做好安裝過程中的防塵防沙，溫度控制；設計精細化，對光伏發(fā)電單元進行優(yōu)化布置，對比逆變升壓位置的不同放置對發(fā)電量的影響，通過優(yōu)化布，使逆變升壓裝置的布局盡量方便運行維護，方便高壓電纜連接；按照電纜設計規(guī)范的要求，當電纜長度過程時，適當?shù)脑黾又虚g接頭，做好電纜中間接頭和電纜終端的接地。三是因集中式結(jié)構(gòu)的匯流環(huán)節(jié)為直流方式，目前，光伏并網(wǎng)環(huán)節(jié)直流熔斷器的運用經(jīng)驗較少，故下一步需對集中式結(jié)構(gòu)進行分析，研究光伏匯流方式，分析組件串正常和故障的運行狀態(tài)的區(qū)別，在此基礎上，明確對匯流箱的熔斷保護器進行選型要求，并對廠家進行廣泛的調(diào)研，選用更好的直流熔斷器或其他直流保護裝置。四是對于保護誤動作，將與業(yè)主交流，取得故障錄波數(shù)據(jù)，分析改進保護方式的必要性。五是早晚出現(xiàn)的板子前后遮擋問題。光伏的設計規(guī)范對前后排組件的間距做出了明確的規(guī)定，因此，根據(jù)規(guī)范設計的前后排間距應該滿足冬至日9：00～15：00（真太陽時）遮擋的要求。超出此范圍的，其多數(shù)原因，是由于局部地勢的不平造成的。因此，該問題的解決需要在施工階段場平平整后進行復核，加大局部的間距。

3 改善太陽能光伏技術(shù)的研究與發(fā)展的措施

3.1 提升光伏技術(shù)科研的總體水平，增強市場的競爭力

我國的太陽能光伏技術(shù)產(chǎn)業(yè)，需要改變依靠市場進行驅(qū)動的模式，轉(zhuǎn)而向憑借技術(shù)驅(qū)動，帶動市場的內(nèi)在競爭，提高其效率，同時將技術(shù)發(fā)展和保護環(huán)境相結(jié)合，走可持續(xù)發(fā)展的道路。

3.2 加強光伏技術(shù)創(chuàng)新方面的研發(fā)力度

太陽能光伏技術(shù)的研發(fā)，需要加強創(chuàng)新技術(shù)，從而提高其電池板轉(zhuǎn)換率，降低系統(tǒng)的成本造價。

3.3 制定總體規(guī)劃

政府加大政策領導力度，制定出關于太陽能技術(shù)長遠發(fā)展及應用的總體規(guī)劃，將太陽能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展看成是新型的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)進行長期發(fā)展。

4 結(jié)束語

綜上所述，太陽能光伏技術(shù)是一種新型、可再生、環(huán)保的發(fā)電技術(shù)，可以直接利用太陽能資源，簡化了發(fā)電及用電的工序，還能有效提高人們的生活質(zhì)量水平，并且能在社會各行業(yè)和領域得到發(fā)展與應用?，F(xiàn)階段，國際上的光伏發(fā)電系統(tǒng)以及發(fā)電技術(shù)一直受到局限，故改進現(xiàn)有發(fā)電方式的同時，也會對光伏技術(shù)進行改進，研發(fā)出最佳的并網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)，并將之應用于實際的發(fā)電系統(tǒng)中，這將是太陽能光伏發(fā)電技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。

參考文獻

[1]常永遠.太陽能光伏技術(shù)的研究與發(fā)展[J].中國科技博覽，2011（17）：304.

