一、光伏發(fā)電的原理
光伏發(fā)電是利用半導體界面的光生伏特效應而將光能直接轉變?yōu)殡娔艿囊环N技術,。這種技術的關鍵元件是太陽能電池,。太陽能電池經(jīng)過串聯(lián)后進行封裝保護可形成大面積的太陽電池組件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發(fā)電裝置,。光伏發(fā)電的優(yōu)點是較少受地域限制,,因為陽光普照大地;光伏系統(tǒng)還具有安全可靠、無噪聲,、低污染,、無需消耗燃料和架設輸電線路即可就地發(fā)電供電及建設周期短的優(yōu)點。
光伏發(fā)電是根據(jù)光生伏特效應原理,利用太陽能電池將太陽光能直接轉化為電能,。不論是獨立使用還是并網(wǎng)發(fā)電,光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽能電池板(組件),、控制器和逆變器三大部分組成,它們主要由電子元器件構成,,不涉及機械部件,,所以,光伏發(fā)電設備極為精煉,,可靠穩(wěn)定壽命長、安裝維護簡便,。理論上講,,光伏發(fā)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,。太陽能光伏發(fā)電的最基本元件是太陽能電池(片),有單晶硅,、多晶硅,、非晶硅和薄膜電池等。
目前,,單晶和多晶電池用量最大,,非晶電池用于一些小系統(tǒng)和計算器輔助電源等。國產(chǎn)晶體硅電池效率在10至13%左右,,國外同類產(chǎn)品效率約18至23%,。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。目前,,光伏發(fā)電產(chǎn)品主要用于三大方面:一是為無電場合提供電源,,主要為廣大無電地區(qū)居民生活生產(chǎn)提供電力,還有微波中繼電源,、通訊電源等,,另外,還包括一些移動電源和備用電源:二是太陽能日用電子產(chǎn)品,,如各類太陽能充電器,、太陽能路燈和太陽能草坪燈等;三是并網(wǎng)發(fā)電,,這在發(fā)達國家已經(jīng)大面積推廣實施,。我國并網(wǎng)發(fā)電還未起步,不過,,2008年北京奧運會部分用電由太陽能發(fā)電和風力發(fā)電提供,。
二、光伏產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢
1,、永不枯竭,。
2、采集太陽能的地點的地理位置要求不高,;相對而言,,水電站或風電站對地理位置要求則比較高。
3,、建立太陽能發(fā)電站所需的時間和成本都比水電站要低,。
4、使用太陽能不會造成環(huán)境污染,,是理想的綠色能源,。但原料開采和生產(chǎn)光伏產(chǎn)品過程中也會消耗大量能源和造成污染 。
5,、適用范圍廣,,就算一般家庭也可以利用太陽能發(fā)電。
三,、光伏產(chǎn)業(yè)的特點
太陽能是唯一能夠保證人類未來需求的能量來源,。光伏發(fā)電是利用太陽能將光子轉化為電子的一個純物理過程,轉化過程不排放任何有害物質(zhì),,其特點如下:
充足性:據(jù)美國能源部報告(2005年4月)世界上潛在水能資源4.6TW(1TW=1012W),,經(jīng)濟可開采資源只有0.9TW;風能實際可開發(fā)資源2~4TW;生物質(zhì)能3TW,;海洋能不到2TW,;地熱能大約12TW;太陽能潛在資源120000TW,,實際可開采資源高達600TW,。
安全性:運行可靠、使用安全;發(fā)電規(guī)律性強,、可預測(調(diào)度比風力發(fā)電容易),。
廣泛性:生產(chǎn)資料豐富(地殼中硅元素含量位列第二)、建設地域廣(荒漠,、建筑物等),、規(guī)模大小皆宜。
免維護:使用壽命長(20~50年,、工作25年效率下降20%),、免維護、無人值守,。
清潔性:無燃料消耗,、零排放、無噪聲,、無污染,、能量回收期短(0.8~3.0年)。