太陽能光伏的發(fā)展趨勢研究分析 能源工程管理專業(yè)

中文摘要太陽能光伏發(fā)電發(fā)展趨勢研究摘要：新能源也可以稱作是非常規(guī)能源。主要指的是常規(guī)能源之外的各類如太陽能，風(fēng)能，水能等清潔能源。自20世紀(jì)后期，太陽能光伏發(fā)電便取得了顯著的成就，其所帶來的重視程度也是不容小覷的。相較于以往的煤炭發(fā)電模式，太陽能光伏發(fā)電不僅可以節(jié)省大量能源，還大幅降低了原先由煤炭發(fā)電所帶來的環(huán)境污染現(xiàn)象。光從這方面，便能很好地緩解現(xiàn)如今地球的能源危機(jī)，甚至對于溫室效應(yīng)的緩解也能起到不可低估的作用。未來的廣闊前景也在向我們展示其所蘊(yùn)含的無窮實(shí)力。太陽能光伏無論從何處講起，都將改變甚至永久改變未來的能源模式，最后所帶給我們的，將會是一個(gè)可以展望的全新世界。唯一的解決方法便是尋求新的能源，一種不會對環(huán)境造成污染且是一種清潔，可再生的能源。關(guān)鍵詞：可再生能源；清潔能源；新能源；光伏；太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)外文摘要ResearchonsolarPVdevelopmenttrendAbstract:Newenergycanalsobecalledunconventionalenergy.Mainlyreferstotheconventionalenergyoutsideofvarioustypessuchassolarenergy,windenergy,waterandothercleanenergy.Sincethelate20thcentury,solarphotovoltaicpowergenerationhasmaderemarkableachievements,thedegreeofattentionbroughtaboutbyitcannotbeunderestimated.Comparedwiththepreviouscoalpowergenerationmodel,solarphotovoltaicpowergenerationcannotonlysavealotofenergy,butalsosignificantlyreducedtheoriginalcoalpowerfromtheenvironmentalpollutioncausedbythephenomenon.Lightfromthisarea,willbeabletoproperlyalleviatethecurrentenergycrisisoftheEarth,andevenforthegreenhouseeffectcanalsoplayamitigationcannotbeunderestimatedrole.Thefutureofthefutureisalsoshowingustheinfinitestrengthofitsimplied.Solarphotovoltaicnomatterwheretostart,willchangeorevenpermanentlychangethefutureenergymodel,andfinallybroughttous,willbeapromisingnewworld.Theonlysolutionistoseeknewenergy,akindofcleanandrenewableenergythatwillnotcausepollutiontotheenvironment.Keywords:Renewableenergy；cleanenergy；newenergy；photovoltaic；Solarpowersystem目錄一．緒論 51.1新能源概述 51.2新能源的使用 51.2.1新能源的新使用 61.3新能源的可能性 6二．太陽能的利用情況 72.1太陽能的利用 72.2太陽能的潛能 82.2.1常規(guī)能源帶來的危害 9三．太陽能光伏發(fā)電的優(yōu)勢特征 93.1太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)基本組成 3.2太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電原理 3.3太陽能光伏發(fā)電的基本組件 93.4太陽能光伏發(fā)電的意義 103.5太陽能光伏發(fā)電的優(yōu)勢特征 11四．太陽能光伏發(fā)電國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 124.1太陽能光伏發(fā)電在國外 124.1.1太陽能光伏發(fā)電在美國 124.1.2太陽能光伏發(fā)電在英國 134.1.3太陽能光伏發(fā)電在澳大利亞 144.1.4太陽能光伏發(fā)電在德國 144.1.5太陽能光伏發(fā)電在日本 154.2太陽能光伏發(fā)電在國內(nèi) 164.2.1太陽能光伏發(fā)電在我國的優(yōu)勢 174.3太陽能光伏發(fā)電國內(nèi)政策 18總結(jié) 21致謝 21參考文獻(xiàn) 22一.