能源转型剑指人类使用的化石燃料朝向清洁能源的过渡,其中太阳能发电是能源转型的关键因素之一。太阳能发电(Solarpower)是将阳光转化为电能,可以分为:
①光发电。在实际应用中,通常指太阳能向电能的转换,即光伏(photovoltaics,PV)。光伏发电方式又分为集中式发电和分散式发电。
②热发电。主要是把太阳的能量聚集在一起,产生高温来驱动汽轮机发电,即聚热发电(concentrated solar power,CSP)。聚热发电方式都是集中式发电,目前,聚热发电占太阳能发电中的比例很小。
起初,光伏发电只是单家独户屋顶应用,随着光伏发电成本降低以及政府补贴,利用数量大增并联网,并促使分散式电力交易,推进了能源互联网的建立。光伏发电正在迅速成为廉价的低碳的可利用的再生能源。商业性集中式太阳能发电出现在20世纪80年代。
根据BP《Statistical Reviewof World Energy,2016》的数据制成表1。当前电力市场仍然被化石燃料发电(主要是燃煤发电和燃气发电)霸占,其次是大型水力发电和核能发电。尽管太阳无偿地给地球输送能源,在地球上形成太阳能、风能、水能、海洋能、生物质能等,但是人类要获取能源却要付出代价,不存在能源零成本社会。哪种能源付出的价格够数,这种能源就得到发展。由于太阳能发电成本仍然高于化石燃料发电,所以目前太阳能发电占全球发电总量很小,见表1。
表1太阳能发电占全球总发电量的比例
随着太阳能发电技术进步,成本降低,促使光伏发电进展很快,根据国际能源署(IEA)2014年估计,到2050年光伏发电和聚热发电分别占全球电力消费量的16%和11%。太阳能发电将成为世界上电力的重要来源,其中中国和印度两国的太阳能发电发展最快。
一、最大的光伏电站年变化
光伏电站是指与电网相连并向电网输送电力的光伏并网发电系统。从1982年起已经有了全球最大的光伏电站,而且每年都是变化的。中国龙羊峡水光互补并网光伏电站于2015年跃居全球最大的光伏电站。
表2世界上最大的光伏电站进展年表