光伏產業概述精選(九篇)
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第1篇：光伏產業概述范文
關鍵詞：光伏發電，原理 ，應用研究
Abstract: with the rapid world resources consumption, and use the traditional energy brings the environment pollution of the great distress, most countries in the world are the development of new type, no pollution, environmental protection, renewable energy as his country's important research subject. Now in addition to biological energy beyond, photovoltaic power generation technology in the world also rapid development more and more attention. This paper, from the photovoltaic process node of the particularity of, through to the correlation of the strength of the analysis, find the need to focus on the key process node monitoring, and then the key factor affecting the node analysis, and carry on the specific control, realize (pv) power system control the quality.
Keywords: photovoltaic power generation, principle, applied research
中圖分類號：F206文獻標識碼：A 文章編號：
1 概述
由于化石能源導致全球氣候變暖，傳統能源的貯備量有限的條件下，全世界都在尋找新的替代能源方案。而從目前技術發展和應用前景，相對于其他新能源，核能、風能而言，太陽能最有機會成為全世界的主要替代能源。在經歷了2010年光伏市場的繁榮，隨著國際環境的大變化，迅速導致了供求關系的完全逆轉，光伏產業從賣方市場變為買方市場。質量成為了中國光伏企業需要關注的重點，質量不過關的產品將成為光伏行業洗牌的淘汰者。
2、光伏發電應用面臨的問題
據日本有關部門估計日本2100萬戶個人住宅中如果有80％裝上太陽能發電設備，便可滿足全國總電力需要的14％，如果工廠及辦公樓等單位用房也進行太陽能發電，則太陽能發電將占全國電力的30％－40％。當前阻礙太陽能發電普及的最主要因素是費用昂貴。為了滿足一般家庭電力需要的3千瓦發電系統，需600萬至700萬日元，還未包括安裝的工錢。有關專家認為，至少要降到100萬到200萬日元時，太陽能發電才能夠真正普及。降低費用的關鍵在于太陽電池提高變換效率和降低成本。
但是就我國而言，目前光伏發電技術的運用和推廣主要面臨著兩大技術難題，第一是光電轉換效率不高，難以滿足使用的需求。受天氣影響大，某些季節和區域陰天、雨天多，使得光電轉換的效率難以穩定而高效。第二生產成本高昂。光伏電池技術雖然已經成熟，但是以硅片作為基礎使得成本高昂。近年來，對光伏發電研究的深入，出現了以薄膜為基礎的光伏電池，電池成本下降。但是即使如此，要大規模推廣使用的話，價格仍然是一個很大的制約因素。
另外還有幾個材料以及市場的問題也是制約因素中比較重要的環節。全國沒有一個統一的國家光伏規劃，僅有一些部委或地區規劃恐怕是不夠的。光伏科學的基礎研究、材料研究、發展研究、應用研究，產業化研究、市場開發研究；光伏產業的發展規模和原材料供應；光伏市場的培育及建設；促進光伏超速發展的鼓勵政策等。生產單位缺少資金、設備陳舊、工藝技術落后、成本高、品種少、缺乏競爭力。原材料如太陽級硅原料、封裝材料和漿料等都依賴進口。應用單位得不到廉價的、可靠的、性能優越的光伏產品。中國尚有6千萬元電人口。、新疆、內蒙古等許多地方的區域供電都有極大的困難，正好是光伏發電的巨大市場。太陽能光伏的科普教育和人才培養薄弱，中青年光伏人才緊缺。
3、光伏發電的技術運用研究
3.1光伏發電最大功率技術
研究表明，光伏陣列功率輸出受到多方面因素的影響，以太陽輻射強度、環境溫度等因素的影響尤為突出。如圖所示，圖中兩條曲線分別為光伏陣列電流特性和電壓輸出特性。我們假定不同太陽輻射強度的光伏陣列輸出特性為曲線1和曲線2。A、B代表相應曲線的最大功率輸出點，并且假設現在運行到A點。當光照發生變化，則輸出的特性將由1上升來到2，這個時候，保持負載1不發生變化，則整個系統就在A’上運轉，將達不到對應最大的功率點。那么為了可以達到最大的功率點，負載1就必須變為負載2，讓系統可以運行在最大的功率點B上。
要讓光電轉換效率高，就要實時控制光伏電池以獲取最大的功率輸出。通過前后功率的比較，舍棄小的數值，在檢測之后，再比較，由此使得光伏電池陣列可以維持在最大功率，這就是MPPT技術。
3.2孤島效應檢查技術
孤島效應是指供電中斷時候，光伏系統仍在發電，并向周圍供電。如圖所示。
當光伏發電網處在孤島狀態時，會產生諸多難以控制的情況，如電壓和頻率升高，損壞用戶使用的電器、設備等，如果這時有工作人員正在進行電路維修，會對其生命產生威脅。孤島效應目前主要的解決辦法有頻率偏移法。
3.3光伏發電和建筑物集成技術
光伏發電和建筑物集成技術在1991年被正式提出，成為世界光伏技術研究的關注的一個焦點。目前研究的主要成果有兩種：一種是在建筑物上安裝平面光伏原件，形成光伏陣列后，將其和電網連接在一起，從而實現對用戶的供電；另一種辦法則是把光伏器件植入建筑物中，例如使用可以光伏發電的幕墻，使光伏器件成為建筑物的構成部分，降低光伏發電的成本。
4、新能源發展離不開政策的扶持和引導
光伏發電相對于火力發電而言成本比較高，對光照資源、技術設備等還有一定要求，所以推行起來比較有困難，在發展初期必須有賴于政策的扶持，才能更好更快的發展。此外光伏發電節能減排的顯著特性，充分體現了可持續發展的科學發展觀，還有利于緩解未來的能源危機，擁有良好的外部性。鑒于光伏產業高額的經濟效益和良好的社會效益，我省應該借鑒國外成功經驗，增加稅收補貼和財政支持，引導光伏產業發展壯大。
政府應該在光伏產業發展初期加大產業扶持力度，盡快統一行業標準和制定行業規范，完善市場監管體制，推動光伏發電的平價化、民用化和商業化，希望在不久的將來能實現光伏發電成本能降到1元左右。
5、開發培育國內應用型市場
市場開發分為自主發展和政府培育。由于光伏產業具有良好的外部性，能夠長效地促進我省甚至我國經濟社會的穩定發展，所以政府應該大力發展公共事業，大力推進“屋頂并網發電工程”、“建筑一體化并網發電工程”和“地面并網電站工程”三大工程建設。提高光伏產業可持續發展的能力，營造全社會共同推進光伏產業發展的氛圍。
光伏產業發展有著巨大的潛力，在未來的十幾年內，隨著國內應用型市場的擴展、行業規范和監督機制的完善、制造技術的進步，獨立發電發展成為并網發電，促進我國經濟發展和社會進步，最終承擔起我國乃至世界能源結構轉型的重任。
結語：太陽能光伏發電技術已經被擺在可再生能源的第一位。我國與德國、日本等國家相比，在這項技術上面還只是處在初級階段。從中國人均資源和經濟發展迅猛的勢頭比較來看，不久的未來，中國的資源就無法再支持中國經濟的高速發展。中國發展太陽能光伏發電技術已經是刻不容緩，對其應用也應加速研究。
參考文獻：
[1]趙爭鳴,劉建政,孫曉英,等.太陽能光伏發電及其應用[M].北京:科學出版社,2005:20-26.
[2]倪萌,太陽能電池研究的新進展[J].可再生能源,2004,114(2):9-11.