緒論1.1新能源概述新能源，顧名思義，就是和常規(guī)能源互相區(qū)分的全新能源，也就是非常規(guī)能源。常規(guī)能源包括煤炭，石油，天然氣，水電等，它們的消費(fèi)比例分別為煤炭67%，石油23%，水電7%，天然氣3%，由這些調(diào)查數(shù)據(jù)可以看出，在中國乃至全世界，傳統(tǒng)化石燃料的使用仍占據(jù)主流地位。屬于常規(guī)能源的煤炭，在諸多方面對于空氣的質(zhì)量存在著巨大的危害，這也是煤炭的危害之一。然而將近70%的煤炭不合理的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)導(dǎo)致我國面臨諸多問題------能源使用的約束、過度依賴煤炭能源導(dǎo)致空氣環(huán)境的惡化、不能充分利用其它資源即能源利用率低等，這些問題的出現(xiàn)，也預(yù)示著新能源的崛起和發(fā)展。這些，都是大勢所趨。所謂新能源,是隨著國家科技的發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展應(yīng)運(yùn)而生的，國家科技人員在研究自然資源向人類生活利用發(fā)展的過程中，自然是具有破壞性與顛覆性的.新能源是環(huán)保方便且永不枯竭的能源，如太陽能、氫能、潮汐能、核能、生物質(zhì)能、地?zé)崮艿仍S多種。1.2新能源的使用我認(rèn)為新能源的使用是不可避免的，哪怕沒有現(xiàn)在的全球性壞境污染等問題的出現(xiàn)，世界以后也會將使用資源目光投向新能源。世界常規(guī)能源是有限的，但是人類社會發(fā)展需要的能源是無窮無盡的，由此看出常規(guī)能源的儲存量和人類的需求量是一個(gè)極大的矛盾，盡管中國地大物博，資源豐富，可以說遍地是黃金，即使這樣，總有一天也會供不應(yīng)求，而且，這一天將不會遙遠(yuǎn)。徐州，眾所周知，條件優(yōu)越，且物產(chǎn)豐富，資源充足，是中國重要的煤炭產(chǎn)地。煤、鐵、鈦、石灰石、大理石、石英石等30多種礦產(chǎn)儲量大、品位高，為華東地區(qū)之首。就是這樣富裕，礦產(chǎn)豐富的城市，它的地下資源也在逐漸減少，即使仍有許多礦產(chǎn)有待挖掘，但整個(gè)城市會否終像空中閣樓般搖搖欲墜，城市建設(shè)房屋以及幾百萬人口的安全與發(fā)展又有誰來負(fù)責(zé)?這都是國家乃至世界終將面臨的問題。這只是在中國的一個(gè)城市，放眼世界，各國都存在能源短缺的問題，所以國與國之間能源競爭就加劇了，常規(guī)能源更是供不應(yīng)求。更何況，伴隨著煤炭等一次性燃料的大量的使用，環(huán)境的污染和大氣的損害更加嚴(yán)重，所以，新能源使用將是大勢所趨，世界各國的資源首選。1.2.1新能源的新使用較之多年之前，其實(shí)關(guān)于常規(guī)能源種類的使用已稍微有所變化。以前發(fā)電靠煤炭，燒火也是煤炭等等，幾乎樣樣都能和煤炭粘上關(guān)系，但是現(xiàn)在不一樣了，風(fēng)力發(fā)電、太陽能熱水器、天然氣灶------各個(gè)資源越來越均衡，大大減少了使用煤炭的壓力，環(huán)境污染也稍微得到緩解?，F(xiàn)在天然氣已經(jīng)開始向百姓普及，取代了煤氣在大眾心中的地位，成為了主流，天然氣灶、天然氣熱水器等。天然氣是現(xiàn)在常規(guī)能源中最便宜，比較干凈的了，在家庭使用中方便、干凈、快捷，再加上國家相關(guān)部門宣傳到位，所以百姓大眾都很快的接受了，并相互推薦，反響很好。常規(guī)能源再好也有枯竭的一天，從發(fā)現(xiàn)存在的開始就是慢慢走向消失的過程。所以對新能源的發(fā)現(xiàn)、探索和使用就在所難免的了。在新能源中，太陽能光伏便是其中的佼佼者，各個(gè)國家也將其作為重點(diǎn)發(fā)展資源，并予以足夠重視。1.3新能源的可能性新能源的出現(xiàn)賦予人類無限種的可能，也是現(xiàn)如今人類絕不可或缺的資源。新能源幫助人類克服重重艱難險(xiǎn)阻，賦予人類生存下去的原動(dòng)力，譬如太陽所賦予的光能和熱能，大自然的風(fēng)，吹動(dòng)風(fēng)車賦予我們風(fēng)能，石油資源的使用使諸如交通中汽車的使用變得更加普遍，各類資源，諸如太陽、風(fēng)、汽油甚至月球所帶來的潮汐現(xiàn)象等都是能源。自新世紀(jì)以來，隨著人類消費(fèi)水平的提高。相應(yīng)的，為適應(yīng)這漸漸提高的消費(fèi)水平，世界新能源的開發(fā)力度也在不斷加強(qiáng)?？梢哉f，一個(gè)國家長時(shí)間的發(fā)展離不開能源的開采和利用。但隨之而來的便是大規(guī)模的環(huán)境污染，而且正愈演愈烈。新時(shí)代的到來和新能源意識的大規(guī)模普及，同時(shí)也改善了人們的固有觀點(diǎn)，保護(hù)環(huán)境和開發(fā)新能源已經(jīng)成為社會的主流和新的可能。人們的保護(hù)環(huán)境意識也在不斷的進(jìn)步和改變著。人們越來越意識到諸如煤炭石油這類常規(guī)能源所帶來的大氣污染和溫室效應(yīng)，新能源的開發(fā)利用現(xiàn)已逐漸出現(xiàn)在大眾的視野中，人們也正在時(shí)刻關(guān)注這方面的最新發(fā)展情況。