光伏發(fā)電與資源環(huán)境畢業(yè)設(shè)計(jì)

三咳電力我業(yè)號說三咳電力我業(yè)號說THREEGORGESVOCATIONALCOLLEGEOFELECTRICPOWER畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目 光伏發(fā)電與資源環(huán)境學(xué)生姓名學(xué)號 專 業(yè) 供用電技術(shù)班 級指導(dǎo)教師 評閱教師 完成日期2011年10月17日TOC\o"1-5"\h\z摘要 2關(guān)鍵詞 21引言 2\o"CurrentDocument"2光伏發(fā)電與資源環(huán)境 3\o"CurrentDocument"3光伏發(fā)電的現(xiàn)狀與未來 53.1光電轉(zhuǎn)換效率 6\o"CurrentDocument"3.2光伏發(fā)電成本逐步下降 63.3光伏電池產(chǎn)量與裝機(jī)總量逐年增加 8\o"CurrentDocument"3.4較大型光伏電站日益增多，并網(wǎng)發(fā)電是發(fā)展方向 10\o"CurrentDocument"4我國的特殊現(xiàn)狀 11\o"CurrentDocument"5結(jié)束語 12\o"CurrentDocument"致謝 13參考文獻(xiàn) 14光伏發(fā)電與資源環(huán)境摘要:能源替代形式的迫切性和環(huán)境保護(hù)的嚴(yán)峻性使得太陽能光伏發(fā)電技術(shù)倍受矚目。本文針對目前光伏發(fā)電技術(shù)的現(xiàn)狀進(jìn)行了詳盡的介紹與分析，同時(shí)結(jié)合全球太陽能資源分布、光伏材料資源的分布及政府的扶持政策對其發(fā)展前景進(jìn)行了展望。最后對光伏發(fā)電技術(shù)在提供大電力的同時(shí)對我們賴以生存的環(huán)境資源保護(hù)予以肯定。關(guān)鍵詞：太陽電池；光伏電站；環(huán)境；資源1.引言家經(jīng)過填密測算，煤、石油、天然氣……這些積蓄了億萬年的化石能源，經(jīng)過數(shù)百年的巨大消耗，已經(jīng)不可逆轉(zhuǎn)地走向枯竭。世界各國的能源研究機(jī)構(gòu)和專得出了比較一致的結(jié)論:全球化石燃料的生產(chǎn)和消耗峰值將出現(xiàn)在2030-2040年之間［’一“1給出了中國主要能源儲量和世界能源儲量對比。與此同時(shí)，全球氣候變暖問題日趨嚴(yán)重。過去大半個世紀(jì)以來，二氧化碳?xì)怏w每年的增加水平大約為1.3ppm;到上世紀(jì)90年代，這個數(shù)據(jù)增加到I.6ppm,到2002年和2003年增加到2.0ppm。但中國主要能源儲量和世界能源儲量對比.是2005年前10個月的未公開的數(shù)據(jù)顯示這個數(shù)字已經(jīng)增長到2.2ppm。近日由《獨(dú)立報(bào)》公布的相關(guān)資料顯示，二氧化碳是全球氣候變暖問題的主要原因。專家認(rèn)為不斷上升的溫度警示自然界正在釋放出越來越多的溫室氣體，變暖問題己進(jìn)入一個新的階段，而且會進(jìn)一步加劇。傳統(tǒng)礦物資源的枯竭和環(huán)境問題的日益惡化，促使人類將目光轉(zhuǎn)向取之不盡、用之不竭、清潔無污染、隨時(shí)可開發(fā)利用的太陽能資源。據(jù)統(tǒng)計(jì)計(jì)算，太陽能每秒鐘到達(dá)地面的能量高達(dá)80萬千瓦，如果把地球表面0.1%的太陽能轉(zhuǎn)化為電能，以S%的轉(zhuǎn)換效率計(jì)算，每年發(fā)電量可達(dá)5.6X10''千瓦小時(shí)，相當(dāng)于目前世界上能耗的40倍［［4］。因此，光伏發(fā)電技術(shù)是近年來發(fā)展最快，最具活力的研究領(lǐng)域之一。自1839年法國Becquera第一次在化學(xué)電池中觀察到光伏效應(yīng)后，科學(xué)工作者不斷地探索研究各種太陽電池［5］01954年，貝爾實(shí)驗(yàn)室Chapin等人開發(fā)出效率為6%的單晶硅太陽電池，成為現(xiàn)代太陽電池開始的劃時(shí)代標(biāo)志［［6］。目前，以澳大利亞新南威爾士大學(xué)鈍化發(fā)射區(qū)電池，德國Fraunhofer太陽能研究所的局部背場電池及美國斯坦福大學(xué)的背面點(diǎn)接觸電池等為典型代表的第一代晶體硅高效電池，這類電池的實(shí)驗(yàn)室效率已達(dá)到24.7%.