劉亞飛 王 斐

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對(duì)光伏發(fā)電的現(xiàn)狀及發(fā)展研究

劉亞飛 王 斐

（中國(guó)電建集團(tuán)昆明勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司 云南 昆明 650051）

傳統(tǒng)的發(fā)電方法，不僅浪費(fèi)資源，在發(fā)電的過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生很多有害物質(zhì)，對(duì)人的身體和社會(huì)環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面的影響，所以各個(gè)國(guó)家都在積極尋找新的發(fā)電方式，現(xiàn)階段比較先進(jìn)的方法就是光伏發(fā)電，在新能源發(fā)展的過(guò)程中采取太陽(yáng)能光伏發(fā)電已經(jīng)成為當(dāng)前發(fā)展的必然趨勢(shì)，太陽(yáng)能光伏發(fā)電作為一種清潔又環(huán)保的綠色能源，是未來(lái)能源結(jié)構(gòu)的重要基礎(chǔ)。

光伏發(fā)電；現(xiàn)狀發(fā)展

1 光伏發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 宏觀分析

我國(guó)“十三五”將是太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，堅(jiān)持做到產(chǎn)業(yè)升級(jí)、降低成本、擴(kuò)大應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)不依賴國(guó)家補(bǔ)貼的市場(chǎng)化自我持續(xù)發(fā)展，成為實(shí)現(xiàn)2020年和2030年非化石能源分別占一次能源消費(fèi)比重15%和20%目標(biāo)的重要力量；太陽(yáng)能作為一種永久性資源，帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益是無(wú)可估量的，和火力發(fā)電、水力發(fā)電、核能發(fā)電等發(fā)電方式不同，光伏發(fā)電依托太陽(yáng)能得天獨(dú)厚的自然存在，幾乎不耗費(fèi)任何經(jīng)濟(jì)成本，不需要燃料，無(wú)氣體排放，屬于“綠色”產(chǎn)業(yè)，是無(wú)污染、更安全、壽命長(zhǎng)、維修方便、取之不盡的資源，二十一世紀(jì)以來(lái)被認(rèn)為是重要的新能源，從1954年首次研制成功了實(shí)用的單晶硅太陽(yáng)能電池，從此誕生了將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能的實(shí)用光伏發(fā)電技術(shù)，隨后太陽(yáng)能電池的種類不斷增多，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，光伏發(fā)電迅速發(fā)展。

1.2 數(shù)據(jù)分析

第一，中國(guó)太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)大部分是多晶硅材料，鑄錠，拉單晶，電池，封裝，平衡元件，系統(tǒng)集成，形成了完整的鏈條，中國(guó)也是全球光伏發(fā)電安裝量增長(zhǎng)最快的國(guó)家，截至2016年我國(guó)新增裝機(jī)34.54萬(wàn)KW，累計(jì)裝機(jī)77.42萬(wàn)KW；分布式光伏累計(jì)裝機(jī)10萬(wàn)KW，為10.32萬(wàn)KW，2016年光伏發(fā)電量為662億度電，占全國(guó)發(fā)電量的1%，其中西北地區(qū)占比28%；山東3.22萬(wàn)KW成為新增裝機(jī)量最大省份；分布式光伏新增裝機(jī)與2015年相比增長(zhǎng)200%，浙江以860萬(wàn)KW排名第一，其次為山東和江蘇。

第二，截止到2016年第一季度，我國(guó)新增光伏發(fā)電裝機(jī)容量714萬(wàn)KW，光伏電站617萬(wàn)KW，分布式光伏97萬(wàn)KW，累計(jì)光伏發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到5031萬(wàn)KW，同比增加52%；一季度光伏發(fā)電量118億KW時(shí)，同比增加48%；全國(guó)棄光限電約19億KW時(shí)，甘肅棄光限電8.4億KW時(shí)，棄光率39%；新疆棄光限電7.6億KW時(shí)，棄光率52%；此外，華北、華東、華中和南方地區(qū)新增光伏發(fā)電裝機(jī)均超過(guò)100萬(wàn)KW，云南、山東、新疆、陜西、安徽、浙江和江西累計(jì)新增裝機(jī)規(guī)模超過(guò)50萬(wàn)KW，累計(jì)光伏發(fā)電裝機(jī)總計(jì)達(dá)2560萬(wàn)KW，已超過(guò)西北地區(qū)的2364萬(wàn)KW。