二.太陽能的利用情況2.1太陽能的利用新能源也可以稱作是非常規(guī)能源。主要指的是常規(guī)能源之外的各類如：太陽能，風(fēng)能，水能。這些能源基本上都正處于開發(fā)階段，總體上技術(shù)并不完善，還有待提高，但有一點(diǎn)是值得肯定的，那便是這些能源具有無限開發(fā)潛力，值得信賴。如太陽能，風(fēng)能，潮汐能，核能等。作為新能源，其基本來源方式大多直接來源于地球本身或太陽的能量所散發(fā)出的熱量能源。整體上包含了太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮?、核能、水能等以及由可再生能源衍生出來的生物燃料和氫所產(chǎn)生的能量。簡而言之，新能源可以概括為可再生能源即清潔能源以及核能。新能源的最大特點(diǎn)便是具有常規(guī)能源所沒有的特性，即清潔和可再生性，大體可不會產(chǎn)生污染。常規(guī)能源在以前便是一直難以解決的難題，一方面是數(shù)量稀缺，而且分布不均，同時(shí)也造成很多因?yàn)槟茉吹墓┙o問題而產(chǎn)生的諸多糾紛，甚至于引發(fā)大規(guī)模關(guān)于能源的非正義戰(zhàn)爭。新能源的開發(fā)對于瓦解這種非正常狀態(tài)具有功不可沒的意義。也為未來長時(shí)間的和平打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。風(fēng)光互補(bǔ)太陽能路燈系統(tǒng)夜間和陰雨天無陽光時(shí)由風(fēng)能發(fā)電，晴天由太陽能發(fā)電，在既有風(fēng)又有太陽的情況下，兩者同時(shí)發(fā)揮作用，實(shí)現(xiàn)了全天候的發(fā)電功能，比單用風(fēng)機(jī)和太陽能更經(jīng)濟(jì)、科學(xué)、實(shí)用。主要由風(fēng)力發(fā)電機(jī)、太陽能電池板、風(fēng)能控制器、太陽能控制器、蓄電池組、電纜及支撐和輔助件組成一個(gè)發(fā)電系統(tǒng)。系統(tǒng)組成如下：圖2-1風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖2.2太陽能的潛能現(xiàn)在可以這么說，太陽能所賦予地球的能源是具有無限潛能和無限開發(fā)力度的。太陽能，屬于純凈的可再生清潔能源，太陽能傳送到地球上每40秒鐘就有相當(dāng)于210億桶石油的能量，由此可見太陽能所賦予的能量是極其驚人的，也是無法估量的，這為未來太陽能源的發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。與之相比的石油產(chǎn)業(yè)，雖說在現(xiàn)如今的當(dāng)代世界的使用率占有相當(dāng)大的比重，卻很難能在長時(shí)間下一直維持其產(chǎn)量保持衡量。從長遠(yuǎn)角度考慮，石油畢竟屬于不可再生能源，使用量也隨著時(shí)間的推移逐漸處于直線下降趨勢，這就使得科學(xué)界及眾多企業(yè)考慮到更深層次的能源利用。這時(shí)，以太陽能，風(fēng)能，水能，潮汐能等有巨大發(fā)展?jié)摿Φ男履茉匆踩〉昧送黄七M(jìn)展和足夠重視，這也為新能源未來的發(fā)展前景做了充足的準(zhǔn)備。新能源正在不斷前進(jìn)中。以太陽能為突出代表，其所衍生出的光伏發(fā)電便在一定程度上取消了以往都以煤炭燃燒作為發(fā)電原動(dòng)力的固有模式。隨著人類的大肆開采和挖掘，煤炭的產(chǎn)量也出現(xiàn)了最為嚴(yán)峻的情況，即便是作為擁有煤炭數(shù)量眾多的中國，也即將面臨煤炭稀缺的尷尬境遇。此時(shí)，開發(fā)新能已成為大勢所趨，正逐漸決定著一個(gè)國家未來的走向和發(fā)展前途。大力開發(fā)新能源，改變能源利用的窘境已迫在眉睫。這種理論正與我國正貫徹實(shí)施的可持續(xù)發(fā)展相互呼應(yīng)。太陽能作為一種新能源，具有清潔性和可再生性，由此便可衍生出多種適用于太陽能的能源利用，諸如太陽能光伏發(fā)電，太陽能光化利用，太陽能動(dòng)力利用以及光熱利用。這些都將作為太陽能的主要開發(fā)形式。由于太陽能具有很大的開發(fā)潛能和具有明顯的利用優(yōu)勢，太陽能由于開發(fā)潛力大，且具有常規(guī)能源所缺乏的清潔和可再生性，如今的太陽能源已被定義為未來能源。其所具備的優(yōu)勢也被世界各國爭相借鑒和發(fā)展利用，太陽能光伏的前途一片大好。太陽能光伏利用正一步一步地改變著這個(gè)世界，并迅速刷新著我們每個(gè)人的看法和觀點(diǎn)。2.2.1常規(guī)能源帶來的危害以往，常規(guī)能源在我們的日常生活中占據(jù)著相當(dāng)大的比重，并且也在很長的時(shí)間里占據(jù)著主導(dǎo)地位。雖然這種情況聽起來很平凡，卻也不得不承認(rèn)其所帶給我們的影響力。新中國成立初期，為滿足國家生產(chǎn)需求，作為產(chǎn)煤大國的中國，曾不惜大規(guī)模地使用煤炭。煤炭能源使用較為廣泛，且在常規(guī)能源中擁有著不可動(dòng)搖的地位，煤炭的使用規(guī)模也相當(dāng)巨大。