为何大力发展太阳能？光伏发电和传统电力行业对比
在2004年欧洲地区洞开光伏产品销售、使用的大门之后，全球各地经过10多年的发展，形成了大量的光伏业务产业链，仅在中国，就有高达100万从业者。
无论是从过去被海外垄断的多晶硅产品，还是上游硅片、电池以及组件、玻璃、胶膜、背板、各类材料等，国产企业都已在全球制造业中成为顶尖制造商，中国人凭借智慧之心、耐力与坚持创造并举的能力，在行业内外声名大噪。
事实上，国内多个大型上市公司的环保投入都过亿元/年，其中部分上市公司涉及的上游业务环节，积极通过开展资源综合利用技术和节能减排技术的研究，整体降低综合电耗至60kwh/kg.si以内，蒸汽消耗也从过去的数值降低到更低，达到了行业极为先进的水平。通过渣浆回收系统利用新工艺实现对残液中四氯化硅的回收，并将水解残渣作为水泥原料，从而综合利用固废。此外一些工艺及装置的使用后，二氯二氢硅的回收也达到100%。让整个系统硅和氯消耗，进一步降低，并实现了全闭环的晶硅循环经济清洁生产。
光伏产品，正在代替传统能源走向未来，并且将制造业的新希望再度点燃，足以形成了燎原之势。
当前，我国已形成了200GW左右的光伏系统产能，其产品每年发出的电力大约会减少3.5亿吨碳排放。 从制造过程看，生产200GW光伏系统大约需要消耗60万吨高纯晶硅，大约产生1050万吨碳排放，但其产品每年发电减少的碳排放达到3.5亿吨。
从能源的投入产出看，生产1kg高纯晶硅需要耗电50kwh左右，拉棒、切片环节需要20-30kwh，制造电池、光伏玻璃，生产铝合金主辅材等环节共计耗能20kwh左右，即生产1kg高纯晶硅并将其制成光伏系统大约耗电100kwh。每3kg高纯晶硅可制造1kw光伏系统，即生产1kw系统全过程需耗电300kwh左右，而 1kw系统每年可发电约1500kwh，意味着制造光伏系统全过程的能耗，在光伏电站建成后半年内即可全部收回，系统可以稳定运行25年以上，其整个生命周期回报的电力产出是投入的50倍以上。
从国家的能源战略安全看，2019年，我国进口原油5.06亿吨，外汇支出2413亿美元，是净消耗外汇最大的商品；2020年增长到5.42亿吨，原油外贸依存度创下73.5%的 历史 新高，因油价下跌，外汇支出有所减少，但仍达到1900亿美元左右；2021年，进口原油或将超过3000亿美元。在我国进口的原油中，约有80%需经过马六甲海峡，国家能源安全、外汇储备面临较大风险。当前，从维护国家能源和外汇安全的角度考虑，我国完全有条件用10到20年时间，实现能源增量的70%、存量的30%到50%的可再生清洁化替代，使国家能源供给的主动权牢牢掌握在自己手中，一劳永逸地解决原油进口可能被“卡脖子”的问题。如果国家战略需要，还可以进一步加快发展速度，用10年左右的时间实现这一目标。
因此，无论从经济性、碳减排、能源的投入产出，以及维护国家能源和外汇安全等多个角度思考，以光伏为代表的可再生能源都已经具备了大规模应用、替代化石能源的总体条件，成为了推动双碳目标实现、推进全球能源转型升级的主力军。
光伏发电属于清洁绿色能源，如何使光伏整个生产过程更清洁、更环保，一直缺乏行业标准依据。令业内欣喜的是，光伏行业迎来了首个清洁生产评价指标体系。2016年11月23日，《光伏电池行业清洁生产评价指标体系》通过了国家发展改革委委员会、环境保护部和工业和信息化部三部委联合批准，正式对外发布实施。
据悉，该体系是在世界自然基金会等支持下，联合我国光伏代表企业共同编制。它涵盖了铸锭、硅片、电池、组件等光伏生产关键环节，从生产工艺及设备指标、资源和能源消耗指标、资源综合利用指标、污染物产生指标、产品特征指标和清洁生产管理指标等六个方面，建立起了一套针对光伏电池生产全面的综合性指标。该评价指标具有国际领先性，能够客观、有效地评价我国光伏企业清洁生产状态，推动企业通过技术改造、产品升级等措施达到清洁生产先进水平，提高资源和能源利用效率，减少和避免污染物的产生，加强废物回收利用，降低生产成本，提升我国光伏产品的整体竞争力。