大規(guī)模生產(chǎn)商用產(chǎn)品的效率為17%以上睜7};多晶硅太陽電池的實(shí)驗(yàn)室效率也突破了20。第二代薄膜太陽電池也取得了令人矚目的成就，CuInSe:和CdTe等薄膜電池的實(shí)驗(yàn)室效率目前分別為19.5%和16.5%[}]。其他新型電池，如燃料敏化電池、有機(jī)電池也不斷刷新以往的記錄，更高效率的新概念電池也受到廣泛重視。表1列出了已報(bào)道的各種太陽電池的最高轉(zhuǎn)換效率 能源替代形式的迫切性、環(huán)境保護(hù)的嚴(yán)峻性、電池效率的攀升、及德、日、美等國的扶持政策使得光伏裝機(jī)量近年來急劇攀升，并網(wǎng)發(fā)電的應(yīng)用比例迅速提升，并成為光伏發(fā)電的主導(dǎo)市場。據(jù)全球光伏市場調(diào)研機(jī)構(gòu)Solarbuzz日前發(fā)布的最新版的世界光伏市場報(bào)告顯示，盡管全球仍然深陷金融危機(jī)漩渦，但全球太陽電池產(chǎn)量從2007年的3.44GW增長到2008年的6.85GW}2008年世界光伏市場的裝機(jī)量仍達(dá)到了創(chuàng)紀(jì)錄的5.95GW，相比上一年度增幅達(dá)到110%。此外，薄膜電池產(chǎn)量也大幅提高，2008年增幅為123%，達(dá)到0.89GW['0]。值得注意的是，中國太陽能電池廠商（包括臺灣省）的市場占有率逐年提升，中國光伏產(chǎn)業(yè)在過去的幾年中每年以200%的速度增長，目前己經(jīng)成為世界第一大太陽電池生產(chǎn)國，年產(chǎn)值2000億元，就業(yè)人數(shù)20萬川。電池神類光電轉(zhuǎn)換效率％研制單.特備注單晶體硅太陽電池24.7T.5澳大利亞新南威爾士大學(xué)4cm2背接觸聚光單晶體硅電池26衛(wèi)士0.8笑國SunPower公司96倍聚光GaAs多結(jié)太陽電池40.7±1.7Spectrolab240倍聚光多晶體硅太陽電池20.34-0,5德國弗朗和費(fèi)1.002cm*非晶硅薄膜太陽電池14.5（初始）±0.7美國USSC公司0.27cm"12,83應(yīng)定）10.7CuInGaSe19.5±0.6美國國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室0,410cnfCdTe16.5土0一5美國國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室1.032cm2多晶硅薄膜太陽電池16.6KJ.5德國斯圖加特4.017cn?納米硅太陽電池10」±0.2H本中淵公司2呻厚膜燃料敏化太陽電池11.0±0.5EPFL0.25cm2超薄基區(qū)異質(zhì)給太陽電池HIT21,2日本100.5cm*世界光伏產(chǎn)業(yè)和市場的蓬勃發(fā)展，使得光伏發(fā)電在世界能源消費(fèi)中占據(jù)了越來越重要的席位。根據(jù)歐盟聯(lián)合研究中心的預(yù)測，太陽能光伏發(fā)電在不遠(yuǎn)的將來不但要替代部分常規(guī)能源，而且將成為世界能源供應(yīng)的主體。與發(fā)達(dá)國家相比，我國雖然近年來光伏產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展且技術(shù)日趨成熟，但是依然存在著制約產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展的不利因素和障礙。面對新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，我們?nèi)绾巫プ∮欣麜r(shí)機(jī)，我國政府、科學(xué)工作者及光伏企業(yè)任重而道遠(yuǎn)?；诖?，本文對光伏發(fā)電技術(shù)和現(xiàn)有資源儲量的關(guān)系進(jìn)行了分析，以此為基礎(chǔ)，分析了光伏發(fā)電技術(shù)的現(xiàn)狀，并對其發(fā)展前景進(jìn)行了展望;最后針對我國的特殊現(xiàn)狀予以分析并給予一定的建議。2光伏發(fā)電與資源環(huán)境盡管各種新概念太陽電池不斷涌現(xiàn)，效率也不斷攀升，但是現(xiàn)階段進(jìn)入民用領(lǐng)域的太陽電池主要是晶體硅太陽電池，占目前產(chǎn)量的90%以上，并且可以確定這種情況在短期內(nèi)不會發(fā)生根本的改變。