在當(dāng)時(shí)，工廠冒出的滾滾濃煙便是發(fā)達(dá)的象征。當(dāng)然這種現(xiàn)象也并非個(gè)例，在工業(yè)革命時(shí)期中的英國倫敦，也是使用煤炭數(shù)量巨大的時(shí)期。當(dāng)時(shí)工業(yè)生產(chǎn)的需要，煤炭的使用量也相當(dāng)巨大，由此產(chǎn)生的滾滾濃煙彌漫倫敦，霧都倫敦也因此而得名。然而因?yàn)闆]節(jié)制的使用煤炭，從而導(dǎo)致了倫敦毒煙霧事件。還有洛杉磯的光化學(xué)煙霧事件，其發(fā)生的主要原因是由于汽車尾氣的大規(guī)模排放，才導(dǎo)致了光化學(xué)煙霧事件，污染也是相對嚴(yán)重的。常規(guī)能源在一定程度上改變且大大促進(jìn)了世界的飛速發(fā)展，但在現(xiàn)如今的社會，由于大規(guī)模地使用這些能源，所導(dǎo)致的環(huán)境污染也在不斷地引發(fā)我們每個(gè)人深沉的思考。清潔能源的使用已經(jīng)眾望所歸。三.太陽能光伏發(fā)電的優(yōu)勢特征3.1太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)基本組成光伏能源的使用已經(jīng)越來越得到普及和廣泛的使用，而光伏發(fā)電系統(tǒng)也大致可劃分為并網(wǎng)發(fā)電和獨(dú)立發(fā)電兩種主要發(fā)電形式。主要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)轱w機(jī)、空間通信系統(tǒng)、微波中繼站、電視臺，以及無缺電地區(qū)的光伏水泵家用電源。隨著技術(shù)發(fā)展和世界經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的需要，發(fā)達(dá)國家已經(jīng)開始有計(jì)劃地推廣城市光伏并網(wǎng)發(fā)電，主要是建設(shè)戶用屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)和MW級集中型大型并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)等，同時(shí)在交通工具和城市照明等方面大力推廣太陽能光伏系統(tǒng)的應(yīng)用。光伏系統(tǒng)的規(guī)模和應(yīng)用形式各異，如系統(tǒng)規(guī)?？缍群艽?，小到0.3～2W的太陽能庭院燈，大到MW級的太陽能光伏電站，如3.75kWp家用型屋頂發(fā)電設(shè)備、敦煌10MW專案。其應(yīng)用形式多樣，可廣泛應(yīng)用于家庭、交通、通訊、空間應(yīng)用等領(lǐng)域。盡管光伏系統(tǒng)規(guī)模大小不一，但其組成結(jié)構(gòu)和工作原理基本相同。光伏組件方陣：由太陽電池元件(也稱光伏電池組件)按照系統(tǒng)需求串、并聯(lián)而成，在太陽光照射下將太陽能轉(zhuǎn)換成電能輸出，它是太陽能光伏系統(tǒng)的核心部件。蓄電池：將太陽電池元件產(chǎn)生的電能儲存起來，當(dāng)光照不足或晚上、或者負(fù)載需求大于太陽電池元件所發(fā)的電量時(shí)，將儲存的電能釋放以滿足負(fù)載的能量需求，它是太陽能光伏系統(tǒng)的儲能部件。目前太陽能光伏系統(tǒng)常用的是鉛酸蓄電池，對于較高要求的系統(tǒng)，通常采用深放電閥控式密封鉛酸蓄電池、深放電吸液式鉛酸蓄電池等。（1）、蓄電池組的確定Cx24Vx70％x90％/P=3×24h上式中24V是蓄電池的充放電電壓；24h為蓄電池的工作時(shí)間；70％一蓄電池放電深度；90％一蓄電池誤差余量．已知P=100W／85％=117W；代入上式得C=557.14Ah。由蓄電池的實(shí)際規(guī)格，并且依據(jù)盡量減少蓄電池?cái)?shù)目的原則，取C=560Ah，實(shí)際配置為C=2V／560Ah蓄電池12塊×1組．控制器：它對蓄電池的充、放電條件加以規(guī)定和控制，并按照負(fù)載的電源需求控制太陽電池元件和蓄電池對負(fù)載的電能輸出，是整個(gè)系統(tǒng)的核心控制部分。隨著太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，控制器的功能越來越強(qiáng)大，有將傳統(tǒng)的控制部分、逆變器以及監(jiān)測系統(tǒng)集成的趨勢，如AES公司的SPP和SMD系列的控制器就集成了上述三種功能。光伏逆變器：在太陽能光伏供電系統(tǒng)中，如果含有交流負(fù)載，那么就要使用逆變器設(shè)備，將太陽電池元件產(chǎn)生的直流電或者蓄電池釋放的直流電轉(zhuǎn)化為負(fù)載需要的交流電。太陽能光伏供電系統(tǒng)的基本工作原理就是在太陽光的照射下，將太陽電池元件產(chǎn)生的電能通過控制器的控制給蓄電池充電或者在滿足負(fù)載需求的情況下直接給負(fù)載供電，如果日照不足或者在夜間則由蓄電池在控制器的控制下給直流負(fù)載供電，對于含有交流負(fù)載的光伏系統(tǒng)而言，還需要增加逆變器將直流電轉(zhuǎn)換成交流電。