近年来，我国光伏产业保持了良好的发展势头，根据中国有色金属工业协会硅业分会数据统计，2020年国内多晶硅产能42万吨，产量39.6万吨，较2019年增长15%。2021年国内多晶硅产量约43万吨，进口多晶硅10万吨，叠加新增产能有效释放产量约5万吨，2021年市场多晶硅的供应总量预计达58万吨。按照每W对应3g硅料，58万吨硅料可以支撑200GW的硅片、160GW的组件。2020年，我国多晶硅消费量为50.9万吨。2016-2020年我国多晶硅消费量平均增幅达到11.4%。2021年一季度，我国多晶硅消费量为14万吨，预计全年消费量达58万吨，消费量占全球比重从2016年的82.1%提升至2020年的93.7%和2021年的95.1%。
在光伏行业中，采用清洁生产技术不但能使企业达到国家各项环保标准，还有助于公司持续降低成本，在行业中取得更强的竞争力，具有环保和经济双重效益。
从短期看，光伏产业发展仍然依赖于各国政策的扶持，但随着技术进步、能耗的进一步下降，光伏发电的成本也会逐步降低，在用户端达到平价上网。因此，光伏行业清洁生产技术进步和成本下降将为行业的发展带来持久的生命力。
清洁生产既是挑战也是机遇。以清洁生产为目标，不但不会限制企业的发展，反而可以帮助企业实现产业升级。
高。光伏玻璃作为传统玻璃行业的引申发展，仍是具有玻璃行业的高耗能的特点，且因其超白玻璃属性，其窑炉能耗水平一般高于普通的浮法玻璃窑，每吨光伏玻璃耗能350kg标煤，1000吨在350000KG标煤，耗能极高。
一年大概73000度电。
释义：
光伏发电系统是利用太阳能电池直接将太阳能转换成电能的发电系统。它的主要部件是太阳能电池、蓄电池、控制器和逆变器。其特点是可靠性高、使用寿命长、不污染环境、能独立发电又能并网运行，受到各国企业组织的青睐，具有广阔的发展前景。
技术背景：
据预测，太阳能光伏发电在21世纪会占据世界能源消费的重要席位，不但要替代部分常规能源，而且将成为世界能源供应的主体。预计到2030年，可再生能源在总能源结构中将占到30%以上，而太阳能光伏发电在世界总电力供应中的占比也将达到10%以上到2040年，可再生能源将占总能耗的50%以上，太阳能光伏发电将占总电力的20%以上到21世纪末，可再生能源在能源结构中将占到80%以上，太阳能发电将占到60%以上。这些数字足以显示出太阳能光伏产业的发展前景及其在能源领域重要的战略地位。
系统形式：
主要有三种:1.独立光伏发电系统(离网系统) 2.并网光伏发电系统 3.分布式光伏发电系统
光伏发电是未来30年最有可能替代化石燃料的能源。在一些阳光充足的地方，可以实现全太阳能发电。这个专业需要做一个入户调查。如果屋顶漏水或者是老房子，可能不适合安装光伏电站。
安全风险:
屋顶安装光伏发电系统的屋顶必须尽可能朝南。此外，树木、山峰和高楼等障碍物会阻挡照射在太阳能电池板上的光线。所以在安装之前，一定要慎重考虑，否则阳光不足或者被遮挡，会影响光伏电站的发电。同时，山东、河北等北方地区光照较好。
光伏发电是根据光生伏特效应原理，利用太阳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，但不涉及机械部件。
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，光伏电源可以无处不在。
发电率不错，太阳能光伏发电发电过程简单，没有机械转动部件，不消耗燃料，不排放包括温室气体在内的任何物质，无噪声、无污染；太阳能资源分布广泛且取之不尽、用之不竭。
因此，与风力发电、生物质能发电和核电等新型发电技术相比，光伏发电是一种最具可持续发展理想特征(最丰富的资源和最洁净的发电过程)的可再生能源发电技术，具有以下主要优点。
