太陽(yáng)能光伏

       太陽(yáng)光伏系統(tǒng)，也稱(chēng)為光生伏特，簡(jiǎn)稱(chēng)光伏（Photovoltaics；字源“photo-”光，“voltaics”伏特），是指利用光伏半導(dǎo)體材料的光生伏特效應(yīng)而將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為直流電能的設(shè)施。光伏設(shè)施的核心是太陽(yáng)能電池板。用來(lái)發(fā)電的半導(dǎo)體材料主要有：單晶硅、多晶硅、非晶硅及碲化鎘等。由于近年來(lái)各國(guó)都在積極推動(dòng)可再生能源的應(yīng)用，光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展十分迅速。

概述

       太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)是利用太陽(yáng)電池半導(dǎo)體材料的光伏效應(yīng)，將太陽(yáng)光輻射能直接轉(zhuǎn)換為電能的一種新型發(fā)電系統(tǒng)，有獨(dú)立運(yùn)行和并網(wǎng)運(yùn)行兩種方式。獨(dú)立運(yùn)行的光伏發(fā)電系統(tǒng)需要有蓄電池作為儲(chǔ)能裝置，主要用于無(wú)電網(wǎng)的邊遠(yuǎn)地區(qū)和人口分散地區(qū)，整個(gè)系統(tǒng)造價(jià)很高；在有公共電網(wǎng)的地區(qū)，光伏發(fā)電系統(tǒng)與電網(wǎng)連接并網(wǎng)運(yùn)行，省去蓄電池，不僅可以大幅度降低造價(jià)，而且具有更高的發(fā)電效率和更好的環(huán)保性能。

       太陽(yáng)能發(fā)電分為光熱發(fā)電和光伏發(fā)電。通常說(shuō)的太陽(yáng)能發(fā)電指的是太陽(yáng)能光伏發(fā)電，簡(jiǎn)稱(chēng)“光電”。光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)。這種技術(shù)的關(guān)鍵元件是太陽(yáng)能電池。太陽(yáng)能電池經(jīng)過(guò)串聯(lián)后進(jìn)行封裝保護(hù)可形成大面積的太陽(yáng)電池組件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發(fā)電裝置。

       理論上講，光伏發(fā)電技術(shù)可以用于任何需要電源的場(chǎng)合，上至航天器，下至家用電源，大到兆瓦級(jí)電站，小到玩具，光伏電源無(wú)處不在。太陽(yáng)能光伏發(fā)電的最基本元件是太陽(yáng)能電池（片），有單晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜電池等。其中，單晶和多晶電池用量最大，非晶電池用于一些小系統(tǒng)和計(jì)算器輔助電源等。中國(guó)國(guó)產(chǎn)晶體硅電池效率在10至13%左右，國(guó)際上同類(lèi)產(chǎn)品效率約12至14%。由一個(gè)或多個(gè)太陽(yáng)能電池片組成的太陽(yáng)能電池板稱(chēng)為光伏組件。光伏發(fā)電產(chǎn)品主要用于三大方面：一是為無(wú)電場(chǎng)合提供電源；二是太陽(yáng)能日用電子產(chǎn)品，如各類(lèi)太陽(yáng)能充電器、太陽(yáng)能路燈和太陽(yáng)能草地各種燈具等；三是并網(wǎng)發(fā)電，這在發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)大面積推廣實(shí)施。到2009年，中國(guó)并網(wǎng)發(fā)電還未開(kāi)始全面推廣，不過(guò)，2008年北京奧運(yùn)會(huì)部分用電是由太陽(yáng)能發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電提供的。

       據(jù)預(yù)測(cè)，太陽(yáng)能光伏發(fā)電在21世紀(jì)會(huì)占據(jù)世界能源消費(fèi)的重要席位，不但要替代部分常規(guī)能源，而且將成為世界能源供應(yīng)的主體。預(yù)計(jì)到2030年，可再生能源在總能源結(jié)構(gòu)中將占到30%以上，而太陽(yáng)能光伏發(fā)電在世界總電力供應(yīng)中的占比也將達(dá)到10%以上；到2040年，可再生能源將占總能耗的50%以上，太陽(yáng)能光伏發(fā)電將占總電力的20%以上；到21世紀(jì)末，可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中將占到80%以上，太陽(yáng)能發(fā)電將占到60%以上。這些數(shù)字足以顯示出太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景及其在能源領(lǐng)域重要的戰(zhàn)略地位。

光伏技術(shù)　　

       太陽(yáng)是能量的天然來(lái)源。地球上每一個(gè)活著的生物之所以具有發(fā)揮作用的能力，甚至于是它的生存，都是由于直接或間接來(lái)自于太陽(yáng)的能量。我們的地球處在離太陽(yáng)差不多有一億英里的地方。它所截取的輻射能少到難以置信 （大約千萬(wàn)分之三），這么小的一點(diǎn)能量， 實(shí)際上比整個(gè)世界目前現(xiàn)有的發(fā)電能力還大十萬(wàn)倍。目前全世界尤其是工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)始感到能量短缺，因此，人們開(kāi)始求助于太陽(yáng)能，以解決能源危機(jī)。