第2篇：光伏產業概述范文
【關鍵詞】太陽能技術；建筑節能；熱水；制冷；光伏
一、太陽能光伏發電技術概述
太陽能光伏發電是利用半導體界面的光生伏特效應，將光能直接轉變為電能的一種轉化技術，該技術的關鍵環節是太陽能電池板。太陽能電池經過串聯后進行封裝，形成大面積太陽電池組件，即光伏發電裝置。目前，太陽能電池板主要有有單晶硅、多晶硅、非晶硅及薄膜電池等。
目前，太陽能光伏技術主要為太陽能光熱利用與光電利用。太陽能光熱利用通常指采暖與制冷。其中，大型供熱工程屬于太陽能高溫利用，而居民生活熱水供應屬于低溫利用；太陽能制冷技術，主要應用于太陽能制冷空調與太陽能通風降溫系統中。
二、太陽能光伏發電技術在建筑節能中的應用
根據光伏方陣與建筑結合的緊密程度，通常將光伏建筑分為光伏建筑一體化（簡稱 BIPV）和光伏系統附著在建筑上（簡稱 BAPV）兩種形式。
1、BAPV 應用形式
BAPV 是直接把封裝好的光伏方陣安裝在建筑物上，組成光伏發電系統。它的主要功能是發電，作為附著在建筑物上吸收太陽光的發電構件，與建筑物的功能不發生沖突，不會破壞或削弱原有建筑物的功能。
圖 1 是 BAPV 應用的一種形式，利用建筑物屋面安裝光伏發電系統。光伏發電系統縱向主支撐型鋼采用 H 型鋼，構造簡單又具有一定的高度，使光伏電池板與建筑有一定的通風間距，可保證電池板背面溫度不致過高，以免降低光電轉換效率；橫向承接型鋼采用 C 型鋼，既簡化了施工工序，又解決了構件與線路間的連接問題，方便拆卸，有利于線路的檢修。
圖 2 是 BAPV 應用的另一種形式，利用建筑金屬屋面安裝太陽能光伏系統支架與太陽能光伏組件，太陽能光伏系統雖不具有建筑屋頂護結構的功能，但增加了建筑物的美感，且具有發電功能。
（二）BIPV 應用形式
BIPV 是太陽能光伏系統與建筑物同時設計、同時施工和安裝，與建筑物形成完美結合。光伏方陣代替建筑物傳統的建筑材料成為建筑物的構件，作為建筑物采光頂、外幕墻、外遮陽等結構的一部分，既具有發電功能，又兼顧節能降耗，同時光伏方陣的顏色與建筑物搭配協調，與建筑物完美統一。BIPV是完整意義上的光伏建筑一體化概念。
光伏建筑一體化建筑集發電、隔音、隔熱、安全和裝飾功能于一身，應用形式主要有光伏幕墻、光伏采光頂、光伏遮陽、光伏雨蓬、光伏欄板等。
1、光伏幕墻
光伏幕墻是最能體現光伏建筑一體化在建筑中應用的一種形式。它通過在玻璃夾層中壓入光伏方陣，組成雙玻璃光伏組件融合到玻璃幕墻中，替代普通玻璃幕墻的玻璃材料，使玻璃幕墻集發電、隔音、隔熱、安全、裝飾功能于一體，為建筑帶來額外的綠色概念，體現建筑的智能化與人性化的特點，代表著建筑光伏一體化技術在建筑中應用的最新發展方向。光伏玻璃幕墻作為建筑物的護結
構，直接吸收太陽能的輻射，可以避免幕墻表面溫度過高，減小室內外溫差，有效地降低空調能耗。但光伏幕墻由于其光伏方陣安裝在垂直幕墻面上，偏離了吸收太陽能的最佳角度，光伏方陣的輸出功率偏低。
2、光伏采光頂
光伏采光頂是光伏建筑一體化在建筑中應用的最佳形式，它克服了光伏幕墻偏離吸收太陽能的最佳角度的不足，將光伏方陣安裝在光照好、周圍無高大建筑物遮擋的地方，并將光伏發電系統作為建筑物屋頂結構的一部分，能更有效地收集太陽能，光伏方陣的輸出功率較高。目前，市場上已開發并生產出透光率更高的光伏玻璃，進一步滿足了采光頂的采光要求。光伏采光頂與光伏幕墻相比，能更有效地降低太陽光對建筑物的輻射，實現遮陽、節能。
3、光伏遮陽
光伏遮陽是在建筑的遮陽板上安裝高轉換率的光伏方陣，遮陽板不但遮擋陽光，而且具有發電功能。光伏遮陽有自動跟蹤和固定兩種類型，固定光伏遮陽是根據建筑物的地理位置設計最佳的朝陽角度，有效地收集太陽能；自動跟蹤光伏遮陽是根據太陽高度角、方位角的變化，自動跟蹤最佳的朝陽角度，從而最有效地收集太陽能。
三、太陽能光伏發電系統在建筑節能中的推廣與應用
目前，太陽能科技發展趨勢包括以下兩種，即太陽能光電技術與太陽能光熱技術相結合，太陽能綜合技術與建筑相結合。太陽能建筑一體化是未來建筑發展
的主要形式，它將為人類帶來嶄新的生活方式。當前，太陽能光伏發電系統的應用非常廣泛，例如，北京奧運會、上海世博會、大型加油站、公園等。太陽能光伏發電系統的推廣與應用使人類的生活方式更綠色、環保、低碳，以更好的實現可持續生態環境。
1、2008 年，北京奧運會鳥巢體育場設有太陽能光伏發電系統總裝機容量約為 130 kW，該系統產生的電力資源直接并入國家體育場的電力供應系統，對緩解奧運場館的電力供應起到舉足輕重的作用。與此同時，對提倡綠色奧運，使用綠色能源、大力控制和節能減排、倡導綠色環保的生活方式起到積極的示范作用。
2、2010 年上海世博會，中國館、主題館、世博中心、演藝中心等安裝的太陽能光伏發電系統總裝機容量超過 4.68 兆瓦，一天的發電量相當于 150 戶居民一個月的生活用電量。太陽能光伏發電帶來的“陽光世博”也充分展示了我國太陽能利用的技術水平，極大地推動了我國太陽能相關產業的發展。
結 語
綜上，太陽能光伏發電技術在建筑節能中的應用前景廣闊。由于太陽能自身的優勢，以及國家對節能環保的提倡，相信在不久的將來，建筑業會充分利用太陽能光伏技術，使太陽能與建筑成為有機的整體，面向一體化建筑，實現節能效果。
參考文獻
[1]李佳. 光伏技術與能源建筑的一體化設計及應用[J]. 有色金屬設計. 2011（01）
第3篇：光伏產業概述范文
關鍵詞：光伏發電；現狀；發展措施
中圖分類號：TM61文獻標識碼： A 文章編號：
隨著人口數量的快速增長，傳統化石能源（以石油、天然氣及煤炭為代表）正面臨消耗殆盡的危機，能源危機問題已經發展成為一個世界性的難題。除此之外，在使用化石能源的過程中，將會產生一系列環境污染問題，給生態失衡造成了嚴重的影響，制約了人類社會的進一步發展。尋找并開發新能源已經成為世界各國的一項重要戰略任務。眾所周知，太陽能資源不僅豐富，而且分布廣泛，同時具有環保的特點，是各國公認的清潔能源。
1.光伏發電技術
1.1光伏發電技術原理
對于光伏發電而言，太陽能電池屬于核心部分。所謂的光伏發電指的是在太陽能電池的幫助下，實現光能到電能的一系列轉化過程。光伏發電的歷史可追溯到19世紀40年代末期，科學家在科研實驗的過程中發現了光生伏打效應，奠定了太陽能電池誕生的理論基礎。太陽能電池工作原理如下：在光照條件下，其芯片PN結中的電子將會吸收光能，進入自由電子狀態，并在晶體里高速移動，由此產生的空穴也會以晶體為中心按照一定的規則圍繞移動，最終自由電子完成在N 結的聚集，而空穴完成在 P 結聚集，此時，PN結之間將會存在一個電勢差，并發揮出電源的功用。[1]
1.2光伏發電系統
光伏發電系統包括以下幾個主要部分：1）太陽能光伏電池板；2）儲電裝備；3）控制器存；4）逆變器。利用太陽能光伏電池板可實現太陽能到電能的轉換，然后再利用逆變器進行相關轉化之后，便可輸送給用戶了。
2.光伏發電的現狀
2.1光伏發電系統設備生產狀況分析
前文提到，在光伏發電系統中，太陽能光伏電池板是核心組成部分。目前，有相當數量的企業在從事相關的生產以及銷售工作。縱觀世界市場，太陽能光伏電池板的年均總產量已經多年保持在4000MW以上。中國在該領域所占的份額位居世界前列。以無錫尚德公司生產情況為例。該公司的產能在327.0MW/年（2007年數據），在中國排行第一，在世界范圍內位居第三。由此可見，我國在光伏發電系統設備生產方面的巨大優勢和潛力。[2]
值得一提的是，中國在光伏發電系統的裝機容量方面遠遜于光伏電池產業。2007年，中國光伏發電系統的裝機容量僅為世界當年累計安裝量的1%。
由以上信息可以看出，我國在光伏發電系統裝機容量方面有待提高。
除了太陽能光伏電池之外，光伏控制器也是相關廠家的關注焦點。在世界范圍內比較，我國在這一領域的生產方面并不占優勢，落后于歐洲以及日本等先進地區和國家。另外，在光伏控制器的自主創新及研發方面還有待提高。
2.2光伏發電系統在我國的應用
在我國，太陽能資源不僅豐富，而且分布廣泛，整體資源占有量超過 5000兆焦/（平方米·年）。所以，中國在發展太陽能光伏發電方面具備一定的先天優勢。在我國，光伏發電的應用主要集中在下列四個方面：1）農村以及邊遠地區；2）通信和工業；3）太陽能光伏產品；4)光伏并網發電系統。近些年來，國內陸續建成了一批示范性光伏發電系統。如600W光伏提水系統，其輸出電壓為220VAC，日發電量為1.8kWh，日提水量為30m³/（20m）。又如100kw并網型光伏供電系統，其輸出電壓為220VAC，日發電量達350kWh。光伏發電產業屬于政府推動的示范性工程，其商業化應用還有很長一段路要走。[3]
2.3我國光伏發電存在的主要問題
我國光伏發電存在的主要問題有：1）在太陽能的開發方面缺乏戰略意識。政府沒有將太陽能開發作為政府的日常工作的一部分。另外，相對于常規能源建設項目而言，太陽能開發項目缺少固定的資金投入又或者資金渠道不夠通暢，同時還缺乏科學、有效的激勵政策；2）相較常規能源產業而言，新能源的開發還處于起步階段。多元化、多層次的能源結構體系尚未建立。邊遠地區的能源緊張問題仍舊存在，生態環境的持續惡化短時間內難以改變。以上問題制約了邊遠地區的進一步發展；3）和太陽能光伏發電相配套的市場運行機制（包括管理和服務兩大方面）還不完善，該領域的競爭尚處于無序、混亂狀態；4）光伏發電市場的培育度不夠，沒有形成規模產業鏈。受經濟因素和技術因素的制約，表現出了高技術含量不足的問題；5）產品質量評價標準不統一，導致光伏產品在質量方面參差不齊；6）對綜合型能源系統的投入、開發力度不夠。[4]
3.光伏發電的發展措施
太陽能光伏發電可以向農村以及邊遠地區提供滿足日常需求的非聯網電力,且成本較低。結合當地的具體情況，加大對太陽能的開發力度，可將其轉化為高品質的生活用電和工業用電。推動光伏發電事業的發展，不僅有利于脫貧致富,而且有利于維持人和環境協調發展,這對于我國可持續發展的戰略而言具有非常重要的現實意義。[5]
光伏發電的相關發展措施：1）政府應加大投入，加強引導，從而推進太陽能這一新能源的應用進程；2）結合市場規則，促進新能源產業的市場化轉變，同時對現行產業結構中的不當之處進行大刀闊斧的整改，建立起科學、規范、高效的市場運行機制；3）完善光伏發電系統相關產品的質量檢測標準，使其規范化、規模化；4）建立完善的技術培訓體系，結合實際需要培養不同層次的新能源技術人才，提高加工、應用相關的技術水平，從而獲取更大的經濟效益；5）在推廣應用過程中，切忌急躁，要穩步發展。如根據當地情況，先推廣那些技術條件已經相對成熟的光伏發電設備，同時將維修、管理、宣傳等一系列基礎工作落實到位；6）政府應制定各項優惠政策，建立高效的投融資機制，營造良好的投資環境，以此吸引國內外的人才、技術以及資金，保證光伏發電產業的可持續發展。[6]
4.光伏發電技術發展前景展望
目前，我國光伏企業的市場重心集中在歐美等發達國家和地區，為改變這一現狀，我國相繼出臺了諸多光伏補貼政策，以促進國內市場的開放與發展，相信不久的將來，我國光伏企業大有希望擺脫當下這種生產過剩的局面。國家已經明確提出了，在中東部地區建設分布式光伏發電系統的計劃，并提出了結合城市建筑的理念，所以，我國光伏產業在未來的一段時間里將會致力于分布式光伏發電和建筑光伏一體化的研究。由此可以預見，光伏產業正在由高端市場轉戰下游市場，那些生產太陽能照明設備以及屋頂太陽能的相關企業將會迎來發展的契機。光伏企業應該將主要精力投入到更高層次技術的開發、研究與應用中去，例如以下幾個方面：1）光伏并網電路的拓撲結構；2）分布式光伏發電系統的能量管理問題；3）對系統的顯示以及遠程監控技術等。與此同時，還需要提供一系列安裝維護等方面的增值服務。就目前市場而言，晶硅太陽能板仍舊同類產品中主流，但是越來越多的企業開始將人力、物力投向了對薄膜太陽能板技術的研究。同晶硅太陽能板相比，薄膜太陽能板具備了更強的高溫潮濕適應能力，因此多見于下游的建筑幕墻，造價方面也具有優勢，在制造環節所消耗的能源還不到晶硅太陽能板的1/2。在全球經濟衰退的大環境之下，薄膜太陽能板市場不見頹勢，仍在穩定增長之中。[7]
5.結語
我國幅員遼闊，擁有大量的、可利用的太陽能資源。太陽能光伏發電技術不僅是一種清潔能源技術，而且在轉換率方面也在日益提高，相信光伏產業的未來發展前景將會更好。隨著電價補貼政策的落實以及光伏發電的使用時間增加，相信在不久的將來，太陽能發電成本將會大幅下降，甚至達到和常規電價極為接近的水平。我國石油、煤炭以及天然氣等化石能源的儲量正在減少，如果不采取有效的解決措施，將來必然會陷入能源危機之中。在此背景下，開發、利用太陽能等清潔能源已經成為能源領域的一個必然發展方向。
參考文獻：
[1] 熊燕,劉鑫,馬勝紅. 中國城市規模化光伏發電應用條件分析[J]. 可再生能源. 2012(01).
