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技术。主要由太阳能电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成。太阳能电池经过串联后形成大面积的太阳电池组件,再配合上功率控制器等部件就可发电上网。
与常见的火力发电相比,光伏发电的优点主要体现在:资源充裕,无枯竭危险;安全可靠,无噪声,无污染排放;不受资源分布地域限制,可利用厂区和居民建筑屋顶,在无电地区和地形复杂地区优势更为明显;无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发供电;建设周期短,获取能源花费的时间短。
按照由大到小,光伏发电系统可分为集中式光伏电站、屋顶分布式光伏电站、户用光伏发电系统。集中式光伏电站就是利用大面积土地,大规模建设大型光伏电站,发电直接并入公共电网,再由电网统一调配向用户供电。屋顶分布式光伏电站通常是指利用分散式工商业屋顶,以规模较小的装机和用户附近的发电系统,接入低压电网。户用光伏发电系统是将光伏电池组件置于家庭住宅顶层或者院落内,发电后可直接利用,也可将多余的电能并入电网。
自20世纪70年代全球爆发石油危机以来,世界各国从环境保护和能源可持续发展战略的角度出发,纷纷制定政策鼓励和支持太阳能光伏发电。2011年以后,中国、日本、美国在太阳能光伏应用领域开始发力,全球光伏发电装机容量从2013年的135GW飞跃到2018年的480GW,短短5年时间,实现了3.5倍的增长,其中,中国光伏装机从2017年的130GW增长至2018年的175GW。
专家分析,光伏发电未来呈现三大发展趋势:1、光伏电站应用与产业融合的趋势。比如,光伏与尾矿治理、废弃的采矿塌陷区循环经济建设或生态综合治理相结合,使得废弃土地得以实现生态环境的修复。2、能源互联及多能互补的微电网趋势。光伏发电和生物质等其他可再生能源、储能互补发电,形成既可并网、又可孤网运行的微型电网,既适用于边远农牧区、海岛供电,也适合联网运行作为电网可控发电单元。3、分布式能源趋势。与风电等其他清洁能源相比,光伏发电与工商业用电峰值基本匹配,因此光伏相比于其他可再生能源更适用于分布式应用。随着电力配售电领域的改革,如直购电、区域售电牌照的发放,分布式能源电站也将迎来空前的发展机遇。
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