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------------------------------------------------------------------------光伏发电百科名片太阳能发电分为光热发电和光伏发电。通常说的发电指的是，简称“光电”。光伏发电是利用界面的光生伏特效应而将直接转变为的一种技术。这种技术的关键元件是。太阳能电池经过后进行封装保护可形成大面积的组件，再配合上控制器等部件就形成了光伏发电装置。应用范围，英文词Photovoltaicpowergeneration。理论上讲，可以用于任何需要的场合，上至航天器，下至家用电源，大到兆瓦级电站，小到玩具，光伏电源无处不在。的最基本元件是（片），有、、和薄膜等。其中，单晶和多晶电池用量最大，非晶电池用于一些小系统和计算器等。目前多晶硅电池------------------------------------------------------------------------在16至17%左右，单晶硅电池的效率约18至20%。由一个或多个组成的太阳能电池板称为。光伏发电原理图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；二是太阳能日用产品，如各类太阳能充电器、和太阳能草地各种灯具等；三是，这在发达国家已经大面积推广实施。到2009年，中国并网发电还未开始全面推广，不过，部分用电是由太阳能发电和提供的。[1]发展前景据预测，太阳能光伏发电在21世纪会占据世界的重要席位，不但要替代部分，而且将成为世界的主体。预计到2030年，在总能源结构中将占到30%以上，而太阳能光伏发电在世界总供应中的占比也将达到10%以上；到2040年，可再生能源将占总能耗的50%以上，太阳能光伏发电将占总电力的20%------------------------------------------------------------------------以上；到21世纪末，可再生能源在能源结构中将占到80%以上，太阳能发电将占到60%以上。这些数字足以显示出太阳能的发展前景及其在领域重要的战略地位。[2]在当今油、碳等能源短缺的现状下，各国都加紧了发展光伏的步伐。美国提出“太阳能先导计划”意在降低太阳能光伏发电的成本，使其2015年达到商业化竞争的水平；日本也提出了在2020年达到28GW的光伏发电总量；欧洲光伏协会提出了“setfor2020”规划，规划在2020年让光伏发电做到商业化竞争。在发展低碳经济的大背景下，各国政府对光伏发电的认可度逐渐提高。光伏发电系统系统分类分为独立和并网光伏系统。1、独立光伏发电也叫离网光伏发电。主要由太阳能电池组件、控制器、蓄电池组成，若要为交流负载供电，还需要配置交流逆变器。独立光伏电站包括边远地区的村庄，太阳能户用，通信信号电源、阴极保护、太阳能路灯等各种带有的可以独立运行的光伏发电系统。------------------------------------------------------------------------2、并网光伏发电就是太阳能组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电这后直接接入公共电网。光伏发电实例可以分为带蓄电池的和不带蓄电池的并网发电系统。带有蓄电池的并网发电系统具有可调度性，可以根据需要并入或退出电网，还具有备用电源的功能，当电网因故停电时可紧急供电。带有蓄电池的光伏并网发电系统常常安装在居民建筑；不带蓄电池的并网发电系统不具备可调度性和备用电源的功能，一般安装在较大型的系统上。并网光伏发电有集中式大型并网光伏电站一般都是国家级电站，主要特点是将所发电能直接输送到电网，由电网统一调配向用户供电。但这种电站投资大、建设周期长、占地面积大，目前还没有太大发展。而分散式小型并网光伏，特别是光伏建筑一体化光伏发电，由于投资小、建设快、占地面积小、政策支持力度大等优点，是目前并网光伏发电的主流。系统设备------------------------------------------------------------------------光伏发电系统是由太阳能电池方阵，，充放电控制器，逆变器，交流配电柜，控制系统等设备组成。其部分设备的作用是：太阳能电池方阵在有光照（无论是，还是其它发光体产生的光照）情况下，电池吸收，电池两端出现异号的积累，即产生“光生电压”，这就是“”。在光生伏特效应的作用下，太阳能电池的两端产生电动势，将光能转换成，是能量转换的器件。太阳能电池一般为硅电池，分为，多晶硅太阳能电池和三种。蓄电池组其作用是贮存太阳能电池方阵受光照时发出的电能并可随时向负载供电。太阳能电池发电对所用蓄电池组的基本要求是：a.自放电率低；b.使用寿命长；c.深放电能力强；d.充电效率高；e.少维护或免维护；f.工作温度范围宽；g.价格低廉。充放电控制器是能自动防止蓄电池过充电和过放电的设备。由于蓄电池的循环充放电次数及放电深度是决定蓄电池使用寿命的重要因素，因此能控制蓄电池组过充电或过放电的充放电控制器是必不可少的设备。------------------------------------------------------------------------逆变器是将直流电转换成的设备。由于太阳能电池和蓄电池是直流电源，光伏发电1而负载是交流负载时，逆变器是必不可少的。逆变器按运行方式，可分为独立运行逆变器和。独立运行逆变器用于独立运行的，为独立负载供电。并网逆变器用于并网运行的太阳能电池发电系统。逆变器按输出波型可分为方波逆变器和。方波逆变器电路简单，造价低，但分量大，一般用于几百瓦以下和对谐波要求不高的系统。正弦波逆变器成本高，但可以适用于各种负载。