光伏产业概述精选(九篇)

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第1篇：光伏产业概述范文

关键词：光伏发电，原理 ，应用研究

Abstract: with the rapid world resources consumption, and use the traditional energy brings the environment pollution of the great distress, most countries in the world are the development of new type, no pollution, environmental protection, renewable energy as his country's important research subject. Now in addition to biological energy beyond, photovoltaic power generation technology in the world also rapid development more and more attention. This paper, from the photovoltaic process node of the particularity of, through to the correlation of the strength of the analysis, find the need to focus on the key process node monitoring, and then the key factor affecting the node analysis, and carry on the specific control, realize (pv) power system control the quality.

Keywords: photovoltaic power generation, principle, applied research

中图分类号：F206文献标识码：A 文章编号：

1 概述

由于化石能源导致全球气候变暖，传统能源的贮备量有限的条件下，全世界都在寻找新的替代能源方案。而从目前技术发展和应用前景，相对于其他新能源，核能、风能而言，太阳能最有机会成为全世界的主要替代能源。在经历了2010年光伏市场的繁荣，随着国际环境的大变化，迅速导致了供求关系的完全逆转，光伏产业从卖方市场变为买方市场。质量成为了中国光伏企业需要关注的重点，质量不过关的产品将成为光伏行业洗牌的淘汰者。

2、光伏发电应用面临的问题

据日本有关部门估计日本2100万户个人住宅中如果有80％装上太阳能发电设备，便可满足全国总电力需要的14％，如果工厂及办公楼等单位用房也进行太阳能发电，则太阳能发电将占全国电力的30％－40％。当前阻碍太阳能发电普及的最主要因素是费用昂贵。为了满足一般家庭电力需要的3千瓦发电系统，需600万至700万日元，还未包括安装的工钱。有关专家认为，至少要降到100万到200万日元时，太阳能发电才能够真正普及。降低费用的关键在于太阳电池提高变换效率和降低成本。

但是就我国而言，目前光伏发电技术的运用和推广主要面临着两大技术难题，第一是光电转换效率不高，难以满足使用的需求。受天气影响大，某些季节和区域阴天、雨天多，使得光电转换的效率难以稳定而高效。第二生产成本高昂。光伏电池技术虽然已经成熟，但是以硅片作为基础使得成本高昂。近年来，对光伏发电研究的深入，出现了以薄膜为基础的光伏电池，电池成本下降。但是即使如此，要大规模推广使用的话，价格仍然是一个很大的制约因素。

另外还有几个材料以及市场的问题也是制约因素中比较重要的环节。全国没有一个统一的国家光伏规划，仅有一些部委或地区规划恐怕是不够的。光伏科学的基础研究、材料研究、发展研究、应用研究，产业化研究、市场开发研究；光伏产业的发展规模和原材料供应；光伏市场的培育及建设；促进光伏超速发展的鼓励政策等。生产单位缺少资金、设备陈旧、工艺技术落后、成本高、品种少、缺乏竞争力。原材料如太阳级硅原料、封装材料和浆料等都依赖进口。应用单位得不到廉价的、可靠的、性能优越的光伏产品。中国尚有6千万元电人口。、新疆、内蒙古等许多地方的区域供电都有极大的困难，正好是光伏发电的巨大市场。太阳能光伏的科普教育和人才培养薄弱，中青年光伏人才紧缺。

3、光伏发电的技术运用研究

3.1光伏发电最大功率技术

研究表明，光伏阵列功率输出受到多方面因素的影响，以太阳辐射强度、环境温度等因素的影响尤为突出。如图所示，图中两条曲线分别为光伏阵列电流特性和电压输出特性。我们假定不同太阳辐射强度的光伏阵列输出特性为曲线1和曲线2。A、B代表相应曲线的最大功率输出点，并且假设现在运行到A点。当光照发生变化，则输出的特性将由1上升来到2，这个时候，保持负载1不发生变化，则整个系统就在A’上运转，将达不到对应最大的功率点。那么为了可以达到最大的功率点，负载1就必须变为负载2，让系统可以运行在最大的功率点B上。

要让光电转换效率高，就要实时控制光伏电池以获取最大的功率输出。通过前后功率的比较，舍弃小的数值，在检测之后，再比较，由此使得光伏电池阵列可以维持在最大功率，这就是MPPT技术。

3.2孤岛效应检查技术

孤岛效应是指供电中断时候，光伏系统仍在发电，并向周围供电。如图所示。

当光伏发电网处在孤岛状态时，会产生诸多难以控制的情况，如电压和频率升高，损坏用户使用的电器、设备等，如果这时有工作人员正在进行电路维修，会对其生命产生威胁。孤岛效应目前主要的解决办法有频率偏移法。

3.3光伏发电和建筑物集成技术

光伏发电和建筑物集成技术在1991年被正式提出，成为世界光伏技术研究的关注的一个焦点。目前研究的主要成果有两种：一种是在建筑物上安装平面光伏原件，形成光伏阵列后，将其和电网连接在一起，从而实现对用户的供电；另一种办法则是把光伏器件植入建筑物中，例如使用可以光伏发电的幕墙，使光伏器件成为建筑物的构成部分，降低光伏发电的成本。

4、新能源发展离不开政策的扶持和引导

光伏发电相对于火力发电而言成本比较高，对光照资源、技术设备等还有一定要求，所以推行起来比较有困难，在发展初期必须有赖于政策的扶持，才能更好更快的发展。此外光伏发电节能减排的显著特性，充分体现了可持续发展的科学发展观，还有利于缓解未来的能源危机，拥有良好的外部性。鉴于光伏产业高额的经济效益和良好的社会效益，我省应该借鉴国外成功经验，增加税收补贴和财政支持，引导光伏产业发展壮大。

政府应该在光伏产业发展初期加大产业扶持力度，尽快统一行业标准和制定行业规范，完善市场监管体制，推动光伏发电的平价化、民用化和商业化，希望在不久的将来能实现光伏发电成本能降到1元左右。

5、开发培育国内应用型市场

市场开发分为自主发展和政府培育。由于光伏产业具有良好的外部性，能够长效地促进我省甚至我国经济社会的稳定发展，所以政府应该大力发展公共事业，大力推进“屋顶并网发电工程”、“建筑一体化并网发电工程”和“地面并网电站工程”三大工程建设。提高光伏产业可持续发展的能力，营造全社会共同推进光伏产业发展的氛围。

光伏产业发展有着巨大的潜力，在未来的十几年内，随着国内应用型市场的扩展、行业规范和监督机制的完善、制造技术的进步，独立发电发展成为并网发电，促进我国经济发展和社会进步，最终承担起我国乃至世界能源结构转型的重任。

结语：太阳能光伏发电技术已经被摆在可再生能源的第一位。我国与德国、日本等国家相比，在这项技术上面还只是处在初级阶段。从中国人均资源和经济发展迅猛的势头比较来看，不久的未来，中国的资源就无法再支持中国经济的高速发展。中国发展太阳能光伏发电技术已经是刻不容缓，对其应用也应加速研究。

参考文献：

[1]赵争鸣,刘建政,孙晓英,等.太阳能光伏发电及其应用[M].北京:科学出版社,2005:20-26.

[2]倪萌,太阳能电池研究的新进展[J].可再生能源,2004,114(2):9-11.

第2篇：光伏产业概述范文

【关键词】太阳能技术；建筑节能；热水；制冷；光伏

一、太阳能光伏发电技术概述

太阳能光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应，将光能直接转变为电能的一种转化技术，该技术的关键环节是太阳能电池板。太阳能电池经过串联后进行封装，形成大面积太阳电池组件，即光伏发电装置。目前，太阳能电池板主要有有单晶硅、多晶硅、非晶硅及薄膜电池等。

目前，太阳能光伏技术主要为太阳能光热利用与光电利用。太阳能光热利用通常指采暖与制冷。其中，大型供热工程属于太阳能高温利用，而居民生活热水供应属于低温利用；太阳能制冷技术，主要应用于太阳能制冷空调与太阳能通风降温系统中。

二、太阳能光伏发电技术在建筑节能中的应用

根据光伏方阵与建筑结合的紧密程度，通常将光伏建筑分为光伏建筑一体化（简称 BIPV）和光伏系统附着在建筑上（简称 BAPV）两种形式。

1、BAPV 应用形式

BAPV 是直接把封装好的光伏方阵安装在建筑物上，组成光伏发电系统。它的主要功能是发电，作为附着在建筑物上吸收太阳光的发电构件，与建筑物的功能不发生冲突，不会破坏或削弱原有建筑物的功能。

图 1 是 BAPV 应用的一种形式，利用建筑物屋面安装光伏发电系统。光伏发电系统纵向主支撑型钢采用 H 型钢，构造简单又具有一定的高度，使光伏电池板与建筑有一定的通风间距，可保证电池板背面温度不致过高，以免降低光电转换效率；横向承接型钢采用 C 型钢，既简化了施工工序，又解决了构件与线路间的连接问题，方便拆卸，有利于线路的检修。

图 2 是 BAPV 应用的另一种形式，利用建筑金属屋面安装太阳能光伏系统支架与太阳能光伏组件，太阳能光伏系统虽不具有建筑屋顶护结构的功能，但增加了建筑物的美感，且具有发电功能。

（二）BIPV 应用形式

BIPV 是太阳能光伏系统与建筑物同时设计、同时施工和安装，与建筑物形成完美结合。光伏方阵代替建筑物传统的建筑材料成为建筑物的构件，作为建筑物采光顶、外幕墙、外遮阳等结构的一部分，既具有发电功能，又兼顾节能降耗，同时光伏方阵的颜色与建筑物搭配协调，与建筑物完美统一。BIPV是完整意义上的光伏建筑一体化概念。

