光伏发电的利与弊

照射在地球上的太阳能非常巨大，大约40min照射在地球上的太阳能，便足以供全球人类一年能量的消费。可以说，太阳能是真正取之不尽、用之不竭的能源，而且太阳能发电绝对干净，不产生公害，所以太阳能被誉为理想的能源。

（1）太阳能发电的优点

从太阳能获得电力，需通过太阳能电池进行光电变换来实现。它同以往其他电源发电原理完全不同，具有以下特点：

①无枯竭危险。

②绝对干净（无公害）。

③不受资源分布地域的限制。

④可在用电处就近发电。

⑤能源质量高。

⑥使用者从感情上容易接受。

⑦获取能源花费的时间短。

不足之处是：

①照射的能量分布密度小，即要占用巨大面积。

②获得的能源同四季、昼夜及阴晴等气象条件有关。

但总的说来，瑕不掩瑜，作为新能源，太阳能具有极大优点，因此受到世界各国的重视。

（2）太阳能发电存在的问题

太阳能光伏发电还存在一些有待攻克的“弱点”。它的主要问题有以下几个方面。

①光电转化率很低。根据太阳能发电的基本原理，太阳光电池主要功能是将光能转换成电能，称之为光伏效应。这就使得我们在选取太阳能电池板原材料的时候，必须充分了解太阳光谱成分及其能量分布状况，必须考虑到材料的光导效应及如何产生内部电场，不仅要考虑材料的吸光效果，还要考虑它的光导效果。从目前太阳能发电的情况来看，即使采用目前最高效的材料进行光电转换，效率仍然很低，材料的选取仍旧是个有待提高的突破点。目前太阳能电池光电转化效率一般为10%～15%，因此，如何提高太阳能光伏发电的转换效率是我国及世界有关研究组织一直以来科技攻关的难题。

②光伏电池生产过程中存在高污染。从目前的实际状况来看，以单晶硅或多晶硅为主要原料的太阳能电池板正越来越多地点缀于城市建筑的屋顶、墙壁，成为一座座所谓“清洁无污染”的太阳能电站。然而，在这种被称为“绿色电站”的身后，却“隐藏”着一系列高能耗、高污染的生产过程。即使作为第三代太阳能电池的染料敏化电池来说，虽然它最大吸引力在于廉价的原材料和简单的制作工艺。据科学家估算，它的成本仅相当于硅电池板的1/10。但是此类电池的效率随面积放大而降低。这一点又与太阳能发电需要充足的日照和广域的面积相矛盾。

③所需光照受天气影响较大。太阳能发电所需的必要条件是光照指数，如果在阳光不太充足的多云天气或雨雪天气里，太阳光伏效应转换的效率会大幅度降低，难以满足向用电系统连续供电。

④光伏发电成本过高。在太阳能电池中硅系太阳能电池无疑是发展最成熟的，但其成本居高不下，远不能满足大规模推广应用的要求。最近，SunPower（美国加州）公司研制的太阳能电池板效率达到22%，尽管其光电转化效率非常可观，但由于受原料价格和提纯工艺的限制，发电成本过高。所以太阳能发电系统仍需要人们不断地探索与完善。

太阳能发电的优点：\x0d\x0a1：太阳能取之不尽，用之不竭，地球表面接受的太阳辐射能，足够目前全球能源需求的1万倍，只要在全球4%的沙漠安装太阳能就可以满足全球需要，\x0d\x0a2安全可靠，不受能源危机和燃料市场不稳定的冲击\x0d\x0a3：太阳能处处可得到，不必远距离运输，避免长距离输电线路的损失\x0d\x0a4：不用燃料，运行成本很低\x0d\x0a5：太阳能发电没有运动部件不易损坏，维护简单\x0d\x0a6：太阳能发电过程中不易产生污染废弃物，是理想的清洁能源\x0d\x0a7：太阳能发电系统建设周期短，方便灵活，可以根据负荷的增减，任意添加或减少太阳能方阵，避免浪费\x0d\x0a\x0d\x0a缺点：\x0d\x0a1：地面应用时有间歇性，在晚上或阴雨天不能或很少发电\x0d\x0a2：能量密度低，一般情况下，每平方米，太阳强度为1000W/m2\x0d\x0a3：目前成本相对较高