光伏系統(tǒng)的應(yīng)用具有多種形式，但是其基本原理大同小異。對于其他類型的光伏系統(tǒng)只是在控制機(jī)理和系統(tǒng)部件上根據(jù)實(shí)際的需要有所不同，下面將對不同類型的光伏系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)地描述。3.2太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的原理一般將光伏系統(tǒng)分為獨(dú)立系統(tǒng)、并網(wǎng)系統(tǒng)和混合系統(tǒng)。如果根據(jù)光伏系統(tǒng)的應(yīng)用形式、應(yīng)用規(guī)模和負(fù)載的類型，對光伏供電系統(tǒng)進(jìn)行比較細(xì)致的劃分，可將光伏系統(tǒng)分為如下六種類型：1. 小型太陽能供電系統(tǒng);2. 簡單直流系統(tǒng);3. 大型太陽能供電系統(tǒng);4. 交流、直流供電系統(tǒng);5. 并網(wǎng)系統(tǒng);混合供電系統(tǒng);6. 并網(wǎng)混合系統(tǒng)。光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體介面的光生伏特效應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N電子元件技術(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元件，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、無雜訊、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)同期短的優(yōu)點(diǎn)。光伏發(fā)電是根據(jù)光生伏特效應(yīng)原理,利用太陽能電池將太陽光能直接轉(zhuǎn)化為電能。不管是單獨(dú)使用還是并網(wǎng)發(fā)電,光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽能電池板(元件)、控制器和逆變器三大部分組成，它們主要由電子元器件構(gòu)成，不涉及機(jī)械部件,所以,光伏發(fā)電設(shè)備極為精煉,可靠穩(wěn)定壽命長、安裝維護(hù)簡便。4.理論上講,光伏發(fā)電技術(shù)可以用于任何需要電源的場合,上至航天器,下至家用電源,大到兆瓦級電站,小到玩具,光伏電源無處不在。太陽能光伏發(fā)電的最基本元件是太陽能電池(片)，有單晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜電池等。目前，單晶和多晶電池用量最大，非晶電池用于一些小系統(tǒng)和計(jì)算器輔助電源等。3.3太陽能光伏發(fā)電的基本組件太陽能光伏發(fā)電是利用太陽能電池將太陽光能轉(zhuǎn)化為電能的一種方法，太陽能電池單元是光電轉(zhuǎn)化的最小單位，將太陽能電池單元進(jìn)行串聯(lián)可以做成太陽能電池組件，其功率一般為幾瓦到幾百瓦，這種太陽能電池組件可以單獨(dú)作為電源使用的最小單元，可以將太陽能電池組件進(jìn)行進(jìn)一步的串聯(lián)，構(gòu)成太陽能電池方陣，以滿足負(fù)載所需要的功率輸出。圖3-1太陽能光伏系統(tǒng)發(fā)電原理結(jié)構(gòu)示意圖3.4太陽能光伏發(fā)電的意義太陽能光伏可以說是一直被看為一種可靠的發(fā)展資源，被廣泛利用有其能被接受的原因。作為新能源，其具有足夠的優(yōu)勢和優(yōu)點(diǎn)，最主要的便是其是可再生能源，且是清潔能源。太陽能源的可再生性也是有理可證的，地球表面所接受的太陽能約為1.07×1014GWh/年，是全球能量年需求的35000倍，可以說是取之不盡用之不竭。太陽能源的清潔性，是不會造成任何污染。太陽能光伏的利用能夠大幅度地減少污染的發(fā)生，因?yàn)槠涮厥獾目稍偕裕柲馨l(fā)電并不會對能源有所消耗，當(dāng)然也不會消耗燃料，因此屬于絕對清潔能源的隊(duì)列，具有特殊概念，并應(yīng)該被廣泛利用。太陽能分布廣泛，因此并不需要過分擔(dān)憂地域限制，可以大膽的說，我們只要是在能見到太陽的地方都可以使用太陽能能源，這就和以往的常規(guī)能源有很大的差別，不像諸如煤炭這類的資源，必須得考慮煤炭的地域分布，因此生產(chǎn)和開采很受地域的限制，而太陽能能源已經(jīng)很好的協(xié)調(diào)了這方面的矛盾。太陽能光伏系統(tǒng)總體來說維修方便簡易，因此其維護(hù)的費(fèi)用也會相應(yīng)的減少，僅僅這一方面便減少了大額度的費(fèi)用支出。像是節(jié)省面積，節(jié)省成本，并且可以很好的和建筑融為一體，不僅美觀還可以供給電量，太陽能光伏發(fā)電所消耗的太陽能無需付費(fèi)，一年中往往只需在遇到連續(xù)陰雨天最長的季節(jié)前后去檢查太陽能電池組件表面是否被污染，接線是否可靠以及蓄電池電壓是否正常等，因而太陽能光伏發(fā)電的運(yùn)行費(fèi)用很低。