从一名光伏从业者的角度，谈谈光伏！
从2012年进入大学开始学习新能源技术，到如今深耕于光伏工程领域，已经在光伏领域虚度10余年光阴。从光伏行业的步履维艰，到如今光伏技术的蓬勃发展，光伏已经成为社会常见的一道风景。然而很多人依然对光伏充满了误解，不敢说自己对光伏技术有多了解，作为一名普通的从业者，和行业外的朋友简单谈谈光伏技术。
人类社会的运转，或者说人的衣食住行，均离不开能源。做饭需要能源、照明需要能源、出行需要能源、生产需要能源......
能源是社会发展的基石，地基不存，再高的高楼也会轰然倒塌。因此能源领域也是备受社会关注的领域，牵动所有人的生活。而新能源技术则是近年兴起的环保能源，对传统的化石能源给予补充和替代。其中光伏产业就是基于半导体技术和新能源需求而融合发展、快速兴起的朝阳产业，同样也是实现制造强国和能源革命的重大关键领域。
那么什么是光伏呢？
光伏发电通俗来讲就是太阳能发电（光热发电也是太阳能发电），早在20世纪70年代，就已经证明光伏发电可以为人类带来大量的电力，而不再单单依赖化石能源和核能。可以说光伏帮助我们避免了化石能源发电的缺点和核能发电的危险因素，不再担心温室气体造成的环保问题，不再担忧核发电的安全问题，光伏具有他独有的优点。
光伏发电系统由于容量的可大可小，具有在各种各样的场合、规模、气候和地理位置为人类发电的优势。例如，为偏远落后地区的家庭提供清洁电力驱动的照明灯，而不是煤油灯，可以收听收音机，可以让偏远地区感受时代的发展变化；为偏远地区的位于大山中的中转站提供电力，而不用专程修建道路运送柴油来发电；为孤悬海外的小岛提供能源，改善岛上的生存环境；还可以在炎热的夏季在白天空调开启的时候为电网补充电力等等。
光伏初期在航天领域应用广泛，运行周期超过30年依然能为航天器供给能源，近年开始在民用领域应用，系统同样能保证25年的使用寿命，让能源从集中供应模式开启了分布式能源格局，根据用户应用需求而分布于社会各个角落，增加了能源的安全性，较少电力输送距离，提升能源利用效率，在我国广阔的国土上具有很强的应用价值。
如今社会正在进行新的能源革命，光伏技术为我们提供了一种全新的能源形式，能源分布式布局极大保证能源互联网的稳定性。
光伏技术使我们所做的事情完全不同于以往，且比以往所做的事更好。它使我们看到了全新的供电模式，无论是为地球上还是地球外( 外太空)的市场服务，它都使我们以一种可持续、无污染、公平的方式去做那些我们已经做了的(发电，通过电网传输)事情。
为什么光伏是公平的，因为几乎每个人都能获取到阳光。
各种各样的发电方式，总结起来无外乎两种，电磁发电和光发电。电磁发电采用各种能源让铁丝转起来，也就是转涡轮，终究限制因素过多，而光伏发电则相对灵活许多，只需要阳光就可以安静地发电。如果说电磁发电是钢铁直男，那么光发电就是阳光暖男。
光伏是一种当半导体受到光子辐照时，可以从半导体产生直流电(DC)的发电技术。
只要光照射到太阳电池(独立的光伏单元的名字)上，它就产生电能。当光照停止后，发电也停止。简而言之，有阳光的地方就可以应用光伏发电技术，小到给交通灯供电，大到集中给城市供电，光伏发电面积从平方厘米到上千亩占地，可以说光伏应用于各种场景。
光伏相比化石能源发电来说，清洁不会排放大量有害气体，能源不会枯竭，价格不会因为原材料（煤炭/天然气）上涨而上涨，模块化容易布置，公众认可度高。毕竟没人愿意在家门口建造一座核电站或者火电站，闲置的屋顶家装几块光伏组件，影响就会小了很多。
不可否认光伏发电在电力储存上处于劣势。但是这些劣势不是技术上的，而是经济和基础设施有关的，因此其他的优点可以弥补这点。
可能有人说光伏组件生产过程和组件回收过程也需要耗费大量能源，产生污染，并不属于环保行业。如果单独看某个环节，没有完全环保的发电方式（任何发电形式都需要生产设备机器和回收设备）。我们从全寿命周期去看光伏发电，就会发现，光伏所消耗的能源只占据所生产能源的一小部分，还是利大于弊的，因此这个问题需要辩证去看待。
光伏技术所需要的材料为硅(Si)，硅是地球上储量最丰富的材料之一，是一种半导体材料，如今有90%的光伏应用使用的都是单晶硅(C-Si)。令人奇怪的是，其他半导体更适合吸收太阳光。
