淺析光伏發電的遠景

余寶鋒

摘 要：對于當前傳統類能源應用對環境造成的污染及目前的能源危機，而光伏發電是一種新型能源，其發展空間與潛力廣闊，前景較好。本文對光伏發電原理與特性進行了一系列的分析和論述。通過對我國當前光伏發電發展問題的分析，并對其解決的方法進行研究。

關鍵詞：光伏發電；太陽能；電網

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.04.176

0 引言

當今環境不斷惡化、燃料逐漸緊張，太陽能是一種安全、清潔的可循環再生的自然資源，將變成化石燃料的代替品。由于太陽能光伏發電的發展和進步、國家在政策上的扶持、光伏發電成本不斷的降低，我國光伏發電將得以高速的發展。當前在中國能源的消費構成上光伏發電將占有愈來愈大的份額，對緩解我國能源缺乏、改善自然環境有著特殊的意義。

1 光伏發電基本原理與特性

光伏發電是利用太陽能電池光生伏打的效應（當半導體的表面受太陽的照射，內部會產生一定量的電子，電子在電場的作用之下運動而產生直流電），把太陽光所輻射的光能轉化為電能的一種發電形式。按照應用的場合不同，可將系統分成離網光伏發電系統與并網光伏發電系統。

1.1 離網系統

離網光伏發電系統不連接電網，而是使用蓄電池作為儲能裝置。離網光伏發電系統規模一般較小，主要用于無電網、人口分散的邊遠地區或用以滿足某些特別需要，應用十分靈活。

1.2 并網系統

光伏發電并網系統是把太陽電池所產生的電流通過逆變器變成與電網的要求相符的交流電后，直接并到公用電網，光伏電池組件產生電力除提供交流電負載之外，將多余電能反饋到電網。在夜晚或是陰雨天，電池組件未有電能產出或產生的電能無法滿足電流負載的需要時，則由電網進行供電。因為太陽能光伏發電供給電網，可免除蓄電池裝置，省掉蓄電池的儲能與釋能過程，降低能量損耗。但系統需并網專用逆變器，確保電力輸出達到電網對于頻率、電壓的要求。但由于逆變器的效率問題，將會造成能量的部分損失。

2 我國光伏發電發展存在問題

我國光伏發電產業的主要問題是“兩頭在外”，大量高純多晶硅需要進口，大量的太陽電池組件出口。由于歐洲市場的拉動，太陽電池組件的需求迅速增長，造成高純多晶硅材料的短缺，價格也一路攀升。另外，在偏遠地區獨立光伏電站的后期維護管理沒有保障。一些地區電站普遍存在業主不明確，保修期已經結束但仍然由電站的安裝公司無償提供維護服務等問題。

3 我國光伏發電問題解決措施

太陽能光伏發電可解決我國目前電力緊缺地域電力工程建設的局面，并在電力并網系統市場上扮演著重要角色，因此，一定要對其予以重視；由于硅材料的短缺，給目前光伏發電產業發展造成障礙，如今大量硅材料均需進口，但這一問題可能被緩解；外在市場據有較大的危險性，充分開發國內材料市場才是持續性發展的重點問題；加強《可再生能源法》的落實是推動我國光伏并網發電系統的關鍵，另外也是解決光伏獨立發電站后期維護所需資金的一大途徑。盡早解決偏遠地區光伏獨立發電電站維護運行資金，擴寬融資通道，減少投資風險，太陽能光伏發電僅僅憑借政府的投入或是僅僅憑借企業、個人是不具現實性，而目前對依靠電價上網補貼的形式，無法有效地減少項目投資風險，進而會影響業主和有關企業投資積極性。為解決這一問題，應把政府和企業、個人利益形成互鎖的關系，且要提供企業和個人更多樣性的融資通道，進而壓低投資初期門檻；并且，可以將光伏發電等可再生能源的發電產業當作電力制度革新的一個突破口，在太陽能光伏發電地區率先實現電力試點型交易。充分利用好光伏發電推廣的機會，加快有關區域電力制度革新，將具有競爭性電網企業進行業務分離，實現配電和銷售的分離。另外，電網企業可隨分布式發電推廣趨勢，實現業務創新與轉型，變成相應服務方。在分布式光伏發電應用大規模擴大的情形之下，電網企業仍然在一定的程度上有著確保電網安全及電力質量的責任。所以，電網企業應根據市場形勢變化不斷創新管理制度及服務模式，加強質量監督和技術評估等業務，給分布式光伏發電供求方提供更好的服務，在確保電網安全和電力質量的前提下，通過有關服務來贏得效益，使得電網企業可以隨著分布式光伏發電規模不斷擴大的過程中擁有更多發展機會。

4 光伏發電發展遠景

光伏發電技術將在不久以后占據能源消費的重要地位，其發展將替代一些常規型能源，且將成為能源的主體供應方式。預計在2030年，對于可再生能源消耗量將占到能源總消耗量的百分之三十以上，其中光伏發電也將占世界電力供應比例的百分之十以上；而到2040年時，可再生能源的消耗量將占能源消耗總量的百分之五十以上，其中光伏發電可占到總電力百分之二十以上；二十一世紀末，可再生能源的消耗量將占到能耗總量的百分之八十以上，而太陽能光伏發電可占至百分之六十。這些數據足以表明光伏發電產業發展的前景和在能源方面所占據的重要位置。有關報道稱，至2020年時，我國會力爭將太陽能光伏發電容量到達180萬KW，至2050年可達60000萬KW。預計至2050年，可再生能源發電裝機可占我國發電裝機總容量的百分之二十五，其中太陽能電力裝機可占百分之五左右。在未來的十幾年里，將會是我國光伏發電產業的一個迅猛發展階段。

5 結語

隨著光伏發電技術的飛速發展，光伏組件效率不斷提高、化石燃料價格飛漲，常規電價上升。太陽能光伏發電技術將是21世紀人類面對化石燃料加速枯竭和應對氣候變化、實現可持續發展最理想的選擇之一。我國應從根本上加大光伏發電關鍵技術問題的研發，降低光伏發電成本，縮小與發達國家光伏發電技術的差距；從政策和法律層面繼續完善光伏市場，而不滿足于只是作為高耗能和污染的太陽能電池生產大國，兩頭在外（硅原材料大量依賴進口、光伏組件絕大部分出口），從而解決我國光伏發電與常規能源發電的矛盾，以改善我國能源消費結構。

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