董瑩

摘要：隨著我國能源危機的加劇，環(huán)境污染形勢的日益嚴峻，太陽能光伏發(fā)電技術逐漸受到人們的關注。太陽能光伏發(fā)電技術具有環(huán)保、無污染、節(jié)約能源的優(yōu)勢，是促進我國可持續(xù)發(fā)展的關鍵。文章首先分析了光伏發(fā)電技術，然后闡述了發(fā)展光伏發(fā)電技術的必要性及其發(fā)展趨勢。

關鍵詞：光伏發(fā)電技術；必要性；太陽能；新能源；能源危機 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM914 文章編號：1009-2374（2016）32-0089-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.32.044

光伏發(fā)電技術是一種能夠利用可再生資源實現(xiàn)發(fā)電的技術。相比于傳統(tǒng)的燃料能源技術來說，更能夠減少我國環(huán)境污染，促進人與生態(tài)環(huán)境和諧相處。尤其是在市場經濟體制條件下，利用可再生的太陽能還能實現(xiàn)我國電力行業(yè)的長久發(fā)展，可見光伏發(fā)電技術對于緩解我國能源危機具有重要作用。

1 光伏發(fā)電技術

我國最早的光伏發(fā)電技術主要是晶體硅光伏發(fā)電，比較常用的晶體硅是單晶硅、多晶硅，后來材料逐漸發(fā)展為薄膜電池。薄膜電池產品包括非晶納米晶、微晶等。據(jù)有關數(shù)據(jù)顯示，單晶體太陽能電池的實驗室轉化率達到24%，商業(yè)量化生產效率達到17%。多晶體硅的實驗室轉化效率達到20%，而商業(yè)批量生產效率達到了16%。CdTe太陽能電池的最高效率達到了16%，商業(yè)化批量生產效率達到了10%。CIGS薄膜太陽電池的最高生產效率達到了19%，而商業(yè)化批量生產效率達到12%。薄膜電池發(fā)電隨雖然具有用量少的特點，但是相比于晶體硅其光電轉化率下降了一半。之后，隨著我國經濟的發(fā)展，光伏發(fā)電技術逐漸轉變?yōu)橐袁F(xiàn)代光學技術為核心的發(fā)電技術，其核心內容是聚光技術。所謂聚光就是指發(fā)電量與光強度成正比例關系。

另外，現(xiàn)代光學技術要求聚光必須均勻，而最新研發(fā)的光像自適應光學技術就是一種能夠實現(xiàn)均勻聚光、提高發(fā)電量的新型光學技術。我國是光伏發(fā)電量增長最快的國家，也是光伏發(fā)電技術應用最廣泛的國家之一。在今后的發(fā)展中，我國將會由傳統(tǒng)的獨立發(fā)電系統(tǒng)轉向并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)、城市屋頂發(fā)電系統(tǒng)等，可見我國光伏發(fā)電技術的應用市場是非常大的。除此之外，我國還出臺了相關政策，以支持我國光伏發(fā)電技術的發(fā)展。據(jù)調查顯示，我國到2030年光伏裝機容量將達1億千瓦，年發(fā)電量可達1300億千瓦時。其發(fā)電量相當于30多個煤電廠的發(fā)電量。

2 發(fā)展光伏發(fā)電技術的必要性

2.1 保護環(huán)境

無論火力發(fā)電，還是水力發(fā)電，都需要消耗能源，且容易產生大氣污染廢棄物。而太陽能光伏發(fā)電技術與其他能源材料最大的不同之處在于在發(fā)電過程中，產生的CO2量很少。眾所周知，CO2是導致溫室效應的根源，這樣通過利用光伏發(fā)電技術就能夠緩解氣候變化。

據(jù)有關數(shù)據(jù)顯示，自2007年以來，過去幾年是溫度最高的年份；我國南北半球的冰川和積雪正在融合；最嚴重的全球干旱地區(qū)增多?？梢姡l(fā)展光伏發(fā)電技術是非常必要的。我國最早利用光伏發(fā)電技術是在20世紀70年代，其用途主要包括人造衛(wèi)星、海盜燈塔等。到20世紀90年代，光伏發(fā)電技術的應用范圍逐漸擴大，能夠應用在手表、計數(shù)器、交通標志等方面，但是仍無法普遍應用在民用電器中，到近年來我國大力發(fā)展光伏發(fā)電技術已卓見成效。最早利用光伏發(fā)電技術發(fā)電的是西藏雙湖光伏電站以及麗江光伏電站。作為可再生的太陽能，利用光伏發(fā)電技術實現(xiàn)發(fā)電，不僅能夠緩解石油、煤炭等能源危機，還能減少環(huán)境污染廢棄物的產生。據(jù)調查顯示：一個中國普通家庭，一個月大約300度電，這300度電按一年來算，相當于要燒1.44噸煤，排放2.85噸的二氧化碳。如果利用光伏發(fā)電技術降低煤炭的使用量，也就是每個家庭能夠減少3噸二氧化碳排放量。