       太陽(yáng)能每天都能無(wú)限供應(yīng)，而且數(shù)量龐大。如果在大的電廠(chǎng)利用，就減少了溫室效應(yīng)，有些能源專(zhuān)家和環(huán)境保護(hù)的專(zhuān)家則認(rèn)為，在滿(mǎn)足人類(lèi)今后能量需要方面，太陽(yáng)能的熱影響比任何其他替換品的熱影響要小得多。作為一種不污染環(huán)境，又取之不盡的新能源，它無(wú)處不在。尤其是在電力供力方面，太陽(yáng)能的利用有被動(dòng)式利用（光熱轉(zhuǎn)換，如太陽(yáng)能熱水器）和光電轉(zhuǎn)換（如光伏發(fā)電）兩種方式。有專(zhuān)家認(rèn)為，太陽(yáng)能發(fā)電最終將在電力供應(yīng)中占20%。

       太陽(yáng)能是一種輻射能，太陽(yáng)能發(fā)電意味著---要將太陽(yáng)光直接轉(zhuǎn)換成電能，它必須借助于能量轉(zhuǎn)換器才能轉(zhuǎn)換成為電能。將光能直接轉(zhuǎn)換成電能的過(guò)程確切地說(shuō)應(yīng)叫光伏效應(yīng)。不需要借助其它任何機(jī)械部件，光線(xiàn)中的能量被半導(dǎo)體器件的電子獲得，于是就產(chǎn)生了電能。這種把光能轉(zhuǎn)換成為電能的能量轉(zhuǎn)換器，就是太陽(yáng)能電池。太陽(yáng)能電池也同晶體管一樣，是由半導(dǎo)體組成的。它的主要材料是硅，也有一些其他合金。用于制造太陽(yáng)能電池的高純硅，要經(jīng)過(guò)特殊的提純處理制作。太陽(yáng)能電池只要受到陽(yáng)光或燈光的照射，就能夠把光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，?span id="urxlra5" class="hrefStyle">電流從一方流向另一方，一般就可發(fā)出相當(dāng)于所接收光能的10~20% 的電來(lái)。

       一般來(lái)說(shuō)，光線(xiàn)越強(qiáng)，產(chǎn)生的電能就越多。為了使太陽(yáng)能電池板最大限度地減少光反射，將光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，一般在它的上面都蒙上一層可防止光反射的膜?使太陽(yáng)能板的表面呈紫色。它的工作原理的基礎(chǔ)是半導(dǎo)體PN結(jié)的光生伏打效應(yīng)。所謂光生伏打效應(yīng)就是當(dāng)物體受光照時(shí)，物體內(nèi)的電荷分布狀態(tài)發(fā)生變化而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)和電流的一種效應(yīng)。當(dāng)太陽(yáng)光或其他光照射半導(dǎo)體的PN結(jié)時(shí)，就會(huì)在PN結(jié)的兩邊出現(xiàn)電壓（叫做光生電壓）。這種現(xiàn)象就是著名的光生伏打效應(yīng)。使PN結(jié)短路，就會(huì)產(chǎn)生電流。

       太陽(yáng)能發(fā)電的主要優(yōu)點(diǎn)在于：太陽(yáng)能電池可以設(shè)置在房頂?shù)绕綍r(shí)不使用的空間，無(wú)噪音、壽命長(zhǎng)，而且一旦設(shè)置完畢就幾乎不要需要調(diào)整?，F(xiàn)在只要將屋頂上排滿(mǎn)太陽(yáng)能電池，就可以實(shí)現(xiàn)家中用電的自給?，F(xiàn)今太陽(yáng)能的主要用途已不再是小規(guī)模的，從性質(zhì)上來(lái)說(shuō)，是專(zhuān)業(yè)化的。它從軍事領(lǐng)域、 通信 領(lǐng)域到城市建設(shè)領(lǐng)域等都起到了重大的作用。委內(nèi)瑞拉還推出廉價(jià)太陽(yáng)能車(chē)、歐洲科學(xué)家研制出輕便的可穿在身上的太陽(yáng)能電池。目前,太陽(yáng)能的利用存在著巨大的發(fā)展空間，有關(guān)的技術(shù)有可能在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)突破。它已被許多發(fā)達(dá)國(guó)家作為其能源戰(zhàn)略的一個(gè)重要組成部分。

1、太陽(yáng)能電池發(fā)電原理　　

       太陽(yáng)電池是一對(duì)光有響應(yīng)并能將光能轉(zhuǎn)換成電力的器件。能產(chǎn)生光伏效應(yīng)的材料有許多種，如：?jiǎn)尉Ч?，多晶硅，非晶硅?span id="hvitwmg" class="hrefStyle">砷化鎵，硒銦銅等。它們的發(fā)電原理基本相同，現(xiàn)以晶體為例描述光發(fā)電過(guò)程。P型晶體硅經(jīng)過(guò)摻雜磷可得N型硅，形成P－N結(jié)。