①太阳能资源取之不尽，用之不竭，照射到地球上的太阳能要比人类目前消耗的能量大6000倍。而且太阳能在地球上分布广泛，只要有光照的地方就可以使用光伏发电系统，不受地域、海拔等因素的限制。
②太阳能资源随处可得，可就近供电，不必长距离输送，避免了长距离输电线路所造成的电能损失。
③光伏发电的能量转换过程简单，是直接从光能到电能的转换，没有中间过程(如热能转换为机械能、机械能转换为电磁能等)和机械运动，不存在机械磨损。根据热力学分析，光伏发电具有很高的理论发电效率，可达80％以上，技术开发潜力巨大。
④光伏发电本身不使用燃料，不排放包括温室气体和其它废气在内的任何物质，不污染空气，不产生噪声，对环境友好，不会遭受能源危机或燃料市场不稳定而造成的冲击，是真正绿色环保的新型可再生能源。
⑤光伏发电过程不需要冷却水，可以安装在没有水的荒漠戈壁上。光伏发电还可以很方便地与建筑物结合，构成光伏建筑一体化发电系统，不需要单独占地，可节省宝贵的土地资源。
⑥光伏发电无机械传动部件，操作、维护简单，运行稳定可靠。一套光伏发电系统只要有太阳能电池组件就能发电，加之自动控制技术的广泛采用，基本上可实现无人值守，维护成本低。
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。
主要由太阳电池板（组件）、控制器和逆变器三大部分组成，主要部件由电子元器件构成。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。
光电效应就是光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。它首先是由光子(光波)转化为电子、光能量转化为电能量的过程；其次，是形成电压过程。
扩展资料：
光伏发电的好处：
1、光伏发电全产业链的清洁低碳更是让这种修复效应得到了进一步放大。
随着技术不断进步，电池、组件生产与电站施工所消耗的能量已经越来越低，每瓦只要1.3kWh左右。也就是说，在陕北这样光照充足的地区，只要一年左右，就能产生足够的清洁电力“抵消”前期能耗，之后二十多年不断为低碳可持续发展做出贡献。
2、利用光伏改善生态环境。
光伏电站建设可以减少蒸发量，增加降水，从而有效改善当地生态环境。在延川，笔者对这种作用有了更为直观的认识。
光伏发电具有显著的能源、环保和经济效益，是最优质的绿色能源之一。
在我国平均日照条件下，安装1千瓦光伏发电系统，1年可发出1200度电，可减少煤炭(标准煤)使用量约1度吨。
光伏电池在其生产过程中确实要消耗一定的能量，也别是工业硅提纯、高纯多晶硅生产、单晶硅棒/多晶硅锭生产三个环节的能耗较高。但是光伏电池在20年的实用寿命期内能够不断产生能量。
1、虽然光伏发电属于绿色能源，具有高效环保的特点，但是太阳能电池板的生产却具有高污染、高能耗的特点。
2、相对于火力发电，发电机会成本高。
3、光伏组件在运输、安装过程中的不规范操作会造成内部隐裂，树木、杂草或鸟粪的遮挡会使组件形成热斑，这些隐性故障不仅会影响组件输出性能，严重时还会导致火灾事故。
由于这些隐性故障都是无法用肉眼直接发现，因此就需要使用专业的仪器对组件进行定期检测，及时排除隐性故障，防止安全事故的发生。
4、光伏发电设备长期运行于户外环境中，光照、雨水、风沙等的侵蚀都会加速电缆和连接器等设备的老化，导致设备绝缘性能下降，造成设备故障甚至引发火灾。
因此需要定期对光伏系统的电气布线和发电设备进行测试，对于老化的电缆和设备进行必要的维修或更换，保证系统的安全运行，降低火灾风险。
据测算，在我国平均日照条件下，光伏发电系统全寿命周期内能量回报超过其能源消耗的15倍以上。在北京以最佳倾角安装的1千瓦屋顶光伏并网系统的能量回收期为1.5-2年，远低于光伏系统的使用寿命期。
也就是说，该光伏系统前1.5-2年发出的电量是用来抵消其生产等过程消耗的能量，1.5-2年之后发出的能量都是纯产出的能量。所以，应该从全生命周期的角度评价光伏电池的能耗。
