关于光伏发电

装机容量，全称“发电厂装机容量”，亦称“电站 容量”。指火电厂或水电站中所装有 的全部汽轮或水力发电机组额定功 率的总和。是表征一座火电厂或水 电站建设规模和电力生产能力的主 要指标之一。单位为“kW”。装机容 量一般应根据当时当地的客观条件 和电力工业建设发展计划的需要， 由电力设计院或其他有关技术部门 针对各种不同方案进行全面考虑， 并经政治、技术、经济等多方面的综 合分析比较才能确定。此外，还把 整个电力系统内所有火电厂、水电 站和其他类型发电厂的装机容量的 总和，称为该电力系统的“装机容 量”。

电力系统的总装机容量是指该系统实际安装的发电机组额定有效功率的总和，以千瓦（kW）、兆瓦（MW）、吉瓦（GW）计（10的9次方进制）。

中文名

装机容量

外文名

installed capacity

单位

千瓦kW、兆瓦MW、吉瓦GW

汉语拼音

zhuāng jī róng liàng

名称实质

额定有功功率

快速

导航

近年装机容量数据

水电站装机容量

定义

装机容量是指该系统实际安装的发电机组额定有功功率。 装机容量为2*15万千瓦就是两台15万千瓦的发电机组。理论每台每小时的发电量为15万千瓦时。例如发电站装机容量为100万千瓦时按照35%的损耗，一小时发65万度电，1.55小时可以发100万度电，一天约3900万度电。通用单位MW就是兆瓦的意思，1兆瓦（MW）=1000千瓦（KW），150MW=150000KW也就是15万千瓦。150MW是指的发电机的功率为每小时可以发150MW的电，按照通俗地讲法就是每小时发电15万度。我们电建的都喜欢叫这种机组为15万千瓦的机组。2X150MW就是要建设两台15万千瓦机组。[1]

近年装机容量数据

2019年度

2019年，年末全国发电装机容量201066万千瓦，比上年末增长5.8%。其中，火电装机容量119055万千瓦，增长4.1%；水电装机容量35640万千瓦，增长1.1%；核电装机容量4874万千瓦，增长9.1%；并网风电装机容量21005万千瓦，增长14.0%；并网太阳能发电装机容量20468万千瓦，增长17.4%。[2]

2011年度

2011年，全国电力总装机容量10.6亿千瓦，年发电量4.7万亿千瓦时。其中全国水电装机容量达到2.3亿千瓦，居世界第一。风电并网装机容量达到4700万千瓦，居世界第一。光伏发电增长强劲，装机容量达到300万千瓦。已投运核电机组15台，装机容量1254万千瓦，在建机组26台、装机容量2924万千瓦，在建规模居世界首位。

2014年度

2014年，我国全年发电装机容量136019万千瓦，比上年末增长8.7%。其中，火电装机容量91569万千瓦，增长5.9%；水电装机容量30183万千瓦，增长7.9%；核电装机容量1988万千瓦，增长36.1%；并网风电装机容量9581万千瓦，增长25.6%；并网太阳能发电装机容量2652万千瓦，增长67.0%.[3]

2015年度

2015年，我国全年发电装机容量150828万千瓦，比上年末增长10.5%。其中，火电装机容量99021万千瓦，增长7.8%；水电装机容量31937万千瓦，增长4.9%；核电装机容量2608万千瓦，增长29.9%；并网风电装机容量12934万千瓦，增长33.5%；并网太阳能发电装机容量4318万千瓦，增长73.7%.[4]

2016年度

2016年，我国全年发电装机容量164575万千瓦，比上年末增长8.2%；火电装机容量105388万千瓦，增长5.3%；水电装机容量33211万千瓦，增长3.9%；核电装机容量3364万千瓦，增长23.8%；并网风电装机容量14864万千瓦，增长13.2%；并网太阳能发电装机容量7742万千瓦，增长81.6%.[5]

1．光伏发电技术的兴起

20世纪90年代后期，世界上兴起一股“太阳屋顶”热。光伏发电技术发展较早的主要是日本、德国和美国，这些国家相继提出“1万屋顶”、“10万屋顶”和“百万屋顶”计划。近几年来，在发达国家已建造了相当发展水平的“零能房屋”，即完全由太阳能光电转换装置提供建筑物所需要的全部能源消耗，真正做到清洁、无污染。光伏发电技术代表了21世纪太阳能建筑的发展趋势，将太阳能建筑的发展推向一个新阶段。德国弗赖堡著名的“完全自足太阳房”（图7.1）就是一座完全依靠太阳能采暖、发电，而不依赖常规能源的零消耗建筑。