       當(dāng)光線(xiàn)照射太陽(yáng)電池表面時(shí)，一部分光子被硅材料吸收；光子的能量傳遞給了硅原子，使電子發(fā)生了越遷，成為自由電子在P-N結(jié)兩側(cè)集聚形成了電位差，當(dāng)外部接通電路時(shí)，在該電壓的作用下，將會(huì)有電流流過(guò)外部電路產(chǎn)生一定的輸出功率。這個(gè)過(guò)程的的實(shí)質(zhì)是：光子能量轉(zhuǎn)換成電能的過(guò)程。

2、晶體硅太陽(yáng)電池的制作過(guò)程：

       “硅”是我們這個(gè)星球上儲(chǔ)藏最豐量的材料之一。自從19世紀(jì)科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了晶體硅的半導(dǎo)體特性后，它幾乎改變了一切，甚至人類(lèi)的思維，20世紀(jì)末．我們的生活中處處可見(jiàn)“硅”的身影和作用，晶體硅太陽(yáng)電池是近15年來(lái)形成產(chǎn)業(yè)化最快。生產(chǎn)過(guò)程大致可分為五個(gè)步驟：a、提純過(guò)程 b、拉棒過(guò)程 c、切片過(guò)程 d、制電池過(guò)程 e、封裝過(guò)程。

3、太陽(yáng)電池的應(yīng)用：

       上世紀(jì)60年代，科學(xué)家們就已經(jīng)將太陽(yáng)電池應(yīng)用于空間技術(shù)——通信衛(wèi)星供電，上世紀(jì)末，在人類(lèi)不斷自我反省的過(guò)程中，對(duì)于光伏發(fā)電這種如此清潔和直接的能源形式已愈加親切，不僅在空間應(yīng)用，在眾多領(lǐng)域中也大顯身手。如：太陽(yáng)能庭院燈、太陽(yáng)能發(fā)電戶(hù)用系統(tǒng)、村寨供電的獨(dú)立系統(tǒng)、光伏水泵（飲水或灌溉）、通信電源、石油輸油管道陰極保護(hù)、光纜通信泵站電源、海水淡化系統(tǒng)、城鎮(zhèn)中路標(biāo)、高速公路路標(biāo)等。在世紀(jì)之交前后期間，歐美等先進(jìn)國(guó)家光伏發(fā)電并入城市用電系統(tǒng)及邊遠(yuǎn)地區(qū)自然界村落供電系統(tǒng)納入發(fā)展方向。太陽(yáng)電池與建筑系統(tǒng)的結(jié)合已經(jīng)形成產(chǎn)業(yè)化趨勢(shì)。

4、太陽(yáng)電池基本性質(zhì)：

       a 、光電轉(zhuǎn)換效率 η% 評(píng)估太陽(yáng)電池好壞的重要因素。
目前：實(shí)驗(yàn)室 η ≈ 24%，產(chǎn)業(yè)化：η ≈ 15%。

       b、單體電池電壓 V：0.4V——0.6V由材料物理特性決定。

       c、填充因子FF%：評(píng)估太陽(yáng)電池負(fù)載能力的重要因素。 FF=(Im×Vm)/(Isc×Voc)
其中：Isc—短路電流，Voc—開(kāi)路電壓，Im—最佳工作電流，Vm—最佳工作電壓；

       d、標(biāo)準(zhǔn)光強(qiáng)與環(huán)境溫度 地面：AM1.5光強(qiáng)，1000W/m2 ，t = 25℃；

       e、溫度對(duì)電池性質(zhì)的影響，例如：在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,AM1.5光強(qiáng)，t=25℃某電池板輸出功率測(cè)得為100Wp,如果電池溫度升高至45℃時(shí)，則電池板輸出功率就不到100Wp

發(fā)展歷史　

       自從1954年第一塊實(shí)用光伏電池問(wèn)世以來(lái)，太陽(yáng)光伏發(fā)電取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。但比計(jì)算機(jī)和光纖通訊的發(fā)展要慢得多。其原因可能是人們對(duì)信息的追求特別強(qiáng)烈，而常規(guī)能源還能滿(mǎn)足人類(lèi)對(duì)能源的需求。1973年的石油危機(jī)和90年代的環(huán)境污染問(wèn)題大大促進(jìn)了太陽(yáng)光伏發(fā)電的發(fā)展。其發(fā)展過(guò)程簡(jiǎn)列如下：

　　1839年 法國(guó)科學(xué)家貝克勒爾發(fā)現(xiàn)“光生伏特效應(yīng)”，即“光伏效應(yīng)”。

       1876年 亞當(dāng)斯等在金屬和硒片上發(fā)現(xiàn)固態(tài)光伏效應(yīng)。

       1883年 制成第一個(gè)“硒光電池”，用作敏感器件。

       1930年 肖特基提出Cu2O勢(shì)壘的“光伏效應(yīng)”理論。同年，朗格首次提 出用“光伏效應(yīng)”制造“太陽(yáng)電池”，使太陽(yáng)能變成電能。

