光伏发电技术专业
光伏发电技术专业介绍
在国际上,光伏发电技术的研究已有100多年的历史。这一能源高端产品已经成熟。我国于1958年开始研究太阳电池,1971年首次成功地应用于我国发射的东方红二号卫星上。1973年开始将太阳电池用于地面。2002年,国家有关部门启动“送电到乡工程”,在西部七省区的近800个无电乡所在地安装 光伏电站,该项目拉动了我国光伏工业快速发展。截止到2004年底,我国太阳电池的累计装机已经达到6.5万千瓦。
光伏发电是根据 光生伏特效应原理,利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能。不论是独立使用还是 并网发电,光伏发电系统主要由 太阳能电池板(组件)、控制器和 逆变器三大部分组成,它们主要由电子元器件构成,不涉及机械部件,所以,光伏发电设备极为精炼,可靠稳定寿命长、安装维护简便。理论上讲,光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合,上至航天器,下至家用电源,大到兆瓦级电站,小到玩具,光伏电源无处不在。 太阳能光伏发电的最基本元件是太阳能电池(片),有 单晶硅、 多晶硅、 非晶硅和铜铟镓硒薄膜电池等。
发展历史
第一代、第二代光伏发电技术都是用半导体技术。
第一代指的是晶体硅光伏发电,分为单晶硅和多晶硅,用得非常普遍,我们国家在这个市场占有很大份额。
第二代指的是品种繁多的薄膜电池,优点是材料用量少,最大的缺点是光电转化率只有晶体硅的一半。主要品种有:非晶、纳米晶、微晶等硅薄膜;铜铟镓硒组成的薄膜;碲化镉薄膜;铜锌硒硫锡组成的薄膜;新出来的一个品种,是砷化镓薄膜电池。
第三代光伏发电技术,核心是引入了现代光学技术,从半导体技术转向了现代光学技术,核心技术是聚光。根据爱因斯坦的光电定律,发电量和光的强度成正比,聚光可以多发电。关键是要非常均匀地聚光,因为如果不均匀的话,设备会按照最弱的部分来发电。均匀聚光,是近几年发展起来的新技术,叫无光像自适应光学,技术含量非常高。通过这样的聚光,可以大大提高电池的转化率。
产业发展
近几年国际上光伏发电快速发展,2007年全球太阳能新装容量达2826MWp,其中德国约占47%,西班牙约占23%, 日本约占8%,美国约占8%。2007年,在太阳能光电产业链中有大量的投资集中到新产能的提升上。除此之外,太阳能光电企业在2007年间的贷款融资金额增长了近100亿美元,使得该产业规模不断扩大。虽然受金融危机影响, 德国、 西班牙对太阳能光伏发电的扶持力度有所降低,但其它国家的政策扶持力度却在逐年加大。日本政府2008年11月发布了“太阳能发电普及行动计划”,确定太阳能发电量到2030年的发展目标是要达到2005年的40倍,并在3-5年后,将太阳能电池系统的价格降至一半左右。2009年还专门安排30亿日元的补助金,专项鼓励太阳能蓄电池的技术开发。2008年9月16日, 美国参议院通过了一揽子减税计划,其中将光伏行业的减税政策(ITC)续延2-6年。
中国太阳能资源非常丰富,理论储量达每年17000亿吨标准煤。太阳能资源开发利用的潜力非常广阔。中国光伏发电产业于20世纪70年代起步,90年代中期进入稳步发展时期。太阳电池及组件产量逐年稳步增加。经过30多年的努力,已迎来了快速发展的新阶段。在“光明工程”先导项目和“送电到乡”工程等国家项目及世界光伏市场的有力拉动下,中国光伏发电产业迅猛发展。
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