论光伏发电的现状和未来

论光伏发电的现状和未来
摘要：随着我国科学技术的不断发展，我国光伏发电技术逐渐步入正轨，同时
电能是其他能源不可替代的能源，且我国电能的需求量在逐渐增加，而传统的发
电能源燃料资源正在大幅度减少。

文章对我国太阳能光伏发电现状及发展前景进
行了分析。

关键词：太阳能；光伏发电；电能；发电能源；燃料资源
随着社会的不断发展，人口、资源和经济之间存在着越来越大的矛盾，这严
重制约了世界和谐发展的步伐，所以为了更好地解决社会发展过程中能源短缺的
问题，太阳能光伏技术的应用和开发为解决能源紧缺问题起到了非常重要的作用。

目前在对太阳能利用上，主要还是取暖和发电这两个方面，特别是在利用太阳能
发电上，其可以完全取代水能和火能的技术，成为新型、绿色的发电技术，确保
了能源的可持续利用和发展。

1 我国发展太阳能光伏发电的意义
1.1 发展的重要性
我国占地面积大、资源生产丰富，但是能源并不是开采不尽的，同时我国人
口众多，正处于发展时期，需要大量的能源作为物质支持，对此我国也是一个能
源消耗大国。

时至今日，我国仍以煤炭燃烧作为电能生产的主要形式，受到经济、技术、人才、环境、地理等方面的影响，并不能完全依靠可再生能源进行电能的
生产，且我国的煤炭的使用量达到几百亿吨，每年都以10%左右的速度增加，其
中世界和中国的主要常规能源储量的预测，如图1所示：
由此可以看出，可再生能源是未来人们的主要能源来源，而我国的能源消耗速度，占据
国家的首位，但同时我国又是发展大国，虽然大力的能源开发，但是并不能满足我国用电的
需求，这样下去，我们的国家环境发展会因为人们的肆意开采，而变得更加严重，对此发展
可再生能源的利用是非常有必要的。

据统计，太阳能辐射到地面的能量，可达到近80万千瓦，而光伏发电只会占用其地球表面的0.1%，那么每年就能得到5.6×109MW・h。

由此可以
看出，发展太阳能光伏发电是未来电力发展的主要趋势。

1.2 环保意义
雾霾、沙尘暴、温室效应等环境问题日益严重，同样也受到了世界的关注，但是真正采
取的措施却是少之又少，比起其环境问题带来的影响，我们还需要加大研究。

电能在生产的
过程中，会产生大量的CO2以及一些有毒性的气体，排放在空气中，不仅会破坏生态环境，
同时会加剧温室效应。

近年来，温室效应使其温度升高1℃～6℃、全球海平面会持续上升、
冰川消融、热带亚热带的干旱情况加重、台风增加等严重的后果，对此采取可持续发展政策
是尤为重要的，同时人们可以循环使用太阳能电池板，再利用系统材料，使其光伏能源的使用，有效地得到减少，使其光伏发电技术更加成熟和完善，从而更好地保护环境，为子孙后
代做出贡献。

2 太阳能简介
2.1 太阳能定义
太阳能主要是指太阳的热辐射能，是由太阳内部氢原子发生氢氦聚变而释放出的核能产
生的。

太阳能是取之不尽、用之不竭的可再生能源，且能源安全环保、能量巨大，其光伏发
电就是利用这一理想的能源展开的。

在我国的西藏地区，日辐射量可达到每平米7千瓦时，
且年日照时数超过2000小时。

我国与其他国家相比，凭借着广阔土地，具有一定的光伏发
电的优势，对此太阳能光伏发电是我国未来电力发展的主要研究对象，为我国和世界的环境
保护迈出了关键性的一步。

太阳能自身具备一定的普遍、无害、无污染、能源最大、长久的
优点，同时具有密度低、分散性、不稳定、效率低和成本高的缺点。

2.2 太阳能的利用
包括光热利用、发电利用、光化利用以及燃油利用，其中发电利用是我国未来能源发电
的主要形式。

转换的途径分为两种：第一种是光、热、电的转换形式，即利用指定的集热器，将太阳辐射产生的热能进行收集，并转换为蒸汽，使其蒸汽驱动气轮机带动发电；另一种是
光电转换的形式，是利用太阳能电池板装置，采用光生伏特效应原理，将其辐射转换为电能。

3 光伏发电概述
3.1 光伏发电原理
太阳能光伏发电的系统主要是由太阳能光伏电池组、电池控制器、蓄电池、直交流逆变
器组成，其中光伏电池的作用是光电转换、控制器的作用是对于光伏发电系统的过程控制、
蓄电池的作用是指用来储存光伏电池的电力、直交流逆变器的作用是用来交直流转换，将光
伏电池转换的电能输送到电网中。

其发电系统的分类，主要分为离网光伏蓄电系统、光伏并
网发电系统以及以上两种的混合系统。

3.2 光伏发电系统
发电是利用太阳能电池组件进行太阳能、电能转换的装置，太阳能电池组件是利用半导
体材料制成，实现流速和压力控制转换的装置，使用的原材料中，电池片可以充足的发电功率；白玻璃可以耐辐射，保证足够的透光率；EVA作为电池板的密封剂；TPT利用自身的反
射作用，提高系统的工作效率；铝合金边框具有一定抗机械冲击的能力。