[2] 鄧小南. 光伏發電的未來趨勢[J]. 價值工程. 2010(21).
[3] 張立文,張聚偉,田葳,張曉紅. 太陽能光伏發電技術及其應用[J]. 應用能源技術. 2010(03).
[4] 李芬,陳正洪,成馳,蔡濤,楊宏青,申彥波. 武漢并網光伏電站性能與氣象因子關系研究[J]. 太陽能學報. 2012(08).
[5] 陶文彪,萬利. 淺談太陽能發電[J]. 科技傳播. 2011(15).
第4篇：光伏產業概述范文
關鍵詞 光伏技術;專利分析;技術路徑
1 國內外光伏產業技術發展概況
1.1 世界光伏產業技術發展概況
自1839年發現“光生伏打效應”和1954年第一塊實用的光伏電池問世以來，國外太陽能光伏發電取得了長足進步。單晶硅電池的實驗室效率已經從20世紀50年代的10%提高到目前25%，多晶硅電池的實驗室效率也達到20.4%，非晶硅薄膜電池實驗室效率達到10.1%，碲化鎘太陽能電池實驗室效率達到16.4%，銅銦鎵硒太陽能電池實驗室效率達到20.3%[1]。以美國SunPower和日本Panasonic為代表的高效電池組件制造商的光伏產品效率已達到24%。日本的太陽能光伏發電系統形成了成熟的技術和產業體系，尤其是住宅建筑的太陽能光伏發電系統，已成為最大的太陽能光伏發電系統的設置用戶。目前高效單晶組件產品的成本已低于傳統單晶組件產品，但還高于多晶產品，高效電池技術在全球范圍內蓄勢待發[2]。
目前，世界光伏技術呈現的特點是經濟越發達的國家對光伏產業越重視，其技術發展也就越先進。在歐洲，德國、法國的光伏技術處于領先地位;在亞洲，日本走在前面，尤其是福島核電站事故后，綠色可再生能源成為日本發展的主流，日本的太陽能光伏發電系統已形成了成熟的技術和產業體系，戶用電源系統發展迅速，已成為太陽能發電的重要組成部分。中國也緊跟發展步伐，分布式電站和戶用電站將成為我國的主要支持方向。
1.2 中國光伏產業技術發展概況
我國光伏電池的研究始于1958年，自1981年開始，光伏電池及其應用開始列入國家的科技攻關計劃，通過“六五”到“十一五”六個五年計劃，在光伏電池器件及應用技術方面取得了可喜成績;2000年之后，國家科技部啟動了國家863計劃和973計劃，分別對光伏發電的產業化技術和基礎性研究給予支持，尤其在晶體硅電池領域，重點加強對單晶硅電池技術、多晶硅鑄錠技術、高效電池技術、晶體硅電池產業化技術以及特殊太陽電池組件的開發[3]。目前，單晶硅電池的實驗室效率最高24%，產業化單晶硅電池的最高效率已經超過20%;多晶硅電池的實驗室效率最高達19.5%，產業化多晶硅電池的效率已經達到18.5%。
在世界光伏市場拉動下和國家隊發展新興產業的支持和促進下，我國光伏制造業從小到大、從弱到強，已經成為全球太陽電池和組件的最大制造國。總體看，一是我國晶硅電池/組件在性價比上具有國際競爭優勢;二是多晶硅材料不具有晶硅電池/組件那樣的競爭優勢，特別是成本處于劣勢。我國現有一部分多晶硅制造企業由于成本高于國際平均水平而不得不停產，因此針對提高多晶硅性價比的技術是我國多晶硅的奮斗目標;三是在原輔材料及設備制造方面，有些材料，如封裝玻璃、切割液、密封膠等，基本滿足了國內的市場需求。但有些材料，如組件封裝材料EVA和背板材料TPT等與國外還有一定差距。我國光伏設備制造為滿足國內需求做出了重大貢獻，但高端設備與國際相比還有一定差距。高端原輔材料及高端設備制造技術水平的全面提升是我國光伏產業的重要戰略任務之一。
2 河北省光伏產業技術發展情況
2.1 基本情況
河北光伏產業起步較早，具備較好的產業基礎和競爭力。目前，河北省光伏產業水平和規模在全國處于“第一梯隊”。由《河北省高新技術企業統計報表》可知河北從事光伏產業的高新技術企業有30余家。雖然河北省有一些在全國具有較大影響力的光伏企業，比如晶龍集團、英利集團，但河北光伏行業也存在著各光伏企業科技發展水平總體差異較大的現實情況。
2012年行業危機對河北省光伏產業形成嚴重沖擊。資料顯示，當年河北省太陽能電池產量3 321.4MW，同比增長26.69%;主營業務收入累計200.11億元，同比增長-33.48%，利稅總額-27.24億元，增產不增收，虧損額逐月加大，部分以光伏產業為電子信息領域發展重點的地市虧損局面較為嚴重。即便如此，主營業務收入占河北省光伏行業近30%的晶龍、英利集團等一批太陽能光伏重點企業，在2012年的行業危機中卻逆市上揚。
2.2 重點企業技術現狀
河北以晶龍集團和英利集團為代表的光伏企業在國內外技術和市場方面都占有重要地位。晶龍集團以生產單晶硅和單晶硅太陽能電池見長，英利集團在多晶電池及多晶硅鑄碇方面發展迅猛。
晶龍集團旗下子公司晶澳公司開發了許多高效率、低成本的量產工藝和技術，打通了電池和組件量產中的技術環節，率先將所有產線上單晶電池（P型）效率提高至19.5%以上，單晶組件功率提升至270W以上，多晶電池效率提高至18.0%以上，多晶組件功率提升至260W以上。由于較好的產品品質、有競爭力的生產成本，在歐盟“雙反”背景下，晶澳能夠獲得超過50%的歐盟進口配額（晶硅電池）。從2010年開始，晶澳研發N型電池技術（Bycium，倍秀）已有4年基礎，目前Bycium實驗室批量效率達20.5%，最高到20.9%。憑借業內領先的制造技術水平以及優秀的電池技術研發能力，為低成本、高質量、高功率N型單晶產品的規模化量產提供富有競爭力的解決方案。
英利集團的Panda（熊貓）電池源于ECN的n-Pasha電池，熊貓電池量產后電池光電轉換效率在19.5%～20.0%，組件功率在270W～275W，開創了國內N型太陽能電池的新發展方向。但熊貓電池為了為了平衡成本，未采用特別復雜的流程。其與傳統P型單晶電池技術主要差異如下：需要以少子壽命較高的N型硅片作為襯底，前表面進行硼擴獲得PN結結構，需要應用前表面鈍化技術和背表面鈍化技術，背面需要金屬Ag柵線收集電流，流程相對復雜、輔料成本較高。
3 光伏產業關鍵領域技術分析
多晶硅原材料、硅片的制備、高效太陽能電池制備等幾個關鍵領域的技術發展情況是：
3.1 多晶硅原材料
改良西門子法加低溫氫化技術是目前全球多晶硅原料的主流科技方向，在提高效率、降低成本特別是降低電消耗方面效果顯著。我國90%以上是改良西門子法，改良西門子法加低溫氫化技術是我國行業發展的基本態勢。
3.2 硅片的制備
3.2.1 晶體硅的制備。晶體硅分為單晶硅和澆鑄硅，兩條技術路線的爭論持續了近30年。市場的占有率與兩種方法在不同時期所產生的科技進步緊密相連。澆鑄硅產量大成本低，但是制備電池的轉換效率相對較低;單晶硅產量低、成本偏高，但轉換效率是目前光伏電池中最高的。歐洲屋頂電站最興旺的時候，也是單晶硅在世界市場占有率最高的時候。中國光伏發電的發展初期階段主要以地面大型電站為主，由于不受占地面積的限制，澆筑硅因其成本較低得到了長足的發展。隨著分布式電站的實施，單晶硅還會重新占據上風，兩條技術路線的競爭也還會長期存在。
在單晶硅制備中，目前全球主要采用的是P型摻硼晶硅制作，光照10小時后會產生5%～8%不可恢復效率衰減，該難題長期困擾著光伏界，河北省科學家研發低光衰摻鎵硅單晶，平均消除6%光衰，成本降低6%。
3.2.2 硅片的切割。線切割技術的問世，完全取代了內圓切割，實現了切割技術的升級換代。隨著科技的不斷進步，金剛線切割技術已經問世，不僅切割速度是常規線切割的2倍，而且冷卻漿液無污染，避免了線切割后的砂漿廢液后處理，具有很好環保效果。冷卻方式的革新，推動了線切割的更新換代，金剛線切割技術是未來的發展主流。
3.3 高效太陽能電池的制備技術
高效太陽能電池的制備技術分為：碲化鎘薄膜電池、非晶硅薄膜電池、銅銦鎵硒薄膜電池、染料敏化柔性電池、晶硅電池。晶硅電池以轉化效率高、成本低占據了市場的主流，目前的市場占有率達到85%以上，成為光伏發電的主要技術。相比而言，薄膜電池成本高、效率低，投資巨大。
晶硅電池的發展近幾年有了突破性的進展，量產效率已超過20%，2012-2014年科技部資助的863計劃把中國晶硅電池的轉化效率提高到了一個嶄新的階段，達到國際先進水平。繼續提高晶硅電池的轉化效率，是目前光伏發電的研究的主流方向和目標。
3.4 其他關鍵光伏制造技術
背接觸電池技術、二次印刷技術、大功率高效低衰減光伏組件技術是目前最新的科技動態和發展方向。
4 光伏技術領域專利分析[4]