       1931年 布魯諾將銅化合物和硒銀電極浸入電解液，在陽(yáng)光下啟動(dòng)了一個(gè)電動(dòng)機(jī)。

       1932年 奧杜博特和斯托拉制成第一塊“硫化鎘”太陽(yáng)電池。

       1941年 奧爾在硅上發(fā)現(xiàn)光伏效應(yīng)。

       1954年 恰賓和皮爾松在美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室，首次制成了實(shí)用的單晶太陽(yáng)電池，效率為6%。同年，韋克爾首次發(fā)現(xiàn)了砷化鎵有光伏效應(yīng)，并在玻璃上沉積硫化鎘薄膜，制成了第一塊薄膜太陽(yáng)電池。

       1955年 吉尼和羅非斯基進(jìn)行材料的光電轉(zhuǎn)換效率優(yōu)化設(shè)計(jì)。同年，第一個(gè)光電航標(biāo)燈問(wèn)世。美國(guó)RCA研究砷化鎵太陽(yáng)電池。

       1957年 硅太陽(yáng)電池效率達(dá)8%。

       1958年 太陽(yáng)電池首次在空間應(yīng)用，裝備美國(guó)先鋒1號(hào)衛(wèi)星電源。

       1959年 第一個(gè)多晶硅太陽(yáng)電池問(wèn)世，效率達(dá)5%。

       1960年 硅太陽(yáng)電池首次實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)運(yùn)行。

       1962年 砷化鎵太陽(yáng)電池光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)13%。

       1969年 薄膜硫化鎘太陽(yáng)電池效率達(dá)8%。

       1972年 羅非斯基研制出紫光電池，效率達(dá)16%。

       1972年 美國(guó)宇航公司背場(chǎng)電池問(wèn)世。

       1973年 砷化鎵太陽(yáng)電池效率達(dá)15%。

       1974年 COMSAT研究所提出無(wú)反射絨面電池，硅太陽(yáng)電池效率達(dá)18%。

       1975年 非晶硅太陽(yáng)電池問(wèn)世。同年，帶硅電池效率達(dá)6%~%。

       1976年 多晶硅太陽(yáng)電池效率達(dá)10%。

       1978年 美國(guó)建成100kWp太陽(yáng)地面光伏電站。

       1980年 單晶硅太陽(yáng)電池效率達(dá)20%，砷化鎵電池達(dá)22.5%，多晶硅電池達(dá)14.5%，硫化鎘電池達(dá)9.15%。

       1983年 美國(guó)建成1MWp光伏電站；冶金硅（外延）電池效率達(dá)11.8%。

       1986年 美國(guó)建成6.5MWp光伏電站。

       1990年 德國(guó)提出“2000個(gè)光伏屋頂計(jì)劃”，每個(gè)家庭的屋頂裝3~5kWp光伏電池。

       1995年 高效聚光砷化鎵太陽(yáng)電池效率達(dá)32%。

       1997年 美國(guó)提出“克林頓總統(tǒng)百萬(wàn)太陽(yáng)能屋頂計(jì)劃”，在2010年以前為100萬(wàn)戶(hù)，每戶(hù)安裝3~5kWp。光伏電池。有太陽(yáng)時(shí)光伏屋頂向電網(wǎng)供電，電表反轉(zhuǎn)；無(wú)太陽(yáng)時(shí)電網(wǎng)向家庭供電，電表正轉(zhuǎn)。家庭只需交“凈電費(fèi)”。

       1997年 日本“新陽(yáng)光計(jì)劃”提出到2010年生產(chǎn)43億Wp光伏電池。

       1997年 歐洲聯(lián)盟計(jì)劃到2010年生產(chǎn)37億Wp光伏電池。

       1998年 單晶硅光伏電池效率達(dá)25%。荷蘭政府提出“荷蘭百萬(wàn)個(gè)太陽(yáng)光伏屋頂計(jì)劃”，到2020年完成。

產(chǎn)業(yè)發(fā)展

       中國(guó)太陽(yáng)能資源非常豐富，理論儲(chǔ)量達(dá)每年17000億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。太陽(yáng)能資源開(kāi)發(fā)利用的潛力非常廣闊。中國(guó)光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)于20世紀(jì)70年代起步，90年代中期進(jìn)入穩(wěn)步發(fā)展時(shí)期。太陽(yáng)電池及組件產(chǎn)量逐年穩(wěn)步增加。經(jīng)過(guò)30多年的努力，已迎來(lái)了快速發(fā)展的新階段。在“光明工程”先導(dǎo)項(xiàng)目和“送電到鄉(xiāng)”工程等國(guó)家項(xiàng)目及世界光伏市場(chǎng)的有力拉動(dòng)下，中國(guó)光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展。

       2007年，中國(guó)光伏電池產(chǎn)量首次超過(guò)德國(guó)和日本，居世界第一位。2008年的產(chǎn)量繼續(xù)提高，達(dá)到了200萬(wàn)千瓦。近5年來(lái)，中國(guó)光伏電池產(chǎn)量年增長(zhǎng)速度為1-3倍，光伏電池產(chǎn)量占全球產(chǎn)量的比例也由2002年1.07％增長(zhǎng)到2008年的近15％。商業(yè)化晶體硅太陽(yáng)能電池的效率也從3年前的13％-14％提高到16％-17％。

