浅谈光伏发电问题未来展望

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1、浅谈光伏发电问题未来展望1•光伏发电原理特点1」光伏发电原理光伏发电的核心部件是太阳能光伏电池，它口前有薄膜或单晶硅或多晶硅等材料制成。它目前主要是单晶硅材料。用单晶硅做成类似二极管中的p-n结。工作原理和二极管类似。只不过在二极管中，推动p・n结空穴和电子运动的是外部电场，而在太阳能电池中推动和影响p-n结空穴和电子运动的是太阳光子和光辐射热。也就是通常所说的光生伏特效应原理。目前光电转换的效率，大约是光伏电池效率大约是单晶硅13%-19%，多晶硅11%・15%。薄膜电池8%■13%。由光伏电池加上逆变控制器

2、等核心部件组成的光伏发电系统。当前的光伏发电系统主要有以下儿种：离网光伏蓄电系统。这是一种常见的太阳能应用方式。在国内外应用已冇若干年。系统比较简单，I佃且适应性广；并网发电系统,当用电负荷较大时，太阳能电力不足就向市电购电。而负荷较小时，或用不完屯力时，就可将多余的电力卖给市电；前两者混合系统，这是介于上述两个方之间的系统。该方案有较强的适应性，例如可以根据电网的峰谷电价来调整自身的发电策略。但是其造价和运行成本较上述两种方案高。1.2光伏发电特点光伏发电在世界范围内受到高度重视，发展非常迅速。从远期看，光伏

3、发屯将以分散式屯源进入屯力市场，并部分取代常规能源。光伏发电町以作为常规能源的补充，在解决特殊应用领域，如通信、信号电源，和边远无电地区民用生活用电需求方面，从环境保护及能源战略上都具有重大的意义。光伏发电的优点充分体现在以下几个方而：充分的清洁性；绝对的安全性。（并网电压一般在220v以下）；相对的广泛性；确实的长寿命和免维护性；初步的实用性；资源的充足性及潜在的经济性等。2•光伏发电未来展望根据我国光伏产业联盟的有关统计资料显示。我国光伏产业正以每年30%的速度增长。最近三年全球太阳能电池总产量平均年增长率

4、高达49.8%以上。按照日本新能源计划、欧盟可再生能源口皮书、美国光伏计划等推算，2010年全球光伏发电并网装机容量将达到15gw,至2030年全球光伏发电装机容量将达到300gw,至2040年光伏发电将达到全球发电总量的15%・20%。按此计划推算，2010-2040年，光伏行业的复合增长率将高达25%以上。其中并网应用会有较大的发展，从而形成并网发电（约46%）、离网供电（约27%）和通讯机站（约21%）3个主耍应用领域。1•未来光伏发电问题3.1光伏发电的局限性任何事物总是具有两面性。太阳能具有能量密度低

5、，稳定性差的弱点,并受到地理分布、季节变化、昼夜交替等影响。光伏发电的局限性包括以下几个方而:3丄1时间周期局限由于光伏发电的条件是出太阳时，光伏发电设备才能正常工作发电。因此，白昼黑夜，一年当中春夏秋冬各个季节对光伏发电的负荷影响巨大。为了应付这个情况，电网不得不配备相应容量的发电机处于旋转备用状态。3」.2地理位置局限光伏发电设备基木上只能依附建筑物安装建设，也就是所谓的光伏屋顶就地供电。如果离开建筑物來建设光伏发屯，将会人大增加成本或者破坏环境和生态。3」・3气象条件局限气候对光伏发电影响。采用光伏并网发

6、电无蓄电池方案时，如果一个城市上空的气候大幅变化，将造成电力负荷的大幅波动；当一个城市上空的空气质量比如空气污染，或能见度变差比如雾天，阴天等都将使光伏发电在线或实时出力下降。3」.4光能转换效率偏低和传统能源的转换效率相比，光伏能量的转换效率不能令人满意。3.2光伏发电并网的问题目前电能是不能人规模低成本储存的，在口J以预见的将來也不能人规模低成木储存。这就使得光伏发电的应用受到物理因素的制约，同时也受到地理上的限制。但是随着技术和市场的发展，当光伏发电的上网电量在电网中与传统发电方式的发电量处丁•口J比较的

7、数量级和成为不口」忽略的一部分时，光伏并网发电将对现冇发电模式和电网的技术、经济、政策和环境效益带來如下问题：321负荷峰谷对电网的影响由于光伏并网发电系统不具备调峰和调频能力，这将对电网的早峰负荷和晚峰负荷造成冲击。因为光伏并网发电系统增加的发电能力并不能减少电力系统发电机组的拥有量或冗余，所以电网必须为光伏发电系统准备相应的旋转备用机组來解决早峰和晩峰的调峰问题。光伏并网发电系统向电网供电是以机组利用小吋数下降为代价的。这会提高发电商的发电成木。3.2.2昼夜变化，东西部时差以及季节的变化对电网的影响由于阳

8、光和负荷出现的周期性，光伏并网发电量的增加并不能减少对电网装机容量的需求。3.2.3远距离光伏电能输送当光伏并网发电远距离输送电力在经济和技术上成为可能吋，它将给交流电网带来新的稳定问题。光伏并网发电将对电网安全稳定运行有多大的影响目前尚不清楚。专门用于光伏并网发电的输电线路，由于使用效率低，将对荒漠太阳能的利用形成制约。用于借道或者兼顾输送光伏并网发电系统电能的输电线路，曲于负荷率低