篇9

分布式光伏發(fā)電受熱捧

光伏電站安裝在屋頂，不占用寶貴的土地資源，就地發(fā)電就地并網(wǎng)消耗，是目前國家積極倡導的分布式能源應用的典型方式。同時，隔熱效果好，減少夏天空調(diào)的使用，可達到節(jié)能減排效果。光伏發(fā)電可以減少碳排放、改善生活環(huán)境，更是一項能夠讓用戶形成穩(wěn)定投資、穩(wěn)定收益的綠色項目。隨著分布式光伏發(fā)電在全國的逐漸普及，分布式光伏發(fā)電已經(jīng)成為了人們眼中的“香餑餑”。在工廠的樓頂或是在自家屋頂裝上安裝光伏電站越來越多，通過光伏發(fā)電自用和余電賣給國家電網(wǎng)，享受國家的光伏發(fā)電帶來的收益。

由深圳市首航新能源有限公司舉辦的“光伏沙龍2017全國行”近日在河南省鄭州市啟動，旨在對光伏上下游新技術(shù)、新產(chǎn)品進行交流，對分布式光伏系統(tǒng)問題進行研究與解答。該公司中國區(qū)銷售總監(jiān)孫鄭晨表示，“就全國用電而言，光伏能很好地補充電力缺口。同時光伏發(fā)電是在白天進行，而社會經(jīng)營活動的用電主要發(fā)生在白天，光伏發(fā)電與用電時間及需求剛好匹配?！?/p>

分布式光伏發(fā)電特指采用光伏組件，將太陽能直接D換為電能的分布式發(fā)電系統(tǒng)，是一種新型的、具有廣闊發(fā)展前景的發(fā)電和能源綜合利用方式。它倡導就近發(fā)電、就近并網(wǎng)、就近轉(zhuǎn)換、就近使用的原則，不僅能夠有效提高同等規(guī)模光伏電站的發(fā)電量，同時還能有效地解決電力在升壓及長途運輸中的損耗問題?？梢猿浞掷卯?shù)靥柲苜Y源，替代和減少化石能源消費。目前應用最為廣泛的分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)，是建在城市建筑物屋頂?shù)墓夥l(fā)電項目。

市場的推動離不開政策的支持

《太陽能發(fā)展“十三五”規(guī)劃》中明確提出，大力推進屋頂分布式光伏發(fā)電，繼續(xù)開展分布式光伏發(fā)電應用示范區(qū)建設，到2020年建成100個分布式光伏應用示范區(qū)，園區(qū)內(nèi)80%的新建建筑屋頂、50%的已有建筑屋頂安裝光伏發(fā)電。從2016年底光伏累計裝機容量來看，分布式光伏僅占13.3%，今后還有較大的發(fā)展空間。因此，分布式光伏在“十三五”期間將會成為推動光伏發(fā)展的一個重要著力點。

據(jù)悉，屋頂分布式光伏發(fā)電項目及全部自發(fā)自用地面分布式光伏項目不限制建設規(guī)模，各地區(qū)能源主管部門隨時受理項目備案，電網(wǎng)企業(yè)及時辦理并網(wǎng)手續(xù)，項目建成立即納入補貼范圍。這或意味著個人光伏電站項目將迎來建設高峰。

孫鄭晨表示，分布式光伏發(fā)電項目在家庭用戶中的成功應用，是對分布式光伏發(fā)電領域的重要嘗試，對節(jié)約傳統(tǒng)能源、保護環(huán)境起到了示范作用，同時也是對農(nóng)村居民普及應用光伏發(fā)電的有益嘗試。

自2013年8月國家發(fā)展改革委將全國范圍內(nèi)分布式光伏補貼標準定為0.42元/千瓦時后，全國各省份在此基礎上又陸續(xù)推出了當?shù)匮a貼政策。自國家能源局下發(fā)《2015年光伏發(fā)電建設實施方案》以來，已有多地出臺了地方性光伏扶持政策。北京市發(fā)展改革委和財政局公布，北京市域內(nèi)并網(wǎng)的分布式光伏項目可以獲得0.3元/千瓦時市級補助，連續(xù)補助5年；湖北省公布，給予分布式光伏項目0.25元的省級補貼，期限為5年；上海市也采取了與湖北省相同的補貼力度；此外，江西、山東、安徽、廣東、河南、福建、山西、江蘇等省及其下屬地級市也先后出臺各種補貼政策，地方級補貼均價為0.2元左右。

