理論上講,光伏發電技術可以用于任何需要電源的場合,上至航天器,下至家用電源,大到兆瓦級電站,小到玩具,光伏電源無處不在。國產晶體硅電池效率在10至13%左右,國外同類產品效率約12至14%。由一個或多個太陽能電池片組成的太陽能電池板稱為光伏組件。
太陽能光伏發電系統由太陽能電池組、太陽能控制器、蓄電池(組)組成。如輸出電源為交流220V或110V,還需要配置逆變器。各部分的作用為: (一)太陽能電池板:太陽能電池板是太陽能發電系統中的核心部分,也是太陽能發電系統中價值高的部分。其作用是將太陽的輻射能力轉換為電能,或送往蓄電池中存儲起來,或推動負載工作。 (二)太陽能控制器:太陽能控制器的作用是控制整個系統的工作狀態,并對蓄電池起到過充電保護、過放電保護的作用。在溫差較大的地方,合格的控制器還應具備溫度補償的功能。其他附加功能如光控開關、時控開關都應當是控制器的可選項; (三)蓄電池:一般為鉛酸電池,小微型系統中,也可用鎳氫電池、鎳鎘電池或鋰電池。其作用是在有光照時將太陽能電池板所發出的電能儲存起來,到需要的時候再釋放出來。 (四)逆變器:太陽能的直接輸出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。為能向220VAC的電器提供電能,需要將太陽能發電系統所發出的直流電能轉換成交流電能,因此需要使用DC-AC逆變器。
通訊/通信領域:太陽能無人值守微波中繼站、光纜維護站、廣播/通訊/尋呼電源系統;農村載波電話光伏系統、小型通信機、士兵GPS供電等。
家庭燈具電源:如庭院燈、路燈、手提燈、野營燈、登山燈、垂釣燈、黑光燈、割膠燈、節能燈等。 光伏電站:10KW-50MW立光伏電站、風光(柴)互補電站、各種大型停車廠充電站等。 太陽能建筑將太陽能發電與建筑材料相結合,使得未來的大型建筑實現電力自給,是未來一大發展方向。 其他領域包括:(1)與汽車配套:太陽能汽車/電動車、電池充電設備、汽車空調、換氣扇、冷飲箱等;(2)太陽能制氫加燃料電池的再電系統;(3)海水淡化設備供電;(4)衛星、航天器、空間太陽能電站等。
傳統的燃料能源正在一天天減少,對環境造成的危害日益,同時全球還有20億人得不到正常的能源供應。這個時候,全世界都把目光投向了可再生能源,希望可再生能源能夠改變人類的能源結構,維持長遠的可持續發展。這之中太陽能以其的優勢而成為人們重視的焦點。豐富的太陽輻射能是重要的能源,是取之不盡、用之不竭的、、廉價、人類能夠自由利用的能源。太陽能每秒鐘到達地面的能量高達80萬千瓦,假如把地球表面0.1%的太陽能轉為電能,轉變率5%,每年發電量可達5.6×10^12千瓦小時,相當于世界上能耗的40倍。
近幾年國際上光伏發電快速發展,世界上已經建成了10多座兆瓦級光伏發電系統,6個兆瓦級的聯網光伏電站。美國是早制定光伏發電的發展規劃的國家。1997年又提出“百萬屋頂”計劃。日本1992年啟動了新陽光計劃,到2003年日本光伏組件生產占世界的50%,世界大廠商有4家在日本。而德國新可再生能源法規定了光伏發電上網電價,大大推動了光伏市場和產業發展,使德國成為繼日本之后世界光伏發電發展快的國家。瑞士、法國、意大利、西班牙、芬蘭等國,也紛紛制定光伏發展計劃,并投巨資進行技術開發和加速工業化進程。
到2007年年底,全國光伏系統的累計裝機容量達到10萬千瓦(100MW),從事太陽能電池生產的企業達到50余家,太陽能電池生產能力達到290萬千瓦(2900MW),太陽能電池年產量達到1188MW,超過日本和歐洲,并已初步建立起從原材料生產到光伏系統建設等多個環節組成的完整產業鏈,特別是多晶硅材料生產取得了重大進展,突破了年產千噸大關,沖破了太陽能電池原材料生產的瓶頸制約,為我國光伏發電的規模化發展奠定了基礎。2007年是我國太陽能光伏產業快速發展的一年。受益于太陽能產業的長期利好,整個光伏產業出現了的投資熱潮。
我國太陽能資源十分豐富,適宜太陽能發電的國土面積和建筑物受光面積也很大,其中,青藏高原、黃土高原、冀北高原、內蒙古高原等太陽能資源豐富地區占到陸地國土面積的三分之二,具有大規模開發利用太陽能的資源潛力。
根據《可再生能源中長期發展規劃》,到2020年,我國力爭使太陽能發電裝機容量達到1.8GW(百萬千瓦),到2050年將達到600GW(百萬千瓦)。預計,到2050年,中國可再生能源的電力裝機將占全國電力裝機的25%,其中光伏發電裝機將占到5%。未來十幾年,我國太陽能裝機容量的復合增長率將高達25%以上。
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