光伏建筑一体化建筑集发电、隔音、隔热、安全和装饰功能于一身，应用形式主要有光伏幕墙、光伏采光顶、光伏遮阳、光伏雨蓬、光伏栏板等。

1、光伏幕墙

光伏幕墙是最能体现光伏建筑一体化在建筑中应用的一种形式。它通过在玻璃夹层中压入光伏方阵，组成双玻璃光伏组件融合到玻璃幕墙中，替代普通玻璃幕墙的玻璃材料，使玻璃幕墙集发电、隔音、隔热、安全、装饰功能于一体，为建筑带来额外的绿色概念，体现建筑的智能化与人性化的特点，代表着建筑光伏一体化技术在建筑中应用的最新发展方向。光伏玻璃幕墙作为建筑物的护结

构，直接吸收太阳能的辐射，可以避免幕墙表面温度过高，减小室内外温差，有效地降低空调能耗。但光伏幕墙由于其光伏方阵安装在垂直幕墙面上，偏离了吸收太阳能的最佳角度，光伏方阵的输出功率偏低。

2、光伏采光顶

光伏采光顶是光伏建筑一体化在建筑中应用的最佳形式，它克服了光伏幕墙偏离吸收太阳能的最佳角度的不足，将光伏方阵安装在光照好、周围无高大建筑物遮挡的地方，并将光伏发电系统作为建筑物屋顶结构的一部分，能更有效地收集太阳能，光伏方阵的输出功率较高。目前，市场上已开发并生产出透光率更高的光伏玻璃，进一步满足了采光顶的采光要求。光伏采光顶与光伏幕墙相比，能更有效地降低太阳光对建筑物的辐射，实现遮阳、节能。

3、光伏遮阳

光伏遮阳是在建筑的遮阳板上安装高转换率的光伏方阵，遮阳板不但遮挡阳光，而且具有发电功能。光伏遮阳有自动跟踪和固定两种类型，固定光伏遮阳是根据建筑物的地理位置设计最佳的朝阳角度，有效地收集太阳能；自动跟踪光伏遮阳是根据太阳高度角、方位角的变化，自动跟踪最佳的朝阳角度，从而最有效地收集太阳能。

三、太阳能光伏发电系统在建筑节能中的推广与应用

目前，太阳能科技发展趋势包括以下两种，即太阳能光电技术与太阳能光热技术相结合，太阳能综合技术与建筑相结合。太阳能建筑一体化是未来建筑发展

的主要形式，它将为人类带来崭新的生活方式。当前，太阳能光伏发电系统的应用非常广泛，例如，北京奥运会、上海世博会、大型加油站、公园等。太阳能光伏发电系统的推广与应用使人类的生活方式更绿色、环保、低碳，以更好的实现可持续生态环境。

1、2008 年，北京奥运会鸟巢体育场设有太阳能光伏发电系统总装机容量约为 130 kW，该系统产生的电力资源直接并入国家体育场的电力供应系统，对缓解奥运场馆的电力供应起到举足轻重的作用。与此同时，对提倡绿色奥运，使用绿色能源、大力控制和节能减排、倡导绿色环保的生活方式起到积极的示范作用。

2、2010 年上海世博会，中国馆、主题馆、世博中心、演艺中心等安装的太阳能光伏发电系统总装机容量超过 4.68 兆瓦，一天的发电量相当于 150 户居民一个月的生活用电量。太阳能光伏发电带来的“阳光世博”也充分展示了我国太阳能利用的技术水平，极大地推动了我国太阳能相关产业的发展。

结 语

综上，太阳能光伏发电技术在建筑节能中的应用前景广阔。由于太阳能自身的优势，以及国家对节能环保的提倡，相信在不久的将来，建筑业会充分利用太阳能光伏技术，使太阳能与建筑成为有机的整体，面向一体化建筑，实现节能效果。

参考文献

[1]李佳. 光伏技术与能源建筑的一体化设计及应用[J]. 有色金属设计. 2011（01）

第3篇：光伏产业概述范文

关键词：光伏发电；现状；发展措施

中图分类号：TM61文献标识码： A 文章编号：

随着人口数量的快速增长，传统化石能源（以石油、天然气及煤炭为代表）正面临消耗殆尽的危机，能源危机问题已经发展成为一个世界性的难题。除此之外，在使用化石能源的过程中，将会产生一系列环境污染问题，给生态失衡造成了严重的影响，制约了人类社会的进一步发展。寻找并开发新能源已经成为世界各国的一项重要战略任务。众所周知，太阳能资源不仅丰富，而且分布广泛，同时具有环保的特点，是各国公认的清洁能源。

1.光伏发电技术

1.1光伏发电技术原理

对于光伏发电而言，太阳能电池属于核心部分。所谓的光伏发电指的是在太阳能电池的帮助下，实现光能到电能的一系列转化过程。光伏发电的历史可追溯到19世纪40年代末期，科学家在科研实验的过程中发现了光生伏打效应，奠定了太阳能电池诞生的理论基础。太阳能电池工作原理如下：在光照条件下，其芯片PN结中的电子将会吸收光能，进入自由电子状态，并在晶体里高速移动，由此产生的空穴也会以晶体为中心按照一定的规则围绕移动，最终自由电子完成在N 结的聚集，而空穴完成在 P 结聚集，此时，PN结之间将会存在一个电势差，并发挥出电源的功用。[1]

1.2光伏发电系统

光伏发电系统包括以下几个主要部分：1）太阳能光伏电池板；2）储电装备；3）控制器存；4）逆变器。利用太阳能光伏电池板可实现太阳能到电能的转换，然后再利用逆变器进行相关转化之后，便可输送给用户了。

2.光伏发电的现状

2.1光伏发电系统设备生产状况分析

前文提到，在光伏发电系统中，太阳能光伏电池板是核心组成部分。目前，有相当数量的企业在从事相关的生产以及销售工作。纵观世界市场，太阳能光伏电池板的年均总产量已经多年保持在4000MW以上。中国在该领域所占的份额位居世界前列。以无锡尚德公司生产情况为例。该公司的产能在327.0MW/年（2007年数据），在中国排行第一，在世界范围内位居第三。由此可见，我国在光伏发电系统设备生产方面的巨大优势和潜力。[2]

值得一提的是，中国在光伏发电系统的装机容量方面远逊于光伏电池产业。2007年，中国光伏发电系统的装机容量仅为世界当年累计安装量的1%。

由以上信息可以看出，我国在光伏发电系统装机容量方面有待提高。

除了太阳能光伏电池之外，光伏控制器也是相关厂家的关注焦点。在世界范围内比较，我国在这一领域的生产方面并不占优势，落后于欧洲以及日本等先进地区和国家。另外，在光伏控制器的自主创新及研发方面还有待提高。

2.2光伏发电系统在我国的应用

在我国，太阳能资源不仅丰富，而且分布广泛，整体资源占有量超过 5000兆焦/（平方米·年）。所以，中国在发展太阳能光伏发电方面具备一定的先天优势。在我国，光伏发电的应用主要集中在下列四个方面：1）农村以及边远地区；2）通信和工业；3）太阳能光伏产品；4)光伏并网发电系统。近些年来，国内陆续建成了一批示范性光伏发电系统。如600W光伏提水系统，其输出电压为220VAC，日发电量为1.8kWh，日提水量为30m³/（20m）。又如100kw并网型光伏供电系统，其输出电压为220VAC，日发电量达350kWh。光伏发电产业属于政府推动的示范性工程，其商业化应用还有很长一段路要走。[3]

2.3我国光伏发电存在的主要问题

我国光伏发电存在的主要问题有：1）在太阳能的开发方面缺乏战略意识。政府没有将太阳能开发作为政府的日常工作的一部分。另外，相对于常规能源建设项目而言，太阳能开发项目缺少固定的资金投入又或者资金渠道不够通畅，同时还缺乏科学、有效的激励政策；2）相较常规能源产业而言，新能源的开发还处于起步阶段。多元化、多层次的能源结构体系尚未建立。边远地区的能源紧张问题仍旧存在，生态环境的持续恶化短时间内难以改变。以上问题制约了边远地区的进一步发展；3）和太阳能光伏发电相配套的市场运行机制（包括管理和服务两大方面）还不完善，该领域的竞争尚处于无序、混乱状态；4）光伏发电市场的培育度不够，没有形成规模产业链。受经济因素和技术因素的制约，表现出了高技术含量不足的问题；5）产品质量评价标准不统一，导致光伏产品在质量方面参差不齐；6）对综合型能源系统的投入、开发力度不够。[4]

3.光伏发电的发展措施

太阳能光伏发电可以向农村以及边远地区提供满足日常需求的非联网电力,且成本较低。结合当地的具体情况，加大对太阳能的开发力度，可将其转化为高品质的生活用电和工业用电。推动光伏发电事业的发展，不仅有利于脱贫致富,而且有利于维持人和环境协调发展,这对于我国可持续发展的战略而言具有非常重要的现实意义。[5]

光伏发电的相关发展措施：1）政府应加大投入，加强引导，从而推进太阳能这一新能源的应用进程；2）结合市场规则，促进新能源产业的市场化转变，同时对现行产业结构中的不当之处进行大刀阔斧的整改，建立起科学、规范、高效的市场运行机制；3）完善光伏发电系统相关产品的质量检测标准，使其规范化、规模化；4）建立完善的技术培训体系，结合实际需要培养不同层次的新能源技术人才，提高加工、应用相关的技术水平，从而获取更大的经济效益；5）在推广应用过程中，切忌急躁，要稳步发展。如根据当地情况，先推广那些技术条件已经相对成熟的光伏发电设备，同时将维修、管理、宣传等一系列基础工作落实到位；6）政府应制定各项优惠政策，建立高效的投融资机制，营造良好的投资环境，以此吸引国内外的人才、技术以及资金，保证光伏发电产业的可持续发展。[6]