這是因?yàn)楣柙诘貧ぶ械暮扛哌_(dá)27.7%，是地殼中第二大儲量元素，資源及其豐富［14］。在半導(dǎo)體材料中，人們對它的研究最多，其制造工成熟、產(chǎn)品性能穩(wěn)定、對環(huán)境污染少。但從技術(shù)上講，晶體硅并不是最佳材料，其光電轉(zhuǎn)換效率亦不是最佳；另一方面，從成本上來說，晶體硅電池成本偏高，其市場價(jià)格約為 3$/Wp-}4$/Wp，這其中約70%是180-300}m厚的硅片成本。因此，進(jìn)一步發(fā)展高轉(zhuǎn)換效率和低成本的太陽電池成為光伏領(lǐng)域必然的發(fā)展趨勢。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)。這種技術(shù)的關(guān)鍵元件是太陽能電池。太陽能電池經(jīng)過串聯(lián)后進(jìn)行封裝保護(hù)可形成大面積的太陽電池組件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發(fā)電裝置。光伏發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)是較少受地域限制，因?yàn)殛柟馄照沾蟮?；光伏系統(tǒng)還具有安全可靠、無噪聲、低污染、無需消耗燃料和架設(shè)輸電線路即可就地發(fā)電供電及建設(shè)周期短的優(yōu)點(diǎn)。從光電轉(zhuǎn)換效率來說，GaAs基多結(jié)太陽電池的轉(zhuǎn)換效率己經(jīng)突破35.8%}ls］,是目前所有太陽電池中效率最高的，但是Ga,In,P,Ge等都屬于稀有元素，其成本遠(yuǎn)大于硅電池的材料成本，而電池片的價(jià)格是光伏系統(tǒng)成本最主要的部分。因此，較高的發(fā)電成本制約了其大規(guī)模地面應(yīng)用。為了進(jìn)一陽電池材料的消耗，采用聚光技術(shù)是一項(xiàng)可行的措施，即在聚光條件下，一方面使得電池芯片單位面積接收的輻射功率密度大幅度地增加，太陽電池光電轉(zhuǎn)換效率得以提高；另一方面，對于給定的輸出功率，可以大幅度降低太陽電池芯片的消耗，從而減少Ga,In,P,Ge等材料的消耗，進(jìn)而降低系統(tǒng)的成本［19-20］從降低成本來說，薄膜技術(shù)近年來異軍突起，世界第二大光伏生產(chǎn)商Firstsolar主要以薄膜太陽電池為主。薄膜太陽電池是在廉價(jià)的玻璃、不銹鋼或塑料襯底上附上非常薄的感光材料制成，它們的厚度只有兒微米，比用料較多的晶體硅技術(shù)造價(jià)更低，其價(jià)格優(yōu)勢可抵消低效率的問題，目前也成為光伏發(fā)電技術(shù)未來發(fā)展趨勢之一［f21］。目前已商業(yè)化的薄膜太陽電池有三種:非晶硅（a-Si）、銅錮硒（CIS,CIGS）和磅化福＜CdTe）。另一類更有希望的薄膜太陽電池是多晶硅薄膜太陽電池。傳統(tǒng)晶體硅太陽電池的制造程序?yàn)椋海糏）西門子法還原多晶硅，（2）多晶硅重熔、鑄錠，（3）多晶硅切片，（4）多晶硅表面處理，（5）擴(kuò)散法制p-n結(jié)，（6）制減反射膜，（7）制上、下表面電極。而多晶硅薄膜太陽電池的制造程序?yàn)椋孩判鹿に囘€原多晶硅生長p-n結(jié)，（2）制減反射膜，（3）制上、下表面電極。比較兩種制造程序不難看出：制造多晶硅薄膜太陽電池，省掉了傳統(tǒng)晶體硅太陽電池的（（2）多晶硅重熔、鑄錠，（3）多晶硅切片，⑷多晶硅表面處理，（5）擴(kuò)散法制p-n結(jié)等四道工藝。其中工藝⑵和（5）是非常耗能的過程，工藝（（4）要用大量的酸和堿，稍有不慎就會對環(huán)境造成污染，工藝⑶的切片過程要損耗30%的硅材料。目前，硅片的厚度一般為180}m，而有效的硅厚度僅為SO}m。因此，與傳統(tǒng)多晶硅太陽電池相比，制造多晶硅薄膜電池可以節(jié)省硅材料70%以上、減少能耗60%以上，可以顯著降低電池制中的碳排放。因此，研制多晶硅薄膜太陽電池具有重大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。向大氣釋放的CO:中，80%以上來自于傳統(tǒng)礦物能源的消耗，而COz作為最主要的溫室氣體，是導(dǎo)致氣候變化的罪魁禍?zhǔn)祝踼zz}。