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一直以来，能源转型备受国际社会重视，主要是因为它对于解决全球气候问题具有至关重要的作用。在此前的工业化时期，世界各国为推进本土的经济发展，不断使用煤、石油等化石燃料进行发电。而随着时间的流逝，科学家发现，化石燃料的大量使用增加了温室气体的排放，给环境带来了巨大负担。因此，现代社会尤其是大国之间达成了推进能源转型的共识，也提出了不少措施来推动低碳发展进程。比如，许多国家将加快风电、太阳能等可再生能源的发展视为保障能源安全、有效应对全球气候变化的根本途径。
可再生能源是相较于传统不可再生化石能源的一种能源统称，其最大的特点是不需要人力参与，便可自动在自然界中生成，符合科学的可持续发展观念。目前，地球上常见的可再生能源有太阳能、风能、水能等类型。其中，水力发电效率高、成本低，但资源开发受地理条件所限，且建设水电站有可能对生态环境和土地植被产生较大影响；风力发电对于自然环境的要求较高，通常需要在风力资源丰富的地方开发建设，且存在噪音大、影响鸟类生存活动等缺点。相比之下，太阳能发电兼具使用持续性和清洁性的优点，不管是在城市楼宇，还是在戈壁沙漠，都可以建设开发。
光伏发电相当于太阳能发电技术的“高阶版”。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。1839年，年仅19岁的法国科学家贝克雷尔在实验室中发现了光生伏特效应，即光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象，如果两者之间连通，就会形成电流的回路。因此，为了将太阳光转换为电力，光伏发电系统中需要放置光伏电池板，这些光伏电池板由能够直接将太阳能转换为电能的半导体材料所制成。
我国光伏发电起步虽晚，但发展快速。在品牌方面，我国企业具有绝对优势，《2023全球光伏品牌100强榜单》中，有90个品牌来自中国；在技术研发方面，今年由中国企业自主研发的晶硅-钙钛矿叠层电池效率达到33.9%，打破了此前由沙特研究团队保持的33.7%的世界纪录；在国际竞争方面，中国光伏产业的全球市场占有率从2010年的40%上升到2017年的近70%，全球知名咨询机构麦肯锡在《中美产业优势对比报告》中明确指出，中国光伏产业全面领先美国。
大家可能也注意到了，在描述光伏发电发展规模时，经常用到“装机容量”一词，这是什么意思呢？其实，所谓“装机容量”，就是指该发电机组额定可发出的有效功率，是表征发电机组建设规模和电力生产能力的主要指标之一。光伏装机量越高，意味着光伏发电装备的总容量越大，生产电能的能力自然也就越高。影响光伏装机量的因素有很多，包括政策扶持程度、光伏电站建设成本、光伏技术效率、区域光照等。其中，政策扶持程度是影响光伏装机量最为关键的因素之一。
在居民使用方面，光伏发电可以用于家庭屋顶或庭院的光伏电池板，通过将太阳能转化为电能来满足家庭的用电需求，包括照明和空调、热水器等电器设备等。以通州区潞城镇前疃村为例，该村是北京市整村光伏的试点村，村民院落屋顶上随处可见光伏电池板，总计建成光伏907.04千瓦。根据规划，在“十四五”期间，该村还将增加900千瓦的光伏发电能力。这些光伏发电设施在白天可以完全实现自发自用，多余的电能还可并网卖出，为村民带来了可观的经济和生态效益。
近年来，在我国2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的目标推动下，风能、太阳能等可再生能源进入了新的发展阶段。国家能源局发布的《2023年前三季度光伏发电建设运行情况》数据显示，截至今年9月底，全国光伏发电累计并网容量已达到5.2亿千瓦，成为我国装机规模第二大的电源，仅次于煤电。可见，随着国家政策和地方规划的陆续出台，光伏发电在未来我国能源结构和能源战略中将扮演越来越重要的角色，如何更好地抓住机遇、应对挑战是一个重要和迫切的课题。