4.光伏发电技术发展前景展望

目前，我国光伏企业的市场重心集中在欧美等发达国家和地区，为改变这一现状，我国相继出台了诸多光伏补贴政策，以促进国内市场的开放与发展，相信不久的将来，我国光伏企业大有希望摆脱当下这种生产过剩的局面。国家已经明确提出了，在中东部地区建设分布式光伏发电系统的计划，并提出了结合城市建筑的理念，所以，我国光伏产业在未来的一段时间里将会致力于分布式光伏发电和建筑光伏一体化的研究。由此可以预见，光伏产业正在由高端市场转战下游市场，那些生产太阳能照明设备以及屋顶太阳能的相关企业将会迎来发展的契机。光伏企业应该将主要精力投入到更高层次技术的开发、研究与应用中去，例如以下几个方面：1）光伏并网电路的拓扑结构；2）分布式光伏发电系统的能量管理问题；3）对系统的显示以及远程监控技术等。与此同时，还需要提供一系列安装维护等方面的增值服务。就目前市场而言，晶硅太阳能板仍旧同类产品中主流，但是越来越多的企业开始将人力、物力投向了对薄膜太阳能板技术的研究。同晶硅太阳能板相比，薄膜太阳能板具备了更强的高温潮湿适应能力，因此多见于下游的建筑幕墙，造价方面也具有优势，在制造环节所消耗的能源还不到晶硅太阳能板的1/2。在全球经济衰退的大环境之下，薄膜太阳能板市场不见颓势，仍在稳定增长之中。[7]

5.结语

我国幅员辽阔，拥有大量的、可利用的太阳能资源。太阳能光伏发电技术不仅是一种清洁能源技术，而且在转换率方面也在日益提高，相信光伏产业的未来发展前景将会更好。随着电价补贴政策的落实以及光伏发电的使用时间增加，相信在不久的将来，太阳能发电成本将会大幅下降，甚至达到和常规电价极为接近的水平。我国石油、煤炭以及天然气等化石能源的储量正在减少，如果不采取有效的解决措施，将来必然会陷入能源危机之中。在此背景下，开发、利用太阳能等清洁能源已经成为能源领域的一个必然发展方向。

参考文献：

[1] 熊燕,刘鑫,马胜红. 中国城市规模化光伏发电应用条件分析[J]. 可再生能源. 2012(01).

[2] 邓小南. 光伏发电的未来趋势[J]. 价值工程. 2010(21).

[3] 张立文,张聚伟,田葳,张晓红. 太阳能光伏发电技术及其应用[J]. 应用能源技术. 2010(03).

[4] 李芬,陈正洪,成驰,蔡涛,杨宏青,申彦波. 武汉并网光伏电站性能与气象因子关系研究[J]. 太阳能学报. 2012(08).

[5] 陶文彪,万利. 浅谈太阳能发电[J]. 科技传播. 2011(15).

第4篇：光伏产业概述范文

关键词 光伏技术;专利分析;技术路径

1 国内外光伏产业技术发展概况

1.1 世界光伏产业技术发展概况

自1839年发现“光生伏打效应”和1954年第一块实用的光伏电池问世以来，国外太阳能光伏发电取得了长足进步。单晶硅电池的实验室效率已经从20世纪50年代的10%提高到目前25%，多晶硅电池的实验室效率也达到20.4%，非晶硅薄膜电池实验室效率达到10.1%，碲化镉太阳能电池实验室效率达到16.4%，铜铟镓硒太阳能电池实验室效率达到20.3%[1]。以美国SunPower和日本Panasonic为代表的高效电池组件制造商的光伏产品效率已达到24%。日本的太阳能光伏发电系统形成了成熟的技术和产业体系，尤其是住宅建筑的太阳能光伏发电系统，已成为最大的太阳能光伏发电系统的设置用户。目前高效单晶组件产品的成本已低于传统单晶组件产品，但还高于多晶产品，高效电池技术在全球范围内蓄势待发[2]。

目前，世界光伏技术呈现的特点是经济越发达的国家对光伏产业越重视，其技术发展也就越先进。在欧洲，德国、法国的光伏技术处于领先地位;在亚洲，日本走在前面，尤其是福岛核电站事故后，绿色可再生能源成为日本发展的主流，日本的太阳能光伏发电系统已形成了成熟的技术和产业体系，户用电源系统发展迅速，已成为太阳能发电的重要组成部分。中国也紧跟发展步伐，分布式电站和户用电站将成为我国的主要支持方向。

1.2 中国光伏产业技术发展概况

我国光伏电池的研究始于1958年，自1981年开始，光伏电池及其应用开始列入国家的科技攻关计划，通过“六五”到“十一五”六个五年计划，在光伏电池器件及应用技术方面取得了可喜成绩;2000年之后，国家科技部启动了国家863计划和973计划，分别对光伏发电的产业化技术和基础性研究给予支持，尤其在晶体硅电池领域，重点加强对单晶硅电池技术、多晶硅铸锭技术、高效电池技术、晶体硅电池产业化技术以及特殊太阳电池组件的开发[3]。目前，单晶硅电池的实验室效率最高24%，产业化单晶硅电池的最高效率已经超过20%;多晶硅电池的实验室效率最高达19.5%，产业化多晶硅电池的效率已经达到18.5%。

在世界光伏市场拉动下和国家队发展新兴产业的支持和促进下，我国光伏制造业从小到大、从弱到强，已经成为全球太阳电池和组件的最大制造国。总体看，一是我国晶硅电池/组件在性价比上具有国际竞争优势;二是多晶硅材料不具有晶硅电池/组件那样的竞争优势，特别是成本处于劣势。我国现有一部分多晶硅制造企业由于成本高于国际平均水平而不得不停产，因此针对提高多晶硅性价比的技术是我国多晶硅的奋斗目标;三是在原辅材料及设备制造方面，有些材料，如封装玻璃、切割液、密封胶等，基本满足了国内的市场需求。但有些材料，如组件封装材料EVA和背板材料TPT等与国外还有一定差距。我国光伏设备制造为满足国内需求做出了重大贡献，但高端设备与国际相比还有一定差距。高端原辅材料及高端设备制造技术水平的全面提升是我国光伏产业的重要战略任务之一。

2 河北省光伏产业技术发展情况

2.1 基本情况

河北光伏产业起步较早，具备较好的产业基础和竞争力。目前，河北省光伏产业水平和规模在全国处于“第一梯队”。由《河北省高新技术企业统计报表》可知河北从事光伏产业的高新技术企业有30余家。虽然河北省有一些在全国具有较大影响力的光伏企业，比如晶龙集团、英利集团，但河北光伏行业也存在着各光伏企业科技发展水平总体差异较大的现实情况。

2012年行业危机对河北省光伏产业形成严重冲击。资料显示，当年河北省太阳能电池产量3 321.4MW，同比增长26.69%;主营业务收入累计200.11亿元，同比增长-33.48%，利税总额-27.24亿元，增产不增收，亏损额逐月加大，部分以光伏产业为电子信息领域发展重点的地市亏损局面较为严重。即便如此，主营业务收入占河北省光伏行业近30%的晶龙、英利集团等一批太阳能光伏重点企业，在2012年的行业危机中却逆市上扬。

2.2 重点企业技术现状

河北以晶龙集团和英利集团为代表的光伏企业在国内外技术和市场方面都占有重要地位。晶龙集团以生产单晶硅和单晶硅太阳能电池见长，英利集团在多晶电池及多晶硅铸碇方面发展迅猛。

晶龙集团旗下子公司晶澳公司开发了许多高效率、低成本的量产工艺和技术，打通了电池和组件量产中的技术环节，率先将所有产线上单晶电池（P型）效率提高至19.5%以上，单晶组件功率提升至270W以上，多晶电池效率提高至18.0%以上，多晶组件功率提升至260W以上。由于较好的产品品质、有竞争力的生产成本，在欧盟“双反”背景下，晶澳能够获得超过50%的欧盟进口配额（晶硅电池）。从2010年开始，晶澳研发N型电池技术（Bycium，倍秀）已有4年基础，目前Bycium实验室批量效率达20.5%，最高到20.9%。凭借业内领先的制造技术水平以及优秀的电池技术研发能力，为低成本、高质量、高功率N型单晶产品的规模化量产提供富有竞争力的解决方案。

英利集团的Panda（熊猫）电池源于ECN的n-Pasha电池，熊猫电池量产后电池光电转换效率在19.5%～20.0%，组件功率在270W～275W，开创了国内N型太阳能电池的新发展方向。但熊猫电池为了为了平衡成本，未采用特别复杂的流程。其与传统P型单晶电池技术主要差异如下：需要以少子寿命较高的N型硅片作为衬底，前表面进行硼扩获得PN结结构，需要应用前表面钝化技术和背表面钝化技术，背面需要金属Ag栅线收集电流，流程相对复杂、辅料成本较高。

3 光伏产业关键领域技术分析

多晶硅原材料、硅片的制备、高效太阳能电池制备等几个关键领域的技术发展情况是：

3.1 多晶硅原材料

改良西门子法加低温氢化技术是目前全球多晶硅原料的主流科技方向，在提高效率、降低成本特别是降低电消耗方面效果显著。我国90%以上是改良西门子法，改良西门子法加低温氢化技术是我国行业发展的基本态势。

3.2 硅片的制备

3.2.1 晶体硅的制备。晶体硅分为单晶硅和浇铸硅，两条技术路线的争论持续了近30年。市场的占有率与两种方法在不同时期所产生的科技进步紧密相连。浇铸硅产量大成本低，但是制备电池的转换效率相对较低;单晶硅产量低、成本偏高，但转换效率是目前光伏电池中最高的。欧洲屋顶电站最兴旺的时候，也是单晶硅在世界市场占有率最高的时候。中国光伏发电的发展初期阶段主要以地面大型电站为主，由于不受占地面积的限制，浇筑硅因其成本较低得到了长足的发展。随着分布式电站的实施，单晶硅还会重新占据上风，两条技术路线的竞争也还会长期存在。

