光伏发电发展现状和展望

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1、2013中国电机工程学会年会电力发展与生态文明光伏发电发展现状和展望王斯成国家发改委能源所2013年11月21日四川成都什么是太阳能光伏发电？1光伏发电是先进的固态发电技术1954年美国贝尔实验室2太阳能光伏发电的优点1.一次能源发电中唯一的固态发电技术，没有机械转动部件；2.寿命长：20-50年（工作25年，效率下降20%）；3.零排放：无燃料消耗，无噪声，无污染；4.发电不用水（高倍聚光电池也如此）：可以在荒漠地区建设；5.运行可靠：无机械转动部件，使用安全，可靠性高；6.太阳能资源永不枯竭（至少50亿年）：各地区差异不大，分布式电站；7.生产资料丰富：硅材料储量丰富

2、，为地壳上除氧之外的丰度排列第二，达到26%之多；8.不单独占地：可以安装到建筑上（BIPV）；9.与峰值负荷重叠，起到削峰作用，属于“黄金电力”；10.规模大小皆宜：10W-100GW，可以“搭积木”式建设和安装；11.安装、运行非常简单：建设周期短，安装成本低，可以无人值守；12.能量回收期短：0.8-3.0年；能量增值效应明显：8-30倍13.规律性强，可预测：调度比风力发电容易；14.降价潜力大：系统造价：→1$/Wp，发电成本：6¢/Kwh为什么要发展光伏发电？3中国当前面临严重的能源供给和温室气体排放的双重压力化石燃料带来严重污染北京的雾霾能源和环境的严重形势

3、1、中国从2012年起成为世界第一大能源消费国；2、从2007年始成为温室气体排放世界第一大国；3、世界最大的电力装机和电力消费国；4、世界最大的煤炭进口国；5、石油的对外依存度高达60%；6、中国常规能源储采比不到世界平均值的50%；7、面临严重的能源短缺和环境污染。PMPollution,IssuedbyDB：Sep.,20102.5北京市降落不见天日ChinaistheworstplaceinPM2.5pollution4中国常规能源资源远远低于世界平均水平！！！120再过30年，中国将100无煤可挖，无油可采，无气可开！80世界平均中国必须在今后60中国20-30

4、年内完成能储采比（年）40源转型，发展光伏20发电等可再生能源是中国能源和环境0可持续发展的唯一煤石油天然气铀资源能源资源出路！能源资源煤石油天然气铀资源世界平均储采比（年）11254.263.6100中国能源储采比（年）339.929.850%29.4618.2746.8650.00资料来源：BP世界能源统计2012光伏发电的技术进展5商品化的太阳电池组件和效率商业化晶体硅光伏组件的全面积效率已经达到20%6薄膜太阳电池CdTe太阳电池最高效率：16.9%商业化：9-11%非晶硅薄膜太阳电池，最高效率：12.8%（稳定）商业化：6-8%CIGS薄膜太阳电池，最高效率19

5、.9%，商业化12%。下一代薄膜太阳电池各类薄膜电池（a-Si,CIGS,有机薄膜等）7Amonix’s高倍聚光太阳电池PlasticFresnel发电系统：同样功率仅使用LensAmonixHigh-常规电池1/250的材料=低成ConcentrationSolarCell本高倍聚光太阳电池η=42.7%8为250户居民提供电力和热水的CPV系统低倍聚光太阳电池（2-20倍）9国际太阳电池实验室效率数据来源：NREL102012年9月第27届欧洲光伏年会（EUPVSEC），大会报告新的理论表明，光伏电池技术突破还有很大潜力，如将光捕捉和电荷分离分别采用不同的结构和材料、

6、理解光子带隙不同于电子带隙、从光子热动力学突破热载流子极限（Shockley-Queisserlimit）,1微米厚的电池效率可以达到30%以上、从光合作用原理改进光吸收、微线矩阵电池、全光谱吸收电池、等离子体纳米球电池、量子阱电池、印刷电池等，这些新技术都将使光伏电池的效率大大提高，材料大大减少，最高效率甚至可以达到95%！11英国南开普敦大学T.Markvart教授的大会报告1微米厚的电池，效率可以高达30.7%！12美国加州理工大学H.A.Atwater教授的大会报告当前光伏电池的最高效率43.5%13先进的微线矩阵电池就像一张橡皮像集成电路一样的全光谱吸收多结电池

7、以及转移印刷技术实现的多结薄膜电池14全光谱吸收电池的设计和95%超高效率的预期。2012年9月第27届欧洲光伏年会（EUPVSEC），大会报告假如新的理论变成真实的产品---几微米厚的电池，效率高达95%，那么任何奇迹都会发生！商业化的太阳能汽车、太阳能飞机、太阳能游艇都将成为现实。15光伏发电的应用中国光伏市场分类16农村电气化太阳能户用电源17光伏村落电站太阳能水泵光伏水泵功率扬程流速（Wp）（m)（m3/h）北京自来水200020-5020-100价格：100010-5020-504元/m350010~2010~20光