我国太阳能发电应用综述

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1、我国太阳能光伏发电（技术）应用综述尹淞（中国电力企业联合会科技中心）0、前言太阳能作为一种可永续利用的清洁能源，是理想的可再生能源选择。太阳能光伏发电技术的开发始于二十世纪五十年代，于近年得到迅速发展，并首先在太阳能资源丰富的国家如德国、日本和美国等国家得到了大面积的推广和应用。为了实现能源和环境的可持续发展，世界各国都将光伏发电作为发展的重点，在各国政府的大力支持下，光伏产业发展迅速。我国的太阳能资源比较丰富且分布范围较广，太阳能光伏发电的发展潜力巨大。1、光伏发电技术 太阳能光伏发电系统主要由太阳电池板（组件）、控制器和逆变器等部分组成，光伏发电设

2、备精炼，可靠稳定且寿命长、安装维护简便。太阳能电池是太阳能光伏发电系统的核心部件。太阳能电池按结晶状态可分为结晶系薄膜式和非结晶系薄膜式两大类，而前者又分为单结晶形和多结晶形。近年来围绕着降低成本的各种研究开发工作取得了辉煌成就，表现在电池效率不断提高，产业化技术不断改进，生产规模不断扩大，太阳能电池组件成本大幅度降低等方面,对降低光伏发电成本起到了决定性的作用。伴随着晶体硅电池技术持续进步，薄膜电池技术快速发展。经过光伏电池技术界的努力，现在单晶硅电池的转换效率为14%-17%，多晶硅电池的转换效率达到12%-15%，薄膜电池的转换效率达到6%-8.

3、5%，近两年内可达到10%-12%，5年内有望达到18%，其功率衰退问题也已解决。薄膜电池对弱光的转化率十分好，即使在阴天照样能够发电。薄膜太阳能电池正在成为主流太阳电池技术，与晶体硅太阳电池技术并驾齐驱。太阳能光伏发电系统的运行方式主要分为并网运行、离网运行和混合运行三类方式。并网系统：与公共电网相联接,共同承担供电任务。它是太阳能光伏发电进入大规模商业化发电阶段,成为电力工业组成部分的重要方向,也是当今世界太阳能光伏发电技术发展的主流趋势。联网太阳能光伏发电系统具有许多独特的优越性:　　(1)可以对电网调峰,提高电网末端的电压稳定性,改善电网的功率

4、因数,有效地消除电网杂波。　　(2)所发电能回馈电网,以电网为储能装置,可省掉蓄电池。与独立太阳能光伏系统相比可减少建设投资35%～45%,发电成本大大降低。　　(3)出入电网灵活,既有利于改善电力系统的负荷平衡,又可降低线路损耗。离网系统：未与公共电网相联接,又称为独立太阳能光伏发电系统。主要应用于远离公共电网的无电地区和一些特殊场所,如为公共电网难以覆盖的边远农村、海岛、通信中继站、边防哨所等公共电网难以覆盖的场合提供电源。混合系统：光伏系统可与生物质能发电系统、风力发电系统或柴油发电系统等其他发电系统组合，以保证持续的电力供应。混合系统可以采取并

5、网或离网的形式。2、我国光伏发电的应用历程与现状目前，光伏发电产品主要用于三大方面：一是为无电场合提供电源，主要为广大无电地区居民生活生产提供电力，还有微波中继电源、移动电源等；二是太阳能日用电子产品，如各类太阳能充电器、太阳能路灯和太阳能草坪灯等；三是并网发电，这在发达国家己经大面积推广实施。我国于1958年开始研究光伏电池，于1971年首次成功应用于我国发射的东方红二号卫星上。中国光伏工业在二十世纪八十年代以前尚处于雏形，太阳电池的年产量一直徘徊在10kWp以下，价格也很昂贵。由于受到价格和产量的限制，市场的发展很缓慢，除了作为卫星电源，在地面上太

6、阳电池仅用于小功率电源系统，如航标灯、铁路信号系统、高山气象站的仪器用电、电围栏、黑光灯、直流日光灯等，功率一般在几瓦到几十瓦之间。在“六五”(1981—1985)和“七五”(1986—1990)期间，国家开始对光伏工业和光伏市场的发展给以支持，中央和地方政府在光伏领域投入了一定资金，使得我国十分弱小的太阳电池工业得到了巩固并在许多应用领域建立了示范，如微波中继站、部队通信系统、水闸和石油管道的阴极保护系统、农村载波电话系统、小型户用系统和村庄供电系统等。在1995年西藏的无水力无电县中，建成两个功率分别为10千瓦和20千瓦的光伏电站。2002年，国家

7、计委启动“西部省区无电乡通电计划”，通过光伏和小型风力发电解决西部七省区（西藏、新疆、青海、甘肃、内蒙古、陕西和四川）700多个无电乡的用电问题，光伏用量达到15.5MWp。该项目大大刺激了光伏工业，国内建起了几条太阳电池的封装线，使太阳电池的年生产量迅速达到100MWp。到2003年底，中国太阳电池的累计装机已经达到55MWp。2004年8月，首座总容量为1兆瓦的太阳能发电系统在深圳投入应用。2006年国家提出建设社会主义新农村，农村电气化成为光伏发电应用的一个主要市场。至2006年，我国太阳能电池的累计使用量已达到80MWp。我国光伏发电的市场主要

8、在通信和工业应用、农村和边远地区应用、光伏并网发电系统和太阳能商品及其他应用，应用分布如图所示