在单晶硅制备中，目前全球主要采用的是P型掺硼晶硅制作，光照10小时后会产生5%～8%不可恢复效率衰减，该难题长期困扰着光伏界，河北省科学家研发低光衰掺镓硅单晶，平均消除6%光衰，成本降低6%。

3.2.2 硅片的切割。线切割技术的问世，完全取代了内圆切割，实现了切割技术的升级换代。随着科技的不断进步，金刚线切割技术已经问世，不仅切割速度是常规线切割的2倍，而且冷却浆液无污染，避免了线切割后的砂浆废液后处理，具有很好环保效果。冷却方式的革新，推动了线切割的更新换代，金刚线切割技术是未来的发展主流。

3.3 高效太阳能电池的制备技术

高效太阳能电池的制备技术分为：碲化镉薄膜电池、非晶硅薄膜电池、铜铟镓硒薄膜电池、染料敏化柔性电池、晶硅电池。晶硅电池以转化效率高、成本低占据了市场的主流，目前的市场占有率达到85%以上，成为光伏发电的主要技术。相比而言，薄膜电池成本高、效率低，投资巨大。

晶硅电池的发展近几年有了突破性的进展，量产效率已超过20%，2012-2014年科技部资助的863计划把中国晶硅电池的转化效率提高到了一个崭新的阶段，达到国际先进水平。继续提高晶硅电池的转化效率，是目前光伏发电的研究的主流方向和目标。

3.4 其他关键光伏制造技术

背接触电池技术、二次印刷技术、大功率高效低衰减光伏组件技术是目前最新的科技动态和发展方向。

4 光伏技术领域专利分析[4]

本部分对光伏领域的专利进行分析，从发展规模、发展趋势、主要国家技术领域和主要机构技术分布等方面考察光伏技术发展态势。研究对象为全球光伏技术的相关专利，专利数据来源于中国科技信息研究所专利分析数据库，通过关键词与分类号的组配检索下载建成“光伏产业专题专利数据库”，并基于该数据库进行相关分析。由于专利数据的延迟性，导致2010年和2011年的专利数据不完整，因此下文分析中这两个年度的内容仅供参考，不做结论。

4.1 世界光伏领域技术情况专利分析

4.1.1 世界光伏技术专利逐年申请情况

20世纪60-70年代光伏技术处于发展初期，总体专利申请量较小，每年的专利申请数量基本维持在10之内;直到20世纪70年代末，光伏技术越来越受到重视，专利申请数量开始逐步增长，最高的年份是1983年，达235项;20世纪80年代中后期光伏技术发展出现波动，表现为专利申请数量开始小幅回落，这种回落的态势一直持续到20世纪90年代中期，由每年200余项降到不足百项;从1995年开始光伏技术开始进入上升阶段，稳步、平缓的发展一直持续到2001年，该年专利申请量达306项;在2002年增长速度有一个小幅回调之后，光伏技术度专利申请量出现了新一轮的、真正的高速发展期，全球专利申请数量迅猛增长，在2002年到2005年4年间，专利申请数量翻了一番，由每年近300项上升到600余项，在2006年到2009年的4年间，专利申请数量又翻了一番，由每年不到1 000项增长2 085项。

4.1.2 光伏技术专利在各国的分布

美国、中国、韩国、日本、英国、法国、德国、中国台湾、加拿大、澳大利亚这10个国家和地区拥有全球专利申请数的96.7%，其中美国和中国均占24%，日本占20.5%，韩国和德国分别占有8%左右的份额。

4.1.3 光伏重点技术领域专利分布

在六大技术领域中，结晶硅专利申请量最多，其次为化合物薄膜和薄膜硅，化合物结晶及染料敏化最少。其中结晶硅专利申请起始年限最早在20世纪60年代。

4.1.4 各国重点发展技术

中国在光伏技术领域的专利申请量总量位于世界领先地位，在结晶硅和化合物薄膜方面研发实力强，专利申请数量超过了其他国家，而化合物结晶核方面研发能力弱，专利数量较少;美国在不同领域的技术分布态势和全球技术分布一致，专利申请量最多的是结晶硅，薄膜硅和化合物薄膜专利申请数量相近，位于其次，染料敏化方面的专利申请数量最少;日本在结晶硅和薄膜硅两个领域的专利申请数量相近，且为最多，其次是化合物薄膜专利申请数量，染料敏化方面的专利申请数量最少;欧洲和德国的光伏技术专利分布相似，它们的专利申请数量远低于前三个国家，专利申请量最多的是结晶硅，薄膜硅和化合物薄膜专利申请数量相近，位于其次，化合物结晶的专利申请数额位于倒数第二，不过在染料敏化和有机半导体方面，这两个地区存在明显差异，德国染料敏化专利数远大于欧洲，而欧洲的有机半导体专利数远大于德国;韩国在专利申请量最多的是结晶硅，其次化合物薄膜，薄膜硅和有机半导体专利申请数量相近，位于再次，最少的染料敏化和化合物结晶的专利申请数额。

4.1.5 光伏研究机构的专利分析

光伏技术领域主要专利申请机构全球排名如图2，在前20位的排名中，日本机构有12家，占60%;美国机构有4家，占20%;韩国和德国分别有2家机构。其中，专利申请数量最多的3个机构分别是日本的三洋电力、佳能和三菱集团，其次是德国西门子;再次是德国默克集团、日本夏普、日本昭和壳牌石油、美国RCA以及美国应用材料公司;剩余的11家机构光伏专利申请量差别不大。从中看出，日本科研机构在光伏领域具有很强实力，不仅拥有光伏专利的机构数量多，而且机构拥有光伏专利的数量也多;德国虽然只有2家机构进入全球20强，但这2家机构拥有的专利数量都在排名前5位。中国虽然拥有光伏专利总数很多，但没有一家机构能进入全球20强。

4.2 中国光伏领域技术情况专利分析

4.2.1 中国光伏技术总体专利申请情况

中国光伏专利发展动向如图3，在20世纪90年代中期之前中国光伏技术仍处于发展初期，总体专利申请量较小，每年的专利申请数量基本维持在1～2项;在1995年-2004年的10年间，中国光伏技术稳步发展，专利申请量逐渐增加，这比世界光伏技术增速发展的时间晚20年;2005-2010年是中国光伏技术真正的高速发展期6年间光伏专利申请数量增长了7倍，在2010年达到顶峰。

由世界和中国光伏领域技术发展趋势图的分析，初步认为从生命周期上看，光伏技术已经走过萌芽期和成长期，正处于成熟期。

4.2.2 中国光伏技术领域分布

通过对近10年中国光伏技术专利申请情况的统计分析，不同类型的光伏技术在中国的发展情况各有不同。结晶硅和化合物薄膜起步稍早，在2002年已经开始进入新一轮较长时期的快速增长阶段，在经过4年的稳步增长之后，接下来又有5年的飞速发展阶段，2010年的专利申请数是2002年的几十倍到上百倍;薄膜硅的发展趋势类似于结晶硅，只是该领域专利申请数最多的年份是2009年，早结晶硅1年;化合物结晶在2002-2007年度6年间，专利申请数量保持较稳定的状态，在2008年有一个突然急速增长，之后的4年就维持在这个较高专利申请数状况;有机半导体专利申请数在这些年变化不大，前几年保持稳定状态，后几年又保持在比前面稍高的一个稳定状态;染料敏化起步稍晚，从2006年起一直处于稳步增长的趋势。

4.3 重点光伏领域情况分析

4.3.1 结晶硅

结晶硅发展趋势图很清晰，在经过30多年的少有起伏的持平和平缓发展阶段后，进入一个快速发展期，然后又开始回落。具体来说，结晶硅起步较早，开始于上世纪60年代中期。在1964年到1974年期间，结晶硅技术处于起步期，每年的专利数不超过5项;1975年到1985年结晶硅专利申请数开始稳步增长;但到1986年突然开始出现回落，这种回落振荡期一直延续到90年代中期;从此之后，结晶硅技术进入不断发展阶段，这种发展有个鲜明的特点，先是平稳发展然后就有一个急速增长期，1996年到2004年就是稳步发展期，随后的5年就是急速发展期。整个发展趋势看，结晶硅技术已走过初始期、增长期，目前应该处于成熟期阶段。

在结晶硅专利全球分布中，中国、美国、日本、德国、韩国、中国台湾、澳大利亚、加拿大、法国和英国这10个国家和地区拥有全球专利申请数的96.7%，其中中国占27%，美国23%，日本18%，韩国和德国分别占9%和7%的份额。

4.3.2 薄膜硅

薄膜硅的技术发展趋势较简单，经过长期持续稳定，进入发展阶段，又迅速回落。具体可分为3个阶段：1984年到2004年的20年间，都处于平稳期，每年的专利申请数量基本稳定在同一数值;从2005年开始的5年，薄膜硅专利申请数开始逐年增长，5年增长了近5倍。

在薄膜硅专利全球分布中，日本、美国、中国、韩国、德国、中国台湾、澳大利亚、法国、加拿大和英国等10个国家拥有全球专利申请数的97%，其中日本31%，美国25%，中国占17%，韩国和德国分别占6%的份额。

4.3.3 化合物薄膜

化合物薄膜专利申请数在1984年到1995年间基本稳定在相同水平;从1995年之后的连续10年都是一个平缓的发展阶段;到2005年就进入了快速发展阶段，每年化合物薄膜的专利申请数量都有大幅增长。

在化合物薄膜专利全球分布中，中国、美国、日本、韩国、德国、中国台湾、加拿大、法国、澳大利亚和英国等10个国家拥有全球专利申请数的94%，其中中国占30%，美国24%，日本14%，韩国和德国分别占8%和6%的份额。