本部分對光伏領域的專利進行分析，從發展規模、發展趨勢、主要國家技術領域和主要機構技術分布等方面考察光伏技術發展態勢。研究對象為全球光伏技術的相關專利，專利數據來源于中國科技信息研究所專利分析數據庫，通過關鍵詞與分類號的組配檢索下載建成“光伏產業專題專利數據庫”，并基于該數據庫進行相關分析。由于專利數據的延遲性，導致2010年和2011年的專利數據不完整，因此下文分析中這兩個年度的內容僅供參考，不做結論。
4.1 世界光伏領域技術情況專利分析
4.1.1 世界光伏技術專利逐年申請情況
20世紀60-70年代光伏技術處于發展初期，總體專利申請量較小，每年的專利申請數量基本維持在10之內;直到20世紀70年代末，光伏技術越來越受到重視，專利申請數量開始逐步增長，最高的年份是1983年，達235項;20世紀80年代中后期光伏技術發展出現波動，表現為專利申請數量開始小幅回落，這種回落的態勢一直持續到20世紀90年代中期，由每年200余項降到不足百項;從1995年開始光伏技術開始進入上升階段，穩步、平緩的發展一直持續到2001年，該年專利申請量達306項;在2002年增長速度有一個小幅回調之后，光伏技術度專利申請量出現了新一輪的、真正的高速發展期，全球專利申請數量迅猛增長，在2002年到2005年4年間，專利申請數量翻了一番，由每年近300項上升到600余項，在2006年到2009年的4年間，專利申請數量又翻了一番，由每年不到1 000項增長2 085項。
4.1.2 光伏技術專利在各國的分布
美國、中國、韓國、日本、英國、法國、德國、中國臺灣、加拿大、澳大利亞這10個國家和地區擁有全球專利申請數的96.7%，其中美國和中國均占24%，日本占20.5%，韓國和德國分別占有8%左右的份額。
4.1.3 光伏重點技術領域專利分布
在六大技術領域中，結晶硅專利申請量最多，其次為化合物薄膜和薄膜硅，化合物結晶及染料敏化最少。其中結晶硅專利申請起始年限最早在20世紀60年代。
4.1.4 各國重點發展技術
中國在光伏技術領域的專利申請量總量位于世界領先地位，在結晶硅和化合物薄膜方面研發實力強，專利申請數量超過了其他國家，而化合物結晶核方面研發能力弱，專利數量較少;美國在不同領域的技術分布態勢和全球技術分布一致，專利申請量最多的是結晶硅，薄膜硅和化合物薄膜專利申請數量相近，位于其次，染料敏化方面的專利申請數量最少;日本在結晶硅和薄膜硅兩個領域的專利申請數量相近，且為最多，其次是化合物薄膜專利申請數量，染料敏化方面的專利申請數量最少;歐洲和德國的光伏技術專利分布相似，它們的專利申請數量遠低于前三個國家，專利申請量最多的是結晶硅，薄膜硅和化合物薄膜專利申請數量相近，位于其次，化合物結晶的專利申請數額位于倒數第二，不過在染料敏化和有機半導體方面，這兩個地區存在明顯差異，德國染料敏化專利數遠大于歐洲，而歐洲的有機半導體專利數遠大于德國;韓國在專利申請量最多的是結晶硅，其次化合物薄膜，薄膜硅和有機半導體專利申請數量相近，位于再次，最少的染料敏化和化合物結晶的專利申請數額。
4.1.5 光伏研究機構的專利分析
光伏技術領域主要專利申請機構全球排名如圖2，在前20位的排名中，日本機構有12家，占60%;美國機構有4家，占20%;韓國和德國分別有2家機構。其中，專利申請數量最多的3個機構分別是日本的三洋電力、佳能和三菱集團，其次是德國西門子;再次是德國默克集團、日本夏普、日本昭和殼牌石油、美國RCA以及美國應用材料公司;剩余的11家機構光伏專利申請量差別不大。從中看出，日本科研機構在光伏領域具有很強實力，不僅擁有光伏專利的機構數量多，而且機構擁有光伏專利的數量也多;德國雖然只有2家機構進入全球20強，但這2家機構擁有的專利數量都在排名前5位。中國雖然擁有光伏專利總數很多，但沒有一家機構能進入全球20強。
4.2 中國光伏領域技術情況專利分析
4.2.1 中國光伏技術總體專利申請情況
中國光伏專利發展動向如圖3，在20世紀90年代中期之前中國光伏技術仍處于發展初期，總體專利申請量較小，每年的專利申請數量基本維持在1～2項;在1995年-2004年的10年間，中國光伏技術穩步發展，專利申請量逐漸增加，這比世界光伏技術增速發展的時間晚20年;2005-2010年是中國光伏技術真正的高速發展期6年間光伏專利申請數量增長了7倍，在2010年達到頂峰。
由世界和中國光伏領域技術發展趨勢圖的分析，初步認為從生命周期上看，光伏技術已經走過萌芽期和成長期，正處于成熟期。
4.2.2 中國光伏技術領域分布
通過對近10年中國光伏技術專利申請情況的統計分析，不同類型的光伏技術在中國的發展情況各有不同。結晶硅和化合物薄膜起步稍早，在2002年已經開始進入新一輪較長時期的快速增長階段，在經過4年的穩步增長之后，接下來又有5年的飛速發展階段，2010年的專利申請數是2002年的幾十倍到上百倍;薄膜硅的發展趨勢類似于結晶硅，只是該領域專利申請數最多的年份是2009年，早結晶硅1年;化合物結晶在2002-2007年度6年間，專利申請數量保持較穩定的狀態，在2008年有一個突然急速增長，之后的4年就維持在這個較高專利申請數狀況;有機半導體專利申請數在這些年變化不大，前幾年保持穩定狀態，后幾年又保持在比前面稍高的一個穩定狀態;染料敏化起步稍晚，從2006年起一直處于穩步增長的趨勢。
4.3 重點光伏領域情況分析
4.3.1 結晶硅
結晶硅發展趨勢圖很清晰，在經過30多年的少有起伏的持平和平緩發展階段后，進入一個快速發展期，然后又開始回落。具體來說，結晶硅起步較早，開始于上世紀60年代中期。在1964年到1974年期間，結晶硅技術處于起步期，每年的專利數不超過5項;1975年到1985年結晶硅專利申請數開始穩步增長;但到1986年突然開始出現回落，這種回落振蕩期一直延續到90年代中期;從此之后，結晶硅技術進入不斷發展階段，這種發展有個鮮明的特點，先是平穩發展然后就有一個急速增長期，1996年到2004年就是穩步發展期，隨后的5年就是急速發展期。整個發展趨勢看，結晶硅技術已走過初始期、增長期，目前應該處于成熟期階段。
在結晶硅專利全球分布中，中國、美國、日本、德國、韓國、中國臺灣、澳大利亞、加拿大、法國和英國這10個國家和地區擁有全球專利申請數的96.7%，其中中國占27%，美國23%，日本18%，韓國和德國分別占9%和7%的份額。
4.3.2 薄膜硅
薄膜硅的技術發展趨勢較簡單，經過長期持續穩定，進入發展階段，又迅速回落。具體可分為3個階段：1984年到2004年的20年間，都處于平穩期，每年的專利申請數量基本穩定在同一數值;從2005年開始的5年，薄膜硅專利申請數開始逐年增長，5年增長了近5倍。
在薄膜硅專利全球分布中，日本、美國、中國、韓國、德國、中國臺灣、澳大利亞、法國、加拿大和英國等10個國家擁有全球專利申請數的97%，其中日本31%，美國25%，中國占17%，韓國和德國分別占6%的份額。
4.3.3 化合物薄膜
化合物薄膜專利申請數在1984年到1995年間基本穩定在相同水平;從1995年之后的連續10年都是一個平緩的發展階段;到2005年就進入了快速發展階段，每年化合物薄膜的專利申請數量都有大幅增長。
在化合物薄膜專利全球分布中，中國、美國、日本、韓國、德國、中國臺灣、加拿大、法國、澳大利亞和英國等10個國家擁有全球專利申請數的94%，其中中國占30%，美國24%，日本14%，韓國和德國分別占8%和6%的份額。
5 結論
5.1 河北光伏產業鏈最為完整，不僅有晶體制備和硅片加工，還有光伏電池封裝設備生產。河北晶龍實業集團、晶澳太陽能有限公司、天威英利新能源有限公司、光為綠色新能源股份有限公司等企業是河北省光伏產業的代表性企業，產業創新能力較強，在全國光伏企業名列前茅，具有較強影響力。但同時河北省光伏企業技術創新水平差別很大，僅有少數幾個企業實力較強，大部分企業技術創新實力不足。
5.2 從世界和中國光伏領域技術發展趨勢分析，初步認為從生命周期上看，光伏技術已經走過萌芽期和成長期，正開始步入成熟期。美國、中國、韓國、日本、英國、法國、德國、中國、加拿大和澳大利亞這10個國家和地區擁有全球專利申請數的96.7%。中國在光伏技術領域的專利申請量總量位于世界領先地位，在結晶硅和化合物薄膜方面研發實力強，而化合物結晶核方面研發能力弱。
5.3 河北是光伏大省，代表性企業在中國光伏界具有舉足輕重的地位，擁有引領潮流的科研成果也較多。因此，支持這些企業將突破性科研成果實現產業化對河北省乃至全國光伏產業的發展都具有重大意義。可將典型企業多項先進技術集成形成拳頭產品、優秀品牌進行推廣，通過以點帶面推動河北省光伏技術的進步。
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基金項目：本文由石家莊經濟學院博士科研啟動基金、石家莊市軟科學項目與中國科學技術信息研究所科研項目共同資助。