1、太阳能资源取之不尽，用之不竭，而且能量巨大，照射到地球上的太阳能是人类目前消耗能量的6000倍；

2、太阳能资源随处可得，可就近发电，就近用电，避免长距离输电；

3、光伏发电是直接从光子到电子的转换，无中间过程（如热能转换机械能，机械能转换为电磁能等）和机械运动。根据热力学原理分析，光伏发电具有很高的理论发电效率，未来技术开发潜力大。

4、光伏发电对环境友好，是真正的绿色能源，发电过程不排放温室气体和污染物。

5、光伏发电不需要冷却水，无环境问题，选址范围比较广，沙漠、戈壁滩、高原等不适合人类居住的地方都可以安装光伏电站。

6、光伏发电过程无机械传动部件，维护简单，基本可实现无人值守，维护费用低，但一次投资高。

7、光伏电站建设周期短，容量可大可小，极易组合、扩容。

缺点：

1、光伏发电转换效率低，占地面积大，这个缺点可通过技术进步逐步解决；

2、光伏发电只能间隙性工作，有太阳时才能发电，晚上不能发电，阴天、雨雪天、雾霾天都会影响发电量，这个缺点导致光伏发电在可预见的未来不可能完全替代其他发电，缓解这一矛盾的技术发展方向就是研究大容量储能设备。

3、地域依赖性强，虽然太阳可以找到地球的各个角落，但各地的太阳能资源是不同的。

4、发电成本高，现阶段光伏的度电成本是火电的两倍，光伏电站收益的保障是靠国家补贴，未来随着技术的逐渐进步，光伏发电成本也会逐步下降；而随着化石能源的逐步枯竭，可再生能源将是人类的唯一选择。

5、晶体硅电池的制造过程高污染、高耗能，晶体硅电池的主要原料是纯净硅，硅的主要存在形式是沙子——二氧化硅，从沙子变成纯净硅需要经过多道化学和物理工序处理，不仅要消耗大量能源，也会造成一定的环境污染。

(1)优点

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。

⑦光伏发电系统工作性能稳定可靠，使用寿命长(30年以上)。晶体硅太阳能电池寿命可长达20～35年。在光伏发电系统中，只要设计合理、选型适当，蓄电池的寿命也可长达10～15年。

⑧太阳能电池组件结构简单，体积小、重量轻，便于运输和安装。光伏发电系统建设周期短，而且根据用电负荷容量可大可小，方便灵活，极易组合、扩容。

太阳能电池是一种大有前途的新型电源，具有永久性、清洁性和灵活性三大优点。太阳能光伏发电与火力发电、核能发电相比，太阳能电池不会引起环境污染；太阳能电池可以大中小并举，大到百万千瓦的中型电站，小到只供一户用电的独立太阳能发电系统，这些特点是其他电源无法比拟的。

(2)缺点

当然，太阳能光伏发电也

光伏发电的缺点

1、转换效率低

光伏发电的转换效率是指光能转换为电能的效率。目前晶体硅光伏电池转换效率为13%~17%，非晶体硅光伏电池转换效率只有6%~8%。正式因为光电转换效率低，所以光伏发电功率密度也很低，这样以来就难以形成高功率发电系统。光电转换效率低是阻碍光伏发电发展的重要因素。

2、只能在白天工作

光伏发电有光才能发电，所以光伏发电只能在白天发电，夜里不能发电，而我们平时用电大多都是在夜里，光伏发电的工作特性与我们生活习惯不符。

3、受气候环境影响大

长期的雨雪天、阴天、雾天甚至云层的变化都会影响光伏发电。太阳能电池极板上不能有杂物遮挡，一旦有，光伏发电效率会降低很多很多。

4、地域依赖性强

地理位置不同，气候不同，各地区日照资源相差很大。光伏发电系统只有应用在太阳能资源丰富的地区效果才会好。

5、能量密度低

尽管太阳照射地球的能量总和极其巨大，但是由于地球表面积也很大，而且地球表面积大部分被海洋覆盖，真正能够到达陆地表面的太阳能只有到达地球范围辐射能量的10%左右，致使在陆地单位面积上能够直接获得的太阳能较少。地球表面太阳辐照度最高值约1.2kwh/m，地球上绝大多数地区都低于1kwh/m。光伏发电实际上就是太阳能低密度能量的收集、利用。