5 结论

5.1 河北光伏产业链最为完整，不仅有晶体制备和硅片加工，还有光伏电池封装设备生产。河北晶龙实业集团、晶澳太阳能有限公司、天威英利新能源有限公司、光为绿色新能源股份有限公司等企业是河北省光伏产业的代表性企业，产业创新能力较强，在全国光伏企业名列前茅，具有较强影响力。但同时河北省光伏企业技术创新水平差别很大，仅有少数几个企业实力较强，大部分企业技术创新实力不足。

5.2 从世界和中国光伏领域技术发展趋势分析，初步认为从生命周期上看，光伏技术已经走过萌芽期和成长期，正开始步入成熟期。美国、中国、韩国、日本、英国、法国、德国、中国、加拿大和澳大利亚这10个国家和地区拥有全球专利申请数的96.7%。中国在光伏技术领域的专利申请量总量位于世界领先地位，在结晶硅和化合物薄膜方面研发实力强，而化合物结晶核方面研发能力弱。

5.3 河北是光伏大省，代表性企业在中国光伏界具有举足轻重的地位，拥有引领潮流的科研成果也较多。因此，支持这些企业将突破性科研成果实现产业化对河北省乃至全国光伏产业的发展都具有重大意义。可将典型企业多项先进技术集成形成拳头产品、优秀品牌进行推广，通过以点带面推动河北省光伏技术的进步。

参考文献：

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[2]高一翔，高子涵.未来太阳能光伏发电技术发展前景分析[J].电子世界，2012（10）：13.

[3]钟史明.太阳能光伏发电概述与预测[J].热电技术，2012（4）：1-8.

[4]肖沪卫.专利地图方法与应用[M].上海：上海交通大学出版社，2011.

基金项目：本文由石家庄经济学院博士科研启动基金、石家庄市软科学项目与中国科学技术信息研究所科研项目共同资助。

第5篇：光伏产业概述范文

现如今环境污染问题逐渐严重，能源也面临短缺的危机，太阳能发电逐渐受到各国的关注和重视，提高太阳能等清洁能源的使用效果，减少环境污染。文章就计算机模拟技术在太阳能光伏发电中的应用情况进行分析和研究。

关键词：

计算机模拟技术；太阳能；光伏发电；应用

太阳能光伏发电是使用太阳能电池对太阳光辐射能进行有效的吸收，并将其转变为电能的一种发电方式。科学的开发利用太阳能这种清洁可再生的能源，能够使得能源短缺的问题得到有效的解决，使环境得到有效的保护。

1太阳能光伏发电概述分析

1.1太阳能光伏发电

太阳能光伏发电说的是通过半导体界面的光生伏特效应，使得光能转变为电能的技术。[1]太阳能光伏发电的关键性元件使太阳能电池，将太阳能电池串联起来然后密封保护起来，从而构成面积比较大的太阳能电池组件，加之功率控制器等的配合，形成光伏发电系统。太阳能是清洁性的、无污染、绿色能源，能够使得火力发电产生的空气污染物排放得到有效的解决。

1.2太阳能光伏发电的发展

19世纪40年代，太阳能发电方式就已经出现了，20世纪50年代出现了光伏电池，到了70年代，太阳能发电技术已经得到了广泛地应用。在美国、日本等发达国家太阳能发电技术有效的应用，在国家政策的支持下实现良好的发展。当前我国也对新能源的应用逐渐重视起来，太阳能光伏发电等一些产业也达到了国际的先进水平。

1.3太阳能光伏发电的特点分析

太阳能是一种可再生的能源，太阳能的覆盖范围是十分广泛的，并且储存着巨大的能量。利用太阳能的方式是比较简单的，不需要进行采掘，可以直接对辐射进行收集。利用太阳能生产不会出现多余的污染，这是一种新型的、绿色环保的能源，太阳能也比较温和、安全，不会出现工业事故。我国中西部地区阳光辐射量比较大，可以通过太阳能发展光伏发电产业。

2计算机模拟技术与太阳能光伏发电

2.1计算机模拟技术

当前的科学研究中，计算机模拟技术是比较常见的，通过计算机模拟对于科学试验而言是极为重要的。计算机模拟就是利用计算机对真实的事物进行模拟，通过模型对真实的系统进行模拟，实验系统中的内部结构、功能、行为等内容，利用实验使得系统能够实现良好的性能，实现良好的经济以及社会效益。60年代开始研究计算机模拟方面的内容，最开始研究的内容主要涉及军事、国防等方面，比如航空航天、核试验等，以及自动控制等内容。计算机应用逐渐广泛，涉及的面积比较大，当前在自然科学、社会科学等领域中得到了广泛的应用。

2.2计算机模拟技术与太阳能光伏发电

使用计算机模拟技术，数学建模各种对太阳能光伏发电情况的因素，从而获得太阳能辐射强度、积累的辐射量、特性曲线等对应的电流、电压、输出功率、发电效率等。[2]通过这些内容能够获得太阳能实时辐射的强度、对应曲线，光伏发电的发电功率曲线、电流、电压曲线等，建模之后科学的评价太阳能光伏发电系统，使得系统得以优化。

3建模太阳能光伏发电系统

3.1建立太阳能光伏发电系统的数学模型

在利用太阳能辐射时，会受到很多外部因素的影响和干扰，涉及大气层的性质、入射角、透明程度、辐射维度高低、土壤反射率等，[3]科学的考虑各种对数学函数关系产生影响的因素，结合多种因素建设数学模型，确立函数表达式，使得计算机模拟太阳能光伏发电系统的数学模型建立更加科学，保证计算过程更加顺利。辐射到地球表面的太阳能分为两个部分，一些直接被大地所接受，另一部分辐射出现了分散。需要综合考虑影响辐射的干扰因素以及太阳能辐射种类，建立计算机模拟太阳能光伏发电数学模型。建立了数学模型之后，再研究太阳能光伏发电时就能够进行函数表达，使得研究的过程更加简单、直观，也为计算机模拟太阳能光伏发电奠定了程序基础，使得数学模型更加精准，为计算机模拟实验提供基础，使得研究人员能够对相关的内容进行科学、直观的分析与研究。

3.2光伏电池板的数学模型

光伏电池等值电路模型有三种，一是简单的模型，不需要对光伏电池内部的电阻进行分析，这种模型在光伏电池理论以及复杂的光伏发电系统中应用极为广泛。二是只将光伏电池并联电阻的影响进行考虑的模型，这种模型有着很高的精准性，在实际中并不常应用。三是比较精准的模型，需要将并联和串联电阻都考虑到其中。

3.3建立其他数学模型

在研究过程中，太阳能电池板是比较重要的元件，所以需要对太阳能电板的特性进行分析研究，形成太阳能电板功率数学模型，使得研究更加科学。此外也需要建立蓄电池的数学模型，形成直流-交流逆变器的函数表达式。建立数学模型之后，联立之前建立的光伏电池数学模型、太阳能辐射数学模型，形成统筹的数学模型，[4]将其录入到计算机中，形成相应的函数库，技术人员整合编写，对计算机模拟太阳能光伏发电进行研究。

3.4对太阳能光伏发电系统进行模拟

将很多个太阳能光伏电池板组合起来，形成太阳能电池板。能够使太阳能辐射接收面积得以扩大，获得更多的太阳能辐射能。将接收到的太阳能转变为电能，生成直流电，经过接线盒达到控制器，另一部分进入到直流———变流逆变器中，进而转变为交流电。升压降压处理交流电，为用电一端提供使用。多余的电流可以在蓄电池内进行储存，以便下次使用。

3.5计算机模拟技术在太阳能光伏发电应用的结论

建模太阳能光伏发电系统，通过软件平台，对太阳能光伏发电系统的发电情况进行动态化的模拟，能够依据太阳辐射强度变化了解太阳能电池的输出特性。辐射强度增加，光照对电流的影响比较大，但是电压影响比较小。建立太阳能光伏发电系统的功率模型，能够确定系统运行的最佳电压与电流，使得输出功率更大。

4结束语

总而言之，现如今新能源逐渐受到关注和重视，太阳能光伏发电逐渐成为风力发电之后的又一种新能源发电方法，太阳能发电被广泛地应用与推广。通过计算机软件仿真建模太阳能光伏发电系统，科学的设计太阳能光伏发电系统，这起到积极的促进作用。对系统科学的认识，保证判断的科学合理，挑选作为合适的方案，尽量减少付出，从而获得最大的经济效益。

参考文献：

[1]李蔚.太阳能光伏发电技术的应用方式及发展前景[J].智能建筑电气技术，2011，02：22-24.

[2]秦天像，任小勇，杨天虎.计算机控制太阳能光伏水制氢及储能发电系统的研究[J].山西科技，2015，03：94-96.

[3]陈旭炯.屋面太阳能光伏并网发电系统安装施工技术应用[J].安徽建筑，2015，03：61-63.