第5篇：光伏產業概述范文
現如今環境污染問題逐漸嚴重，能源也面臨短缺的危機，太陽能發電逐漸受到各國的關注和重視，提高太陽能等清潔能源的使用效果，減少環境污染。文章就計算機模擬技術在太陽能光伏發電中的應用情況進行分析和研究。
關鍵詞：
計算機模擬技術；太陽能；光伏發電；應用
太陽能光伏發電是使用太陽能電池對太陽光輻射能進行有效的吸收，并將其轉變為電能的一種發電方式。科學的開發利用太陽能這種清潔可再生的能源，能夠使得能源短缺的問題得到有效的解決，使環境得到有效的保護。
1太陽能光伏發電概述分析
1.1太陽能光伏發電
太陽能光伏發電說的是通過半導體界面的光生伏特效應，使得光能轉變為電能的技術。[1]太陽能光伏發電的關鍵性元件使太陽能電池，將太陽能電池串聯起來然后密封保護起來，從而構成面積比較大的太陽能電池組件，加之功率控制器等的配合，形成光伏發電系統。太陽能是清潔性的、無污染、綠色能源，能夠使得火力發電產生的空氣污染物排放得到有效的解決。
1.2太陽能光伏發電的發展
19世紀40年代，太陽能發電方式就已經出現了，20世紀50年代出現了光伏電池，到了70年代，太陽能發電技術已經得到了廣泛地應用。在美國、日本等發達國家太陽能發電技術有效的應用，在國家政策的支持下實現良好的發展。當前我國也對新能源的應用逐漸重視起來，太陽能光伏發電等一些產業也達到了國際的先進水平。
1.3太陽能光伏發電的特點分析
太陽能是一種可再生的能源，太陽能的覆蓋范圍是十分廣泛的，并且儲存著巨大的能量。利用太陽能的方式是比較簡單的，不需要進行采掘，可以直接對輻射進行收集。利用太陽能生產不會出現多余的污染，這是一種新型的、綠色環保的能源，太陽能也比較溫和、安全，不會出現工業事故。我國中西部地區陽光輻射量比較大，可以通過太陽能發展光伏發電產業。
2計算機模擬技術與太陽能光伏發電
2.1計算機模擬技術
當前的科學研究中，計算機模擬技術是比較常見的，通過計算機模擬對于科學試驗而言是極為重要的。計算機模擬就是利用計算機對真實的事物進行模擬，通過模型對真實的系統進行模擬，實驗系統中的內部結構、功能、行為等內容，利用實驗使得系統能夠實現良好的性能，實現良好的經濟以及社會效益。60年代開始研究計算機模擬方面的內容，最開始研究的內容主要涉及軍事、國防等方面，比如航空航天、核試驗等，以及自動控制等內容。計算機應用逐漸廣泛，涉及的面積比較大，當前在自然科學、社會科學等領域中得到了廣泛的應用。
2.2計算機模擬技術與太陽能光伏發電
使用計算機模擬技術，數學建模各種對太陽能光伏發電情況的因素，從而獲得太陽能輻射強度、積累的輻射量、特性曲線等對應的電流、電壓、輸出功率、發電效率等。[2]通過這些內容能夠獲得太陽能實時輻射的強度、對應曲線，光伏發電的發電功率曲線、電流、電壓曲線等，建模之后科學的評價太陽能光伏發電系統，使得系統得以優化。
3建模太陽能光伏發電系統
3.1建立太陽能光伏發電系統的數學模型
在利用太陽能輻射時，會受到很多外部因素的影響和干擾，涉及大氣層的性質、入射角、透明程度、輻射維度高低、土壤反射率等，[3]科學的考慮各種對數學函數關系產生影響的因素，結合多種因素建設數學模型，確立函數表達式，使得計算機模擬太陽能光伏發電系統的數學模型建立更加科學，保證計算過程更加順利。輻射到地球表面的太陽能分為兩個部分，一些直接被大地所接受，另一部分輻射出現了分散。需要綜合考慮影響輻射的干擾因素以及太陽能輻射種類，建立計算機模擬太陽能光伏發電數學模型。建立了數學模型之后，再研究太陽能光伏發電時就能夠進行函數表達，使得研究的過程更加簡單、直觀，也為計算機模擬太陽能光伏發電奠定了程序基礎，使得數學模型更加精準，為計算機模擬實驗提供基礎，使得研究人員能夠對相關的內容進行科學、直觀的分析與研究。
3.2光伏電池板的數學模型
光伏電池等值電路模型有三種，一是簡單的模型，不需要對光伏電池內部的電阻進行分析，這種模型在光伏電池理論以及復雜的光伏發電系統中應用極為廣泛。二是只將光伏電池并聯電阻的影響進行考慮的模型，這種模型有著很高的精準性，在實際中并不常應用。三是比較精準的模型，需要將并聯和串聯電阻都考慮到其中。
3.3建立其他數學模型
在研究過程中，太陽能電池板是比較重要的元件，所以需要對太陽能電板的特性進行分析研究，形成太陽能電板功率數學模型，使得研究更加科學。此外也需要建立蓄電池的數學模型，形成直流-交流逆變器的函數表達式。建立數學模型之后，聯立之前建立的光伏電池數學模型、太陽能輻射數學模型，形成統籌的數學模型，[4]將其錄入到計算機中，形成相應的函數庫，技術人員整合編寫，對計算機模擬太陽能光伏發電進行研究。
3.4對太陽能光伏發電系統進行模擬
將很多個太陽能光伏電池板組合起來，形成太陽能電池板。能夠使太陽能輻射接收面積得以擴大，獲得更多的太陽能輻射能。將接收到的太陽能轉變為電能，生成直流電，經過接線盒達到控制器，另一部分進入到直流———變流逆變器中，進而轉變為交流電。升壓降壓處理交流電，為用電一端提供使用。多余的電流可以在蓄電池內進行儲存，以便下次使用。
3.5計算機模擬技術在太陽能光伏發電應用的結論
建模太陽能光伏發電系統，通過軟件平臺，對太陽能光伏發電系統的發電情況進行動態化的模擬，能夠依據太陽輻射強度變化了解太陽能電池的輸出特性。輻射強度增加，光照對電流的影響比較大，但是電壓影響比較小。建立太陽能光伏發電系統的功率模型，能夠確定系統運行的最佳電壓與電流，使得輸出功率更大。
4結束語
總而言之，現如今新能源逐漸受到關注和重視，太陽能光伏發電逐漸成為風力發電之后的又一種新能源發電方法，太陽能發電被廣泛地應用與推廣。通過計算機軟件仿真建模太陽能光伏發電系統，科學的設計太陽能光伏發電系統，這起到積極的促進作用。對系統科學的認識，保證判斷的科學合理，挑選作為合適的方案，盡量減少付出，從而獲得最大的經濟效益。
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第6篇：光伏產業概述范文
關鍵詞：太陽能；光伏發電系統；原理；有效應用；研究
中D分類號：TM615 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）06-0146-01
1 光伏發電原理概述
當太陽光照在半導體結的時候，會隨之形成全新空穴-電子對。在此情況下，受結電場作用，會使得空穴從n區向著p區流動，而電子則從p區向著n區的方向流動，在電路接通以后，就能夠形成電流[1]。以上則是光電效應太陽能電池實際工作的基礎原理。
對于太陽能發電而言，具有兩種不同的形式：①為光能熱能電能的轉換，②光能電能的直接轉換。前者的轉換方式具體指的就是通過對太陽輻射所形成熱能的合理運用而實現發電目的。通常情況下，太陽能集熱器需要把實際吸收的熱能有效地轉變為工質蒸汽，隨后驅動汽輪機而達到發電目的。其原理是首先應當實現光能向熱能的轉換，隨后再將熱能轉換成電能。這一過程和一般火力發電相同，而通過太陽能熱量發電，實際效率并不高且成本昂貴，所以，實際的資金投入要比一般火電站的發電成本高出5-10倍。后者的轉換方式則是對光電效應進行運用，可以使得太陽輻射直接被轉換為電能。而完成光-電轉換的主要裝置則是太陽能電池，其作用不容小覷。對于太陽能電池而言，主要是通過光生伏特效應，實現光能向電能的直接轉換。太陽能電池屬于半導體光電二極管，只要陽光照在光電二極管之上，就會將光能轉變為電能，最終形成電流。為此，若將大量電池串聯亦或是并聯，則能夠形成高輸出功率太陽能電池的方陣。由此可見，太陽能電池屬于全新的電源，具有廣闊的發展前景，而且靈活、清潔，永久性特點明顯。另外，太陽能電池的使用時間很長，只要有太陽，那么電池就能夠實現長期地運用。因而，同火力發電與核能發電相對比，太陽能電池的優勢不可比擬，最關鍵的是不會對環境造成危害，屬于綠色發電。
2 太陽能光伏發電系統的類型解構
2.1 離網光伏發電系統
第一，太陽能控制器。在離網發電系統中，太陽能控制器可以有效調節并控制發出的電能。其中，可以將經過調整的能量直接輸送至直流負載亦或是交流負載，同時，還能夠將多余能量輸送至蓄電池組進行存儲，一旦發電難以達到負載需求，就可以將所儲存的電能輸送至負載。當蓄電池處于滿電狀態的時候，控制器則應當對其進行控制，以免充電過度。而在蓄電池儲存電能用盡的情況下，太陽能控制器也同樣需要對其進行控制，以免放電過度。因而，若控制器性能不理想，這直接影響蓄電池使用效果，同樣也會對系統可靠性帶來負面作用。