       因美國(guó)次貸問(wèn)題而引發(fā)的金融危機(jī)，從華爾街迅速向全球蔓延，致使部分金融機(jī)構(gòu)轟然倒塌，證券市場(chǎng)持續(xù)低迷，石油價(jià)格大幅下滑。中國(guó)光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)近年發(fā)展迅速，成為政府重視、股市活躍、風(fēng)投青睞、各行各業(yè)蜂涌相聚的世界太陽(yáng)谷。由于設(shè)備、原料和市場(chǎng)三頭在外，它對(duì)美國(guó)、歐洲和日本等國(guó)際市場(chǎng)存在很大依存度。隨著這場(chǎng)金融危機(jī)特別是國(guó)際油價(jià)的大幅下挫，對(duì)中國(guó)光伏發(fā)電業(yè)的投資資金、出口訂單等方面產(chǎn)生重大影響，但金融危機(jī)對(duì)光伏產(chǎn)業(yè)的巨大影響一定會(huì)在未來(lái)的某個(gè)時(shí)間得到消化。長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，世界光伏市場(chǎng)的政策推動(dòng)力依然存在，光伏產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)成長(zhǎng)依然強(qiáng)勁。

中國(guó)光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)與企業(yè)責(zé)任透析

       隨著《可再生能源法》的頒布及實(shí)施，可再生能源發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)的基本原則已變得透明。光伏發(fā)電成本較高的呼聲也似乎有所減少，但并沒(méi)有發(fā)生實(shí)質(zhì)性改變。據(jù)此，有業(yè)內(nèi)人士說(shuō)這仍是一個(gè)誤會(huì)，如果用環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)計(jì)算和衡量，與火電相比，光伏發(fā)電其實(shí)并算不上昂貴。況且隨著國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展綠色能源產(chǎn)業(yè)政策的扶持，隨著技術(shù)的進(jìn)步，光伏發(fā)電的成本將進(jìn)一步降低。在“關(guān)于制定階梯電價(jià)和促進(jìn)我國(guó)光伏發(fā)電發(fā)展的議案”建議稿中，我國(guó)太陽(yáng)能方面的幾位專(zhuān)家一致認(rèn)為：“從資源的數(shù)量、分布的普遍性、技術(shù)的可靠性來(lái)看，光伏發(fā)電比其他可再生能源更具有優(yōu)越性，目前成本較高的障礙正在隨著技術(shù)進(jìn)步和大規(guī)模生產(chǎn)而減小，光伏發(fā)電將成為未來(lái)電力的重要構(gòu)成是勿庸質(zhì)疑的?！?/p>

       如能得到穩(wěn)定的政策扶持，中國(guó)太陽(yáng)能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)摿⑹蔷薮蟮摹８鶕?jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)發(fā)布的《中國(guó)光伏發(fā)展報(bào)告》中的數(shù)據(jù)可以預(yù)計(jì)：到2030年，中國(guó)太陽(yáng)能光伏發(fā)電裝機(jī)容量將達(dá)到1億千瓦，年發(fā)電量可達(dá)1300億千瓦時(shí)，相當(dāng)于少建30多個(gè)大型煤電廠(chǎng)?？赡苓@個(gè)指標(biāo)同歐美等國(guó)家的目標(biāo)相比差距還頗大，但要想達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，必須要排除諸多障礙。作為可再生能源應(yīng)用的重要組成部分，近年來(lái)全球光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)以平均30%以上的速度迅猛增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)在各國(guó)減排行動(dòng)和優(yōu)惠政策的拉動(dòng)下，產(chǎn)業(yè)發(fā)展將進(jìn)一步加快。在中國(guó)，只要培育規(guī)范的規(guī)模市場(chǎng)、加大投入、加速能力建設(shè)，國(guó)內(nèi)光伏發(fā)電企業(yè)完全有條件依托國(guó)內(nèi)市場(chǎng)挺進(jìn)國(guó)際市場(chǎng)。

       光明無(wú)限，然而前路漫漫。發(fā)展的先決條件就是政府出臺(tái)行之有效的激勵(lì)及扶持政策。近年來(lái)，德、日、美等國(guó)家光伏產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展的事實(shí)證明，政府采用優(yōu)惠政策扶持光伏發(fā)電市場(chǎng)，靠規(guī)模市場(chǎng)拉動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步，依賴(lài)技術(shù)進(jìn)步和規(guī)模生產(chǎn)降低生產(chǎn)成本，通過(guò)提高質(zhì)量和降低價(jià)格贏(yíng)得更大市場(chǎng)的方針和策略是正確和成功的，值得中國(guó)借鑒。

       光伏發(fā)電成為未來(lái)電力的重要構(gòu)成要經(jīng)歷多長(zhǎng)時(shí)間？政府和公眾的認(rèn)可度如何？諸多問(wèn)題困擾著中國(guó)光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)。相對(duì)歐美等國(guó)家，中國(guó)的光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)起步較晚，還面臨著諸多困境及瓶頸有待進(jìn)一步突破，這些注定中國(guó)光伏發(fā)電企業(yè)的商業(yè)化道路將坎坷崎嶇。

