火力發(fā)電為我國(guó)主要發(fā)電方式之一，因其以煤炭等化石燃料作為主燃料，排放粉塵、硫化物、硝化物等大氣污染源，相較于進(jìn)幾十年出現(xiàn)的各類(lèi)新能源而言“不夠清潔”。保護(hù)與改善人類(lèi)賴以生存的環(huán)境，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，是世界各國(guó)人民的共同愿望。我國(guó)政府已把可持續(xù)發(fā)展作為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的基本戰(zhàn)略，并采取了一系列重大舉措。光伏發(fā)電作為一種利用太陽(yáng)能的發(fā)電形式，具有顯著的能源、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)效益，是最優(yōu)質(zhì)的綠色能源之一。
光伏發(fā)電作為分布式發(fā)電方式的一種，它具有傳統(tǒng)發(fā)電方式不具備的優(yōu)點(diǎn)。首先，光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)具有極高的環(huán)境友好性，相較火力發(fā)電不會(huì)產(chǎn)生廢氣排放，相較水力發(fā)電不需要改變地理環(huán)境，減少對(duì)環(huán)境壓力；其次，分布式光伏電源容量通常較小，運(yùn)行方式靈活，將其接入配電網(wǎng)負(fù)荷中心能夠有效避免遠(yuǎn)距離輸送電能時(shí)的能量損耗；再者沒(méi)有任何機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)部件，除了日照外，不需其它任何“燃料”；而且從站址的選擇來(lái)說(shuō)，也十分方便靈活，城市中的樓頂、空地都可以被應(yīng)用。但是光伏發(fā)電也有比較明顯的缺點(diǎn)，一是在孤網(wǎng)運(yùn)行的電力系統(tǒng)中，負(fù)荷的大幅變化將可能引起電壓波動(dòng)；二是太陽(yáng)能利用設(shè)備占地面積大、受氣候以及晝夜的影響較大；三是由于技術(shù)限制，目前太陽(yáng)能的利用率還不太高，且設(shè)備投資相對(duì)較大。對(duì)此，國(guó)家出臺(tái)了一系列光伏發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)：《光伏發(fā)電站施工規(guī)范(GB/50794-2012)》《光伏發(fā)電工程驗(yàn)收規(guī)范(GB/50796-2012)》《光伏發(fā)電站設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50797-2012)》，來(lái)規(guī)范光伏發(fā)電項(xiàng)目的合理建設(shè)，引導(dǎo)光伏產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展，實(shí)現(xiàn)光伏能源的有效利用。
? 分布式光伏發(fā)電的原理是利用太陽(yáng)能電池組成的光伏陣列將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成直流電，直流電經(jīng)過(guò)逆變器（DC-AC）后轉(zhuǎn)換成交流電，再通過(guò)匯流箱匯集到變壓器的交流側(cè)，最終接入配電系統(tǒng)的一種發(fā)電模式，而影響其發(fā)電效率的主要因素在于太陽(yáng)能電池的效率。
? 太陽(yáng)能電池根據(jù)使用材料分為晶體材料和薄膜材料兩類(lèi)。硅電池是一種非常有代表性的晶體材料電池。自太陽(yáng)能電池誕生以來(lái)，晶體硅作為基本的電池材料一直保持著統(tǒng)治地位，而且可以確信這種狀況在今后20年中不會(huì)發(fā)生根本的轉(zhuǎn)變。由于晶體硅太陽(yáng)能電池的成本較高，通過(guò)提高電池的轉(zhuǎn)化效率和降低硅材料的生產(chǎn)成本，以提高硅材料太陽(yáng)能電池的經(jīng)濟(jì)效益，已成為世界光伏技術(shù)發(fā)展的主流趨勢(shì)，世界各國(guó)也在此取得諸多新的進(jìn)展。而薄膜材料光伏電池的代表有非晶硅電池與薄膜光伏電池。非晶硅電池是在不同襯底上附著非晶態(tài)硅晶粒制成的，工藝簡(jiǎn)單，硅原料消耗少，襯底廉價(jià)，并且可以方便的制成薄膜，具有弱光性好，受高溫影響小的特性，但非晶硅光伏組件轉(zhuǎn)化效率低于晶體硅太陽(yáng)能。非晶硅薄膜太陽(yáng)電池是在廉價(jià)的玻璃、不銹鋼或塑料襯底上附上非常薄的感光材料制成，比用料較多的晶體硅技術(shù)造價(jià)更低，其價(jià)格優(yōu)勢(shì)可抵消低效率的問(wèn)題。由于非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池的成本低，便于大規(guī)模生產(chǎn)，普遍受到人們的重視并得到迅速發(fā)展。非晶硅作為太陽(yáng)能材料盡管相對(duì)廉價(jià),但目前電池轉(zhuǎn)化效率一般僅有5%-9%。此外，其光電效率會(huì)隨著光照時(shí)間的延續(xù)而衰減，即所謂的光致衰退S-W效應(yīng)，使得電池性能不穩(wěn)定，衰減較快。非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池由于具有較低的成本、重量輕、高溫性能好、弱光響應(yīng)好，充電效率高等優(yōu)良特性。但同時(shí)由于它的穩(wěn)定性不高，使用壽命短（10-15年），直接影響了它的實(shí)際應(yīng)用。
