pv-光伏发电技术

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1、PV/光伏发电技术　　中国拥有丰富的太阳能资源，在某些地方辐射能强度达到4kWh/m2/day。中国西部的偏远地区太阳辐射水平高，人烟稀少，而短期内主电网延伸到该地区供电的可能性却很小。太阳能—光伏发电技术（PV）既可以提供小型的“太阳能家用系统”SHS（峰值功率20-50W）供单户家庭使用，又可以提供较大型的村级系统（5kW左右）。所以该技术可以在短期内作为一种技术选择为中国乡村偏远地区的家庭、小型企业和社区提供基本的能源服务。　　在中国西北部省区，至今还有约二百万户家庭没有用上电。中国总的光伏发电功率为10MWp，其中只有40－50%的SHS系统，约合200,000

2、座。　　技术　　光伏发电技术能够直接将光能转化为电能。光伏发电机没有运动部件，因此只需要较少的维护。当然，许多系统的蓄电池每2－5年需要更换。光伏发电不会产生温室气体和其他污染环境的物质。同时，光伏发电机的运转没有噪声。　　光伏电池通常由两块或多块半导体薄片组成，半导体材料通常是硅。当光线照射时，可以在电池内部产生电流，并由金属导体以直流电（DC）的形式传导。　　单块电池的发电量很小，通常在0.5V电压下只有大约1.5W。所以多块电池常联在一起，并封装在玻璃壳内形成一个模块电池（电池板）。这样的模块电池不受天气状况的影响，可以抗风雨。单块模块电池在12V直流电压状况下，

3、完全可以产生10－80Wp的电能输出。　　模块电池的电流和功率输出同接受的的太阳光强度呈大致的线性关系，但是工作电压会随着电池温度的升高而有所降低。因此模块电池在正午左右阳光灿烂而气温较低的情况下达到较大的功率输出。当然，即使在光照条件不太好的多云天气，仍然会有一定的电能输出。根据在1000W/m2、25°C标准测试环境下的性能测试，模块电池的输出功率通常以峰值功率（Wp，WattsPeak）的形式表示。需要注意的是，因为实际的光照水平通常达不到测试时的水平，所以模块电池的实际输出功率在大部分时间内大不到额定功率。在中国西部地区，模块电池全年平均以25％的额定功率工作。

4、　　光伏电池模块是建设光伏发电系统的基本单位。可以将任意数量的模块电池连接起来，达到所要求的电能输出。这是光伏发电系统的一大优势。当现存的系统容量需要扩充时，只需要增加模块电池的数量即可。　　模块电池或者模块电池阵列必须安装在高处，以保证受到充足的阳光照射，并且不被障碍物遮挡。障碍遮挡将严重地影响模块电池的电能输出。　　独立的SHS由一个小型的10－20Wp模块电池构成，并配有配电箱和输电电缆。它适用于输电网没有覆盖的地区。较简单的SHS提供的电能完全可以使1到2盏低压水银灯每天工作2小时。较大的SHS可以提供电视或收音机工作的电能。　　集中式光伏系统可以通过一个小型输

5、电网为整个村庄供电。一套标准的光伏电池阵列系统不仅可以提供100户家庭的照明和电视用电，而且可以供给路灯和公用建筑所需要的电能。这样的系统通常配备了变流器以保证将主干路的标准电流配送到各终端用户。　　村级光伏系统通常还配有备用电源，如柴油发电机。这样可以提高系统的稳定性和实用性，减少对大容量蓄电池的需求。这种系统通常称为光伏/柴油发电互补系统。　　中国光伏发电产业及市场状况　　1998年，我国太阳能电池的产量达到2.1MWp,相当于世界总产量的1.3%。同年，光伏发电总装机容量达到12MWp，相当于世界的1.5%。　　我国现在太阳能电池的生产能力只有0.4－0.6MWp

6、/年，不及世界其他地区5－20MWp/年平均生产能力的1/10。　　我国平均电池效率在10％到13％之间,相当于其他国家同类水平的98％。银盐、包装玻璃等光伏电池原材料的质量急待提高。　　我国电池部件的生产成本仍然很高,折合成单位发电成本约为35元/Wp（4.2美元/Wp），平均销售价格折合约为44元/Wp（5.3美元/Wp）。　　我国有7千万人口居住在没有电的地区，这一部分人口的能源需求形成了一个巨大的光伏发电潜在市场。但是，光伏发电市场的发展仍然绝少政策和法规的支持。　　未来发展趋势　　从1987年到1997年，我国的光伏发电产业的年增长速度达到15％。到1998年

7、达到30-40％的较高年增长速度。估计随着税收减免政策、财政优惠政策和绿色照明电价等各种鼓励政策的引入我国的光伏发电将继续保持强劲势头增长。　　1996年光伏发电系统的平均建设成本为7美元/Wp，有望在2010年降至3美元/Wp。同时，单位发电成本将降至0.11美元/kWh。到2010年，系统建设费用将继续降低到1.7美元/Wp，发电成本降至6美分/kWh。　　进入21世纪后，光伏发电系统部件的生产规模将有现在的5-20MW/年发展到100MW/年，甚至更高。单晶硅电池效率将提高18％—20％，同时多晶硅电池的效率将提高16％－18％。