        中國(guó)的太陽(yáng)能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)需要提速，中國(guó)的光伏發(fā)電企業(yè)需要崛起。自2002年開(kāi)始，產(chǎn)業(yè)的壯大及光伏發(fā)電企業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大給相關(guān)設(shè)備企業(yè)也提供了難得的市場(chǎng)機(jī)遇。目前，我國(guó)光伏裝備產(chǎn)業(yè)已具有一定的規(guī)模和水平，在國(guó)內(nèi)用戶(hù)中已建立起良好的信譽(yù)。通過(guò)和一流電池企業(yè)合作并融合了先進(jìn)的工藝技術(shù)，國(guó)產(chǎn)的太陽(yáng)能電池關(guān)鍵設(shè)備相繼在國(guó)內(nèi)大生產(chǎn)線(xiàn)上得到應(yīng)用且逐漸成為主流選擇，使我國(guó)基本具備了晶體硅太陽(yáng)能電池制造設(shè)備的整線(xiàn)供給能力。受此拉動(dòng)，我國(guó)電子專(zhuān)用設(shè)備行業(yè)也呈現(xiàn)出多年未有的蓬勃發(fā)展景象。在引領(lǐng)國(guó)產(chǎn)電池制造設(shè)備技術(shù)及市場(chǎng)的同時(shí)，硅材料加工設(shè)備如多晶硅鑄錠爐、單晶爐、坩堝烘烤爐等也受到了市場(chǎng)的積極追捧。

       這是一條上下求索尋求突破之路。近年來(lái)，太陽(yáng)能光伏發(fā)電領(lǐng)域不斷涌現(xiàn)出新技術(shù)。但過(guò)高的電價(jià)仍是困擾產(chǎn)業(yè)發(fā)展的問(wèn)題。目前太陽(yáng)能電池上網(wǎng)電價(jià)約是火力發(fā)電的10倍。有專(zhuān)家指出，隨著環(huán)保成本的增加，火力發(fā)電的電價(jià)變換將呈上升曲線(xiàn)，而薄膜太陽(yáng)能電池上網(wǎng)電價(jià)將隨著大規(guī)模量產(chǎn)和轉(zhuǎn)換效率的提高逐漸下降，兩條曲線(xiàn)預(yù)計(jì)將在2012-2015年之間相交。

       另外，市場(chǎng)前景也是不容忽視的問(wèn)題。而克服這些困難必須依靠企業(yè)和政府的協(xié)同努力。從長(zhǎng)期來(lái)看，積極拓展產(chǎn)業(yè)鏈上游業(yè)務(wù)是中國(guó)光伏發(fā)電企業(yè)面臨的挑戰(zhàn)，而中國(guó)光伏發(fā)電企業(yè)的責(zé)任是加快研發(fā)進(jìn)度、加快技術(shù)創(chuàng)新，通過(guò)提高技術(shù)水平不斷降低光伏發(fā)電的成本；另外，國(guó)家應(yīng)盡快出臺(tái)合理的并網(wǎng)發(fā)電政策，盡快解決結(jié)算方法的問(wèn)題，并對(duì)生產(chǎn)企業(yè)、用戶(hù)和設(shè)備制造商予以適當(dāng)?shù)难a(bǔ)貼等等。同時(shí)，公眾也應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)環(huán)境問(wèn)題的認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)使用可再生能源的意愿。而這其中有不得不提的一點(diǎn)，轉(zhuǎn)變觀(guān)念是當(dāng)務(wù)之急，更是問(wèn)題關(guān)鍵所在。相信在政府、企業(yè)與全民的共同努力下，中國(guó)“陽(yáng)光計(jì)劃”的實(shí)現(xiàn)不會(huì)是夢(mèng)。

光伏需求

       中國(guó)的太陽(yáng)能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)需要提速，中國(guó)的光伏發(fā)電企業(yè)需要崛起。自2002年開(kāi)始，產(chǎn)業(yè)的壯大及光伏發(fā)電企業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大給相關(guān)設(shè)備企業(yè)也提供了難得的市場(chǎng)機(jī)遇。我國(guó)光伏裝備產(chǎn)業(yè)已具有一定的規(guī)模和水平，在國(guó)內(nèi)用戶(hù)中已建立起良好的信譽(yù)。通過(guò)和一流電池企業(yè)合作并融合了先進(jìn)的工藝技術(shù)，國(guó)產(chǎn)的太陽(yáng)能電池關(guān)鍵設(shè)備相繼在國(guó)內(nèi)大生產(chǎn)線(xiàn)上得到應(yīng)用且逐漸成為主流選擇，使我國(guó)基本具備了晶體硅太陽(yáng)能電池制造設(shè)備的整線(xiàn)供給能力。受此拉動(dòng)，我國(guó)電子專(zhuān)用設(shè)備行業(yè)也呈現(xiàn)出多年未有的蓬勃發(fā)展景象。在引領(lǐng)國(guó)產(chǎn)電池制造設(shè)備技術(shù)及市場(chǎng)的同時(shí)，硅材料加工設(shè)備如多晶硅鑄錠爐、單晶爐、坩堝烘烤爐等也受到了市場(chǎng)的積極追捧。