其他种类的电池材料正在开发中或刚开始商业化。一些被称为薄膜半导体，如非晶硅(a-Si)、铜铟镓硒(Cu (InGa) Se2 或CIGS)和碲化镉(CdTe)。然而从经济性考虑，硅电池最有价值。
太阳电池可以在聚光条件下工作,通过使用透镜或镜子做的聚光器，使小面积太阳电池被大面积太阳光辐照。这节省了宝贵的半导体材料但是使系统更加复杂，因为聚光要求有跟踪系统来保证即使太阳在天空中移动也能使太阳光总是聚焦到电池上，领跑者基地或者科研性质的电站采用此种模式。
在实际应用中，大量的太阳电池连接起来，然后封装成一个单元被称为光伏组件。光伏组件是最终卖给用户的产品。它们产生直流电，然后通常经过被称为逆变器的电子器件转换成更常用的交流电。逆变器、可反复充电的蓄电池( 当需要存储时)、用来支撑组件的机械结构、和任何其他的安装光伏组件系统需要的部件被称为平衡系统(BOS)。
现如今，光伏发电技术已经走进了千家万户，不仅仅只是应用于航空领域的高科技产品。
走在乡村的道路，抬头能看到农户屋顶的光伏电站，一个3-5KW的电站就能满足农村一家的用电需求，需要的仅仅是部分闲置的屋顶面积，毕竟目前一块组件的功率已经超过500W。
开车路过公路两旁，可以看到太阳能路灯，每年为市政节约大量的电力，也让更多的道路能够完成照明目标，为夜间驾驶提供安全的环境。
近年流行的共享单车，上面都是采用光伏技术为控制器提供能源的。
......
在新的时代变革中，只有积极顺应时代需求的人才能走的更远，守旧或者固执己见的人，终究为时代所抛弃。光伏技术终究会像手机、冰箱一样成为我们日常生活的一部分。
（部分资料来源网络）
太阳能是将太阳光中的能量转换为可为人类所利用的能量，比如对水加热（太阳能热水器）和发电，甚至植物的光合作用。
太阳能光伏是由太阳光生成电，用于生产生活。
原理：太阳光照射到光伏组件上，通过光伏组件将太阳光转为直流电，再利用汇流箱，逆变器等将发的电发到国家电网或者自用。
太阳能光伏是一种绿色可再生能源，与其它常规能源相比，具有以下几个特点。
一、是一种绿色能源，所以无污染
二，太阳光取之不尽，用之不竭
三、太阳能转化为电能需要光伏组件作为中间媒介，发电量与当地的光照角度，日照时间有关，有时安装不当，太阳光强时发电量反而会降低，一般情况下是成正比关系
四，光伏发电是靠天吃饭的，与天气有很大关系，特别是积雪，灰尘，树叶的遮挡，会影响发电量，后期需要运维，但是现在出现了运维监控系统，通过手机或PC就可监控每天的发电量，一旦出现异常，运维人员会及时维护
五，光伏主要分为地面式的大型电站和屋顶式的，大型电站主要安装在西北人烟稀少的地方，但是那里用电量较少，传输的话损耗大，成本高，所以现在主推屋顶式，也就是说的分布式。
1)解决无电人口和贫困地区用电。
独立光伏每3460 元的投资即可解决一人的用电而投资电网却需要13385 元，是独立光伏的3.87 倍。
2)实现精准扶贫。
2015~2017年三年光伏扶贫的开展，将使约200万户贫困群众在未来的20年获得每年3000元的稳定收入，相当于每年提供了60亿元的扶贫资金。
3)促进中西部融合。
西部以低廉的能源、人力成本吸引光伏制造企业前去投资。目前硅料环节57%的产能在西部，2018年底时这一数字可能达到76%其他环节的新增产能基本也都在西部。同时，截止2016年底，全国40%的光伏装机在西部省份，充分利用了当地丰富的太阳能资源和沙漠化土地，并能有效改善土地的沙漠化情况。
4)活跃民营资本，促进能源行业主体多元化。
传统能源从开采到发电，基本是控制在国有企业手中。而光伏产业，尤其是分布式光伏，打破了传统能源的地缘因素，降低了准入门槛，为更大范围的中小企业与公众参与能源事业提供了可能。
在持有量大的企业当中，国有企业和民营企业则各占半壁江山，而小规模持有人更是以民营企业为主。光伏发电的特点决定了其是促进能源行业主体多元化的主要力量。这种角色的转变将对能源系统的演进和发展产生重大而深远的影响。
5)集约用地，普及可再生能源，布局能源互联网
光伏发电与其他行业互补的发展新形式已经成为许多地区发展转型的措施之一，并使原有建筑物在原有功能的基础上，增加了发电、节能的功效，提高了利用率。户用光伏的发展，更是让可再生能源走进千家万户，让普通老百姓认识了可再生能源，提高了节能减排意识。