第6篇：光伏产业概述范文

关键词：太阳能；光伏发电系统；原理；有效应用；研究

中D分类号：TM615 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）06-0146-01

1 光伏发电原理概述

当太阳光照在半导体结的时候，会随之形成全新空穴-电子对。在此情况下，受结电场作用，会使得空穴从n区向着p区流动，而电子则从p区向着n区的方向流动，在电路接通以后，就能够形成电流[1]。以上则是光电效应太阳能电池实际工作的基础原理。

对于太阳能发电而言，具有两种不同的形式：①为光能热能电能的转换，②光能电能的直接转换。前者的转换方式具体指的就是通过对太阳辐射所形成热能的合理运用而实现发电目的。通常情况下，太阳能集热器需要把实际吸收的热能有效地转变为工质蒸汽，随后驱动汽轮机而达到发电目的。其原理是首先应当实现光能向热能的转换，随后再将热能转换成电能。这一过程和一般火力发电相同，而通过太阳能热量发电，实际效率并不高且成本昂贵，所以，实际的资金投入要比一般火电站的发电成本高出5-10倍。后者的转换方式则是对光电效应进行运用，可以使得太阳辐射直接被转换为电能。而完成光-电转换的主要装置则是太阳能电池，其作用不容小觑。对于太阳能电池而言，主要是通过光生伏特效应，实现光能向电能的直接转换。太阳能电池属于半导体光电二极管，只要阳光照在光电二极管之上，就会将光能转变为电能，最终形成电流。为此，若将大量电池串联亦或是并联，则能够形成高输出功率太阳能电池的方阵。由此可见，太阳能电池属于全新的电源，具有广阔的发展前景，而且灵活、清洁，永久性特点明显。另外，太阳能电池的使用时间很长，只要有太阳，那么电池就能够实现长期地运用。因而，同火力发电与核能发电相对比，太阳能电池的优势不可比拟，最关键的是不会对环境造成危害，属于绿色发电。

2 太阳能光伏发电系统的类型解构

2.1 离网光伏发电系统

第一，太阳能控制器。在离网发电系统中，太阳能控制器可以有效调节并控制发出的电能。其中，可以将经过调整的能量直接输送至直流负载亦或是交流负载，同时，还能够将多余能量输送至蓄电池组进行存储，一旦发电难以达到负载需求，就可以将所储存的电能输送至负载。当蓄电池处于满电状态的时候，控制器则应当对其进行控制，以免充电过度。而在蓄电池储存电能用尽的情况下，太阳能控制器也同样需要对其进行控制，以免放电过度。因而，若控制器性能不理想，这直接影响蓄电池使用效果，同样也会对系统可靠性带来负面作用。

第二，太阳能逆变器。系统中的太阳能逆变器能够将直流电转变成交流电，为交流负荷提供保障[2]。同样，逆变器在光伏风力发电系统当中发挥着核心作用。因为使用地区经济水平不高，在维护方面无法满足要求，要想有效增强系统性能，且实现电站运行的稳定性，就必须要不断提高逆变器性能的可靠性。而新能源的发电成本相对较高，因而，太阳能逆变器运行的高效性逐渐突显出重要作用。

2.2 光伏并网发电系统

第一，切换型并网光伏发电系统。该系统本身具备了自动运行的双向切换能力，一旦系统发生故障而致使发电量不充足的情况下，切换器可以自动地切换至电网供电侧，进而通过电网来为负载供电。另外，如果电网停电，系统也能够实现电网和光伏系统的分离，进而确保光伏发电系统处于独立运行状态。

第二，基于储能装置的并网光伏发电系统。若系统需要具备储能功能，则可以运用这一系统。其主动性明显，只要电网停电亦或是发生故障，能够实现独立运行，确保持续为负载供电。

3 太阳能光伏发电系统的具体应用

第一，用户太阳能电源。太阳能光伏发电系统可以被应用在10-100W小型电源当中，特别是在无电区域，为居民生活用电提供有力保障。另外，也可以在家庭屋顶并网发电中应用。同时，被应用在光伏水泵中，尤其是在无电地区，能够实现对深水井的开发与利用[3]。最后，可以被应用在太阳能净水器当中，进而缓解无电区域饮水以及净化水质等相关性问题。

第二，通讯与通信领域的应用。将太阳能光伏发电系统应用在无人值守的微波中继站亦或是广播通讯电源系统当中，同样可以发挥其系统自身功用。另外，在小型通信机与农村地区的载波电话光伏系统中应用效果也十分理想。

第三，光伏电站中的应用。在大型停车场充电站中也可以运用太阳能光伏发电系统，另外，能够被应用在风光互补电站当中。

4 结语

综上所述，太阳能光伏发电将在能源消费中逐渐扩大比重，有效地代替常规能源。由于太阳能资源丰富，且开发利用潜力相对明显。随着国内能源消耗量不断增加，太阳能光伏发电系统的应用将具有极大的现实意义。

参考文献

[1]于雪梅.谈太阳能光伏发电系统的原理与应用[J].工程建设与设计，2013（8）：102-105.

第7篇：光伏产业概述范文

关键词：光伏逆变器;光伏发电系统;控制策略

20 世纪70 年生的石油危机、环境污染和能源短缺等，使人们逐渐意识到单一依靠常规的化石类能源不能满足人类对能源的需求。因此，各国纷纷开始发展清洁能源发电，其中太阳能发电凭借其独有的优势得到了迅猛发展。同时，为了更好地发展太阳能光伏发电，各国还纷纷提出了一系列对应的扶持政策。我国地域辽阔，太阳能资源丰富，发展太阳能发电具有明显优势。目前，我国仍是传统的能源结构组成，主要由煤炭、石油等化石能源占主导地位，太阳能发电具有广阔的发展空间。近几年，我国政府对光伏发电越来越重视，逐步实施和完善了上网电价补贴政策，进一步促进了太阳能光伏发电技术的迅猛发展，使我国在太阳能光伏发电产业中更具竞争力。作为光伏发电系统核心的转换器件，逆变器必将成为我国光伏发电市场的必争之地和重点研究对象，其研发、应用和推广具有极其深远的意义。

1 光伏逆变器现阶段的发展

在过去10 余年的研究和发展中，全球范围内光伏产业的产值平均增幅为57.1%，已跃居成为世界上增长迅速的产业之一。作为光伏发电系统中最核心的逆变技术，这些年也取得了快速发展。逆变控制技术的主要原理是把信号从直流变换和输出到交流，并结合相关的调制技术。20 世纪60 年代，德国A.Schonung首次提出应用脉宽调制技术。此后，正弦波PWM（SPWM）控制技术由英国的S.R.Bowes博士提出，这一创新是对脉宽调制技术乃至电力电子技术的革命性飞跃，也成为逆变器技术变革的理论基础。新能源发电技术的不断发展，使得国内外许多研究机构广泛深入开展光伏逆变控制器的研究，更是针对相关课题开展了广泛深入的研究。

早在20 世纪80 年代，我国已开始在逆变器控制及其制造技术方面开展研究开发。在光伏市场需求方面，随着国家对光伏发电的大力调制和出台相关补贴政策，截至2014 年底，我国光伏发电装机容量超过4GW。随着国家大力推进“金太阳示范工程”以及大量的光伏并网补贴及惠民政策的落地实施，环境和政策都将激励着我国逆变器技术的研究工作蓬勃发展。目前，我国在光伏发电领域的规模和关键技术已处于世界前列。

2 太阳能光伏逆变器控制策略

2.1 太阳能光伏逆变器的分类

逆变器在太阳能光伏发电系统[5]中的主要作用是将太阳能电池产生的直流电转换为交流电，同时改变原来的电压、幅值、频率以及波形等，从而为各种交流用电装置、设备提供电能，且可满足并网发电等。目前，市场上逆变器有多种类型，因此在选择机种和容量时需特别注意。尤其在太阳能发电系统中，逆变器效率的高低对太阳能电池容量和蓄电池的容量大小具有决定性影响。

2.2 逆变器控制策略

目前，多数逆变器采用的控制方法[6]可根据控制原理分为两类：① 采用经典控制策略的逆变器;② 采用现代控制策略的逆变器。

2.2.1 经典控制策略。① 电压均值反馈控制。该控制策略主要的控制方式是給定一个目标电压均值，通过反馈采样设备给出的电压均值的采样值，用采样值和目标值做差，进而得到一个误差值，再以此误差值为基础建立新的反馈系统进行PI调节，从而得到可控的输出。作为一个恒值调节系统，电压均值反馈控制最大的优点是无净差输出，最大的缺点是系统响应速度慢。② 电压单闭环瞬时值反馈控制。该控制主要是通过把电压瞬时值作为给定目标值，进而将反馈采样设备给出的电压瞬时值建立反馈，且针对二者误差进行PI调节，从而得到可控输出。作为一个随动调节系统，它的控制策略的积分环节有一定的相位滞后，系统必然会存在净差，所以此控制策略的稳态误差不好，但是系统响应十分迅速。③ 基于电压均值的电压单闭环瞬时值控制方法。若采用电压瞬时值单闭环控制系统，稳态误差不好，但电压均值反馈恰好可以弥补这个缺点，所以可以在电压瞬时值单闭环控制系统的PI调节基础上，通过增设一个均值电压反馈控制环节，以大大降低原系统的稳态误差。④ 电压、电流相结合的双闭环瞬时控制。电压单闭环控制系统与直流电机的转速单闭环控制相似，在抵抗负载扰动方面误差较大，只有先把负载扰动对系统输出的电压、转速等物理量的影响输出后，控制器才能做出反应，因此设计时可在电压外环基础上增设一个电流内环进行补偿，当负载受到扰动信号时，电流内环可以快速、及时地抑制负载波动的影响，使得电压外环调节可以大大提高抗扰性，改善控制性能。

2.2.2 现代控制策略。① 基于多变量的状态反馈控制。采用该策略可以任意配置系统的极点，从而改善系统的动态特性。但是，该控制策略在最初建立系统状态变量模型时，负载实际的动态特性难以预估，因而实际控制方案仅能假定空载或假定负载。针对该缺点，可在控制系统中加入负载电流前馈补偿环节，预先对系统进行鲁棒分析，以大大改善系统的动态品质，使得系统具有更好的稳态性能和动态性能。② 无差拍控制。该控制策略是将给定的正弦波参考波形等间隔划分成若干周期，利用预测算法计算每个采样周期的起始值，进而在采样周期结束时计算出负载应输出的值。这样通过合理计算采样周期的起始值，将使得系统输出的波形与参考的波形完全重合，从而不产生任何相位、幅值偏差。③ 滑模变结构控制。该控制策略实质上是一种非线性控制方法，利用的是某种不连续的开关控制策略，从而强迫系统的状态变量沿着某一设计好的滑模面运动。该控制策略的优点是其对系统参数变化和外部扰动均不敏感，具有较强的鲁棒性，但其很难确定一个理想的滑膜面，且对开关频率要求较高。④ 模糊控制。该控制策略属于智能控制，与传统的控制方案相比，是控制理论发展的高级阶段。不依赖于系统的数学模型，是模糊控制的最大优点。对于具有高度非线性、不确定性对象问题的系统，通常可以采用该控制策略。⑤ 重复控制。内膜控制原理是重复控制策略的基本思想。控制策略可对指令和扰动信号假设一个内膜进行控制，从而达到输出无净差控制，但这种控制方案动态响应不好，需要较大的内存。

3 结论

太阳能光伏发电作为新兴能源，在近几年发展迅猛。逆变器作为太阳能光伏发电的控制核心，是光伏发电系统经济、可靠、安全、优质运行的关键因素，对于整个光伏发电系统的能量转换效率、输出电能质量的优劣等具有决定意义。因此，本文对现今的逆变器进行分类整理，简单介绍了光伏逆变器的控制策略，以期为光伏逆变器的研究开发奠定一定的基础。

参考文献

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[2]李文婷，刘宏，陈慧玲.国内外太阳能光伏发电发展综述[J].青海電力，2004 （4 ）：3-6.