2 光伏發(fā)電的發(fā)展研究

2.1 加大公共設(shè)施建設(shè)，促進(jìn)光伏發(fā)電的發(fā)展

隨著人們生活需求不斷提高，所有的能源都呈惡性狀態(tài)發(fā)展，為實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，推動(dòng)可再生能源的使用，太陽(yáng)能光伏發(fā)電作為重點(diǎn)對(duì)象未來(lái)前景不可估量。為豐富農(nóng)村生活，農(nóng)民的住房設(shè)施滿足光伏發(fā)電需求；還可供農(nóng)村電網(wǎng)，供農(nóng)民上網(wǎng)使用；光伏發(fā)電入鄉(xiāng)，可減少樹木砍伐，減少二氧化碳和其他各類廢氣排放，提高經(jīng)濟(jì)利益的同時(shí)改善生活環(huán)境；城市中建設(shè)光伏公交站臺(tái)和光伏公交車，既節(jié)約能源，又美觀大方；建別墅家用光伏發(fā)電站，通過(guò)光伏發(fā)電提高用電量，改善用電模式，總之利用光伏發(fā)電建造公共設(shè)施，節(jié)約成本，更利于管理。

2.2 提高光電轉(zhuǎn)換效率的材料，促進(jìn)光伏發(fā)電的發(fā)展

電池一般都采用表面織構(gòu)化、發(fā)射區(qū)鈍化、分區(qū)摻雜等技術(shù)，主要有平面單晶硅電池和刻槽埋柵電極單晶硅電池，研究表明使用高效率的光電轉(zhuǎn)換材料，在陽(yáng)光集中輻照時(shí)，利用希澤光電效應(yīng)可能達(dá)到的光電轉(zhuǎn)換效率的極限值為63.2%?？茖W(xué)家在制造太陽(yáng)電池時(shí)使用單晶硅中摻入稀土金屬元素鉺（Er），測(cè)試它對(duì)轉(zhuǎn)換效率產(chǎn)生的影響，采用光刻照相技術(shù)將電池表面織構(gòu)化，制成倒金字塔結(jié)構(gòu)，在表面把13nm厚的氧化物鈍化層與兩層減反射涂層相結(jié)合，改進(jìn)電鍍過(guò)程增加?xùn)艠O的寬度和高度的比率，經(jīng)以上方法制得的電池轉(zhuǎn)化效率最大值可達(dá)23.3%。

2.3 重視國(guó)家政策，促進(jìn)光伏發(fā)電的發(fā)展

各種數(shù)據(jù)顯示，國(guó)家政策的大力支持，將會(huì)推動(dòng)中國(guó)太陽(yáng)能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的快速健康發(fā)展。從聯(lián)合國(guó)推出的《可再生能源特別報(bào)告》中看出，到2050年實(shí)現(xiàn)高比例的可再生能源替代將會(huì)是世界性的趨勢(shì)，這也將促進(jìn)中國(guó)太陽(yáng)能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展；根據(jù)我國(guó)陸續(xù)頒布的《能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》、《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃》、《可再生能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》，制定了《太陽(yáng)能發(fā)展“十三五”規(guī)劃》，闡述了2016年至2020年太陽(yáng)能發(fā)展的指導(dǎo)方針、發(fā)展目標(biāo)、重點(diǎn)任務(wù)和保障措施，大力推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和技術(shù)進(jìn)步。

3 結(jié)束語(yǔ)

目前我國(guó)電力行業(yè)已無(wú)法滿足當(dāng)前時(shí)代的發(fā)展，產(chǎn)生了用電荒，對(duì)今后的各行業(yè)發(fā)展都將有很大影響，而我國(guó)要想實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，需要大力開(kāi)發(fā)利用可再生潔凈能源，太陽(yáng)能獨(dú)具的優(yōu)勢(shì)是國(guó)家大力發(fā)展的必要前提，充分利用太陽(yáng)能光伏發(fā)電，能有效節(jié)約能源，因?yàn)樘?yáng)光照射大地范圍廣，供人們直接開(kāi)發(fā)和免費(fèi)使用，不用開(kāi)采和運(yùn)輸。

[1]胡云巖，張瑞英，王軍，等.中國(guó)太陽(yáng)能光伏發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀及前景[J].河北科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2014，35（1）：69-72.

[2]張作宇,王景燕,李燕青.光伏發(fā)電的現(xiàn)狀和展望[J].科技信息,2010,(17):352～353.

conventional power generation methods, not only a waste of resources, in the power generation process will produce a lot of harmful substances, have a negative impact on people's physical and social environment, so various countries are actively looking for new ways of generating electricity, more advanced method at present is photovoltaic power generation, in the process of development of new energy in take the solar photovoltaic power generation has become an inevitable trend for the development of the solar photovoltaic power generation as a clean and environmentally friendly green energy, is an important base of energy structure in the future.

photovoltaic power generation; current development

10.19551/j.cnki.issn1672-9129.2017.10.038

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1672-9129(2017)10-0032-01