分布式光伏的发展，为未来的能源互联网发展奠定了坚实的基础。
6)节约水资源
从全生命周期来看，光伏发电的用水量仅是煤电用水量的50%，大力发展光伏发电，能有效节约水资源。
要定期检查控制器、逆变器与其它设备的连线是否牢固，检查控制器、逆变器的接地连线是否牢固，按需要固紧检查控制器、逆变器内电路板上的元器件有无虚焊现象、有无损坏元器件，按照需要进行焊接修复或更换。
防雷装置
夏季多雨水雷电，定期测量接地装置的接地电阻值是否满足设计要求定期检查各设备部件与接地系统是否连接可靠，若出现连接不牢靠，必须要焊接牢固在雷雨过后或雷雨季到来之前，检查方阵汇流盒以及各设备内安装的防雷保护器是否失效，并根据需要及时更换。
人员定期培训
培训工作首先是针对专业技术人员进行培训，针对运行维护管理存在的重点和难点问题，组织专业技术人员进行各种专题的内部培训工作，并将技术人员送出去进行系统的相关知识培训，提高专业技术人员的专业技能
对电站操作人员的培训也是必不可少的，这部分人员通常是当地选派的，由于当地人员文化水平较低，因此培训工作首先从最基础的电工基础知识讲起，并进行光伏电站的理论知识培训、特种作业培训、实际操作培训和电站操作规程的学习。
经过培训后，使其了解和掌握光伏发电系统的基本工作原理和各设备的功能，并要达到能够按要求进行电站的日常维护工作，具有能判断一般故障的产生原因并能解决的能力。
建立通畅的信息通道
设立专人负责与电站操作人员和设备厂家的联系工作。当电站出现故障时，操作人员能及时将问题提交给相关部门，同时也能在最短的时间内通知设备厂家和维修人员及时到现场进行修理。
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。根据世界自然基金会(WWF)研究结果：从减排二氧化碳效果而言，安装1平米光伏发电系统相当于植树造林100平米。目前，发展光伏发电等可再生能源将是根本上解决雾霾、酸雨等环境问题的有效手段之一。
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。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，远低于光伏系统的实用寿命期。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。
光伏发电的优点主要体现于：
1、无枯竭危险。
2、安全可靠，无噪声，无污染排放外，绝对干净（无公害）。
3、不受资源分布地域的限制，可利用建筑屋面的优势；例如，无电地区，以及地形复杂地区。
4、无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电。
5、能源质量高。
6、使用者从感情上容易接受。
7、建设周期短，获取能源花费的时间短。
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。
1)解决无电人口和贫困地区用电。
独立光伏每3460 元的投资即可解决一人的用电而投资电网却需要13385 元，是独立光伏的3.87 倍。
2)实现精准扶贫。
2015~2017年三年光伏扶贫的开展，将使约200万户贫困群众在未来的20年获得每年3000元的稳定收入，相当于每年提供了60亿元的扶贫资金。
3)促进中西部融合。
西部以低廉的能源、人力成本吸引光伏制造企业前去投资。目前硅料环节57%的产能在西部，2018年底时这一数字可能达到76%其他环节的新增产能基本也都在西部。同时，截止2016年底，全国40%的光伏装机在西部省份，充分利用了当地丰富的太阳能资源和沙漠化土地，并能有效改善土地的沙漠化情况。
4)活跃民营资本，促进能源行业主体多元化。
传统能源从开采到发电，基本是控制在国有企业手中。而光伏产业，尤其是分布式光伏，打破了传统能源的地缘因素，降低了准入门槛，为更大范围的中小企业与公众参与能源事业提供了可能。