第二，太陽能逆變器。系統中的太陽能逆變器能夠將直流電轉變成交流電，為交流負荷提供保障[2]。同樣，逆變器在光伏風力發電系統當中發揮著核心作用。因為使用地區經濟水平不高，在維護方面無法滿足要求，要想有效增強系統性能，且實現電站運行的穩定性，就必須要不斷提高逆變器性能的可靠性。而新能源的發電成本相對較高，因而，太陽能逆變器運行的高效性逐漸突顯出重要作用。
2.2 光伏并網發電系統
第一，切換型并網光伏發電系統。該系統本身具備了自動運行的雙向切換能力，一旦系統發生故障而致使發電量不充足的情況下，切換器可以自動地切換至電網供電側，進而通過電網來為負載供電。另外，如果電網停電，系統也能夠實現電網和光伏系統的分離，進而確保光伏發電系統處于獨立運行狀態。
第二，基于儲能裝置的并網光伏發電系統。若系統需要具備儲能功能，則可以運用這一系統。其主動性明顯，只要電網停電亦或是發生故障，能夠實現獨立運行，確保持續為負載供電。
3 太陽能光伏發電系統的具體應用
第一，用戶太陽能電源。太陽能光伏發電系統可以被應用在10-100W小型電源當中，特別是在無電區域，為居民生活用電提供有力保障。另外，也可以在家庭屋頂并網發電中應用。同時，被應用在光伏水泵中，尤其是在無電地區，能夠實現對深水井的開發與利用[3]。最后，可以被應用在太陽能凈水器當中，進而緩解無電區域飲水以及凈化水質等相關性問題。
第二，通訊與通信領域的應用。將太陽能光伏發電系統應用在無人值守的微波中繼站亦或是廣播通訊電源系統當中，同樣可以發揮其系統自身功用。另外，在小型通信機與農村地區的載波電話光伏系統中應用效果也十分理想。
第三，光伏電站中的應用。在大型停車場充電站中也可以運用太陽能光伏發電系統，另外，能夠被應用在風光互補電站當中。
4 結語
綜上所述，太陽能光伏發電將在能源消費中逐漸擴大比重，有效地代替常規能源。由于太陽能資源豐富，且開發利用潛力相對明顯。隨著國內能源消耗量不斷增加，太陽能光伏發電系統的應用將具有極大的現實意義。
參考文獻
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第7篇：光伏產業概述范文
關鍵詞：光伏逆變器;光伏發電系統;控制策略
20 世紀70 年生的石油危機、環境污染和能源短缺等，使人們逐漸意識到單一依靠常規的化石類能源不能滿足人類對能源的需求。因此，各國紛紛開始發展清潔能源發電，其中太陽能發電憑借其獨有的優勢得到了迅猛發展。同時，為了更好地發展太陽能光伏發電，各國還紛紛提出了一系列對應的扶持政策。我國地域遼闊，太陽能資源豐富，發展太陽能發電具有明顯優勢。目前，我國仍是傳統的能源結構組成，主要由煤炭、石油等化石能源占主導地位，太陽能發電具有廣闊的發展空間。近幾年，我國政府對光伏發電越來越重視，逐步實施和完善了上網電價補貼政策，進一步促進了太陽能光伏發電技術的迅猛發展，使我國在太陽能光伏發電產業中更具競爭力。作為光伏發電系統核心的轉換器件，逆變器必將成為我國光伏發電市場的必爭之地和重點研究對象，其研發、應用和推廣具有極其深遠的意義。
1 光伏逆變器現階段的發展
在過去10 余年的研究和發展中，全球范圍內光伏產業的產值平均增幅為57.1%，已躍居成為世界上增長迅速的產業之一。作為光伏發電系統中最核心的逆變技術，這些年也取得了快速發展。逆變控制技術的主要原理是把信號從直流變換和輸出到交流，并結合相關的調制技術。20 世紀60 年代，德國A.Schonung首次提出應用脈寬調制技術。此后，正弦波PWM（SPWM）控制技術由英國的S.R.Bowes博士提出，這一創新是對脈寬調制技術乃至電力電子技術的革命性飛躍，也成為逆變器技術變革的理論基礎。新能源發電技術的不斷發展，使得國內外許多研究機構廣泛深入開展光伏逆變控制器的研究，更是針對相關課題開展了廣泛深入的研究。
早在20 世紀80 年代，我國已開始在逆變器控制及其制造技術方面開展研究開發。在光伏市場需求方面，隨著國家對光伏發電的大力調制和出臺相關補貼政策，截至2014 年底，我國光伏發電裝機容量超過4GW。隨著國家大力推進“金太陽示范工程”以及大量的光伏并網補貼及惠民政策的落地實施，環境和政策都將激勵著我國逆變器技術的研究工作蓬勃發展。目前，我國在光伏發電領域的規模和關鍵技術已處于世界前列。
2 太陽能光伏逆變器控制策略
2.1 太陽能光伏逆變器的分類
逆變器在太陽能光伏發電系統[5]中的主要作用是將太陽能電池產生的直流電轉換為交流電，同時改變原來的電壓、幅值、頻率以及波形等，從而為各種交流用電裝置、設備提供電能，且可滿足并網發電等。目前，市場上逆變器有多種類型，因此在選擇機種和容量時需特別注意。尤其在太陽能發電系統中，逆變器效率的高低對太陽能電池容量和蓄電池的容量大小具有決定性影響。
2.2 逆變器控制策略
目前，多數逆變器采用的控制方法[6]可根據控制原理分為兩類：① 采用經典控制策略的逆變器;② 采用現代控制策略的逆變器。
2.2.1 經典控制策略。① 電壓均值反饋控制。該控制策略主要的控制方式是給定一個目標電壓均值，通過反饋采樣設備給出的電壓均值的采樣值，用采樣值和目標值做差，進而得到一個誤差值，再以此誤差值為基礎建立新的反饋系統進行PI調節，從而得到可控的輸出。作為一個恒值調節系統，電壓均值反饋控制最大的優點是無凈差輸出，最大的缺點是系統響應速度慢。② 電壓單閉環瞬時值反饋控制。該控制主要是通過把電壓瞬時值作為給定目標值，進而將反饋采樣設備給出的電壓瞬時值建立反饋，且針對二者誤差進行PI調節，從而得到可控輸出。作為一個隨動調節系統，它的控制策略的積分環節有一定的相位滯后，系統必然會存在凈差，所以此控制策略的穩態誤差不好，但是系統響應十分迅速。③ 基于電壓均值的電壓單閉環瞬時值控制方法。若采用電壓瞬時值單閉環控制系統，穩態誤差不好，但電壓均值反饋恰好可以彌補這個缺點，所以可以在電壓瞬時值單閉環控制系統的PI調節基礎上，通過增設一個均值電壓反饋控制環節，以大大降低原系統的穩態誤差。④ 電壓、電流相結合的雙閉環瞬時控制。電壓單閉環控制系統與直流電機的轉速單閉環控制相似，在抵抗負載擾動方面誤差較大，只有先把負載擾動對系統輸出的電壓、轉速等物理量的影響輸出后，控制器才能做出反應，因此設計時可在電壓外環基礎上增設一個電流內環進行補償，當負載受到擾動信號時，電流內環可以快速、及時地抑制負載波動的影響，使得電壓外環調節可以大大提高抗擾性，改善控制性能。
2.2.2 現代控制策略。① 基于多變量的狀態反饋控制。采用該策略可以任意配置系統的極點，從而改善系統的動態特性。但是，該控制策略在最初建立系統狀態變量模型時，負載實際的動態特性難以預估，因而實際控制方案僅能假定空載或假定負載。針對該缺點，可在控制系統中加入負載電流前饋補償環節，預先對系統進行魯棒分析，以大大改善系統的動態品質，使得系統具有更好的穩態性能和動態性能。② 無差拍控制。該控制策略是將給定的正弦波參考波形等間隔劃分成若干周期，利用預測算法計算每個采樣周期的起始值，進而在采樣周期結束時計算出負載應輸出的值。這樣通過合理計算采樣周期的起始值，將使得系統輸出的波形與參考的波形完全重合，從而不產生任何相位、幅值偏差。③ 滑模變結構控制。該控制策略實質上是一種非線性控制方法，利用的是某種不連續的開關控制策略，從而強迫系統的狀態變量沿著某一設計好的滑模面運動。該控制策略的優點是其對系統參數變化和外部擾動均不敏感，具有較強的魯棒性，但其很難確定一個理想的滑膜面，且對開關頻率要求較高。④ 模糊控制。該控制策略屬于智能控制，與傳統的控制方案相比，是控制理論發展的高級階段。不依賴于系統的數學模型，是模糊控制的最大優點。對于具有高度非線性、不確定性對象問題的系統，通常可以采用該控制策略。⑤ 重復控制。內膜控制原理是重復控制策略的基本思想。控制策略可對指令和擾動信號假設一個內膜進行控制，從而達到輸出無凈差控制，但這種控制方案動態響應不好，需要較大的內存。
3 結論
太陽能光伏發電作為新興能源，在近幾年發展迅猛。逆變器作為太陽能光伏發電的控制核心，是光伏發電系統經濟、可靠、安全、優質運行的關鍵因素，對于整個光伏發電系統的能量轉換效率、輸出電能質量的優劣等具有決定意義。因此，本文對現今的逆變器進行分類整理，簡單介紹了光伏逆變器的控制策略，以期為光伏逆變器的研究開發奠定一定的基礎。
參考文獻
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[4]呂貝，邱河梅，張宇.太陽能光伏發電產業現狀及發展[J].華電技術，2010 （1 ）：73-76.