[3]史冬云，刘劲松，白晓威.光伏发电技术现状、存在问题及对策[J].吉林电力，2011 （7 ）：39-41.

[4]吕贝，邱河梅，张宇.太阳能光伏发电产业现状及发展[J].华电技术，2010 （1 ）：73-76.

第8篇：光伏产业概述范文

关键词：光伏支架；单立柱；双立柱；结构设计；太阳能发电

中图分类号： S611 文献标识码： A

1.太阳能发电产业的前景

太阳能由于其安全、无污染和资源无限等优良属性，成为人类发展所必需的清洁能源。尽管目前与风能、生物质能相比，太阳能开发利用的成本还很高，但太阳能的潜力巨大，前景非常广阔，随着其技术的不断进步和成本降低，太阳能，尤其是光伏发电的竞争力开始显现，使其成为继风电和生物质发电之后，又一个可以大规模开发利用的可再生能源技术。从我国资源禀赋来看，就资源的可获得性而言，与水电、核电和风电等技术相比，太阳能发电资源几乎没有限制。太阳能资源的利用与所用的技术、方式和面积有关。截至2010年年底，中国已有建筑面积约450亿m2，屋顶和南立面至少有50亿m2，20%的可利系统；中国有大约120万km2的戈壁和荒漠面积，开发利用5%的荒漠可安装超过50亿kW（5 000 GW）太阳能光伏发电系统，年发电量可以达到6万亿kWh，是美国2010年发电量总和的1.5倍，相当于我国2015年预测的发电量总和。可见，太阳能发电将成为将来新能源发展的主流方向，在不断进步的科学技术推动下，必将为人类社会能源问题解觉走出一条可持续发展的道路。

2.太阳能光伏组件支架系统概述

光伏支架系统产业，是太阳能电站的服务性产业，主要为太阳能电池板的安装提供稳定，可靠，满足使用寿命并与项目地自然条件相关的一系列要求的支撑结构。随着太阳能发电产业的发展，带动了光伏支架行业的共同发展。为了提高太阳能电站发电的实际效率，节省电站投资成本，对光伏支架的设计提出了更高的要求，既要满足结构上的要求，又要实现太阳能电池板实际发电效率的提升，光伏支架有固定支架、可调角度支架、跟踪系统等形式。目前阶段，国内光伏电站项目，还是以固定支架应用最为广泛。由于太阳能电池板的规模化生产技术水平提升很快，生产工艺逐渐成熟，其制造成本也在逐步下降，相比而言，使得光伏支架占太阳能电站总投资的比重在加大。为适应整个光伏发电行业的发展趋势，光伏支架应在结构上不断的进行优化设计，控制成本，综合考虑支架结构对设计整个电站建设施工过程的影响，因此，光伏组件支架设计者应该站在全局的高度来进行支架设计。

3.地面固定单、双柱支架设计比较

地面固定光伏支架大体上分为两种结构形式，双柱支架系统和单柱支架系统。目前大多数的国内电站项目光伏支架均采用双柱支架系统，少量采用单柱系统，因同条件下，单柱比双柱系统用钢量要大，所以单柱支撑系统的应用有一定的局限性。国外项目单柱系统则比较多见。本文主要对于两种支架系统的特点进行客观比较，以在实际应用中根据不同项目的特点进行最优选择。

为了直观的进行单柱支架系统与双柱支架系统的优缺点对比，现举例说明，以供读者参考：

例：某太阳能光伏电站支架设计基本资料：

基本风压：0.55KN/m2 基本雪压：0.25KN/m2

组件安装角度：30°组件规格尺寸：1640X992X45mm 方阵排布：2X20方阵支架单榀跨距：2800mm

方案一、采用双柱结构设计支架，如图（1）：

图（1）

经设计计算，选择各构件参数如表（1）。

主要构件规格材料：

双柱支架结构主要构件参数表表（1）

方案二：采用单柱结构设计方案，如图（2）：

图（2）

经设计计算，选择各构件参数如表（2）。

主要构件规格材料：

单柱支架结构主要构件参数表 表（2）

由于两种结构中，次梁参数均相同，故不予比较

比较结果：单立柱结构单榀用钢量高于双立柱结构5.2kg/榀；

由PKPM软件设计计算结果得出：

两种结构支架对基础反力对比：

单立柱结构：轴力N=13.9KN剪力V=5.8KN（取最不利点）

双立柱结构：轴力N=10.3KN剪力V=4.3KN（取最不利点）

则单立柱支架系统同种条件下对于水泥基础的设计要求高于双立柱系统，因此水泥基础设计会有一定差异，但基础数量相应减少一倍。

单柱支撑系统有以下特点：

1.可减少基础使用量，节省基础材料成本和施工成本；

2.较容易控制基础的精度，这对于支架安装施工速度，基础的施工质量控制，有积极的影响；

3.若基础形式为混凝土浇筑形式，减少开挖量可最大限度的保护当地地貌，减少自然环境的破坏程度。

4.结构件和安装节点相对较少，可加快支架构件生产和安装速度，有利于保证工程进度，施工周期缩短；如有必要，可以进行工厂单榀支架预安装，减少现场施工工作量的人工成本，对于国外欧美市场人力成本偏高的地域来说，更具有竞争优势。

5.支架用钢量有一定程度的增加。

4.单立柱支架系统设计要点解析：

（1）立柱的水平位置设置：

现对两种情况下，对支架受力状态进行分析。

原结构，支架系统弯矩弯矩如图（3）所示（单位KN.m），立柱最大弯矩为底部，弯矩-3.0KN.m，斜梁最大弯矩位于立柱顶部位置，为±1.1KN.m；

第二种结构，将立柱位置向前部移动一定距离（300mm），支架系统弯矩图如图（4）所示：立柱最大弯矩仍然在底部为-4.3KN.m；斜梁最大弯矩处位于立柱顶部位置，为±0.6KN.m；

图（3）弯矩图

图（4）弯矩图

原结构在风荷载作用下的简图如图（5）所示，风荷载作用相对于立柱底部支点位置是平衡的；

第二种结构在风荷载作用下简图如图（6）所示，相对于立柱底部支点位置，风荷载是不平衡的。

图（5）

图（6）

结论：一般以风荷载占主导的受力条件下，将立柱位置设置在风荷载对于立柱柱底弯矩平衡的位置，可增加系统的稳定性，减小立柱规格。但就举例案例来说，斜梁的部分节点的弯矩增大，材料规格可能会相应增加。所以要综合考虑结构优化的利弊。

（2）前支撑位置设置：

原结构中，前支撑下部节点设置在柱底支座处，由应力比简图如图（7）所示，前支撑最大应力比为0.27，立柱最大应力比为0.73；斜梁最大应力比0.91；

另一种结构，前支撑下部节点上移一定距离（200mm），支撑位置在立柱上，由应力比简图如图（8）所示，前支撑最大应力比0.91；立柱最大应力比已经超限，达到1.14；斜梁最大应力比0.83；

图（7）应力比图

图（8）应力比图

结论：一般情况下前支撑下部节点应设置在柱底基础支点上，这样有利于改善前支撑于立柱的受力状态，但斜梁的应力会有小幅度的增加。

（3）后支撑位置设置：

原结构中，后支撑下部节点设置在立柱的中部，由应力比简图如图（7）所示，后支撑最大应力比为0.39，立柱最大应力比为0.73；斜梁最大应力比为0.91；

另一种结构，后支撑下部节点设置在立柱柱底，由应力比简图如图（9）所示，后支撑最大应力比达到了0.72，立柱最大应力比0.72，斜梁最大应力比达到0.97。

结论：后支撑下部节点设置位置，对于立柱的受力状态影响较小，因为计算长度的增加，使后支撑稳定性愈加不利，斜梁也受到一定程度影响，因此，后支撑下部节点位置的选择，以尽可能的减少其长度为宜。

图（9）应力比图

5.结束语:

太阳能电站光伏支架单柱系统的设计，需综合考虑各个构件之间相互关联的影响，以达到最佳的平衡点进行方案的优化设计，使其有更好的经济性和实用性。单双柱系统各有优缺点，根据每个项目的实际不同情况，可以进行灵活的选择设计，综合各方面的因素总体考虑。

