什么是太陽能光伏技術(shù)
是太陽能光伏技術(shù)說的簡單一點就是把太陽能轉(zhuǎn)化為我們?nèi)粘I羁捎媚芰康募夹g(shù)。眾所周之,太陽每天都能無限供應(yīng)龐大的能量,在現(xiàn)今能量日趨短缺的情況下,如果把它利用,那么即使是很小的一部份,實際上比整個世界目前現(xiàn)有的發(fā)電能力還大十萬倍!目前全世界尤其是工業(yè)發(fā)達國家開始感到能量短缺,因此,人們開始求助于太陽能,以解決能源危機。
太陽能是一種輻射能,現(xiàn)在利用最大的就是太陽能轉(zhuǎn)化為電能,如何才能將太陽能轉(zhuǎn)化為我們所需要的能量?那么就必須利用能量轉(zhuǎn)換器才能轉(zhuǎn)換成為電能。太陽光線中的能量被半導(dǎo)體器件的電子獲得,于是就產(chǎn)生了電能。將光能轉(zhuǎn)化為電能的過程,我們叫光伏效應(yīng)。這種把光能轉(zhuǎn)換成為電能的能量轉(zhuǎn)換器,就是我們現(xiàn)在正在使用的太陽能電池。
太陽能電池
太陽能電池是由半導(dǎo)體組成,主要材料是“硅”。太陽能電池在受到陽光的照射后,將光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?,一般光能的利用率?0-20%之間,光線越強,所產(chǎn)生的電能就會越多。太陽能的研發(fā)人員發(fā)現(xiàn),在太陽能板的上面蒙一層可防止反光的膜,使太能板呈紫色,可以更好的轉(zhuǎn)換太陽光線。太陽能電池的工作原理是利用半導(dǎo)體PN結(jié)的光生伏打效就,光物體受到光照時,物體內(nèi)的電荷分布狀態(tài)就會發(fā)生變化,從面產(chǎn)生電動勢和電流;當太陽光照在PN結(jié)時,PN結(jié)二邊就會出現(xiàn)電壓,這種現(xiàn)象就叫“光生伏打效應(yīng)”?,F(xiàn)今,太陽能電池的使用是越來越多。但太陽能的利用還存在巨大的發(fā)展空間,很多國家正在研發(fā)它在能源方面的作用。
太陽電池是一對光有響應(yīng)并能將光能轉(zhuǎn)換成電力的器件。能產(chǎn)生光伏效應(yīng)的材料有許多種,如:單晶硅,多晶硅,非晶硅,砷化鎵,硒銦銅等。它們的發(fā)電原理基本相同,現(xiàn)以晶體為例描述光發(fā)電過程。P型晶體硅經(jīng)過摻雜磷可得N型硅,形成P-N結(jié)。 當光線照射太陽電池表面時,一部分光子被硅材料吸收;光子的能量傳遞給了硅原子,使電子發(fā)生了越遷,成為自由電子在P-N結(jié)兩側(cè)集聚形成了電位差,當外部接通電路時,在該電壓的作用下,將會有電流流過外部電路產(chǎn)生一定的輸出功率。這個過程的的實質(zhì)是:光子能量轉(zhuǎn)換成電能的過程。
太陽能光伏發(fā)電
太陽能光伏發(fā)電是利用了光生伏打效應(yīng),利用太陽電池將太陽光能直接轉(zhuǎn)化為我們所需要的電能。它們主要由電子元器件構(gòu)成,不涉及機械部件,所以,光伏發(fā)電設(shè)備極為精煉,可靠穩(wěn)定壽命長、安裝維護簡便。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,光伏電源可以無處不在。通常民間所說的太陽能發(fā)電往往指的就是太陽能光伏發(fā)電,簡稱光電。 目前,光伏發(fā)電主要應(yīng)用在以下三大主面:
1、主要為無電地區(qū)居民生活生產(chǎn)提供電力,另外還包括一些移動電源和備用電源;
2、太陽能的電子產(chǎn)品,包括:太陽能充電器、太陽能路燈和太陽能草地廠各種燈具等;
3、并網(wǎng)發(fā)電,所謂并網(wǎng)發(fā)電就是指太陽能發(fā)電站,通過太陽能發(fā)電站產(chǎn)生的電能合并到各電網(wǎng),提供日常生活、工作所需的電能。(在發(fā)達國家已開始使用,中國還沒起步)
中國在太陽能發(fā)電起步較慢,最高開始是在西藏,西藏是全國太陽能資源最豐富的地區(qū),直接輻射占全年總輻射比例為56%至88%,全年日照時數(shù)高達3400小時。西藏擁有豐富的太陽能資源,目前共建有縣級和鄉(xiāng)級光伏電站近400座,總?cè)萘拷?000千瓦。