太阳跟踪控制系统由于相对于某一个固定地点的，一年春夏秋冬四季、每天日升日落，太阳的光照角度时时刻刻都在变化，如果太阳能电池板能够时刻正对太阳，发电效率才会达到最佳状态。目前世界上通用的太阳跟踪控制系统都需要根据安放点的经纬度等信息计------------------------------------------------------------------------算一年中的每一天的不同时刻太阳所在的角度，将一年中每个时刻的太阳位置存储到 PLC、单片机或 电脑中，也就是靠计算太阳位置以实现跟踪。采用 的是电脑数据理论，需要地区的的数据和设定，一 旦安装，就不便移动或装拆，每次移动完就必须重 新设定数据和调整各个参数；原理、电路、技术、 设备复杂，非专业人士不能够随便操作。把加装了 智能太阳跟踪仪的安装在高速行驶的汽车、火车， 以及通讯应急车、特种军用汽车、军舰或轮船上， 不论系统向何方行驶、如何调头、拐弯，智能太阳 跟踪仪都能保证设备的要求跟踪部位正对太阳！ 光伏发电的工作原理 光伏发电是利用界面的光生伏特效应而将光能 直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件 是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保 护可形成大面积的组件，再配合上控制器等部件就 形成了光伏发电装置。光伏发电的优点是较少受地 域限制，因为;光伏系统还具有安全可靠、无、低污 染、无需消耗和架设输电线路即可就地发电供电及 建设周期短的优点。 光伏发电是根据光生伏特效应原理，利用太阳 能电池将太阳光能直接转化为电能。不论是独立使 ------------------------------------ ------------------------------------ 用还是并网发电，光伏发电系统主要由太阳能电池 板（组件）、控制器和逆变器 光伏发电 2 三大部分组成，它们主要由电子元器件构成，不涉 及机械部件，所以,光伏发电设备极为精炼，可靠稳 定寿命长、安装维护简便。理论上讲，光伏发电技 术可以用于任何需要电源的场合，上至航天器,下至 家用电源，大到兆瓦级电站，小到玩具，光伏电源 无 处不在。太阳能光伏发电的最基本元件是太阳能电 池（片），有单晶硅、多晶硅、非晶硅和等。目前， 单晶和多晶电池用量最大，非晶电池用于一些小系 统和计算器辅助电源等。 优缺点 与常用的系统相比，光伏发电的优点主要体现 在： ①无枯竭危险； ②安全可靠，无噪声，无污染排放外，绝对干 净（）； ------------------------------------ ------------------------------------ ③不受地域的限制，可利用建筑屋面的优势； 例如，无电地区，以及地形复杂地区； ④无需消耗燃料和架设即可就地发电供电； ⑤能源质量高； ⑥使用者从感情上容易接受； ⑦建设周期短，获取能源花费的时间短。 缺点： ①照射的能量分布密度小，即要占用巨大面积； ②获得的能源同四季、及阴晴等气象条件有关。 ③ [3] 发电成本高 起源及发展 早在 1839 年，科学家贝克雷尔（Becqurel）就 发现，光照能使半导体材料的不同部位之间产生差。 这种现象后来被称为“光生伏特效应”，简称“”。1 光伏发电 3 954 年，科学家恰宾和皮尔松在美国首次制成了实 用的，诞生了将太阳光能转换为电能的实用光伏发 电技术。 ------------------------------------ ------------------------------------ 20 世纪 70 年代后，随着现代工业的发展，全 球和大气污染问题日益突出，传统的正在一天天减 少，对环境造成的危害日益突出，同时全球约有 20 亿人得不到正常的能源供应。这个时候，全世界都 把目光投向了可再生能源，希望可再生能源能够改 变人类的能源结构，维持长远的可持续发展，这之 中太阳能以其独有的优势而成为人们重视的焦点。 丰富的是重要的能源，是取之不尽、用之不竭的、 无污染、廉价、人类能够自由利用的能源。太阳能 每秒钟到达地面的能量高达 80 万千瓦时，假如把地 球表面 0.1%的太阳能转为电能，转变率 5%，每年 发电量可达 5.6×1012 千瓦小时，相当于世界上能耗 的40 倍。正是由于太阳能的这些独特优势，20 世 纪80 年代后，太阳能电池的种类不断增多、应用范 围日益广阔、市场规模也逐步扩大。 20 世纪 90 年代后，光伏发电快速发展，到 2006 年，世界上已经建成了 10 多座兆瓦级光伏发电系 统，6 个兆瓦级的联网光伏电站。美国是最早制定 光伏发电的发展规划的。1997 年又提出“百万屋顶” 计划。1992 年启动了新阳光计划，到 2003 年日本 光伏组件生产占世界的 50%，世界前 10 大厂商有 4 家在日本。而新可再生能源法规定了光伏发电上网 ------------------------------------ ------------------------------------ 电价，大大推动了光伏市场和产业发展，使德国成 为继日本之后世界光伏发电发展最快的国家。、法 国、、西班牙、等国，也纷纷制定光伏发展计划， 并投巨资进行技术开发和加速工业化进程。 世界光伏组件在 1990 年——2005 年年平均增 长率约 15%。20 世纪90 年代后期，发展更加迅速， 1999 年光伏组件生产达到 200 兆瓦。商品化电池效 率从10%～13%提高到 13%～15%，生产规模从 1～ 5 兆瓦/年发展到 5～25 兆瓦/年，并正在向 50 兆瓦 甚至100 兆瓦扩大。光伏组件的生产成本降到 3 美 元/瓦以下。 2006 年的光伏行业调查表明，到 2010 年，光 伏产业的年发展速度将保持在 30%以上。年销售额 将从2004 年的70 亿美金增加到2010 年的300 亿美 金。许多老牌的光伏制造公司也从原来的亏本转为