光伏建筑集成、光伏產(chǎn)品與建筑材料集成是目前國際上研究及發(fā)展的前沿，這種產(chǎn)品不僅美觀大方，還節(jié)省發(fā)電站使用的土地面積和費(fèi)用。光伏發(fā)電系統(tǒng)的分布式特點(diǎn)將提高整個(gè)能源系統(tǒng)的安全性和可靠性，特別是從防御自然災(zāi)害和戰(zhàn)備的角度看，更具有明顯的意義。太陽能產(chǎn)業(yè)要大力推廣與建筑結(jié)合的熱利用技術(shù)，注重太陽能光伏產(chǎn)業(yè)鏈的均衡發(fā)展。太陽能光伏的利用可不僅僅局限于某一地區(qū)，可以說太陽能資源在很多地區(qū)很多方面也在發(fā)揮著無與倫比的特殊作用。比如現(xiàn)在利用很廣并能合理利用太陽能資源的太陽能熱水器，能在很大程度上解決一個(gè)地區(qū)的用熱水問題，不僅節(jié)約了以往常用的燃料資源，還減少了污染，可以說作用斐然。在我國的較為偏遠(yuǎn)的地區(qū)，太陽能資源可以說是發(fā)揮了巨大的作用，像是大西北地區(qū)以及許多偏遠(yuǎn)山區(qū)，太陽能發(fā)揮了很大的利用價(jià)值，因此也受到并應(yīng)當(dāng)受到足夠的重視和推廣。3.3太陽能光伏發(fā)電的優(yōu)勢特征3.3.1太陽能光伏發(fā)電的主要部分對于太陽能光伏發(fā)電，最重要的是，該系統(tǒng)包含四個(gè)主要部分，即：太陽能電池、蓄電池、控制器和逆變器；太陽電池組件；充放電控制器、變頻器、測試儀器及計(jì)算機(jī)監(jiān)控等電力電子設(shè)備。太陽能光伏發(fā)電也具有很多顯著的特點(diǎn)，也是因?yàn)檫@些特點(diǎn)的存在，才使得太陽能光伏發(fā)電在同類型能源中占據(jù)特殊地位，才使得人們將太陽能光伏投入使用當(dāng)中。太陽能光伏有諸多優(yōu)勢值得一一解讀。太陽能光伏能大幅度地減少以前常規(guī)能源帶來的噪音。能夠不產(chǎn)生噪音的重要因素是太陽能光伏沒有轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)制，也就是省去了用于轉(zhuǎn)動(dòng)的部件。這一點(diǎn)的開發(fā)為太陽能的普及創(chuàng)造了可能性，總體上也是具有突破性的，為未來的推廣打下基礎(chǔ)。這一點(diǎn)，為創(chuàng)造舒適安靜的環(huán)境做出了杰出貢獻(xiàn)。太陽能光伏屬于太陽能所提供的清潔能源，理所應(yīng)當(dāng)，是不會造成空氣污染的。在生產(chǎn)過程中也不會像以往工廠加工那樣大肆排放污水，這種現(xiàn)象將會由于太陽能光伏的投入使用而漸漸消失。既然不會造成空氣污染，那么太陽能光伏所具有的特點(diǎn)便是不會有燃燒的過程，自然也不會消耗燃料去帶動(dòng)光伏發(fā)電，這邊是屬于太陽能的顯著優(yōu)勢。太陽能光伏在日常的維護(hù)方面相對簡單，保養(yǎng)起來也相對容易，自然，在這方面所產(chǎn)生的費(fèi)用也會相對減少，總體來說，費(fèi)用方面會有所降低。在操作穩(wěn)定性方面，太陽能光伏系統(tǒng)也具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢。不論是從操作性還是運(yùn)行方面，太陽能光伏所帶給人的感覺便是穩(wěn)定而又可靠。具有十分可觀的未來前景。太陽能光伏系統(tǒng)的主要能源來源是太陽光，作為太陽能光伏系統(tǒng)關(guān)鍵部件的太陽能電池，能夠很好地將太陽光轉(zhuǎn)化為清潔能源太陽能，而太陽能電池的使用壽命也相對較長。太陽能電池主要由高效晶體硅太陽能電池片、超白布紋鋼化玻璃、EVA、透明TPT背板以及鋁合金邊框組成，由這種高效晶體硅組成的太陽能電池的壽命能夠達(dá)到二十五年及以上。對于長時(shí)間的太陽能使用提供了堅(jiān)固的保障。此外，太陽能電池還具有機(jī)械抗壓外力的優(yōu)點(diǎn)。這點(diǎn)也為長期使用保駕護(hù)航。從發(fā)電量考慮，像是諸如煤炭這樣的常規(guī)能源，若想要擴(kuò)大發(fā)電量，需要補(bǔ)給大量煤炭，一方面，需要時(shí)刻考慮煤碳量是否充足，另一方面，造成的環(huán)境污染也是不容小覷的。而相對的太陽能光伏發(fā)電則可以在很容易的情況下擴(kuò)大發(fā)電量，并足以擴(kuò)大發(fā)電規(guī)模。這不僅可以解決長久以來的能源緊缺問題，還能夠很好協(xié)調(diào)與自然環(huán)境的關(guān)系，極大地減少或可以完全消除環(huán)境污染。由此七大方面便可以看出太陽能光伏所帶來的非凡成果。四.太陽能光伏發(fā)電國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢研究4.1太陽能光伏發(fā)電在國外對于太陽光伏發(fā)電所具備的強(qiáng)大潛能和開發(fā)力，世界各國也針對太陽能光伏實(shí)施了相應(yīng)的政策支持。