2．我国光伏发电技术的发展

粗略估计，我国现有建筑屋顶面积总计约400×108m2，假如1%安装光伏系统，可安装光伏发电装机容量3550×104～6620×104kW，年发电量287×108～543×108kW·h。我国荒漠化土地面积约264×104km2，其中干旱区荒漠化土地面积超过250×104km2，主要分布在光照资源丰富的西北地区。按利用我国戈壁和荒漠面积3%的比例计算，太阳能发电可利用资源潜力可达27×108kW，年发电量可达4.1×1012kW·h。

图7.1　德国弗赖堡“完全自足太阳房”

中国的光伏产业从20世纪70年代起步，90年代开始稳步发展，太阳能电池板及其组件的产量逐步增加。2000年以后国家电网公司为了加强对电网工程的控制，新发布了很多的管理方法，要求在管理上遵守电网工程建设的统一标准。2007年中国的光伏电池产量首次超过德国和日本，光伏电池的太阳能利用效率也逐步提高。我国2010年太阳光伏累计装机容量450MW，光伏产业复合成长率已达到38%。

现在，我国的光伏发电市场已经涉及广电部的村村通工程、产业部的光缆工程、林业部的森林防火通信工程和大漠地区光伏发电工程等众多领域。国家在“973”和“863”等重大项目中也将太阳能光伏发电的发展放到重要位置，2008年北京绿色奥运、2010年上海世界博览会的筹办也对太阳能光伏发电的发展产生了巨大的推动作用。

3．光伏发电系统介绍

太阳能光伏发电系统是一种新型的发电系统，它是利用太阳电池半导体材料的光伏效应，使太阳光的辐射能直接转换为电能。太阳能光伏发电系统按照运行方式的不同，可分为独立运行的光伏发电系统和并网运行的光伏发电系统两种。独立运行的光伏发电系统要保持连续供电，需要有蓄电池作为电能的储存装置，主要用于电网不能到达的边远地区和人口分散地区，相对来说整个系统造价比较高；在有公共电网供电的地区，光伏发电装置与电网连接并网运行，省去蓄电池，大幅度减少投资，具有更好的运行效率和环保性能。一套基本的光伏发电系统一般是由太阳能电池板、太阳能控制器、逆变器和蓄电池（组）构成。

1）太阳能电池板

太阳能电池板是太阳能光伏发电系统中的核心部分，其作用是将太阳能直接转换成电能，供负载使用或存贮于蓄电池内备用。

2）太阳能控制器

太阳能控制器的基本作用是为蓄电池提供最佳的充电电流和电压，快速、平稳、高效地为蓄电池充电，并在充电过程中减少损耗，尽量延长蓄电池的使用寿命；同时保护蓄电池，避免过充电和过放电现象的发生。如果用户使用的是直流负载，通过太阳能控制器可以为负载提供稳定的直流电（由于天气的原因，太阳电池方阵发出的直流电的电压和电流不是很稳定）。

3）逆变器

逆变器的作用就是将太阳能电池阵列和蓄电池提供的低压直流电逆变成220V交流电，供给交流负载使用。

4）蓄电池（组）

蓄电池（组）的作用是将太阳能阵列发出的直流电直接储存起来，供负载使用。在光伏发电系统中，蓄电池处于浮充放电状态，当日照量大时，除了供给负载用电外，还对蓄电池充电；当日照量小时，这部分储存的能量将逐步放出。

4．光伏发电系统的应用

目前我国光伏发电系统的应用，一方面以采用户用光伏发电系统和建设小型光伏电站为主，来解决偏远地区无电村和无电户的供电问题，为200万户偏远地区农牧民（即目前我国三分之一的无电人口）提供最基本的生活用电；另一方面，通过借鉴发达国家建设屋顶光伏发电系统的经验，在经济较发达、城市现代化水平较高的大中城市，在公益性建筑物和其他建筑物以及在道路、公园、车站等公共设施照明系统中推广使用光伏电源，建设屋顶光伏发电系统。此外，还将建立大型的并网光伏系统，以便于为光伏发电成本下降到一定水平时而开展大型并网光伏系统应用活动做好准备。