参考文献：

第9篇：光伏产业概述范文

关键词：太阳能发电方式规模化

引言

人类社会已进入21世纪，在新千年开始之际，热门正面临着一系列重大的挑战，全球经济发展，人口迅速增加，需要提供更多的食物、住房和原料，因而对能源的需求量也不断增加。在过去20年中，全世界能源消耗量增加了40%，其中85%以上使用的是矿物燃料。这些矿物燃料燃烧时要产生大量温室气体，全球单是CO2排放量每年就超过500亿吨，而且还在不断扩大。形成的酸雨造成土壤退化，危害动植物。全球气候变暖可能会产生灾难性后果，必须采取坚决措施，减少温室气体的排放。因此，治理环境污染，已成为当务之急。同时，矿物燃料的储藏量是有限的，按目前探明的储藏与开发速度的比例计算，地球上可再开采的能源，石油为40年，天然气约为60年，煤炭为200年。如不采取有效措施，到本世纪中叶，人类必将面临矿物燃料枯竭的严重局面。

为了减少大气污染、保护人类生态环境、保证能源的长期稳定供应，必须实施可持续发展战略，逐步改变现有的能源结构，大力开发利用新能源。这已成为各国的共识。

在新能源中，公认技术含量最高、最有发展前途的是太阳能发电。下面就这两大类太阳能发电方式逐一介绍。

一、太阳能发电的类型及其优点

太阳能发电可分为太阳能热发电和太阳能光发电两大类。

1.1太阳能热发电

聚光式系统的集热部分由聚光器、跟踪定位器、吸收器构成，不同的技术常在此部分有所区别；传输部分由管道和介质构成，介质常是空气或水；储热部分用来保证发电的连续性，介质多为熔盐。聚光式系统可分为塔式太阳能热发电系统、槽式太阳能热发电系统以及碟式太阳能热发电系统。

1.1.1塔式太阳能热发电系统

塔式太阳能热发电系统也称为集中式太阳能热发电系统。它利用定日镜将太阳光聚焦在中心吸热塔的吸热器上，在那里将聚焦的辐射能转变成热能，然后将热能传递给热力循环的工质，再驱动热机做功发电。

1.1.2槽式太阳能热发电系统

槽式太阳能热发电系统是利用槽式抛物面反射镜聚光的太阳能热发电系统的简称。该聚光镜面从几何上看是将抛物线平移而形成的槽式抛物面，它将太阳光聚在一条线上，在这条焦线上安装有管状集热器，以吸收聚焦后的太阳辐射能，并常常将众多的槽式抛物面串并联成聚光集热器阵列。该系统中机热油回路和动力蒸汽回路分离开来，经过一系列换热器来交换热量。当太阳能供应不足时，利用一个辅助加热器将油回路中的导热油加热，从而实现系统的稳定连续运行。

1.1.3碟式太阳能热发电系统

碟式太阳能热发电系统借助双轴跟踪，利用旋转抛物面反射镜，将入射的太阳辐射进行点聚集，聚光点的温度一般为500—1000℃，吸热器洗手这部分辐射能并将其转换成热能，加热工质以驱动热机(如燃气轮机、斯特林发动机或其他类型透平等)，从而将热能转换成电能。该方式的优点是：转化效率最高；可模块化；可以混合发电。

除了上述几种聚光式太阳能热发电方式以外，太阳池发电、太阳能塔热气流发电等新领域的研究也有进展。

1.2太阳能光发电

太阳能光发电是指无需通过热过程直接将光能转变为电能的发电方式。它包括光伏发电、光化学发电、光感应发电和光生物发电。光伏发电是利用太阳能级半导体电子器件有效地吸收太阳光辐射能，并使之转变成电能的直接发电方式，是的那股劲太阳光发电的主流。目前世界上应用最广泛的太阳电池是单晶体硅太阳电池、多晶硅太阳能电池、薄膜太阳能电池等。

1.2.1单晶硅电池

单晶硅电池是建立在高质量单晶硅材料和相关的加工处理工艺基础上的。它的转换效率最高，技术也最为成熟。在实验室里最高的转换效率为23%，而规模生产的单晶硅太阳能电池，其效率为15%。硅电池进展的重要原因之一是表面钝化技术的提高。此外，倒金字塔技术、双层减反射膜技术以及陷光理论的完善也是高晶硅电池发展的主要原因。

1.2.2多晶硅电池

多晶硅电池与单晶硅比较，由于所使用的硅远比单晶硅少，其成本远低于单晶硅电池，具有独特的优势。但是由于它存在着晶粒界面和晶格错位的明显缺陷，造成多晶硅电池光电转换率一直无法突破20%的关口，低于单晶硅电池。

1.2.3薄膜太阳能电池

薄膜太阳能电池发电是另一种光伏发电方式。由于受到原材料、加工工艺和制造过程的制约，若要再大幅度地降低单晶硅太阳电池成本是非常困难的。作为单晶硅电池的替代产品，现在发展了薄膜太阳电池。目前薄膜电池主要有硅基薄膜太阳电池、化合物半导体薄膜电池、燃料敏化TiO2太阳电池等。

太阳能光伏发电系统的主要优点是：可以有效利用建筑物屋顶和幕墙，无需占用土地资源；可原地发电，原地使用，减少电力输送的线路损耗；各种彩色光伏组件可取代和节约外饰材料(如玻璃幕墙等)在白天用电高峰期供电，从而舒缓高峰电力需求；配备蓄电池后，还能满足安全用电设施的不断电要求；太阳能发电板阵列直接吸收太阳能，降低墙面及屋顶的温升，减轻建筑空调负荷。

二、太阳能发电面临的困难和解决措施

前面介绍了几种太阳能热发电技术，除碟式发电系统外，都属于大规模发电系统，只有做成几十到几百兆瓦级的发电站，成本才可能降下来。太阳能塔热气流发电和太阳池发电占地面积大，利用效率不高，仅仅在1%左右。因此太阳能塔热气流发电应放在土地广阔、人口稀少的沙漠地区使用；而太阳池发电应适合放在日照条件好、盐资源比较丰富的地区使用。总体来看，槽式发电系统技术上最为成熟，且其跟踪机构比较简单易于实现，总体成本最低。太阳能热发电系统要实现的是低成本的投资和技术上的高可靠性运行。这要求未来在技术上要进行新型集热材料的研究和开发，快速提高跟踪机构的技术并降低其实现成本。同时发电产业要努力实现规模化，建立大规模的并网系统，既节约成本，又保证系统平稳安全运行。

对于光伏发电来说，总体来看，该产业尚处于起步阶段，主要是由于太阳能发电初期投资大，控制成本高，而太阳能转化效率比较低，且容易受天气等多种因素影响。根据目前光伏发电发展状况和其技术难点，未来的光伏发电研究需要重视以下几个方面：一是加快太阳能原材料晶体硅生产技术的研究和新型替代材料的开发，降低材料成本并提高其转化效率；二是提高系统控制技术，如达到光伏电池阵列的最优化排列组合、实现太阳光最大功率跟踪等；三是研究光伏发电的并网技术，减少光伏电能对电网的冲击；四是研究光伏发电与其他可再生能源发电技术的结合应用，保证供电持续性。

三、我国太阳能发电的优势和难点

发展太阳能发电的需求主要来自满足农村和边远地区的生产与生活用电和21世纪中持续发展我国电力事业两个方面。在太阳能发电上我国具有得天独厚的有利条件：

(1)丰富的太阳能资源。我国总面积2/3以上的地区年平均日照时数在2000h以上，年平均日辐射量在4000MJ/m2以上，要优于欧洲和日本，与美国相近。如此丰富的太阳能资源可以节省太阳能电池的用量，有利于太阳能发电在较低成本下加以推广。

(2)我国太阳能电池的生产能力超过日本、美国和欧洲，居世界第一位，2007年我国太阳能电池的产量约为1180兆瓦。2007年在全球太阳能生产企业16强中，我国占据了6席。(3)逆变技术是太阳能发电的关键技术之一，由于在大功率开关器件开发和逆变技术的应用等方面，我国已取得长足进步，生产出适用于光伏并网、高效率、高可靠性、低污染、低成本的逆变器成为可能。

但为了太阳能发电产业的快速发展，必须解决以下几个问题：

(1)我国生产太阳能电池的原材料主要依靠进口，而绝大多数太阳能电池和切片用于出口，这种不利于产业发展的加工业局面必须尽快扭转。

(2)太阳能发电的成本在每千瓦小时3元以上，远远高于目前居民电网用店家的每千瓦小时0.5元。这也是发展太阳能发电的不利一面。

(3)目前，太阳能电池的光电转换效率比较低，比如小尺寸(1cm2)多晶硅太阳能电池的光电转换效率为19.8%，而大尺寸(1000cm2)多晶硅太阳能电池的光电转换效率为12%，为了降低太阳能发电的成本必须提高太阳能电池的光电转换效率。

(4)我国的太阳能发电产业起步于独立型太阳能发电设备(10kW以下)，主要用于解决太阳能资源丰富而又无电的边远地区的居民用电。而更大容量(MW级)的并网型太阳能发电设备的投产是降低成本的途径之一。

(5)截止到2005年，我国的风力发电总装机容量为1500MW左右，是太阳能发电总装机容量的20倍，到2020年规划总装机容量为30000MW，也是规划太阳能发电总装机容量的15倍。但两者特点各异。夏季日照足风速低，冬季日照弱风速强；同样白天日照强时风小，夜晚无光照时风大。太阳能发电与风力发电并网是提高电能质量和降低成本的另一途径。

四、结束语

太阳能发电对于我国农村与边远地区发展的重要性已经深入人心，取得了显着成绩。在近期内，应用的重点仍应是解决农村及边远地区的供电。太阳能发电对于我国电力发展的重要作用也已开始被认识，独立光伏站已开始示范运行，今后有关工作应继续加强，给予更大的支持。而且经过十多年的持续努力，我国已建立了太阳能发电的研究发展，设备制造与应用的良好基础，制定了至2010年的发展规划。积极开拓市场，光电市场的增长比预期的快。与此同时，加强国际交流合作也是十分重要的。

参考文献：

鲁华永、袁越、陈志飞等，太阳能发电技术探讨[J].江苏电机工程，2008，2(1).