6、占地面积大

由于太阳能能量密度低，这就使得光伏发电的占地面积会很大，10kw光伏发电功率占地约需100m^2，平均每平方米面积发电功率约为100w。随着光伏建筑一体化发电技术的成熟和发展，越来越多的光伏发电系统可以利用建筑物、构筑物的屋顶和立面，将逐渐克服光伏发电占地面积大的问题。

7、整套系统成本很高

成本问题是制约光伏发电广泛应用的最主要因素，光伏发电的成本是火力发电、水力发电的好几倍。系统成本高主要贵在光伏组件上，不过随着技术的更新迭代，降低组件成本也是迟早的事。现在市场上太阳能电池极板一瓦大概4块钱左右，以后还会更低的。

8、晶体硅电池的制造过程高污染、高能耗

晶体硅电池的主要原料是纯净的硅。从沙子(二氧化硅)提取纯净的晶体硅，期间要经过多道化学和物理工序的处理，不仅要消耗大量能源，而且还会对环境造成一定的污染。

农村屋顶光伏发电利弊如下：

农村屋顶光伏发电的好处：

1、光伏发电非常适用屋顶闲置的农村有自建房的，可以利用屋顶，进行投资，还有收益拿。

2、光伏发电一次投资终生收益，安装完成后每天都会有一笔固定的收益可以拿。

3、太阳能发电是安全可靠的，并且太阳能是取之不尽，用之不竭的洁净能源。

4、太阳能是非常理想的洁净能源。太阳能光伏发电不会产生任何废弃物，并且也不会产生温室效应，更不会有噪音和有害气体。

5、光伏发电可以大大的降低运营的成本，太阳能光伏发电它不需要燃料，只需要有太阳它就可以发电。

6、太阳能光伏发电安装相对容易，维护保养更加的轻松方便，不容易受到破坏，发电更加的稳定。没有多余的部件，也不会产生其他的费用。

农村屋顶光伏发电的坏处：

1、光伏发电站的使用寿命不是永远的，一般的光伏板的寿命在35年以后就会出现衰减，发电效率的效率就会有所降低。

2、太阳能光伏发电依靠太阳能电池板内部半导体产生的伏特效应。若屋顶的结构在设计之初，并未做加固处理。由于光伏发电设备本身很重，有可能会破坏屋顶结构，尤其是老房子的话，很有可能会损坏屋顶。

没有危害，光伏电站是利用太阳能产生电能，过程无污染、无排放、无辐射。

光伏发电是未来三十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。这个需要专业人员上门勘测才行，如果屋顶漏水或者本身是老房子，不一定适合安装光伏电站。

安全隐患：

屋顶安装光伏发电系统的屋顶必须尽可能地朝向南方。另外，树木、山峰和高建筑等障碍物会阻挡照射到太阳能电池板上的光线量。因此，在安装之前，你必须仔细考虑清楚，否则出现阳光不充足或受到阻挡，这些都会影响到光伏电站发电量的。同时北方比如山东、河北地区的光照比较好。

好处有：

1、光伏发电非常适用屋顶闲置的农村 有自建房的，可以利用屋顶，进行投资，还有收益拿。

2、太阳能发电是安全可靠的，并且太阳能是取之不尽，用之不竭的洁净能源。

3、太阳能是非常理想的洁净能源。太阳能发电不会产生任何废弃物，而且也不会产生温室效应，噪音和有毒气体。

4、太阳能的产生大大降低了运行成本，因为它不需要燃料。

5、太阳能发电安装相对容易，维护保养轻松方便，一般不容易受到破坏，因为其没有运动部件。

可见，太阳能发电的优点有很多，不仅节省运行成本，而且还安装维护方便，使用寿命长等。坏处：

电站使用寿命不是永远的，一板光伏板的寿命在30年以后就会出现衰减，发电效率降低。

安装家用光伏电站的费用比大型地面电站的费用少；

使用光伏电站发出的电，能省电费；

把未用完的电卖给国家电网能赚钱，每发1度点有0.42元的补贴。

弊端：光伏电站如果安装不牢靠，刮大风时会掉下来砸到人；

光伏发电站冬天的发电量是夏天的20%；屋顶光伏发电站会间歇性工作。

光伏发电一般没有辐射，光伏发电的原理是首先将光能通过半导体的特性直接转化为直流电能，然后再通过逆变器将直流电转换成可以被人们所使用的交流电，其中没有任何化学变化以及核反应，所以光伏发电不会有辐射。