南北半球的高山冰川和積雪消融加速、全球海平面上升加速、極端天氣日益頻繁的出現(xiàn)……，越來越多的警示告訴我們必須節(jié)能減排，必須大力扶持綠色可再生能源的發(fā)展。光伏發(fā)電最重要的特征是保護(hù)氣候。光伏發(fā)電在發(fā)電過程中基本不排放COz，可以為減緩氣候變化作出貢獻(xiàn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電1億kWh，可以節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)煤4萬噸，可以減少4.5萬噸CO:的排放、減排粉塵486噸、減排灰渣約1萬噸、減排二氧化硫約756噸。其次光伏發(fā)電不產(chǎn)生傳統(tǒng)發(fā)電技術(shù)（例如燃煤發(fā)電）帶來的污染物排放和安全問題，沒有廢氣、廢渣和噪音污染。除了磅化福（CdTe）電池以外，光伏系統(tǒng)報(bào)廢后也很少有環(huán)境污染的遺留問題，這對改善環(huán)境具有積極的意義。而且電池板、安裝材料可循環(huán)使用，制造光伏設(shè)備的能源投入可以進(jìn)一步降低，同時(shí)可以節(jié)約相當(dāng)一部分用來治理環(huán)境的資金。此外，光伏電站可以很多形式存在，在提供大量電力供應(yīng)的同時(shí)，避免占用更多的土地資源。其典型的應(yīng)用就是光伏建筑一體化，即將光伏陣列置于屋頂或墻壁上，這意味著在公共、私人和工業(yè)建筑的屋頂和墻面上都有巨大的安裝潛力。其優(yōu)點(diǎn)在于：（1）節(jié)約土地資源，特別是土地昂貴的城市建筑尤為重要；（2）原地發(fā)電、原地使用，能節(jié)省電站并入電網(wǎng)的投資；⑶降低建筑的受熱，避免了墻面溫度和屋頂溫度過高，降低了空調(diào)負(fù)荷，并改善了室內(nèi)環(huán)境；（4）光伏電池陣列墻作為建筑物的玻璃幕墻，可以節(jié)約昂貴的外飾材料，使建筑外觀更具魅力，同時(shí)可減少建筑物的整體造價(jià)等。3光伏發(fā)電的現(xiàn)狀與未來光伏發(fā)電技術(shù)的開發(fā)始于20世紀(jì)50年代，并隨著傳統(tǒng)礦物資源的日益枯竭而于近年得到迅速發(fā)展。特別是得益于德、日、美等發(fā)達(dá)國家的政策扶持而迎來了一個美好的春天。

3.1光電轉(zhuǎn)換效率逐步提高、新概念太陽電池不斷涌現(xiàn)從第一塊單晶硅太陽電池發(fā)展至今，太陽電池所用材料涉及到幾乎所有半導(dǎo)體材料，包括硅、無機(jī)化合物半導(dǎo)體、有機(jī)半導(dǎo)體，甚至一些金屬材料。結(jié)構(gòu)上也豐富多樣，有同質(zhì)結(jié)、異質(zhì)結(jié)、平面結(jié)、垂直結(jié)、疊層、集成、薄膜等。伴隨著電池種類的增多、結(jié)構(gòu)的優(yōu)化及制備工藝的改善，太陽電池的效率也節(jié)節(jié)攀升，特別是80年代初期，得益于半導(dǎo)體技術(shù)的迅猛發(fā)展，太陽電池光電轉(zhuǎn)換效率迅速提高。迄今，單晶硅太陽電池的實(shí)驗(yàn)室效率為24.7%多晶硅太陽電池的實(shí)驗(yàn)室效率為20.3%.GaAs基太陽電池的實(shí)驗(yàn)室效率為35.8%，而聚光條件下GaAs基多結(jié)電池的效率更是高達(dá)40%以上。伴隨著電池實(shí)驗(yàn)室效率的提高，商業(yè)化電池的效率也穩(wěn)步提升，單晶體太陽電池的效率為16｝｝20｝，多晶體硅電池的效率巧％以上。薄膜太陽電池的研究工作自1987年以來發(fā)展迅速，成為世界關(guān)注的新熱點(diǎn)。非晶硅薄膜電池實(shí)驗(yàn)室穩(wěn)定效率達(dá)到了13%、銅錮硒(CIS)的實(shí)驗(yàn)室效率達(dá)到19.5。此外，新概念太陽電池不斷涌現(xiàn)，如近幾年迅速發(fā)展的染料敏化太陽電池和有機(jī)聚合物太陽電池也備受人們關(guān)注，前者實(shí)驗(yàn)室最高光電轉(zhuǎn)換效率為11afz3｝，后者為7%［24］。圖3給出了不同種類太陽電池效率不斷攀升的概況［zs｝。多晶硅薄膜太陽電池的制備技術(shù)一旦獲得突破，其應(yīng)用前景不可估量。