第8篇：光伏產業概述范文
關鍵詞：光伏支架；單立柱；雙立柱；結構設計；太陽能發電
中圖分類號： S611 文獻標識碼： A
1.太陽能發電產業的前景
太陽能由于其安全、無污染和資源無限等優良屬性，成為人類發展所必需的清潔能源。盡管目前與風能、生物質能相比，太陽能開發利用的成本還很高，但太陽能的潛力巨大，前景非常廣闊，隨著其技術的不斷進步和成本降低，太陽能，尤其是光伏發電的競爭力開始顯現，使其成為繼風電和生物質發電之后，又一個可以大規模開發利用的可再生能源技術。從我國資源稟賦來看，就資源的可獲得性而言，與水電、核電和風電等技術相比，太陽能發電資源幾乎沒有限制。太陽能資源的利用與所用的技術、方式和面積有關。截至2010年年底，中國已有建筑面積約450億m2，屋頂和南立面至少有50億m2，20%的可利系統；中國有大約120萬km2的戈壁和荒漠面積，開發利用5%的荒漠可安裝超過50億kW（5 000 GW）太陽能光伏發電系統，年發電量可以達到6萬億kWh，是美國2010年發電量總和的1.5倍，相當于我國2015年預測的發電量總和。可見，太陽能發電將成為將來新能源發展的主流方向，在不斷進步的科學技術推動下，必將為人類社會能源問題解覺走出一條可持續發展的道路。
2.太陽能光伏組件支架系統概述
光伏支架系統產業，是太陽能電站的服務性產業，主要為太陽能電池板的安裝提供穩定，可靠，滿足使用壽命并與項目地自然條件相關的一系列要求的支撐結構。隨著太陽能發電產業的發展，帶動了光伏支架行業的共同發展。為了提高太陽能電站發電的實際效率，節省電站投資成本，對光伏支架的設計提出了更高的要求，既要滿足結構上的要求，又要實現太陽能電池板實際發電效率的提升，光伏支架有固定支架、可調角度支架、跟蹤系統等形式。目前階段，國內光伏電站項目，還是以固定支架應用最為廣泛。由于太陽能電池板的規模化生產技術水平提升很快，生產工藝逐漸成熟，其制造成本也在逐步下降，相比而言，使得光伏支架占太陽能電站總投資的比重在加大。為適應整個光伏發電行業的發展趨勢，光伏支架應在結構上不斷的進行優化設計，控制成本，綜合考慮支架結構對設計整個電站建設施工過程的影響，因此，光伏組件支架設計者應該站在全局的高度來進行支架設計。
3.地面固定單、雙柱支架設計比較
地面固定光伏支架大體上分為兩種結構形式，雙柱支架系統和單柱支架系統。目前大多數的國內電站項目光伏支架均采用雙柱支架系統，少量采用單柱系統，因同條件下，單柱比雙柱系統用鋼量要大，所以單柱支撐系統的應用有一定的局限性。國外項目單柱系統則比較多見。本文主要對于兩種支架系統的特點進行客觀比較，以在實際應用中根據不同項目的特點進行最優選擇。
為了直觀的進行單柱支架系統與雙柱支架系統的優缺點對比，現舉例說明，以供讀者參考：
例：某太陽能光伏電站支架設計基本資料：
基本風壓：0.55KN/m2 基本雪壓：0.25KN/m2
組件安裝角度：30°組件規格尺寸：1640X992X45mm 方陣排布：2X20方陣支架單榀跨距：2800mm
方案一、采用雙柱結構設計支架，如圖（1）：
圖（1）
經設計計算，選擇各構件參數如表（1）。
主要構件規格材料：
雙柱支架結構主要構件參數表表（1）
方案二：采用單柱結構設計方案，如圖（2）：
圖（2）
經設計計算，選擇各構件參數如表（2）。
主要構件規格材料：
單柱支架結構主要構件參數表 表（2）
由于兩種結構中，次梁參數均相同，故不予比較
比較結果：單立柱結構單榀用鋼量高于雙立柱結構5.2kg/榀；
由PKPM軟件設計計算結果得出：
兩種結構支架對基礎反力對比：
單立柱結構：軸力N=13.9KN剪力V=5.8KN（取最不利點）
雙立柱結構：軸力N=10.3KN剪力V=4.3KN（取最不利點）
則單立柱支架系統同種條件下對于水泥基礎的設計要求高于雙立柱系統，因此水泥基礎設計會有一定差異，但基礎數量相應減少一倍。
單柱支撐系統有以下特點：
1.可減少基礎使用量，節省基礎材料成本和施工成本；
2.較容易控制基礎的精度，這對于支架安裝施工速度，基礎的施工質量控制，有積極的影響；
3.若基礎形式為混凝土澆筑形式，減少開挖量可最大限度的保護當地地貌，減少自然環境的破壞程度。
4.結構件和安裝節點相對較少，可加快支架構件生產和安裝速度，有利于保證工程進度，施工周期縮短；如有必要，可以進行工廠單榀支架預安裝，減少現場施工工作量的人工成本，對于國外歐美市場人力成本偏高的地域來說，更具有競爭優勢。
5.支架用鋼量有一定程度的增加。
4.單立柱支架系統設計要點解析：
（1）立柱的水平位置設置：
現對兩種情況下，對支架受力狀態進行分析。
原結構，支架系統彎矩彎矩如圖（3）所示（單位KN.m），立柱最大彎矩為底部，彎矩-3.0KN.m，斜梁最大彎矩位于立柱頂部位置，為±1.1KN.m；
第二種結構，將立柱位置向前部移動一定距離（300mm），支架系統彎矩圖如圖（4）所示：立柱最大彎矩仍然在底部為-4.3KN.m；斜梁最大彎矩處位于立柱頂部位置，為±0.6KN.m；
圖（3）彎矩圖
圖（4）彎矩圖
原結構在風荷載作用下的簡圖如圖（5）所示，風荷載作用相對于立柱底部支點位置是平衡的；
第二種結構在風荷載作用下簡圖如圖（6）所示，相對于立柱底部支點位置，風荷載是不平衡的。
圖（5）
圖（6）
結論：一般以風荷載占主導的受力條件下，將立柱位置設置在風荷載對于立柱柱底彎矩平衡的位置，可增加系統的穩定性，減小立柱規格。但就舉例案例來說，斜梁的部分節點的彎矩增大，材料規格可能會相應增加。所以要綜合考慮結構優化的利弊。
（2）前支撐位置設置：
原結構中，前支撐下部節點設置在柱底支座處，由應力比簡圖如圖（7）所示，前支撐最大應力比為0.27，立柱最大應力比為0.73；斜梁最大應力比0.91；
另一種結構，前支撐下部節點上移一定距離（200mm），支撐位置在立柱上，由應力比簡圖如圖（8）所示，前支撐最大應力比0.91；立柱最大應力比已經超限，達到1.14；斜梁最大應力比0.83；
圖（7）應力比圖
圖（8）應力比圖
結論：一般情況下前支撐下部節點應設置在柱底基礎支點上，這樣有利于改善前支撐于立柱的受力狀態，但斜梁的應力會有小幅度的增加。
（3）后支撐位置設置：
原結構中，后支撐下部節點設置在立柱的中部，由應力比簡圖如圖（7）所示，后支撐最大應力比為0.39，立柱最大應力比為0.73；斜梁最大應力比為0.91；
另一種結構，后支撐下部節點設置在立柱柱底，由應力比簡圖如圖（9）所示，后支撐最大應力比達到了0.72，立柱最大應力比0.72，斜梁最大應力比達到0.97。
結論：后支撐下部節點設置位置，對于立柱的受力狀態影響較小，因為計算長度的增加，使后支撐穩定性愈加不利，斜梁也受到一定程度影響，因此，后支撐下部節點位置的選擇，以盡可能的減少其長度為宜。
圖（9）應力比圖
5.結束語:
太陽能電站光伏支架單柱系統的設計，需綜合考慮各個構件之間相互關聯的影響，以達到最佳的平衡點進行方案的優化設計，使其有更好的經濟性和實用性。單雙柱系統各有優缺點，根據每個項目的實際不同情況，可以進行靈活的選擇設計，綜合各方面的因素總體考慮。
參考文獻：
第9篇：光伏產業概述范文
關鍵詞：太陽能發電方式規模化
引言
人類社會已進入21世紀，在新千年開始之際，熱門正面臨著一系列重大的挑戰，全球經濟發展，人口迅速增加，需要提供更多的食物、住房和原料，因而對能源的需求量也不斷增加。在過去20年中，全世界能源消耗量增加了40%，其中85%以上使用的是礦物燃料。這些礦物燃料燃燒時要產生大量溫室氣體，全球單是CO2排放量每年就超過500億噸，而且還在不斷擴大。形成的酸雨造成土壤退化，危害動植物。全球氣候變暖可能會產生災難性后果，必須采取堅決措施，減少溫室氣體的排放。因此，治理環境污染，已成為當務之急。同時，礦物燃料的儲藏量是有限的，按目前探明的儲藏與開發速度的比例計算，地球上可再開采的能源，石油為40年，天然氣約為60年，煤炭為200年。如不采取有效措施，到本世紀中葉，人類必將面臨礦物燃料枯竭的嚴重局面。
