光伏光热对比

太阳能光伏发电和光热技术的发展与利用

徐宏超

石家庄铁道大学数理系0802班

摘要：从长远来看，可再生能源将是未来人类的主要能源来源，因此世界上多数发达国家和部分发展中国家都十分重视可再生能源对未来能源供应的重要作用。在可再生能源中，光热与光伏发电发展很快,世界各国都把太阳能光伏光热发电的商业化开发和利用作为重要的发展方向。那么，我就两种技术的前景和优缺点做以简答对比：

关键词：太阳能；光伏发电；光热利用；优缺点；现状；趋势；

前言：太阳能作为清洁的可再生能源，越来越受到人们的重视，应用领域也越来越广泛。太阳能的利用是开发新能源与可再生能源的重要内容。我国是太阳能资源十分丰富的国家，多年来太阳能利用技术得到了初步的宣传和推广，相信不久我国就可以普及这些清洁能源技术。太阳能利用包括了太阳能光热转换和光电转换两大领域；太阳能光热领域具体有太阳热水器、太阳灶、太阳房、太阳能干燥、太阳能温室、太阳能制冷与空调、太阳能热发电，光伏领域为光伏发电系统等。

中国发展太阳能产业的现状不容乐观，虽有优势，但也存在发展太阳能光伏技术和光热技术的瓶颈和局限。

首先，对于光伏发电，其优点有目共睹：中国有很好的太阳能资源，有足够的建筑屋顶和荒漠资源，具有大规模发展光伏发电的条件；光伏将在中国未来的电力供应中扮演重要角色，在我国政策的支持下，预计中国光伏工业将以每年不低于40％的速度增长。

同样，缺点也是客观存在的：1、目前中国光伏工业和光伏市场发展很快，但存在“头小尾大”不平衡的问题，不解决高纯多晶硅原材料和硅片生产的问题，中国光伏工业的发展就会受到限制；2、中国光伏工业发展的关键在于政策。如果中国的“可再生能源促进法”得以实施，仿效德国的成功经验，中国光伏事业发展的资金障碍是可以消除的。3、在技术方面，最大的技术瓶颈是太阳能电池组件的光电转换效率难以提高，最普遍的材料如晶体硅电池板阵列，效率在16－18％左右。作为整个发电系统的基础，光能的利用效率必然成为技术的攻关难题。4、同时成本的居高不下也大大限制了发展，这已然成为光伏发电行业的首要问题，太阳能发电的初期投资还是比较大的，虽然后期的投资会少甚至可以忽

略。但是一块小小的电池板价格上千在中国还是不易被大家接受的。欧洲的光伏屋顶工程虽然很值得推崇，但是在我国实现还是一个长远的战略目标。任何先进的技术，进入商业使用的必要条件是价格能为市场所接受。如果使用成本太高，再好的技术必将只能停留在试验室中或者示范工程阶段。

在此同时还有一个社会比较关注的热点问题，就是太阳能电池板的维护。在户外放置的电池板容易受自然因素的影响，比如风沙覆盖板面，就会大大降低发电效率。同时电池板比较脆弱，所以一旦有物理伤害，损失会比较大。

光热利用的发展也是非常迅速，而且发展的形式亦是多种多样。主要有太阳能热发电技术；太阳能热利用建筑一体化；太阳能供暖技术；太阳能热水系统；太阳能制冷技术；其它太阳能的热利用技术等。

太阳能热利用的优点和光伏利用差不多，就是中国有很好的太阳能资源；我国政策的大力支持，高速的增长模式等。同时太阳能热利用在我国发展非常早，而且推广工作非常到位，使得我国太阳能光热利用的发展根基雄厚，前景非常好。现在我国大部分家庭都在用太阳能热水器，这成为光热利用较光伏应用的优势之处。光热发电突出的优势就在于原材料清洁便宜、生产过程中能耗小、污染少,在技术允许的情况下,光热发电未来潜力很大，光热发电更方便和目前国内的电网对接，因为其发电原理和火力发电的原理相似，未来将是火电的最佳替代对象。

但是同时他的劣势之处也是很明显的，太阳能是一种能流密度很低的能源，受季节、地点和气候等多种因素影响而不能维持常量，且用于太阳能转换的设备投资较高，其技术尚需进一步完善。在太阳能光热发电领域显现出这些劣势，若要提高太阳能光热发电的经济效益，就必须提高热机效率和规模大型化。至于光热建筑一体化问题，目前除太阳能热水器和温室大棚的利用比较普及和成熟外，主、被动太阳房，太阳能发电和太阳能制冷等技术尚处于示范性实验阶段，距离大规模推广应用，走进百姓日常生活还有相当大的距离，近期内尚无法取代常规能源的主导地位。太阳能热利用技术处于发展和创新的阶段，新技术、新方法和新产品不断推出，目前主要有太阳灶、太阳池、太阳炉、太阳能干燥器和太阳能海水淡化系统等，但是这些技术并不成熟，不能形成大规模的产业化，成本限制也是非常明显，大都处于实验室阶段。

结语：太阳能以其独具的优势，其开发利用必将在21世纪得到长足的发展，并终将在世界能源结构转移中担纲重任，成为21世纪后期的主导能源。这些问题正是我的专业研究方向，我们势必会投身于低碳经济和开发可再生能源的洪流中。