4036322824201612840rHa.CsTJtfieSraleLrfwshMultifunctwConcentrators▲-砒-praonnoneCrytteFmSiCMs.SingleoystaiORfcryuaEeThinFilmTechnologies?iIn*jS1B80 19&51990rHa.CsTJtfieSraleLrfwshMultifunctwConcentrators▲-砒-praonnoneCrytteFmSiCMs.SingleoystaiORfcryuaEeThinFilmTechnologies?iIn*jS1B80 19&519901995 2000 2005圖3不同種類太陽電池效率不斷擎升的概況1975發(fā)電成本的降低是推動光伏發(fā)電技術(shù)進(jìn)入能源市場的主要動力。經(jīng)過近30年的努力，太陽電池廠的生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大、自動化程度持續(xù)提高、技術(shù)水平逐步改進(jìn)，及光伏市場的有效開拓促使光伏發(fā)電成本不斷降低。目前，太陽電池單廠生產(chǎn)規(guī)模已經(jīng)由20世紀(jì)80年代的幾MW上升到目前的幾百M(fèi)W，且商業(yè)化電池

效率也得以顯著提高。這些因素共同促使光伏發(fā)電成本顯著降低。圖4給出了自1995年至今，不同種類太陽電池發(fā)電成本的對比曲線，并對未來十年光伏發(fā)電成本進(jìn)行了預(yù)測。由圖4可見，2000年晶體硅太陽電池的發(fā)電成本約為$0.57/W}2005年不足$0.25/W，發(fā)電成本下降了一倍，而且未來十年還會有顯著地降低。在各種太陽電池中，聚光太陽電池的發(fā)電成本是最低的。此外，世界各國的光伏激勵政策及相關(guān)法律的保障對降低光伏發(fā)電成本的作用也不可忽視。圖5給出了美國能源部對光伏價(jià)格的預(yù)測結(jié)果，其中SAI為美國太陽能先導(dǎo)計(jì)劃，從這個圖可以看出政策的扶持對光伏發(fā)電成本的降低具有十分顯著的作用［［26］。不難想象，當(dāng)光發(fā)電成本與常規(guī)能源發(fā)電成本相當(dāng)?shù)臅r(shí)候，它的市場將會更加廣闊，圖6給出了2004年歐盟聯(lián)合研究中心(JRC:JointResearchCentre)預(yù)測的各種能源在未來能源消耗中的戰(zhàn)略地位。如圖所示，到2030年可再生能源在總能源結(jié)構(gòu)中將占到30%以上，太陽能光伏發(fā)電在世界總電力的供應(yīng)中將達(dá)到10%以上；2040年可再生能源將占總能耗的50%以上，太陽能光伏發(fā)電將占總電力的20%以上;到21世紀(jì)末可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中將占到80%以上，太陽能光伏發(fā)電將占到60%以上，并顯示出其重要的戰(zhàn)略地位。f-薛膜太陽電推晶硅太陽電他撕4不同種類太陽瑁池發(fā)電成本現(xiàn)狀及預(yù)測5一隹w*L*無f-薛膜太陽電推晶硅太陽電他撕4不同種類太陽瑁池發(fā)電成本現(xiàn)狀及預(yù)測5一隹w*L*無-q言*袱圖5美國能源部對光伏發(fā)電價(jià)格的預(yù)測1500140012001000300600400200■堆舟輕1500140012001000300600400200■堆舟輕■■具他可再生UK■I太陽料旋光伏及太陽路蛇發(fā)電1橙魅天然氣■風(fēng)隆■■生初質(zhì)曜，我代生初匿理，■線〉■水電2010 2020 2030 2040 2050圖62004年歐冊耿合研究中心預(yù)測20002100年3.3有效的扶持政策使得光伏電池產(chǎn)量與裝機(jī)總量逐年增加近30年來，光伏市場蓬勃發(fā)展，特別是最近10年，太陽電池及組件生產(chǎn)的年平均增長率達(dá)到33%，最近5年的年平均增長率達(dá)到43}[Z}},2006年世界太陽電池產(chǎn)量達(dá)到2500MWp,2007年全球太陽電池產(chǎn)量達(dá)到3.44GW,2008年增至6.85GW[iola圖7給出了世界太陽電池歷年產(chǎn)量的柱形圖，可以看出光伏發(fā)電己經(jīng)從“候補(bǔ)能源”逐步向“替代能源”過渡，這其中離不開政策的扶持。眾所周知，目前光伏發(fā)電成本較傳統(tǒng)能源發(fā)電來說，成本相對較高，單純市場的拉動不可能使光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展如此迅猛，這主要得益于德國、日本、美國和西班牙各國的鼓勵政策，如德國的《可再生能源法》與“十萬屋頂計(jì)劃，，、美國的《凈電量計(jì)量法》與“購買降價(jià)”、日本的“新陽光計(jì)劃”等，即通過信貸支持、財(cái)政補(bǔ)貼、稅收優(yōu)惠等措施調(diào)動人民群眾的積極性，從而使得光伏發(fā)電技術(shù)得到大規(guī)模的推廣應(yīng)用[2A]。西班牙是一個快速崛起的光伏市場。700060005000400030002000100001990 1996 2000 2003 2006圖7世界太陽電池歷年產(chǎn)量柱形圖