? 由于太陽(yáng)能的能量密度小，光照過(guò)程不連續(xù)，使得利用太陽(yáng)能時(shí)有必要對(duì)其收集、傳輸以及能量?jī)?chǔ)存過(guò)程進(jìn)行研究?；谔岣咛?yáng)能的利用效率的分析和拓展應(yīng)用范圍的需求，必須研究開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能模塊化聚光技術(shù)和中高溫能源的儲(chǔ)存利用技術(shù)，利用太陽(yáng)能聚光技術(shù)的高倍聚光太陽(yáng)能電池應(yīng)運(yùn)而生。高倍聚光被稱為繼晶體硅和薄膜之后的第三代太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)，隨著聚光技術(shù)的不斷成熟，高倍聚光太陽(yáng)能電池必將在太陽(yáng)能電池組件領(lǐng)域占領(lǐng)一席之位。高倍聚光太陽(yáng)能電池片本身與其它常規(guī)平板光伏電池并無(wú)本質(zhì)區(qū)別，不同點(diǎn)在于其利用反射或折射聚光原理將太陽(yáng)光會(huì)聚后，以高倍光強(qiáng)照射在光伏電池組件上達(dá)到提高光伏電池的發(fā)電功率。研究尚處于試運(yùn)行階段，由于聚光裝置需要配套復(fù)雜的機(jī)械跟蹤設(shè)備、光學(xué)儀器、冷卻設(shè)施，目前國(guó)內(nèi)聚光太陽(yáng)能電池產(chǎn)品尚處于開(kāi)發(fā)研究期。雖然實(shí)現(xiàn)多倍聚光可以節(jié)省光伏電池，但隨著電池價(jià)格的不斷下降，相對(duì)于聚光器所增加的成本，總體的經(jīng)濟(jì)效益并不明顯。
? 國(guó)家政策的大力扶持，光伏的安裝容量比重正在逐年增加。2018年前三季度光伏發(fā)電市場(chǎng)規(guī)模穩(wěn)步增長(zhǎng)，光伏發(fā)電新增裝機(jī)3454萬(wàn)千瓦，其中，光伏電站新增1740萬(wàn)千瓦，同比減少37%；分布式光伏新增1714萬(wàn)千瓦，同比增長(zhǎng)12%。到9月底，全國(guó)光伏發(fā)電裝機(jī)達(dá)到16474萬(wàn)千瓦。尤其是分布式光伏的增長(zhǎng)較快，由于國(guó)家政導(dǎo)向光伏扶貧的項(xiàng)目建設(shè)比較多，并且國(guó)家支持分布式光伏的政策得到了各方面的響應(yīng)，分布式光伏應(yīng)用比較廣泛，使得光伏發(fā)電建設(shè)逐漸由集中式發(fā)電朝著分布式發(fā)電的方向轉(zhuǎn)變。
? 與此同時(shí)，光伏平價(jià)上網(wǎng)的時(shí)代正在到來(lái)。2007年至2018年，國(guó)內(nèi)光伏項(xiàng)目的上網(wǎng)電價(jià)從4元/kWh下降到如今Ⅰ類(lèi)、Ⅱ類(lèi)、Ⅲ類(lèi)電價(jià)區(qū)標(biāo)標(biāo)桿0.5元/kWh、0.6元/kWh、0.7元/kWh，光伏電價(jià)下降了82%以上，而領(lǐng)跑者項(xiàng)目的最低電價(jià)更是達(dá)到0.31元/ kWh。電價(jià)下降最重要的原因，是光伏系統(tǒng)成本的下降，尤其是光伏組件價(jià)格的下降。2007年我國(guó)太陽(yáng)能電池組件價(jià)格為每瓦約4.8美元（36元），2010年底我國(guó)太陽(yáng)能電池的平均成本為每瓦1.2～1.4美元，2014年底每瓦降至0.62美元（3.8元）以下，7年時(shí)間成本下降到了原來(lái)的1/10。 2018年，我國(guó)晶硅組件平均價(jià)格低至0.27美元/瓦，還有進(jìn)一步下降空間。光伏電池在提高太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化效率的同時(shí)生產(chǎn)成本也在逐漸降低，利用市場(chǎng)機(jī)制淘汰一批實(shí)力不足的企業(yè)，而技術(shù)資本雄厚的企業(yè)將得到更好發(fā)展。無(wú)補(bǔ)貼項(xiàng)目的開(kāi)展，更加對(duì)企業(yè)在項(xiàng)目設(shè)計(jì)和產(chǎn)品制造上的能力以及專(zhuān)業(yè)性提出了要求，全面參與市場(chǎng)是太陽(yáng)能發(fā)電必然的選擇。
電氣室 饒楚