光伏发电应用分析

(整期优先)网络出版时间:2017-12-22
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光伏发电应用分析

姚凯旋

(中国能源建设集团云南省电力设计院有限公司云南昆明650000)

摘要:环境与能源是当今社会的发展主题,特别最近几年,越来越多的城市出现了不同程度的雾霾天气,环境问题在社会经发展中显得愈发的突出了,逼得人们不得不越来越多的重视、关注环保问题,所以利用、开发新型、环保、绿色能源就理所当然的成为最迫切的愿望。太阳能的优点有很多,数不胜数,不过人们尤为关注的有:绿色环保、清洁无污染,而且最为重要的是,它的无消耗、可再生,所以光伏发电越来越为世界各国所青睐有加。本文对于太阳能光伏发电在世界范围的技术发展水平、及其应用情况进行了大概了解与分析,并顺便指出了在我国,光伏发电技术未来可能出现的发展与应用方向,如景观灯、边远地区离网供电、LED照明、城市并网光伏发电等。希望为光伏发电以后的应用提供有用参考。

关键词:光伏发电;能源;应用

1.前言

社会发展需要有一定的原动力,而这个原动力就是能源,一旦发生能源供应短缺,社会的经济的发展将直接受到极为严重的影响,所以,能源问题就当之无愧的成为了困扰目前世界各国的头号难题。我国当下的能源主要是天然气、煤炭、石油等,这些都是储存型、不可再生的能源,同时在对煤炭和石油的利用、开发过程中,还要造成对环境的严重污染。所以环境污染与能源枯竭问题是目前而言对社会影响最为严重的两大主题,开发、利用新型的、洁净的、绿化能源是世界各国共同的关注点。各个国家的科研人员都在对核能、太阳能、风能、潮汐能以及地热能等能源展开深入、广泛的研究,而且迄今为止,一些新的能源在我们的生活中已经被逐步广泛地应用。世界各国都因为能源的紧缺,而倡导追求新的“环保、绿色、高效”的能源,都在对于这个可再生、可无限利用的太阳能的利用与开发,作为重要研究对象。我国的太阳能资源属于十分丰富的,60%的区域平均日照时间每年超过两千小时,其总能量约平均为5.87×10的三次方兆焦/立方米。当前科技界主要利用太阳能的方式就唯有光伏发电,而实现光伏发电技术所使用的电池板,其主要原料采用的就是晶体硅,目前在我国,硅材料的储存资源是极为丰富的,这一点也是我国在应在用太阳能方面的物质保障。

2.发达国家的应用现状

最初是美国在1954年,由Pearson等三位科学家成功研制出了第一枚单晶硅太阳能电池,,而且是可以正常投入使用的,这一天开始世界上就诞生了这种可以把太阳能直接转换成电能的实用性光伏发电技术。1974年日本开始以国家名义施行“Sunshine计划”,紧接着其他各国也以国家力量开始积极的计划、开发、研究利用太阳能发电技术。到了八十年代后期,出现了更多种类的太阳能电池,而且它的应用领域也在不断被拓宽,到了上个世纪的九十年代,光伏发电更是获得了突飞猛进的发展。太阳能电池的组件增长率,近十年来其年平均为32%,近五年甚至达到了平均45%。截止到2011年,全世界光伏市场,新增了47GW的装机容量,而累计起来,居然有188.8GW的装机容量。如今全世界光伏市场的正在悄悄的发生着变化,日本、中国、美国的光伏市场,都在快速的升温,而英国等新兴市场也在快速的崛起,这些都会成为接下来几年光伏市场的亮点。光伏技术的进步推动着光伏市场的细分化程度不断进行升高,除分布式、地面电站等传统的应用类型光伏发电外,民用产品与光伏技术的结合应用也展现出了新的活力。

3.我国光伏发电应用分析

3.1我国光伏发电应用现状

我国的光伏项目与其他发达国家相比,起步相对要晚一些,在1958年才开始光伏电池的研究,直到1971年才首次在科研卫星上应用太阳能电池。六十年代后,国家开始注重开发、利用新能源,才令我国的光伏发电技术与成本得到提高了和改善。2007年我国的光伏电池产量居世界第一,占世界总量的27.2%。然而我们国家光伏产业的发展水平却不敢恭维,我国当年只有20MW的装机容量。而且因为光伏发电的成本相对稍高,我国通常都是在某些商业示范区或由政府投资才能采用光伏发电,眼下,光伏产品在我国往往都应用在市政工程上,如路灯与小区灯、太阳能景观灯与交通指示灯以及光伏幕墙等。近期由于投资力度的加大,光伏发电技术取得了巨大的进展,其发电技术大幅度提高,成本也有降低了很多。同时政府还实施了“光明工程”计划,以促使光伏产业的进一步发展,到2010年为止,新增了400MW的装机量,而且安置国家发改委的预算估计,等到2020年,就可以完成50GW的装机容量,另一方面,为保障光伏发电技术的持续发展,政府还会推出电价分摊与加大资金补贴等方法。2011年,国家发改委标定了光伏发电的电价,对光伏发电产业的发展得到了规范化管理。

3.2未来我国光伏发电应用趋势

“十二五”规划中明确指出:接下来,我国的太阳能光伏发电产业的发展重点,就是要在一定期限内,设计并建设出大量的、分布式的光伏发电系统,具体的建设地点,安排在我国的中东部,预计达到的总装机容量,将会高达1000万kW。而且在2012年的时候,国家电网还公布了一个信息,自当年的11月1日起,主只是不到6MW的分布式发电项目,都可以不大于10kW的低等级电压免费并入电网,使用光伏发电项目的产出电量可供自用,而且多余的电量电网还可以回收,这意味着原本的用户现在可以变成供电商。由于政府在政策、法规方面给予了大力的支持,国内目前的光伏企业已逐渐成熟起来。国家政府部门还可以采取以下措施来激励、促进太阳能光伏发电产业的发展,从而提高我国光伏产品的国际竞争性:一、制定相应计划,对其从科研、生产到推广与应用全过程施行科学、合理的管理控制;二、为太阳能项目制定合理适用的补贴政策并建立完善专项资金制度。比如依据产品产量提供贴息性贷款、进行投资或直接补贴等;第三、加强科研机构、生产企业和与其他国际企业的合作,不断引进新技术;第四、加大光伏技术的应用范围,增加科研项目的资金投入,研发出具有自主产权的新产品、新技术;第五、对光伏发电的并网工程广加应用,争取早日由户用系统过渡到并网应用系统;第六、制定合理的比例、步骤与时间表,让光伏发电可以按部就班的取代常规能源。

4结束语

政府施行的阳光计划、屋顶计划、补贴政策、各种减免税政策以及日趋成熟的环保电力价格,都是促进光伏产业的有利因素,为我国实现能源绿色化做出了巨大的贡献。本文的内容主要是介绍了全世界范围内,光伏发电技术的开发与应用情况,同时结合了我们国家的光伏发电技术发展状况,以及其目前在国内应用情况,对于光伏发电技术接下来在我国可能的发展方向做出预估:第一、城市并网光伏发电;第二、景观灯、LED照明等商业应用;第三、边远地区离网供电;第四、荒漠和海岛地区的供电。为了在世界市场上提高我国光伏产品的竞争力,政府需要制定更加强力的政策、法规,对我国的光伏产业予以激励、支持、整合、发展。

参考文献:

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