1）户用光伏发电系统和小型光伏电站

户用光伏系统和小型光伏电站属于非并网光伏发电系统（独立系统），多用于我国广大无电贫困山区和贫困农村。自投入使用以来，运行可靠，发电正常，性能优良。例如，辽宁省建昌县贫困无电山区已经安装了353套独立家用太阳能光伏电源系统，太阳能电池组件总功率可达22650W。

此家用光伏电源系统包括直流系统和交流系统两大类。直流系统由太阳能电池组件及支架、控制器和蓄电池组三部分组成。交流系统比直流系统多一个逆变器，共由四部分组成。

白天，太阳能电池组件接收太阳光照输出电能，然后经过防反充二极管向蓄电池组充电；夜晚，直流系统经过控制器将蓄电池组输出的直流电供直流负载使用，交流系统则经过逆变器把蓄电池组通过控制器输出的直流电变换为交流电供交流负载使用。在此系统中，太阳能电池组件的功能是将太阳辐射能转换为电能；蓄电池组的功能是将太阳能电池组件输出的直流电加以储存；防反充二极管的功能是用以阻止蓄电池组通过太阳能电池组件放电；控制器的功能是对蓄电池组的过充电和过放电进行保护；逆变器的功能是将蓄电池组输出的直流电变换为交流电。图7.2为户用光伏发电系统。

图7.2　户用光伏发电系统

此外，我国在西北偏远地区（如青海、西藏、新疆、甘肃等地）还建立了一些小型光伏电站。由于特殊的地缘，光伏电站特别适合西部特殊的居住环境，特别是在青藏高原有着得天独厚的地理环境优势，大力开发利用太阳能新能源，将其转换为电能，既解决了部分无电人口的供电问题，又解决了边远地区的通信问题，促进了西部地区脱贫致富，使经济和生态环境协调发展。其中西藏成为我国光伏电站、光伏电池装机容量最大的省区，有效地改善了当地牧民们的用电紧缺现象，而在通信方面，微波通信中继站应用光伏电源达到700kW以上，小型光伏电站有1300个。

2）屋顶光伏发电系统

随着光伏应用技术的发展，世界各国普遍推出了相应的屋顶光伏计划。“九五”期间，我国国家科学技术委员会也开始将太阳能屋顶系统列入国家科技攻关计划。图7.3为屋顶光伏发电系统。太阳能光伏发电系统与建筑物相结合，备受世界重视的原因是它存在以下几方面优点：

（1）不占用土地资源，这对于土地昂贵的城市尤为重要。

（2）可以原地发电，原地使用，减少了电力输送的线路损耗。

（3）降低了墙面及屋顶的温升，减轻了建筑物的空调负荷，降低了空调的能耗。

（4）取代和节约了昂贵的外饰材料（如玻璃幕墙等），使建筑物的外观统一协调，美化建筑环境。

（5）舒缓了高峰电力的需求，配备蓄电池后，还满足了安全用电设施的不断电要求。

图7.3　屋顶光伏发电系统

2008年奥运会的申办成功为太阳能利用提供了新的契机，国家计划将太阳能光伏发电融入奥运会建筑中，各奥运会建筑将大范围采用太阳能等绿色能源利用技术，我国政府对在奥运村及奥运会场馆中太阳能利用和建筑设计相结合进行了研究，并在奥运场馆及奥运村中应用，降低了建筑能耗，提升了城市的整体形象。

当今，诸多城市积极利用小型太阳能光伏电源，于道路、公园、车站甚至家庭安装了太阳能庭院灯、太阳能草坪灯、太阳能路灯、市政交通及车位标识灯，这些灯造型新颖、美观大方、变化多样，而且经久耐用，融观赏性与实用性于一体，既不用拉电线、占用空间，还具有节能、环保、维护方便等优点，成为城市一道亮丽的风景线，为城市美化增添色彩。

3）大型并网光伏发电系统

并网光伏发电系统是光伏技术进步的重要标志，是未来太阳能光伏发电的趋势。光伏系统步入大规模发电阶段，意味着现在的能源结构将发生根本的变化，是人类社会利用能源的一场革命。图7.4为太阳能光伏电站。

图7.4　太阳能光伏电站

目前，在世界范围内，如美国、德国等发达国家已经开始建设了一批千瓦级并网光伏发电系统，又正在建设一批兆瓦级的光伏并网发电系统，甚至印度、菲律宾及非洲一些国家也开始建设大型并网光伏发电系统。