4.1.1太陽能光伏發(fā)電在美國美國針對太陽能光伏提出了新政策，新政策指出將會在未來的十年內(nèi)，將投入一千億美元用于大規(guī)模的太陽能，水能，風(fēng)能等在內(nèi)的諸多清潔能源利用。2.此外，在這一千億美元之后，還將會投入超過一百億美元的太陽能，水能，風(fēng)能等清潔能源的政策補(bǔ)貼。這些都源于政府對于新型能源的重視，將來，美國將會因?yàn)樾履茉吹耐度胧褂枚〉酶顚哟蔚陌l(fā)展。不僅對于生產(chǎn)是及其有利的行為，還會對環(huán)境的改善做出突出進(jìn)步。光從這些，美國的政策將會有長足發(fā)展。3.這種計(jì)劃被稱之為"千萬屋頂計(jì)劃”。美國由于之前對于太陽能光伏等清潔能源的不重視，造成其太陽能光伏普及在世界水平上處于落后地位。在2009年，美國對于光伏的總體消費(fèi)水平就遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于五百兆瓦，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于像是德國，西班牙，意大利，日本等太陽能發(fā)電消費(fèi)較多的國家。而本次美國的全新政策，或許將進(jìn)一步推動(dòng)或改變美國的太陽能光伏現(xiàn)狀。進(jìn)步與發(fā)展定必不可少。圖4-2美國發(fā)展趨勢圖4.1.2太陽能光伏發(fā)電在英國在最近的一年中，英國針對太陽能光伏提出了自己的戰(zhàn)略目標(biāo)。英國方面希望在原有的新型能源的低利用率及只有2.5%的基礎(chǔ)上，將新型能源的利用率提高到難度偏大的15%上。這顯然是具有很大難度和挑戰(zhàn)性的，但也是具有很大勇氣和決心的。由此可見一個(gè)國家對于清潔能源的重視和野心。圖4-3英國發(fā)展趨勢圖4.1.3太陽能光伏發(fā)電在澳大利亞對于澳大利亞來說，太陽能光伏的利用可謂是對于國家大力發(fā)展清潔能源的重要利器。據(jù)澳大利亞媒體的報(bào)道，澳大利亞南部地區(qū)的太陽能用戶每次額外發(fā)出的電都將獲得政府的額外補(bǔ)貼。這種補(bǔ)貼政策將會大力促進(jìn)澳大利亞的太陽能用戶的使用熱情。政府的補(bǔ)貼在一定程度上體現(xiàn)了政府對于太陽能光伏使用的大力支持和重視。據(jù)了解，這種對于太陽能光伏使用用戶的補(bǔ)貼政策將會在長期時(shí)間內(nèi)一直推行下去。促進(jìn)了太陽能光伏的進(jìn)一步普及；還對于澳大利亞的環(huán)境保護(hù)做出了不小的貢獻(xiàn)。等到那個(gè)時(shí)候，在小規(guī)模內(nèi)，太陽能能源用戶對于電量的使用可以達(dá)到六十兆瓦。在這些關(guān)稅的啟發(fā)下，南澳大利亞一周內(nèi)已經(jīng)安裝了250個(gè)新的太陽能發(fā)電設(shè)施。南澳目前有18000戶家庭，集團(tuán)選擇太陽能發(fā)電，總裝機(jī)容量達(dá)25兆瓦。4.1.4太陽能光伏發(fā)電在德國德國共和國可再生能源法在今年7月中獲得光伏補(bǔ)貼。整個(gè)修正案減少了光伏發(fā)電設(shè)施的補(bǔ)貼數(shù)額，特別是減少對農(nóng)田農(nóng)場的補(bǔ)貼，增加了對中小型屋頂光伏設(shè)施的激勵(lì)。根據(jù)修正案，德國對屋頂光伏系統(tǒng)的補(bǔ)貼和拆除農(nóng)田設(shè)施將從今年7月1日起減少13％，轉(zhuǎn)換補(bǔ)助金額將減少8％，其他地區(qū)將減少12％。從今年10月1日起，補(bǔ)貼總額將進(jìn)一步下降3％。同時(shí)，增加“自有消費(fèi)激勵(lì)措施”的法案鼓勵(lì)擁有不到500千瓦的屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)所有者的光伏發(fā)電。另據(jù)報(bào)道，德國在今年底還可能進(jìn)一步減少15％的補(bǔ)貼，未來德國光伏需求將受到連續(xù)補(bǔ)貼的影響，減少政策受到影響，還有待觀察。4.1.5太陽能光伏發(fā)電在日本日本對于太陽能這個(gè)清潔能源予以了足夠的重視。政府的多個(gè)部門表示將會在未來的幾年內(nèi)提高到現(xiàn)有水平的十倍以上。這種轉(zhuǎn)變看似是一種長期戰(zhàn)略，但其所帶來的成果確實(shí)具有長遠(yuǎn)價(jià)值的。且這種長遠(yuǎn)的見識也不是一種局限性的見識。預(yù)計(jì)在未來的幾十年內(nèi)，日本的太陽能利用及其發(fā)電量還要有很大程度和很多方面的提高。甚至是幾十倍之多。當(dāng)然對于這種發(fā)電量的提高，日本政府還提出會對太陽能能源的使用予以擴(kuò)大性質(zhì)的補(bǔ)助政策日本經(jīng)產(chǎn)省還計(jì)劃對其國內(nèi)的可再生能源發(fā)電實(shí)行全部收購制度。日本的這種計(jì)劃旨在擴(kuò)大生產(chǎn)，將這種政策貫徹并落實(shí)下去，以期達(dá)到最佳效果。日本政府表示，將不會局限于有太陽能發(fā)電，并指出將會在一定程度上擴(kuò)大發(fā)展的方面，將不同對象引導(dǎo)至太陽能發(fā)電的有利環(huán)境中去。