太陽能光伏

概述

太陽光伏系統，也稱為光生伏特，簡稱光伏（Photovoltaics；字源“photo-”光，“voltaics”伏特），是指利用光伏半導體材料的光生伏打效應而將太陽能轉化為直流電能的設施。光伏設施的核心是太陽能電池板。目前，用來發電的半導體材料主要有：單晶矽、多晶矽、非晶矽及碲化鎘等。由於近年來各國都在積極推動可再生能源的套用，光伏產業的發展十分迅速。

截至2010年，太陽能光伏在全世界上百個國家投入使用。雖然其發電容量仍只占人類用電總量的很小一部分，不過，從2004年開始，接入電網的光伏發電量以年均60%的速度增長。到2009年，總發電容量已經達到21GW，是當前發展速度最快的能源。據估計，沒有聯入電網的光伏系統，目前的容量也約有3至4GW。

光伏系統可以大規模安裝在地表上成為光伏電站，也可以置於建築物的房頂或外牆上，形成光伏建築一體化。

自太陽能電池問世以來，使用材料、技術上的不斷進步，以及製造產業的發展成熟，都驅使光伏系統的價格變得更加便宜。不僅如此，許多國家投入大量研發經費推進光伏的轉換效率，給與製造企業財政補貼。更重要的，上網電價補貼政策以及可再生能源比例標準等政策極大地促進了光伏在各國的廣泛套用。

套用

1954年，貝爾實驗室製成效率為6%的光伏電池；自1958年起，光伏效應以光伏電池的形式在空間衛星的供能領域首次得到套用。時至今日，小至自動停車計費器的供能、屋頂太陽能板，大至面積廣闊的太陽能發電中心，其在發電領域的套用已經遍及全球。

局限

生產過程

太陽能板的原材料和電腦晶片原材料一樣。大量生產過程中需要大量能源，有毒有害化學物質。化學物質主要靠工廠所在地法律法規管控。某些太陽能工廠已經安裝太陽能系統，用太陽能系統產生的清潔能源生產太陽能板。

對電網的影響

截至2017年12月，澳洲東部昆士蘭州有超過31%居民擁有屋頂太陽能系統，平均安裝功率超過3.5千瓦（世界第一）。但是高太陽能系統普及率也給電網電壓帶來問題。居民區中午用電量低，主要以出售電力給電力公司為主。傳統電網並沒有考慮雙向電力輸送。在居民區電力大額傳輸回電網的時候，電壓會逐步抬高，而且可能超過電器設備可能受範圍. 。科學研究已經有方法解決這種問題，但是都有各種成本考慮，例如，在中壓電網額外增加電壓控制裝置。

對於其他國家或地區的啟示：沒有系統性的分析和規劃，單一鼓勵促進太陽能在居民區的普及會帶來新的風險。更好的方式之一是，通過稅收或其他鼓勵措施，促進工業和商業用戶的太陽能系統安裝。因為工商業用戶主要用電高峰經常在白天，太陽能系統在日照白天發電，補充工商業用電，降低工商業對電網的壓力。

	2000	2001	2002	2003	2004	2005	2006	2007	2008	2009
裝置量(MW)	639	871	1,252	1,746	2,809	4,245	5,714	8,230	14,855	22,938
發電量(GWh)	1,177	1,463	1,831	2,329	3,054	4,249	5,818	7,864	12,721	21,092

裝置量(MW)	39,455	71,251	100,677	137,260	178,090	226,907	302,782	399,613
發電量(GWh)	33,829	65,211	100,925	139,044	197,671	260,005	328,182	442,618
占全球發電量比	0.16%	0.29%	0.44%	0.59%	0.83%	1.07%	1.32%	1.73%

國家	太陽能光伏裝置量百萬瓦（MW）
中華人民共和國	130,632
日本	48,600
德國	42,394
美國	41,131
義大利	19,692
印度	19,047
英國	12,791
法國	8,195
澳大利亞	6,413
韓國	5,602

太陽能光伏

基本介紹

概述

套用

局限

發展

參見

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