我国的并网光伏发电系统起步较晚，与上述国家相比，还有一段很大的差距。但我国已在深圳国际园林花卉博览园内建成了亚洲最大的太阳能并网光伏电站（图7.5），它在综合展馆、花卉展馆、管理中心、南区游客服务中心和北区东山坡都安装了太阳能光伏电站，电站总容量达1MW，并网光伏电站的年发电能力约为100×104kW·h，相当于每年可节省标准煤超过384t，减排粉尘约48t，减排灰渣约101t，减排二氧化碳超过170t，减排二氧化硫约768t，是真正的无污染的绿色能源。深圳国际园林花卉博览园1MWp太阳能并网光伏电站建成后，成为目前亚洲和我国总容量第一的并网光伏电站，同时也是世界上为数不多的兆瓦级大型太阳能光伏电站之一，填补了我国在大型并网光伏电站设计和建设上的空白，将成为我国并网太阳能发电史上的里程碑。

图7.5　深圳国际园林花卉博览园1MWp太阳能并网光伏电站

经过10年的快速发展，中国光伏产业面临巨大的挑战：主要是由于产能扩张的速度远超于市场发展的速度。2010年，世界光伏发电装机容量保持高速增长势头，当年新增装机达到18GW(1GW=10亿瓦特)，较上年增长153%。去年，世界光伏市场需求增幅下降，据权威机构预测，2011年全年安装量24GW左右，仅较上年增长33%左右。与此同时，近年来，各地光伏产业发展风起云涌，产能急剧扩张。我国光伏组件的产能已达到了30GW(估计全球40G左右)，以去年全球安装量24GW计算，大约有近20GW组件无法消化。目前中利腾晖光伏科技有限公司是中利科技集团投资控股公司，总投资48亿元人民币，年产能为3GW电池和3GW组件。全部引进德国Reis公司、德国centrotherm、日本NPC公司、意大利Baccini公司等目前世界最先进技术的全自动生产线。

在“十四五”期间，我国将持续优化风电和太阳能发电发展布局，在继续推进集中式基地建设的同时，全力支持分布式风电、光伏发展。明确指出要：“推进能源革命”、“构建生态文明体系，促进经济社会发展全面绿色转型”和“加快推动绿色低碳发展”、“全面提高资源利用效率”等要求，为能源产业的持续健康发展指明了方向。

当前科技发展飞速，越来越多的传统行业需要用数据来联接，建立在数据基础上的数字经济，成为拉动经济增长和产业转型升级的“引擎”。现在结合“互联网+”来看，智慧能源应该是一套以能源工业为基础，通过互联网开放平台实现对创能、储能、送能、用能系统的监测控制、操作运营、能效管理的综合服务系统。

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智慧能源的大数据应用，能基于物联网、移动互联网、海量实时数据的动态分析模型结合设备数据、电网数据、气象数据、交易数据、使用数据等，实现设备的无人值守，远程监测，远程诊断和智能预警。因此，高新技术的不断突破其相关产业的快速发展也在不断推动智慧能源的发展。

光伏是未来全球先进产业竞争的制高点。经过十几年的发展，光伏产业已经成为我国为数不多、可以同步参与国际竞争、并有望达到国际领先水平的战略性新兴产业。

智能光伏时代的来临，给了中国光伏企业站在新的更高历史平台的机会。在未来很长一段时间内，在能源变革的大趋势下，光伏等新能源必将进一步发展壮大。

前景不错。在全球气候变暖、生态环境恶化及常规能源日渐短缺的背景下，光伏产业利用太阳能发电的可再生能源行业的发展纷纷获得各国政府的重视和支持，在技术的驱动和各国政府利好政策的推动下，2015年以来全球光伏新增装机容量不断提升。

从总体来看，全球光伏产业装机容量不断提升。全球光伏产业装机容量由2010年的50GW上升至2016年的305GW。2016年全球光伏新增装机容量为70GW，以美国、中国、日本、印度、英国和德国为代表的几个国家2010-2016年光伏新增装机容量不断提升。

当前我国光伏产业发展迅速，已呈现区域化、集群化，临近企业之间形成产业链互补和经济合作，产业竞争力实现了整体提高。据前瞻产业研究院数据显示，2011-2016年，我国光伏产业销售收入逐年递增。由2011年的1519.47亿元，增长至2016年的5483.27亿元，年均复合增长率高达29.26%。随着国家政策对光伏产业支持力度的不断加大，产业市场规模仍将保持高幅度增长趋势。前瞻研究院估算，2017年行业销售收入将超过6000亿元。