據(jù)2008年歐洲光伏產(chǎn)業(yè)協(xié)會(EPIA)發(fā)布的世界太陽能市場排名顯示，目前歐洲仍然是全球太陽能市場最重要的地區(qū)，占到總裝機(jī)量份額的82%02008年全球太陽能光伏市場裝機(jī)總量由2007年的2.4GW增長至5.5GW，其中，西班牙占了近一半的新機(jī)裝容量，285%的年增幅使其超過德國，居世界第一位。德國新裝1.5GW的新增裝機(jī)容量居第二，美國新裝342MW，位居第三。韓國由于去年市場的快速發(fā)展己經(jīng)上升到第四位，緊隨其后的是意大利和日本［［}o,z9}全球光伏市場2007年總收入達(dá)到了159億美元，2008年總收入達(dá)到了371億美元，新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)創(chuàng)造出了一個有一個的財(cái)富神話［30］。圖8給出了2008年世界太陽電池生產(chǎn)廠商前二十五位。QhcellFirst□ 100 200 300 400 500QhcellFirst□ 100 200 300 400 500GG0SmteehFewtr** — — 1- -I -I i > IShwp" ； ， , ?:； ； :― 二—I1TOC\o"1-5"\h\zEroding **一一； -"二；? . li I I ! ?StttPower■- ：_二.1 :SflJsrWwld.一一’一’1: : '；：：；5中? . : I ： ； rTrii^Sfflir *+ : ： IGiiiTteh —— ：.——1 ;Sdvrfun #* ：「 . I,；!!an ** , 〔 - L :BFSoln-二J2 ■! I 4 I j 日thtw也ijeIuElectrie二二I:; :::F I i i i ■ iInoJS&lar[ 」 !r ■ ■ i iSdiottSolar一~:二 ■ ; ;邸匚.二；I:;I：CidXi% H「二口： [ ： ： ：需要特別指出的是，近年來中國光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展如日中天。。中國2004年太SOMW，是前一年的4SOMW，是前一年的4倍;2005年產(chǎn)量達(dá)到130MWp}2006年i> I h I r為369.SMWP，緊隨日本和德國之后，位居世界第三大光伏電池生產(chǎn)國。2007年C ■ I- I I 1 ?,產(chǎn)量超過1GW,2008年超過2GW，居世界第1位［［31j然而，遺憾的是我們的產(chǎn)品大都銷往歐美等發(fā)達(dá)國家！避主要是因?yàn)榈侥壳盀榘匐娏Σ块T還沒有正式接受光伏發(fā)電上網(wǎng)，有效的導(dǎo)引政策還沒有明確實(shí)施。但是國家已然意識到這個問題，2006年起頒布了《可再生能源法》；2007年8月31日，國家發(fā)改委印發(fā)了《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》，提出了2020年前可再生能源發(fā)展的指導(dǎo)思想、基本原則、發(fā)展目標(biāo)、重點(diǎn)領(lǐng)域和保障措施:2008年3月18日，國家又出臺了《可再生能源發(fā)展“十一五”規(guī)劃》，進(jìn)一步明確了到2020年底我國可再生能源發(fā)展的目標(biāo)和方向。我們也充分的相信在不久的將來，政府會制定強(qiáng)有力的政策以驅(qū)動我國光伏產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展。3.4較大型光伏電站日益增多，并網(wǎng)發(fā)電是發(fā)展方向1976年美國麻省理工學(xué)院研制出60kW光伏電站用于農(nóng)業(yè)，1982年美國又率先建成IMW光伏電站并網(wǎng)運(yùn)行。