2.2 拓寬經濟領域

光伏發(fā)電技術促進了我國太陽能發(fā)電行業(yè)的發(fā)展，同時也促進其衍生行業(yè)的發(fā)展。通過光伏發(fā)電技術能夠有效調整我國發(fā)電行業(yè)的產業(yè)結構，并實現(xiàn)國家資源條件的合理利用，同時對于我國經濟的發(fā)展也具有很重要的作用。實踐證明，我國太陽能光伏發(fā)電行業(yè)還有效拉動了其他行業(yè)的經濟增長，如家庭燈具電源行業(yè)、交通行業(yè)、與汽車配套相關的太陽能汽車/電動車、電池充電設備、汽車空調、換氣扇、冷飲箱等。

據(jù)調查顯示光伏電站項目的開發(fā)和建設，可促進地區(qū)相關產業(yè)，如建材、交通運輸業(yè)的大力發(fā)展，對擴大就業(yè)和發(fā)展第三產業(yè)將起到顯著作用。例如太陽能光伏發(fā)電技術促進了綠色照明行業(yè)的發(fā)展，其中有關綠色照明系統(tǒng)的太陽能電池板、蓄電池、節(jié)能燈具等都是主要產品。而且綠色照明系統(tǒng)還被廣泛應用于建筑行業(yè)中，如路燈等?？梢姽夥l(fā)電技術不僅影響了我國市場經濟體制，還推動了我國經濟的發(fā)展。

另外，太陽能光伏發(fā)電技術還能降低發(fā)電項目投資成本，如目前常規(guī)火電的造價大約每千瓦5000元，而太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的每千瓦造價約10000元。與此同時，常規(guī)火電的年有效發(fā)電時間多在6000小時以上，而太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的有效發(fā)電時間僅2000小時，可見太陽能光伏發(fā)電的效率是非常高的。

2.3 緩解能源危機

顯然我國太陽能光伏發(fā)電技術的發(fā)展，為我國使用可再生太陽能提供了可能。尤其是減少了煤礦資源的損耗，不僅保證了我國生態(tài)平衡，還實現(xiàn)了社會經濟的可持續(xù)發(fā)展。

據(jù)數(shù)據(jù)顯示：一個裝機容量為10MWp，首年發(fā)電量為1891.7萬度電的光伏電站，首年節(jié)約標準煤6621噸，減排CO2為17214噸，整個光伏電站壽命周期內共節(jié)約標準煤150567噸，總減排CO2為391473噸。如果我國大面積普及光伏發(fā)電站之后，相信我國煤炭資源使用量將會大大減少。如果光伏發(fā)電進入民用發(fā)電行業(yè)，不僅能夠大幅度緩解我國資源短缺問題，還能夠實現(xiàn)生態(tài)平衡。如某發(fā)電站的光伏發(fā)電項目主要是在上層鋪設光伏發(fā)電面板用于太陽能發(fā)電、下層鋪設用于水產養(yǎng)殖的新型光伏系統(tǒng)工程。實踐證明：2016年上半年，已發(fā)電1408.25萬千瓦時，節(jié)約標準煤5600噸，有效減少了煤炭資源的使用量，而且提高了發(fā)電站的效率，更重要的上下層的綜合利用，減少了資源浪費。

3 我國光伏發(fā)電技術的未來發(fā)展趨勢

太陽能光伏發(fā)電技術的優(yōu)越性使其逐漸成為能源使用的重要途徑。而光伏發(fā)電技術的發(fā)展不僅使太陽能代替了傳統(tǒng)能源，還使太陽能逐漸成為能源消耗的主體。據(jù)有關數(shù)據(jù)顯示，截至2030年，可再生能源的消耗將會占到能源消耗比例的30%，截至2040年，將會上升到50%。到21世紀末，可再生能源消耗會成為主要的能源消耗方式?？梢娞柲芄夥l(fā)電技術對于我國可再生能源的發(fā)展具有很重要的作用，同時從中也看出了光伏發(fā)電技術創(chuàng)新的重要性。

另外，我國也將會大力推動太陽能光伏發(fā)電技術的發(fā)展，加快我國經濟增長，并減輕我國能源危機問題。據(jù)《可再生能源中期發(fā)展規(guī)劃》指出，截至2020年，我國的太陽能發(fā)電量會達到60億千瓦。簡單地說，太陽能光伏發(fā)電產業(yè)將會成為我國主流行業(yè)。

4 結語

綜上所述，光伏發(fā)電是一種能夠實現(xiàn)我國可持續(xù)發(fā)展的新型發(fā)電技術。在資源短缺和環(huán)境問題日益嚴重的當下，大力發(fā)展光伏發(fā)電技術是十分重要的。因而，國家以及企業(yè)應該通力配合，開拓太陽能光伏發(fā)電市場，創(chuàng)新光伏發(fā)電技術，從而促進我國電力行業(yè)的發(fā)展，并進一步推動我國經濟的發(fā)展。

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（責任編輯：王 波）