分布式光伏電站逆變器需求旺盛

分布式光伏發(fā)電的構(gòu)成主要包括：太陽能電池組件、保護裝置、電路和逆變器。逆變器是將直流電轉(zhuǎn)換成交流電的設備。當前，電網(wǎng)接口光伏逆變器行業(yè)圍繞組串式逆變器、儲能逆變器爭議不休?！敖M串式逆變器效率持續(xù)領跑，儲能逆變器海外分布式需求高。”孫鄭晨說。

他表示，在組串式逆變器方面，隨著近幾年光伏市場發(fā)展重心從西部向中東部地區(qū)轉(zhuǎn)移，以及國家提倡光伏扶貧、就地消納等政策，首航新能源迅速在中東部地區(qū)眾多光伏發(fā)電需求高的省份布局市場，去年在河北、河南、江蘇等地分布式項目中取得一定成果。從去年的項目統(tǒng)計來看，非商業(yè)的分布式項目中，例如，江蘇南通、泰州、江陰等地的民用光伏電站發(fā)展很快，山東德州、日照、煙臺等地采用了民用農(nóng)光互補電站等。在光伏商業(yè)項目中往往不止一臺逆變器接入電網(wǎng)，安全穩(wěn)定性要求高。該公司率先解決多臺逆變器接入同一并網(wǎng)點，解決了逆變器容易震蕩、無法穩(wěn)定運行的難題。

篇10

[關鍵詞]太陽能；光伏產(chǎn)業(yè)；挑戰(zhàn)

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2016.24.075

[中圖分類號]F426.6 [文獻標識碼]A [文章編號]1673-0194（2016）24-0-02

面對越來越嚴重的能源危機、環(huán)境污染等問題，在堅持走可持續(xù)發(fā)展道路的情況下，資源豐富的太陽能作為一種新型、潔凈的能源，是非常寶貴的，因而太陽能光伏產(chǎn)業(yè)得到了快速的發(fā)展。本文根據(jù)目前太陽能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀，對其面臨的問題與困難進行分析，并提出一些可行性的解決策略，從而促進太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

1 太陽能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

在我國的整個能源系統(tǒng)的開發(fā)應用方面，太陽能光伏發(fā)電占據(jù)著比較領先的地位。太陽能光伏企業(yè)在發(fā)電過程主要是根據(jù)太陽能收集到太陽光之后所散發(fā)出的能量，通過一種半導體的電子器件從而轉(zhuǎn)化成電能。太陽能光伏企業(yè)在發(fā)電的過程中，不僅操作簡單方便，而且有著非常高的安全性，對外界環(huán)境所產(chǎn)生的污染也比較小，非常的持久耐用。為了能夠快速的發(fā)展這一新興產(chǎn)業(yè)，政府給予了多方面的扶持政策，從而促進了太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。目前，我國已經(jīng)成為亞洲最大的太陽能光伏生產(chǎn)發(fā)源地，并不斷的把這種新能源運用于各個行業(yè)領域，這標志著我國的新能源有著非常廣闊的發(fā)展前景。

2 太陽能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中面臨的挑戰(zhàn)

2.1 缺乏科學的管理，造成產(chǎn)能過剩

根據(jù)政府的鼓勵政策，很多地方都制定了有關太陽能光伏發(fā)電的規(guī)劃，從而強化當?shù)氐男履茉窗l(fā)展，但在規(guī)劃過程中，沒有充分的考慮到當?shù)氐纳鐣?jīng)濟發(fā)展情況及太陽能資源等因素，導致太陽能光伏發(fā)展缺乏一定的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)性，因而在很多地方呈現(xiàn)出多晶硅產(chǎn)業(yè)的低水平重復建設及產(chǎn)能過剩的現(xiàn)象。例如在天津的某些太陽能光伏企業(yè)，是以國家示范工程的方式而建設的，并采取項目業(yè)主自有資金投資或自發(fā)自用的模式運營，對前期項目的審批、認證與驗收進行了相應的監(jiān)管，但對太陽能光伏企業(yè)前期需要的投資融資及后期的維護、經(jīng)營等卻沒有規(guī)劃，導致其沒有發(fā)揮出真正的作用。