現(xiàn)在，世界上己有不少兆瓦級光伏電站在各地運(yùn)行。美國已有6.5MW的光伏電站與常規(guī)電網(wǎng)聯(lián)接;在希臘的克里特島正在建設(shè)50MW的光伏電站，建成后將為10萬人提供電力［32］;最近，日本、意大利、韓國、挪威、奧地利、西班牙、瑞典及瑞士八國，計(jì)劃合作在亞洲內(nèi)陸和非洲沙漠，建設(shè)3}4處世界上規(guī)模最大的太陽能發(fā)電站，其規(guī)模最小的也可達(dá)MW，最大將達(dá)到數(shù)GW，他們的目標(biāo)是將占全球陸地面積的1/4沙漠地區(qū)長時(shí)間的日照資源有效地利用起來。我國目前已經(jīng)建成了幾個MW級的光伏示范電站［33］，最近我們又欣喜地看到我國首個大型光伏并網(wǎng)發(fā)電項(xiàng)目一國投敦煌1OMW已經(jīng)開始投產(chǎn)發(fā)電［34］世界光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的另一個顯著特點(diǎn)是并網(wǎng)比例迅速增加，并將成為未來光伏發(fā)電的主趨勢［35］。并網(wǎng)發(fā)電即使光伏發(fā)電系統(tǒng)與地方電網(wǎng)連接，使得發(fā)出的富余電量都可出售給電網(wǎng)，夜晚則可從電網(wǎng)買電。在德國和西班牙等國，實(shí)行強(qiáng)制性收購政策和結(jié)合固定電價(jià)的政策調(diào)動人民的積極性，電力公司購買太陽能電費(fèi)遠(yuǎn)高于用戶從電力公司購電的價(jià)格，從而推動了可在生能源的優(yōu)先發(fā)展。并網(wǎng)光伏發(fā)電技術(shù)是光伏技術(shù)進(jìn)入大規(guī)模發(fā)電、成為電力工業(yè)組成部分之一的重大技術(shù)步驟。就全球來講，截至2007年底，世界光伏系統(tǒng)累計(jì)裝機(jī)約2.4GW，其中并網(wǎng)光伏發(fā)電達(dá)2GW，占總市場份額的g3%［36］。圖9給出了光伏并網(wǎng)發(fā)電占總裝機(jī)容量的比值。實(shí)踐證明，并網(wǎng)太陽能發(fā)電站可以對電網(wǎng)調(diào)峰，提高電網(wǎng)末端的電壓穩(wěn)定性，改善電網(wǎng)的功率因數(shù)和有效地消除電網(wǎng)雜波，具有很多優(yōu)越性。此外，太陽光伏發(fā)電系統(tǒng)還可以與其它發(fā)電系統(tǒng)組成聯(lián)合供電系統(tǒng)，如光一風(fēng)互補(bǔ)系統(tǒng);光一風(fēng)一油互補(bǔ)系統(tǒng)等。風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的成本較光伏發(fā)電成本低，又由于風(fēng)能與太陽能具有互補(bǔ)性，可以減少蓄電池的容量，互補(bǔ)系統(tǒng)能比單獨(dú)太陽光發(fā)電系統(tǒng)節(jié)省投資。在遠(yuǎn)離電網(wǎng)的偏遠(yuǎn)地區(qū)和農(nóng)村多為離網(wǎng)系統(tǒng)，這些小型光伏戶用系統(tǒng)通常為單個家庭用電，光伏發(fā)電系統(tǒng)通過充電控制器與蓄電池連接，生產(chǎn)的電可蓄存起來供以后使用。4我國的特殊現(xiàn)狀近年來，中國大陸太陽能企業(yè)強(qiáng)勢崛起，涌現(xiàn)了如無錫尚德、天威英利、晶澳等世界前十大太陽電池生產(chǎn)商，對世界光伏發(fā)電技術(shù)的推廣應(yīng)用起到了十分積極的作用，同時(shí)也大度提高了我國光伏發(fā)電技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的水平，縮短了光伏發(fā)電制造業(yè)與國際水平的差距。但是，目前依然也存在以下幾個問題值得我們深思[[37-38](1｝關(guān)鍵設(shè)備依賴于進(jìn)口，專用原材料(如銀漿、密封玻璃、EVfl等)依賴于進(jìn)口，這也導(dǎo)致了我國光伏組件成本相對較高；光伏發(fā)電的配套技術(shù)還不成熟。如：大功率并網(wǎng)逆變/控制產(chǎn)品還沒有實(shí)現(xiàn)自主研發(fā)商業(yè)化生產(chǎn)，產(chǎn)品可靠性低、主要依賴進(jìn)口；獨(dú)立系統(tǒng)中的蓄電池技術(shù)還不過關(guān)，壽命較低。