設(shè)置原理

       家用太陽(yáng)能發(fā)電的設(shè)計(jì)需要考慮的因素：

       1、 家用太陽(yáng)能發(fā)電在哪里使用？該地日光輻射情況如何？

       2、 系統(tǒng)的負(fù)載功率多大？

       3、 系統(tǒng)的輸出電壓是多少，直流還是交流？

       4、 系統(tǒng)每天需要工作多少小時(shí)？

       5、 如遇到?jīng)]有日光照射的陰雨天氣，系統(tǒng)需連續(xù)供電多少天？

       6、 負(fù)載的情況，純電阻性、電容性還是電感性，啟動(dòng)電流多大？

       7、 系統(tǒng)需求的數(shù)量。

應(yīng)用領(lǐng)域

       一、用戶(hù)太陽(yáng)能電源：（1）小型電源10-100W不等，用于邊遠(yuǎn)無(wú)電地區(qū)如高原、海島、牧區(qū)、邊防哨所等軍民生活用電，如照明、電視、收錄機(jī)等；（2）3-5KW家庭屋頂并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)；（3）光伏水泵：解決無(wú)電地區(qū)的深水井飲用、灌溉。

       二、交通領(lǐng)域如航標(biāo)燈、交通/鐵路信號(hào)燈、交通警示/標(biāo)志燈、宇翔路燈、高空障礙燈、高速公路/鐵路無(wú)線(xiàn)電話(huà)亭、無(wú)人值守道班供電等。

       三、通訊/通信領(lǐng)域：太陽(yáng)能無(wú)人值守微波中繼站、光纜維護(hù)站、廣播/通訊/尋呼電源系統(tǒng)；農(nóng)村載波電話(huà)光伏系統(tǒng)、小型通信機(jī)、士兵GPS供電等。

       四、石油、海洋、氣象領(lǐng)域：石油管道和水庫(kù)閘門(mén)陰極保護(hù)太陽(yáng)能電源系統(tǒng)、石油鉆井平臺(tái)生活及應(yīng)急電源、海洋檢測(cè)設(shè)備、氣象/水文觀(guān)測(cè)設(shè)備等。

       五、家庭燈具電源：如庭院燈、路燈、手提燈、野營(yíng)燈、登山燈、垂釣燈、黑光燈、割膠燈、節(jié)能燈等。

       六、光伏電站：10KW-50MW獨(dú)立光伏電站、風(fēng)光（柴）互補(bǔ)電站、各種大型停車(chē)廠(chǎng)充電站等。

       七、太陽(yáng)能建筑將太陽(yáng)能發(fā)電與建筑材料相結(jié)合，使得未來(lái)的大型建筑實(shí)現(xiàn)電力自給，是未來(lái)一大發(fā)展方向。

       八、其他領(lǐng)域包括：（1）與汽車(chē)配套：太陽(yáng)能汽車(chē)/電動(dòng)車(chē)、電池充電設(shè)備、汽車(chē)空調(diào)、換氣扇、冷飲箱等；（2）太陽(yáng)能制氫加燃料電池的再生發(fā)電系統(tǒng)；（3）海水淡化設(shè)備供電；（4）衛(wèi)星、航天器、空間太陽(yáng)能電站等。

局限

生產(chǎn)過(guò)程

       太陽(yáng)能板的原材料和電腦芯片原材料一樣。大量生產(chǎn)過(guò)程中需要大量能源，有毒有害化學(xué)物質(zhì)?；瘜W(xué)物質(zhì)主要靠工廠(chǎng)所在地法律法規(guī)管控。某些太陽(yáng)能工廠(chǎng)已經(jīng)安裝太陽(yáng)能系統(tǒng)，用太陽(yáng)能系統(tǒng)產(chǎn)生的清潔能源生產(chǎn)太陽(yáng)能板。

對(duì)電網(wǎng)的影響

       截至2017年12月，澳洲東部昆士蘭州有超過(guò)31%居民擁有屋頂太陽(yáng)能系統(tǒng)，平均安裝功率超過(guò)3.5千瓦（世界第一）。但是高太陽(yáng)能系統(tǒng)普及率也給電網(wǎng)電壓帶來(lái)問(wèn)題。居民區(qū)中午用電量低，主要以出售電力給電力公司為主。傳統(tǒng)電網(wǎng)并沒(méi)有考慮雙向電力輸送。在居民區(qū)電 力大額傳輸回電網(wǎng)的時(shí)候，電壓會(huì)逐步抬高，而且可能超過(guò)電器設(shè)備可能受范圍. ?？茖W(xué)研究已經(jīng)有方法解決這種問(wèn)題，但是都有各種成本考慮，例如，在中壓電網(wǎng)額外增加電壓控制裝置。

       對(duì)于其他國(guó)家或地區(qū)的啟示：沒(méi)有系統(tǒng)性的分析和規(guī)劃，單一鼓勵(lì)促進(jìn)太陽(yáng)能在居民區(qū)的普及會(huì)帶來(lái)新的風(fēng)險(xiǎn)。更好的方式之一是，通過(guò)稅收或其他鼓勵(lì)措施，促進(jìn)工業(yè)和商業(yè)用戶(hù)的太陽(yáng)能系統(tǒng)安裝。因?yàn)楣ど虡I(yè)用戶(hù)主要用電高峰經(jīng)常在白天，太陽(yáng)能系統(tǒng)在日照白天發(fā)電，補(bǔ)充工商業(yè)用電，降低工商業(yè)對(duì)電網(wǎng)的壓力。