在持有量大的企业当中，国有企业和民营企业则各占半壁江山，而小规模持有人更是以民营企业为主。光伏发电的特点决定了其是促进能源行业主体多元化的主要力量。这种角色的转变将对能源系统的演进和发展产生重大而深远的影响。
5)集约用地，普及可再生能源，布局能源互联网
光伏发电与其他行业互补的发展新形式已经成为许多地区发展转型的措施之一，并使原有建筑物在原有功能的基础上，增加了发电、节能的功效，提高了利用率。户用光伏的发展，更是让可再生能源走进千家万户，让普通老百姓认识了可再生能源，提高了节能减排意识。
分布式光伏的发展，为未来的能源互联网发展奠定了坚实的基础。
6)节约水资源
从全生命周期来看，光伏发电的用水量仅是煤电用水量的50%，大力发展光伏发电，能有效节约水资源。
一、解决无电人口用电问题
2015 年9 月，联合国可持续发展大会通过《2030可持续发展议程》，确定了17 个“可持续发展目标”。可再生能源是其中第七项目标“经济适用的清洁能源”的重要组成部分。联合国对于该目标的解释为：确保人人获得可负担、可靠和可持续的现代能源。
中国解决无电人口的经验表明，独立光伏在解决偏远地区无电人口方面具有低投入高产出的特点，是实现“可持续发展目标”第七项“经济适用的清洁能源”的重要手段。中国经验同时也为全球，尤其是发展中国家解决无电人口用电问题提供了可复制的典范。
国家能源局数据显示，2013-2015 年，国家共安排投资247.8 亿元(中央资金145.5 亿元) 用于实施无电地区电网延伸和可再生能源供电工程建设。其中，安排电网投资计划206.8 亿元，为154.5 万无电人口通电安排光伏独立供电工程建设投资计划41 亿元(中央资金28.5 亿元)，共建成光伏独立电站670 余座、光伏户用系统35 万余套，为118.5 万无电人口通电。相比于电网延伸，独立光伏用总投资16.5% 的资金解决了43.4% 的无电人口用电问题。从人均投资来看，每3460 元用于独立光伏的投资即可解决一人的用电相比之下，投资电网却需要13385 元，是独立光伏的3.87 倍。
表 1：2013~2015年解决无电地区人口用电投资及通电数据
二、实现精准扶贫
光伏扶贫工程的开展，使我国的扶贫工作由改输血向造血、由粗放扶贫到精准扶贫的转变，使贫困人口通过自己的劳动有尊严地获得收入，并保证贫困户未来20年有持续、稳定的收益。
2015年，我国在河北、山西、安徽、甘肃、青海、宁夏6省共实施了150万kW的光伏扶贫项目，预计使20万户以上的贫困群众获得20年的稳定收入。
在此基础上，2016年多个省份的能源局联合当地的扶贫工作小组，将“光伏扶贫”作为农村脱贫的重要方式。2016年，在14个省份实施5168万kW光伏扶贫项目，帮扶贫困群众55.6万户，如下表所示。
表2：2016年扶贫帮扶贫困户数(万户)
2017年，仅村级扶贫一项就帮扶14个省、236个光伏扶贫重点县14556个建档立卡贫困村的71.0751万户建档立卡贫困户，如下表所示。
表3：2017年村级电站扶贫帮扶贫困户数(万户)
同时，各省也积极开展集中电站光伏扶贫，即经营集中电站的企业，按照规模每10~25kW中每年拿出3000元的利润给所在地的贫困户。目前，据不完全统计，已经有11省下达了720万kW的集中式扶贫电站指标，预计将帮扶贫困户约36万户若考虑全国所有省份，2017年集中式光伏扶贫预计将帮扶50万户以上的贫困户。
表4：2017年部分省份地面电站光伏扶贫规模
2015~2017年三年光伏扶贫的开展，将使约200万户贫困群众在未来的20年获得每年3000元的稳定收入，相当于每年提供了60亿元的扶贫资金。可见，光伏项目为消除贫困人口，使贫困群众获得长期、稳定收益做出了重要的贡献，成为各地精准扶贫的重要措施之一。
三、促进中西部融合
1光伏上游生产制造业主要分布在西部
光伏上游制造端属于高载能、劳动密集型产业，西部省份低廉的能源价格、人力成本成为许多光伏制造企业建厂的首选。以硅料环节为例，截止2017年底的27.64万吨产能中，西部省份的硅料产能占全国总产能的57%(如表4所示)。同时，2018年各企业约有13.85万吨扩产计划，几乎全部位于内蒙古、新疆、云南、陕西4省。届时，西部的硅料产能将占全国的76%!