市場培育政策欠缺，國內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展遲緩。盡管鼓勵光伏發(fā)展的政策相繼出臺，但在市場培育和開拓方面缺乏必要的激勵措施，如并網(wǎng)電價(jià)等；近年來，國內(nèi)太陽電池生產(chǎn)能力迅速膨脹，造成一定程度的產(chǎn)能過剩，產(chǎn)品質(zhì)量有待提高。除了上述問題，目前還存在光伏產(chǎn)業(yè)無序發(fā)展的狀況。特別是多晶硅產(chǎn)業(yè)，缺乏核心成套技術(shù)，存在產(chǎn)能過剩、產(chǎn)量不足的奇怪現(xiàn)象。新技術(shù)研發(fā)投入不足也是值得我們重視的問題。5結(jié)束語光伏發(fā)電的利用和產(chǎn)業(yè)己經(jīng)進(jìn)入蓬勃發(fā)展時(shí)期，根據(jù)現(xiàn)有資源儲量和技術(shù)水平，各國政府、光伏科技工作者和企業(yè)廠商應(yīng)抓住有利時(shí)機(jī)，迎接能源可持續(xù)發(fā)展的挑戰(zhàn)，繼往開來，開創(chuàng)一個全新的光伏時(shí)代！致謝為期一個學(xué)期的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）已讓我非常痛苦的接近尾聲了，我的三年大學(xué)生涯也即將圈上一個句號。此刻我的心中卻有些悵然若失，因?yàn)槟切┦煜さ膸熒鷤?。三年間，每次走進(jìn)會計(jì)系教研室都會讓我感受到一種親切熱情的氛圍。無論是學(xué)習(xí)、工作生活上的問題，恩師們都會悉心給以指導(dǎo)解答，讓我倍受感動。也就是在這里，給我的大學(xué)生涯設(shè)計(jì)點(diǎn)上了第一個逗號。我的學(xué)術(shù)論文創(chuàng)作的開始，也是從這里起步的。從某種意義上可以說，今日的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）其實(shí)從大一時(shí)已經(jīng)開始了。會計(jì)系的老師們，給我三年的學(xué)習(xí)、成長創(chuàng)造了一個良好的環(huán)境，引導(dǎo)我充分利用學(xué)校的學(xué)習(xí)資源，去發(fā)展、充實(shí)自我，而不曾虛度光陰。在此，我真誠的向你們道一聲：“謝謝！”。時(shí)光飛逝，轉(zhuǎn)眼問二年半的大學(xué)生活即將結(jié)束。在論文完稿之際，首先要感謝我的導(dǎo)師韓緒鵬教授.韓緒鵬老師在電力方面深厚的造詣，豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)令我大開眼界、受益匪淺；導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，務(wù)實(shí)的工作作風(fēng)，忘我的工作熱情時(shí)刻影響著學(xué)生；他的那種樂觀豁達(dá)的處世態(tài)度，平易近人的為人風(fēng)格，虛懷若谷的高尚品德更是令學(xué)生銘記于心.兩年多來，學(xué)生所取得的點(diǎn)滴進(jìn)步與成績，無不凝聚著導(dǎo)師的心血和汗水.在此，謹(jǐn)向尊敬的韓老師致以崇高的敬意和最誠摯的謝意!在課題設(shè)計(jì)期間，同專業(yè)的同學(xué)以及師兄等，給了我許多的關(guān)心與幫助，在此向他們表示真誠的感謝！在三峽電力職業(yè)學(xué)院兩年半的求學(xué)生涯中，結(jié)下了許多志同道合的朋友，他們給予我了在生活上的關(guān)照，人生道路上的啟迪以及學(xué)習(xí)上的幫助.在此，祝愿他們的明天更加燦爛輝煌!最后，還得把深深的感激送給我的父母，他們對我的關(guān)心與支持，伴我度過了浸漫的求學(xué)路；他們的鼓勵與鞭策，更是我勇往直前的動力源泉.感激之情無以言表，謹(jǐn)以此文獻(xiàn)給他們！參考文獻(xiàn)[1]A.Marti,A.Luque.NextGenerationPhotovoltaics,HighEfficiencythroughFullSpectrumUtilization[R].BristolandPhiladephia,InstituteofPhysicsPublishing,2002。⑵趙玉文.太陽電池新進(jìn)展[[J].物理，Vo1.33No.2[3]http://news.indep