光伏的前世今生

根據(jù)國(guó)家能源局發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2022年上半年，全國(guó)可再生能源發(fā)電量達(dá)1.25萬(wàn)億千瓦時(shí)，其中太陽(yáng)能發(fā)電量增長(zhǎng)13.5%。隨著全球能源短缺和環(huán)境污染問(wèn)題的日益嚴(yán)重，人們渴望找到新的、替代石油和煤炭的能源。太陽(yáng)能作為目前最具發(fā)展?jié)摿Φ目稍偕茉?，契合了目前“綠色、清潔”的發(fā)展主題，光伏發(fā)電也因此成為普遍關(guān)注和重點(diǎn)發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)。

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光伏的前世今生

世界光伏組件在 1990 年—2005 年年平均增長(zhǎng)率約 15%。商品化電池效率從 10%—13%提高到 13%—15%，生產(chǎn)規(guī)模從1—5 兆瓦/年發(fā)展到 5—25 兆瓦/年，并正在向50 兆瓦甚至 100 兆瓦擴(kuò)大。光伏組件的生產(chǎn)成本降到 3 美元/瓦以下。

目前開發(fā)利用太陽(yáng)能已成為世界上許多國(guó)家可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略。光伏技術(shù)在全球電力供應(yīng)中的占比持續(xù)提高，世界各國(guó)通過(guò)優(yōu)化光伏產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)體系，加快太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，全球光伏市場(chǎng)的發(fā)展形勢(shì)已進(jìn)入精細(xì)化發(fā)展的新階段，為推動(dòng)全球光伏產(chǎn)業(yè)整體向前發(fā)展發(fā)揮了較大作用。

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光伏的發(fā)電原理

光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)。光伏發(fā)電的主要具體原理是半導(dǎo)體的光電效應(yīng)。利用光伏效應(yīng)，將太陽(yáng)輻射能直接轉(zhuǎn)換成電能，光—電轉(zhuǎn)換的基本裝置就是太陽(yáng)能電池。

太陽(yáng)能電池是一種由于光生伏特效應(yīng)而將太陽(yáng)光能直接轉(zhuǎn)化為電能的器件，是一個(gè)半導(dǎo)體光電二極管，當(dāng)太陽(yáng)光照到光電二極管上時(shí)，光電二極管就會(huì)把太陽(yáng)的光能變成電能，產(chǎn)生電流。

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光伏的系統(tǒng)組成

The composition of photovoltaic system

光伏系統(tǒng)

主要分為四個(gè)部分

光伏組件、逆變器、控制器、蓄電池組

Photovoltaic modules, inverters, controllers, storage batteries

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光伏組件

是整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)里的核心部分。由太陽(yáng)電池組件按照系統(tǒng)需求串、并聯(lián)而成，在太陽(yáng)能的照射下，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成電能輸出。光伏組件產(chǎn)生的電為直流電，可以用逆變器將其轉(zhuǎn)換成為交流電，加以利用。

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逆變器

在太陽(yáng)能光伏供電系統(tǒng)中，如果含有交流負(fù)載，那么就要使用逆變器設(shè)備，將太陽(yáng)電池組件產(chǎn)生的直流電或者蓄電池釋放的直流電轉(zhuǎn)化為負(fù)載需要的交流電。

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控制器

對(duì)蓄電池的充、放電條件加以規(guī)定和控制，并按照負(fù)載的電源需求控制太陽(yáng)電池組件和蓄電池對(duì)負(fù)載的電能輸出，是整個(gè)系統(tǒng)的核心控制部分。

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蓄電池組

貯存太陽(yáng)能電池方陣受光照時(shí)發(fā)出的電能并可隨時(shí)向負(fù)載供電。將太陽(yáng)電池組件產(chǎn)生的電能儲(chǔ)存起來(lái)，當(dāng)光照不足或夜間、或者負(fù)載需求大于太陽(yáng)電池組件所發(fā)的電量時(shí)，將儲(chǔ)存的電能釋放以滿足負(fù)載的能量需求，是太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)的儲(chǔ)能部件。

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光伏的系統(tǒng)分類

并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)

并網(wǎng)光伏發(fā)電就是太陽(yáng)能組件產(chǎn)生的直流電經(jīng)過(guò)并網(wǎng)逆變器轉(zhuǎn)換成符合市電電網(wǎng)要求的交流電之后直接接入公共電網(wǎng)。

**獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)

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獨(dú)立光伏發(fā)電也叫離網(wǎng)光伏發(fā)電。主要由太陽(yáng)電池組件、控制器、蓄電池組成，若要為交流負(fù)載供電，還需要配置交流逆變器。

分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)

分布式光伏發(fā)電特指采用光伏組件，將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)換為電能的分布式發(fā)電系統(tǒng)。倡導(dǎo)就近發(fā)電，就近并網(wǎng)，就近轉(zhuǎn)換，就近使用的原則，不僅能夠有效提高同等規(guī)模光伏電站的發(fā)電量，同時(shí)還有效解決了電力在升壓及長(zhǎng)途運(yùn)輸中的損耗問(wèn)題。