這種突破是具有遠(yuǎn)大的發(fā)展意義的，也是將企業(yè)的利益擴(kuò)大化，對于企業(yè)的發(fā)展具有深遠(yuǎn)的意義?？傮w上來說，就是一種收購政策。重點(diǎn)便是將太陽能發(fā)電擴(kuò)展到其他可再生能源上。不同能源的收購也將在不同時(shí)期內(nèi)分別進(jìn)行。從這些便可以看出，一個(gè)國家對于一種能源所帶來的足夠重視。也有批次而得出結(jié)論，一種新能源的開發(fā)利用和普及離開不了一個(gè)國家對于這種能源的支持和補(bǔ)助。能源作為一個(gè)國家進(jìn)步的根本保障，早已上升至國家的層面，才足以被一個(gè)國家所高度重視。不論是美國，意大利，日本，英國，德國還是澳大利亞，當(dāng)然還有中國，都對新能源的開發(fā)和普及予以足夠的重視和關(guān)注。當(dāng)然，在未來很長時(shí)間內(nèi)，這種情況還可能會往更積極的方向發(fā)展。也只有擁有新能源，才能保證發(fā)展的前進(jìn)方向，才能保證發(fā)展的積極動(dòng)力，才能促使常規(guī)能源的改變，才能推進(jìn)改變，才能使人民的生活更加富足和充滿生機(jī)。這就是新能源普及的力量。不容小覷。4.2太陽能光伏發(fā)電在國內(nèi)對于中國來說，太陽能光伏的使用也是至關(guān)重要并受到足夠重視的。國家也對太陽能光伏提出了全新的政策支持。應(yīng)用現(xiàn)狀：2007年，中國光伏電池產(chǎn)量達(dá)到1000MW，成為僅次于日本的全球第二大光伏制造基地，但國內(nèi)光伏系統(tǒng)安裝量僅約20MW，光伏系統(tǒng)的累積裝機(jī)容量達(dá)100MW，相當(dāng)于世界當(dāng)年安裝量的0.5%和世界累計(jì)安裝量的0.8%。其中：農(nóng)村電氣化（包括道路照明）累計(jì)裝機(jī)容量41MW，通訊和工業(yè)應(yīng)用30MW，光伏產(chǎn)品（路燈、草坪燈、城市景觀、LED照明、交通信號等）22.7MW，并網(wǎng)光伏發(fā)電6.3MW。目前，我省已建成和在建、擬建的光伏并網(wǎng)項(xiàng)目包括省委大院10KW光伏照明系統(tǒng)工程、鎮(zhèn)江、丹陽的2個(gè)4KW的光伏并網(wǎng)系統(tǒng)、無錫國家工業(yè)設(shè)計(jì)園300KW光伏并網(wǎng)電站工程、無錫機(jī)場800KW屋頂光伏并網(wǎng)系統(tǒng)工程、尚德光伏研發(fā)中心大樓1000KW光伏建筑一體化（BIPV）光伏并網(wǎng)電站、無錫五星花園小區(qū)屋頂300KW光伏并網(wǎng)系統(tǒng)、蘇州國檢屋頂光伏電站等，目前這些項(xiàng)目尚未取得國家太陽能光伏電站上網(wǎng)電價(jià)的批復(fù)。我國太陽能光伏發(fā)電應(yīng)用的操作難點(diǎn)=1\*GB2⑴光伏并網(wǎng)的審批和操作程序復(fù)雜。=2\*GB2⑵缺少明確的光伏發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)。=3\*GB2⑶缺少可再生能源電力附加的具體使用辦法。=4\*GB2⑷沒有具體可行的財(cái)稅和金融扶持政策。=5\*GB2⑸電力公司在開拓可再生能源電力中的立場和責(zé)任不清晰。=6\*GB2⑹沒有可執(zhí)行的光伏并網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。=7\*GB2⑺各地區(qū)、行業(yè)、企業(yè)和個(gè)人使用可再生能源電力積極性不高。圖4-4中國的發(fā)展趨勢圖4.2.1太陽能光伏發(fā)電在我國的優(yōu)勢我國幅員遼闊，國土面積達(dá)960萬平方公里，太陽光所覆蓋的面積也相當(dāng)廣泛，北至黑龍江，南至曾母暗沙，西至西藏，新疆，可以這么說，我國的太陽能資源是相當(dāng)豐富的，且是具有很大開發(fā)潛力的。只要開發(fā)得當(dāng)，便可以得到意外的收獲和驚喜。這和我國的國土分布不無關(guān)系?？v觀我國國土，太陽能資源最為豐富的地區(qū)主要分布在較為偏遠(yuǎn)的地區(qū)。像是西藏，新疆地區(qū)，或是大西北地區(qū)，再或者是東北地區(qū)，還有較為南部的地區(qū)，像是廣東，云南，海南，由于處在的地理優(yōu)勢，所擁有的太陽能資源也是相當(dāng)可觀的價(jià)值存在。前面也提到過，發(fā)展太陽能資源的潛力是異常巨大的，在太陽能資源如此豐富的我國來說更是適合不過了。最主要的一點(diǎn)是，我國太陽能資源最為豐富的地區(qū)大部分處在西北地區(qū)的沙漠中，若是能在沙漠地區(qū)部署太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，將會收獲相當(dāng)可觀的電量存儲，能量是相當(dāng)巨大的。此外，在像是偏遠(yuǎn)地區(qū)部署太陽能光伏系統(tǒng)，還能夠大幅度地減少電量虧損和建造經(jīng)費(fèi)。由于還存在少數(shù)地區(qū)的人民缺少電量的使用，合理利用太陽能資源，不僅可以大規(guī)模供給電量，還能夠減少建