2.2 政策扶持瓶頸

盡管政府出臺了一些有關太陽能光伏市場的扶持政策，例如對分布式太陽能光伏發(fā)電站的補償，但這些相關的政策卻沒有具體的實施細則，導致沒有出現(xiàn)預期的效果。其主要原因有以下三點：一是由于所出臺的扶持政策過多的側(cè)重以經(jīng)濟補助為主，卻沒有設計出一個非常高效的協(xié)調(diào)機制，因而使很多太陽能光伏企業(yè)與電網(wǎng)公司、建筑物業(yè)之間出現(xiàn)了不協(xié)調(diào)；二是雖然有些扶持政策中的補貼比較明確，但地方政府的配套補貼比例不明確、補貼范圍不清楚，從而使用戶難以估算其安裝成本，在一定程度上影響了有關太陽能光伏的發(fā)展建設；三是有的扶持政策是短暫性的，只在太陽能光伏安裝的初期給予補貼，而對后期過程中的驗收、測試及并網(wǎng)等缺少了相關的政策指導，這對太陽能光伏的發(fā)展也產(chǎn)生了一定的負面影響。

2.3 發(fā)電成本較高

與傳統(tǒng)的化石能源發(fā)電方式的成本相比，太陽能光伏發(fā)電的成本要比傳統(tǒng)的發(fā)電成本高出兩到三倍，嚴重制約了我國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。太陽能光伏發(fā)電的成本主要取決于其在壽命期限內(nèi)的發(fā)電成本與發(fā)電總量。因其前期投入過高，可能會造成個人的投資困難。如在其安裝前期的投資在1萬元/千瓦～1.5萬元/千瓦時，可能會需要7年的時間才能收回成本。除此之外，在太陽能光伏發(fā)電站運行過程中也會產(chǎn)生其他的費用。

2.4 標準、檢測認證體系不完善

目前，太陽能光伏發(fā)電的技術(shù)標準及規(guī)范，都呈現(xiàn)出不全面與不規(guī)范的現(xiàn)象，并存在著一定的滯后性。盡管我國已經(jīng)頒布了太陽能光伏的相關技術(shù)標準，但大部分的太陽能光伏產(chǎn)品的技術(shù)仍然存在著不規(guī)范性，嚴重缺少符合建筑要求的太陽能光伏產(chǎn)品的質(zhì)量標準。由于其標準的遲緩，使太陽能光伏檢測與認證的機構(gòu)設備嚴重不足，直接影響到了檢測水平。除此之外，缺乏標準化、規(guī)范化的太陽能光伏產(chǎn)品管理機制。

2.5 環(huán)境污染問題

太陽能光伏產(chǎn)業(yè)鏈在發(fā)電過程中往往會造成很嚴重的環(huán)境污染。其中的金屬硅作為發(fā)電的原材料，通過發(fā)電之后，就會產(chǎn)出大量的廢氣與廢渣，例如常見的一氧化碳、四氯化硅等，都會對環(huán)境造成污染。另外，對太陽能光伏產(chǎn)業(yè)中的生產(chǎn)原料與廢棄物沒有達到高效的循環(huán)利用，在一定程度上，不僅會形成原料的浪費，同時也造成了環(huán)境污染。

3 解決太陽能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中問題的策略

3.1 加強規(guī)劃工作，完善體系建設

太陽能光伏產(chǎn)業(yè)是我國新型產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，在對太陽能光伏發(fā)電制定一些實際可操作性的整體規(guī)劃時，要有效的與我國的國民經(jīng)濟發(fā)展要求相結(jié)合。各個省、市、地區(qū)要制定出詳細的太陽能光伏產(chǎn)業(yè)規(guī)劃與布局，并與國家的規(guī)劃發(fā)展相一致，另外，還要重視對電源電網(wǎng)協(xié)調(diào)同步的發(fā)展，從而有助于新能源的規(guī)劃與電網(wǎng)規(guī)劃的協(xié)同機制。當然，在進行持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展太陽能光伏產(chǎn)業(yè)時，需要得到政府完善的規(guī)劃體系，國家政策的支持及市場的推動?？傊?，要合理的安排太陽能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展，從而使太陽能資源能夠得到充分的利用。