中國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景
面對資源枯竭,人類已經(jīng)意識到它的嚴重性,許多國家開始從節(jié)約能源,保護環(huán)境入手試圖解決能源危機,但卻無法改變現(xiàn)有礦物資源的儲量有限性及使用后對環(huán)境的污染性這兩個不爭的事實,而只能在一定程度上對危機進行緩解。解決能源危機的根本途徑也是最終途徑就是尋找一種可再生的清潔型新能源。這樣,太陽能光伏行業(yè)就誕生了。隨著原油價格的不斷上漲以及環(huán)境氣候問題的倍受關(guān)注,各國政府尤其是發(fā)達國家日益重視太陽能行業(yè)的發(fā)展,在政策的大力支持下,光伏產(chǎn)業(yè)贏來了行業(yè)發(fā)展的高峰期?,F(xiàn)今世界上光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展最快的是:德國、日本和美國。
由于全球太陽能市場還存在供給過剩的可能,相關(guān)國家因此可能會發(fā)起貿(mào)易保護。而我國目前95%以上的光伏產(chǎn)品主要用于出口,因此行業(yè)前景仍不容樂觀。中國太陽電池組件的廠家生產(chǎn)規(guī)模小,基礎(chǔ)設(shè)施和生產(chǎn)設(shè)備落后,產(chǎn)品質(zhì)量總體水平比國外產(chǎn)品低。光伏組件生產(chǎn)成本比國外高出約20%。成本高是當前制約光伏發(fā)電影響市場的快速發(fā)展發(fā)展的關(guān)鍵原因。
2010年光伏產(chǎn)業(yè)全球營收大幅增幅。同時光伏企業(yè)在過去的12個月中成功的募集到了超過100億美金的股票與債券。
2010年,全球前五大光伏市場國家為德國、意大利、捷克共和國、日本與美國,這五個國家占據(jù)了全球80%的需求。歐洲區(qū)域前三大光伏市場國家依序為德國、意大利與捷克共和國。
2010年日本與美國市場的增長非常迅速,年成長分別達到101%與96%??傮w來說,2010年超過100個國家為光伏產(chǎn)業(yè)需求的迅猛增長做出了貢獻。
在歐洲的主要市場,光伏產(chǎn)業(yè)目前進入了一個政策緊縮的階段,補貼削減的速度要遠遠大于成本下降的速度。未來兩年當一些重要市場規(guī)模縮小的時候,美國,加拿大,中國與日本這些主要的區(qū)域仍然有增長的潛力。
我國幅員遼闊,地理環(huán)境復(fù)雜,尤其西藏、新疆、內(nèi)蒙古、云南、貴州和四川等地處偏遠和荒漠地帶,太陽能資源豐富,利用太陽能光伏產(chǎn)品解決當?shù)氐挠秒婋y問題應(yīng)是最佳選擇之一。
2010年開始,由財政部、科技部、住建部、國家能源局聯(lián)合發(fā)布文件,對“金太陽示范工程和太陽能光電建筑應(yīng)用示范工程”的有關(guān)政策進行了大幅調(diào)整,涉及設(shè)備招標、項目調(diào)整、補貼標準、項目并網(wǎng)等多個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
2010年新增了272MW的項目。此外,宣布在全國建立13個光伏發(fā)電集中應(yīng)用示范園區(qū),以此為依托推動中國光伏產(chǎn)業(yè)的的應(yīng)用。并公開表示力爭2012年以后每年國內(nèi)應(yīng)用規(guī)模不低于1000MW。
綜上所述,光伏產(chǎn)業(yè)的90%是政策市場,目前光伏產(chǎn)業(yè)還不是完全是市場經(jīng)濟,主要還是看政府行為,一個國家市場一旦平衡,首先支持的肯定是本國的經(jīng)濟。中國在這些年間,也不斷加大了對太陽能的投入(太陽能路燈、發(fā)電站等等)所以,對于中國光伏行業(yè)來說,必須發(fā)展自己在本國的市場。
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