4 我国太阳能光伏发电现状
4.1 我国太阳能的开发利用
我国太阳能利用方式主要包括太阳能光伏发电、太阳能热发电、太阳能热水器、太阳房、太阳能空调等利用方式。

我国是资源大国，太阳能占世界第二位，经过政府的高度重视和支持，我国相继下发了《推进全国太阳能热利用工作实施方案》等标准，节能环保、智能发展
等措施的实施使我国逐渐成为了世界上太阳能热利用的第一生产大国。

4.2 近年来我国太阳能发展趋势
经过多年的实践，我国太阳能资源的开发已经逐步进入到规模实用阶段，我国太阳能的
产业规模、光热产业居世界第一。

在2015年我国太阳能光热发电技术，已经实现了与火电
厂合作发电，同时电站的规模也在不断扩大，大型的太阳能光热发现也支持了海水淡化工程
的发展，并且分布式发电系统的建立有效地解决了偏远山区发电问题。

虽然我国已经具有了15WM的太阳能发电容量，为我国光伏产业的发展奠定了良好的发展基础，同时我国太阳能
光伏电池的应用，在西藏发展广泛，已经安装完了近100座的光伏电源，为西藏近7个县的
用户解决了用电难的问题，但是我国光伏发电的成本，还是远远高于煤电的成本，与此同时，太阳能光伏发电也有效地弥补了煤、核电发电存在的死角。

4.3 我国光伏发电存在的问题
4.3.1 发电成本高。

我国风力发电的总装机容量是光伏发电装机容量的20倍，同时光伏
发电的成本达到4元/kWh，是生物发电的7倍左右，是风能发电的6倍左右，是煤电车成本
的16倍左右。

但是在2014年，我国光伏发电的成本已经降到了1元/kWh，与常规发电成本
已经接近。

4.3.2 光伏规划不完善。

美国在1992年就建立了可再生能源的发电配额制，在财政、金
融方面制定了一定的优惠制度，同时市场推广标准规范
的提出，也有效地促进了美国可再生能源的市场化发展，但是我国的光伏产业，不仅没
有标准统一的国家光伏规划，同是也没有一个明确的光伏市场管理、培育和鼓励的政策，使
得我国的光伏市场在科学发展、材料、应用等方面的基础建设。

4.3.3 科技落后。

我国的光伏技术照比国外先进的国家，具有较大的差距，日本提出的新
刚光计划，使其成为了全球先进的光伏技术；而以色列由于政府的支持，加上与其他国家的
合作，使其具有强大的技术支撑；我国的光伏市场不仅技术落后，且政府重视的程度也远远
不够，当前的太阳能电池受到其原材料晶硅纯度的影响，使其仍然无法突破材料的瓶颈，导
致技术落后，成本增加。

5 我国光伏发电前景预测
5.1 我国政府的扶持力度
我国国务院表明会支持光伏产业走出困境，同时光伏发电补贴的出台、六大扶持政策的
利用、新能源基金的扩容、分布式光伏发电的政策以及《中共中央关于制定国民经济和社会
发展“九五”计划和2010年远景目标的建议》《1996～2010年新能源和可再生能源发展纲要》
等政策的提出，都有效地推动了我国光伏发电技术的发展。

同时政府不光有效地集中推动光
伏电站的发展，同时也积极地推动了太阳能屋顶电站技术的发展，对于电网起到了补充的作用。

5.2 技术研发方向
大容量、连续性以及高参数的太阳能光热发电目标，是我国光伏行业主要的技术研发方向。

要想实现发展目标，可以通过可再生能源十二五规划来将发电规模扩大，降低其光伏发
电的成本角度，来有效地提高其发电的规模；从加强光热发电运行温度、聚光度、转换效率
的角度，来有效地提高其运行的参数；从其储热性能的提升，来有效地实现其发电的连续性。

5.3 结合发展
未来可以将风力和太阳能光伏发电进行结合，使其综合利用对于其发电起到互补的作用；中小型风力发电以及风光互补新能源市场的发展也会有效地推动光伏产业的完善以及技术的
成熟。

同时将其光伏发电，与建筑相结合，使其形成光伏―建筑一体化的发展形式，其中德
国是最早实施太阳能屋顶计划的国家，对此德国的光伏发展技术仍然处于领先的位置。

6 结语
综上所述，通过对于我国太阳能光伏发电现状及发展前景分析，发现虽然我国是太阳能
利用第一大国，在很多的城市也纷纷地建设了相关的光伏发电电源，有效地为我国常规能源
发电产业进行了补充，但是我国的光伏发电产业受到我国经济、制度、技术等方面的影响，
与其他国外先进的国家相比仍有较大的差距。

随着我国政府的不断支持和重视以及光伏技术
的不断研究，我国的光伏产业会不断进步，从而逐渐缩小其发电成本以及国外先进国家的对
比差距。

参考文献：
[1]常永远.太阳能光伏技术的研究与发展[J].中国科技博览，2011
[2]马宁.太阳能光伏发电概述及发展前景[J].智能建筑电气技术，2011。