3.2 加大政策的扶持力度

在增強國家政策的扶持力度之前，要先積極的探索使政府引導及市場機制相結(jié)合的方法，從而制定出推進太陽能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策。通過稅收優(yōu)惠的政策，增加太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的研發(fā)投入；通過財政的資金補助方式，對農(nóng)村或貧困地區(qū)的太陽能光伏產(chǎn)業(yè)給予專項補貼；從而推動國家有關太陽能光伏產(chǎn)業(yè)政策的落實。

3.3 拓寬融資渠道，加大資金扶持力度

對太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的中長期發(fā)展規(guī)劃，國家要增加對其的資金投資力度，并在不同范圍內(nèi)，建設不同模式的示范工程，如太陽能光伏發(fā)電、太陽能光伏供熱等。有效的利用科學技術(shù)的研究，不斷地降低太陽能光伏產(chǎn)品的成本，從而促進太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

3.4 加強企業(yè)之間的聯(lián)合

根據(jù)國家制定的相關規(guī)定，企業(yè)之間應當采取相互聯(lián)合的一種經(jīng)營方式，進而不斷促進構(gòu)建太陽能光伏的整個產(chǎn)業(yè)鏈。通過強化對原材料工藝流程的標準與嚴格控制質(zhì)量，來吸引其他企業(yè)對太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的投資，與此同時，還要提高相關技術(shù)人員的專業(yè)研發(fā)技術(shù)。通過在技術(shù)上的不斷突破，來增強太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的競爭力，有效的降低耗能，合理的利用資源，從而實現(xiàn)共同發(fā)展。

3.5 優(yōu)化廢棄物，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟

優(yōu)化太陽能光伏發(fā)電過程中的廢棄物，可以有效的減少太陽能光伏產(chǎn)業(yè)對外界環(huán)境的污染。例如對太陽能光伏發(fā)電生產(chǎn)過程中所排出的極性有機物，采用硅膠帶極性吸附劑進行吸附處理；而對溶于水的有機物，通過添加絮凝劑進行處理；對排放出來的一些酸性氣體，則在排放前用堿性的藥劑進行處理。

在利用太陽能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)電過程中，最重要的還是通過加強技術(shù)研究，不斷改善生產(chǎn)工藝，從而把太陽光光伏產(chǎn)業(yè)推向一個新的高度，與此同時，把循環(huán)經(jīng)濟作為企業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的理念。對在太陽能光伏產(chǎn)業(yè)過程中多晶硅原材料存在的環(huán)境污染與能源浪費問題，企業(yè)應堅持節(jié)約、循環(huán)、清潔的原則，發(fā)展低耗、低排與高效的循環(huán)經(jīng)濟。通過科學合理的控制太陽能光伏產(chǎn)業(yè)規(guī)模，促進太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的循環(huán)發(fā)展，有助于減少對環(huán)境的污染。除此之外，要增強太陽能光伏企業(yè)及社會公眾的環(huán)境保護意識，把保護環(huán)境、減少污染的工作落實到實處。

4 結(jié) 語

太陽能光伏產(chǎn)業(yè)在我國的經(jīng)濟發(fā)展中有著非常重要的作用，能夠有效地彌補常規(guī)能源的不足。盡管我國的太陽能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展有著較大的規(guī)模，但在發(fā)展過程中仍然面臨著很多的挑戰(zhàn)，面對眾多有待解決的問題，要合理地優(yōu)化太陽能光伏產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，通過企業(yè)之間內(nèi)部的聯(lián)合，來促進太陽能光伏產(chǎn)業(yè)健康持續(xù)的發(fā)展。

主要參考文獻