為了減少大氣污染、保護人類生態環境、保證能源的長期穩定供應，必須實施可持續發展戰略，逐步改變現有的能源結構，大力開發利用新能源。這已成為各國的共識。
在新能源中，公認技術含量最高、最有發展前途的是太陽能發電。下面就這兩大類太陽能發電方式逐一介紹。
一、太陽能發電的類型及其優點
太陽能發電可分為太陽能熱發電和太陽能光發電兩大類。
1.1太陽能熱發電
聚光式系統的集熱部分由聚光器、跟蹤定位器、吸收器構成，不同的技術常在此部分有所區別；傳輸部分由管道和介質構成，介質常是空氣或水；儲熱部分用來保證發電的連續性，介質多為熔鹽。聚光式系統可分為塔式太陽能熱發電系統、槽式太陽能熱發電系統以及碟式太陽能熱發電系統。
1.1.1塔式太陽能熱發電系統
塔式太陽能熱發電系統也稱為集中式太陽能熱發電系統。它利用定日鏡將太陽光聚焦在中心吸熱塔的吸熱器上，在那里將聚焦的輻射能轉變成熱能，然后將熱能傳遞給熱力循環的工質，再驅動熱機做功發電。
1.1.2槽式太陽能熱發電系統
槽式太陽能熱發電系統是利用槽式拋物面反射鏡聚光的太陽能熱發電系統的簡稱。該聚光鏡面從幾何上看是將拋物線平移而形成的槽式拋物面，它將太陽光聚在一條線上，在這條焦線上安裝有管狀集熱器，以吸收聚焦后的太陽輻射能，并常常將眾多的槽式拋物面串并聯成聚光集熱器陣列。該系統中機熱油回路和動力蒸汽回路分離開來，經過一系列換熱器來交換熱量。當太陽能供應不足時，利用一個輔助加熱器將油回路中的導熱油加熱，從而實現系統的穩定連續運行。
1.1.3碟式太陽能熱發電系統
碟式太陽能熱發電系統借助雙軸跟蹤，利用旋轉拋物面反射鏡，將入射的太陽輻射進行點聚集，聚光點的溫度一般為500—1000℃，吸熱器洗手這部分輻射能并將其轉換成熱能，加熱工質以驅動熱機(如燃氣輪機、斯特林發動機或其他類型透平等)，從而將熱能轉換成電能。該方式的優點是：轉化效率最高；可模塊化；可以混合發電。
除了上述幾種聚光式太陽能熱發電方式以外，太陽池發電、太陽能塔熱氣流發電等新領域的研究也有進展。
1.2太陽能光發電
太陽能光發電是指無需通過熱過程直接將光能轉變為電能的發電方式。它包括光伏發電、光化學發電、光感應發電和光生物發電。光伏發電是利用太陽能級半導體電子器件有效地吸收太陽光輻射能，并使之轉變成電能的直接發電方式，是的那股勁太陽光發電的主流。目前世界上應用最廣泛的太陽電池是單晶體硅太陽電池、多晶硅太陽能電池、薄膜太陽能電池等。
1.2.1單晶硅電池
單晶硅電池是建立在高質量單晶硅材料和相關的加工處理工藝基礎上的。它的轉換效率最高，技術也最為成熟。在實驗室里最高的轉換效率為23%，而規模生產的單晶硅太陽能電池，其效率為15%。硅電池進展的重要原因之一是表面鈍化技術的提高。此外，倒金字塔技術、雙層減反射膜技術以及陷光理論的完善也是高晶硅電池發展的主要原因。
1.2.2多晶硅電池
多晶硅電池與單晶硅比較，由于所使用的硅遠比單晶硅少，其成本遠低于單晶硅電池，具有獨特的優勢。但是由于它存在著晶粒界面和晶格錯位的明顯缺陷，造成多晶硅電池光電轉換率一直無法突破20%的關口，低于單晶硅電池。
1.2.3薄膜太陽能電池
薄膜太陽能電池發電是另一種光伏發電方式。由于受到原材料、加工工藝和制造過程的制約，若要再大幅度地降低單晶硅太陽電池成本是非常困難的。作為單晶硅電池的替代產品，現在發展了薄膜太陽電池。目前薄膜電池主要有硅基薄膜太陽電池、化合物半導體薄膜電池、燃料敏化TiO2太陽電池等。
太陽能光伏發電系統的主要優點是：可以有效利用建筑物屋頂和幕墻，無需占用土地資源；可原地發電，原地使用，減少電力輸送的線路損耗；各種彩色光伏組件可取代和節約外飾材料(如玻璃幕墻等)在白天用電高峰期供電，從而舒緩高峰電力需求；配備蓄電池后，還能滿足安全用電設施的不斷電要求；太陽能發電板陣列直接吸收太陽能，降低墻面及屋頂的溫升，減輕建筑空調負荷。
二、太陽能發電面臨的困難和解決措施
前面介紹了幾種太陽能熱發電技術，除碟式發電系統外，都屬于大規模發電系統，只有做成幾十到幾百兆瓦級的發電站，成本才可能降下來。太陽能塔熱氣流發電和太陽池發電占地面積大，利用效率不高，僅僅在1%左右。因此太陽能塔熱氣流發電應放在土地廣闊、人口稀少的沙漠地區使用；而太陽池發電應適合放在日照條件好、鹽資源比較豐富的地區使用。總體來看，槽式發電系統技術上最為成熟，且其跟蹤機構比較簡單易于實現，總體成本最低。太陽能熱發電系統要實現的是低成本的投資和技術上的高可靠性運行。這要求未來在技術上要進行新型集熱材料的研究和開發，快速提高跟蹤機構的技術并降低其實現成本。同時發電產業要努力實現規模化，建立大規模的并網系統，既節約成本，又保證系統平穩安全運行。
對于光伏發電來說，總體來看，該產業尚處于起步階段，主要是由于太陽能發電初期投資大，控制成本高，而太陽能轉化效率比較低，且容易受天氣等多種因素影響。根據目前光伏發電發展狀況和其技術難點，未來的光伏發電研究需要重視以下幾個方面：一是加快太陽能原材料晶體硅生產技術的研究和新型替代材料的開發，降低材料成本并提高其轉化效率；二是提高系統控制技術，如達到光伏電池陣列的最優化排列組合、實現太陽光最大功率跟蹤等；三是研究光伏發電的并網技術，減少光伏電能對電網的沖擊；四是研究光伏發電與其他可再生能源發電技術的結合應用，保證供電持續性。
三、我國太陽能發電的優勢和難點
發展太陽能發電的需求主要來自滿足農村和邊遠地區的生產與生活用電和21世紀中持續發展我國電力事業兩個方面。在太陽能發電上我國具有得天獨厚的有利條件：
(1)豐富的太陽能資源。我國總面積2/3以上的地區年平均日照時數在2000h以上，年平均日輻射量在4000MJ/m2以上，要優于歐洲和日本，與美國相近。如此豐富的太陽能資源可以節省太陽能電池的用量，有利于太陽能發電在較低成本下加以推廣。
(2)我國太陽能電池的生產能力超過日本、美國和歐洲，居世界第一位，2007年我國太陽能電池的產量約為1180兆瓦。2007年在全球太陽能生產企業16強中，我國占據了6席。(3)逆變技術是太陽能發電的關鍵技術之一，由于在大功率開關器件開發和逆變技術的應用等方面，我國已取得長足進步，生產出適用于光伏并網、高效率、高可靠性、低污染、低成本的逆變器成為可能。
但為了太陽能發電產業的快速發展，必須解決以下幾個問題：
(1)我國生產太陽能電池的原材料主要依靠進口，而絕大多數太陽能電池和切片用于出口，這種不利于產業發展的加工業局面必須盡快扭轉。
(2)太陽能發電的成本在每千瓦小時3元以上，遠遠高于目前居民電網用店家的每千瓦小時0.5元。這也是發展太陽能發電的不利一面。
(3)目前，太陽能電池的光電轉換效率比較低，比如小尺寸(1cm2)多晶硅太陽能電池的光電轉換效率為19.8%，而大尺寸(1000cm2)多晶硅太陽能電池的光電轉換效率為12%，為了降低太陽能發電的成本必須提高太陽能電池的光電轉換效率。
(4)我國的太陽能發電產業起步于獨立型太陽能發電設備(10kW以下)，主要用于解決太陽能資源豐富而又無電的邊遠地區的居民用電。而更大容量(MW級)的并網型太陽能發電設備的投產是降低成本的途徑之一。
(5)截止到2005年，我國的風力發電總裝機容量為1500MW左右，是太陽能發電總裝機容量的20倍，到2020年規劃總裝機容量為30000MW，也是規劃太陽能發電總裝機容量的15倍。但兩者特點各異。夏季日照足風速低，冬季日照弱風速強；同樣白天日照強時風小，夜晚無光照時風大。太陽能發電與風力發電并網是提高電能質量和降低成本的另一途徑。
四、結束語
太陽能發電對于我國農村與邊遠地區發展的重要性已經深入人心，取得了顯著成績。在近期內，應用的重點仍應是解決農村及邊遠地區的供電。太陽能發電對于我國電力發展的重要作用也已開始被認識，獨立光伏站已開始示范運行，今后有關工作應繼續加強，給予更大的支持。而且經過十多年的持續努力，我國已建立了太陽能發電的研究發展，設備制造與應用的良好基礎，制定了至2010年的發展規劃。積極開拓市場，光電市場的增長比預期的快。與此同時，加強國際交流合作也是十分重要的。
參考文獻：
魯華永、袁越、陳志飛等，太陽能發電技術探討[J].江蘇電機工程，2008，2(1).