對(duì)能源投資和電費(fèi)管理的影響

       現(xiàn)實(shí)生活中的問(wèn)題經(jīng)常復(fù)雜多變，原因錯(cuò)綜復(fù)雜。對(duì)于能源投資和電費(fèi)管理也是同樣的道理，沒(méi)有適合每個(gè)方案的萬(wàn)用靈丹。太陽(yáng)能系統(tǒng)投資也許是很好的選擇，如果：當(dāng)?shù)仃?yáng)光充足，電價(jià)較高而且持續(xù)漲價(jià)，政府通過(guò)財(cái)政或金融方式大力支持，電力可賣(mài)回給電力公司 （澳洲和德國(guó)）。投資回報(bào)經(jīng)常是能源投資的主要考量。但是系統(tǒng)性的檢查，評(píng)估和分析，也許會(huì)發(fā)現(xiàn)，在市場(chǎng)條件下，一套綜合性的方案是最合適的。例如，通過(guò)房屋建筑能效提高，既有設(shè)備運(yùn)行的改善，和太陽(yáng)能系統(tǒng)投資，可能會(huì)提供業(yè)主最好的投資回報(bào)。

對(duì)人體有影響嗎

       太陽(yáng)能光伏發(fā)電對(duì)人體基本沒(méi)有影響。以下是詳細(xì)的解釋?zhuān)?/p>

光伏發(fā)電的基本原理

       太陽(yáng)能光伏發(fā)電是根據(jù)光生伏特效應(yīng)原理，利用太陽(yáng)能電池將太陽(yáng)光能直接轉(zhuǎn)化為電能。當(dāng)光線(xiàn)照射太陽(yáng)電池表面時(shí)，一部分光子被太陽(yáng)能材料吸收，光子激發(fā)電子躍遷至導(dǎo)帶成為自由電子，從而在半導(dǎo)體或半導(dǎo)體與金屬結(jié)合的不同部位之間產(chǎn)生了電位差。有了電壓，如果兩者之間連通，就會(huì)形成電流。

光伏發(fā)電的安全性

       無(wú)輻射：光伏發(fā)電過(guò)程中產(chǎn)生的輻射屬于非電離輻射，能量較低，不會(huì)對(duì)人體細(xì)胞造成損害。這種輻射與日常生活中接觸到的許多電器設(shè)備（如電視、微波爐等）產(chǎn)生的輻射類(lèi)似，且隨著距離的增加而迅速衰減。在距離電池板正常安裝位置（如屋頂安裝距離室內(nèi)空間）的情況下，其輻射強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)際非電離輻射防護(hù)委員會(huì)規(guī)定的安全限值。

       電擊危險(xiǎn)：雖然光伏發(fā)電系統(tǒng)本身不產(chǎn)生高壓電，但如果在安裝和運(yùn)行過(guò)程中操作不當(dāng)，如電氣連接不規(guī)范，可能會(huì)出現(xiàn)漏電的情況，對(duì)人體造成電擊傷害。然而，只要由專(zhuān)業(yè)人員按照標(biāo)準(zhǔn)操作流程進(jìn)行安裝和維護(hù)，就可以有效避免這種風(fēng)險(xiǎn)。

潛在的影響及防范措施

       噪音污染：光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中可能會(huì)產(chǎn)生噪音，如果噪音水平過(guò)高，可能會(huì)對(duì)周?chē)用竦慕】诞a(chǎn)生不利影響。因此，在選擇光伏發(fā)電設(shè)備時(shí)，應(yīng)盡量選擇低噪音設(shè)備，并合理規(guī)劃布局以減少對(duì)居民的影響。

       光污染：太陽(yáng)能電池板表面在強(qiáng)光照射下可能會(huì)反光，若反光角度恰好對(duì)人眼產(chǎn)生刺激，可能會(huì)引起短暫的視覺(jué)不適。但這種情況也可以通過(guò)合理的安裝位置和角度來(lái)避免。

特殊情況下的考慮

       在光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝和維護(hù)過(guò)程中，如果操作不當(dāng)或設(shè)備存在故障，可能會(huì)導(dǎo)致聚集的太陽(yáng)光散射到周?chē)藛T的身上。由于太陽(yáng)光中存在較強(qiáng)的紫外線(xiàn)，因此可能出現(xiàn)皮膚的過(guò)敏現(xiàn)象，如皮膚紅腫、瘙癢、疼痛等。此外，若長(zhǎng)期處于該環(huán)境中，紫外線(xiàn)可能會(huì)使DNA受到損傷，從而可能誘發(fā)癌癥等。然而，只要按照規(guī)范進(jìn)行操作和維護(hù)，這些風(fēng)險(xiǎn)是可以有效控制的。

       綜上所述，太陽(yáng)能光伏發(fā)電對(duì)人體基本沒(méi)有影響。但在使用過(guò)程中仍需注意安全和環(huán)保方面的問(wèn)題，以確保其可持續(xù)發(fā)展和利用。