表5：2017年底各省硅料产能分布情况
除了硅料环节，各企业硅片环节的扩产基本也都布局在西部地区。如单晶硅片龙头企业隆基在云南楚雄布局了10GW的单晶硅片产能，将在2018年底投产晶澳、阿特斯、东方日升等企业在内蒙也有扩产。在此引用中国光伏行业协会王勃华秘书长之前的图片作为说明。
从上图中可以看出，近期企业的扩产计划基本都布局在西北部地区。
2光伏上下游电站在西部的投资
西部省份具有丰富的太阳能资源，光伏项目发电量好同时，西部有大量的未利用土地，建设条件好。因此，早期的光伏项目主要分布式在西部省份，如新疆、甘肃、青海、内蒙古等地。
根据国家能源局公布的截止2016年底的统计数据，8个西部省份(内蒙古、云南、西藏、陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆)的光伏累计安装量占全国总安装量40%!
在当地的荒漠、戈壁安装上光伏电站之后，由于光伏组件的遮挡，减少了地表的蒸发量，改善了当地的沙漠化情况。下图为隆基在库布其沙漠开展光伏项目前后，地表情况的变化。
综上所述，光伏行业的发展，给西部地区带来产业投资，拉动了当地的GDP、增加了当地的税收，解决了一部分当地人口的就业问题，为促进西部经济发展、减少东西部差距作出了卓越的贡献!
四、活跃民营资本，能源行业主体多元化
传统能源需要大量的资本和高度集中的控制体系对其进行开采、加工与运输。能源工业的资本密集性特征决定这个行业非个人能力可以企及。传统能源从开采到发电，基本是控制在国有企业手中。而光伏产业，尤其是分布式光伏，打破了传统能源的地缘因素，降低了准入门槛。
光伏行业为更大范围的中小企业与公众参与能源事业提供了可能。能源行业主体的多元化，有效地促进了全社会对能源行业的参与，打破了垄断性大企业一统行业的局面，实现能源的经济化和能源服务需求差异化。众多中小企业的出现和活跃也为商业模式创新和技术进步提供了更适宜的土壤。
整个光伏行业中，国有企业和民营企业则各占半壁江山，民营企业累计并网容量达到1962 万kW，占比47.7%，远远超过了中央五大发电集团和其它国企。可见，光伏行业更能够吸引不同性质的投资主体，促进全社会对能源行业的参与。
表6：2016年我国光伏资产持有量排名
注：2016年光伏开发企业的排名用的是水利总院一些数据，跟各家已经上市的光伏资产持有公司的公报有一定的出入
虽然2017年底的持有量数据和从上表中有一定差距，但可以明显看出，在持有量大的企业当中，国有企业和民营企业则各占半壁江山，而小规模持有人更是以民营企业为主。
光伏发电的突出特点是适合分布式开发。用户所生产电力可以自用，多余上传，夜间从电网购电。它可以应用在工业厂房、公共建筑、居民屋顶上。其中，光伏的分布式特点更明显，闲置的屋顶、荒漠、滩涂，都可以建立光伏电站。这种电力生产的准入门槛相比于传统能源非常低，任何一个普通人都可以成为电力的生产者。可见，分布式光伏的发展打破了传统电力生产和消费分离的模式。用户在市场中定位已经由原来简单的用能者变为动态产消合一者。
光伏发电的特点决定了其是促进能源行业主体多元化的主要力量。这种角色的转变将对能源系统的演进和发展产生重大而深远的影响。
五、集约用地，普及可再生能源，布局能源互联网
光伏发电与其他行业互补的发展新形式。譬如，“光伏+农业”“光伏+农户”“光伏+商场”“光伏+园区”“光伏+渔光”等“光伏+”已经成为许多地区发展转型的措施之一。另外，户用光伏的发展，更是让可再生能源走进千家万户，让普通老百姓认识了可再生鞥能源，提高了节能减排意识。
另外，光伏与农业、渔业、建筑物的结合，使原有建筑物在原有功能的基础上，增加了发电、节能的功效，提高了利用率。符合土地“集约化”利用的发展方向。
同时，分布式光伏的发展，为未来的能源互联网发展奠定了坚实的基础。在此，引用《第三次工业革命》中的一段话来予以说明。
未来，每一处建筑都会转变成能就地收集可再生能源的迷你能量采集器
未来，将每一大州的建筑转化为微型发电厂，以便收集可再生能源
未来25年内，数百万的建筑——家庭住房、办公场所、大型商场、工业技术园区——将会既可作为发电厂，也可以作为住所。
未来，家庭居民可以在自己的房顶上安装太阳能电池板，这些电池板能生产出足够的电力，满足房子所需的电能。如果有剩余，则可以出售给发电厂。
你准备好了吗?你的公司准备好了吗?中国准备好了吗?
六、节约水资源
煤炭的开采、洗选和发电环节都高度耗水，过度取水给当地的生态环境和人体健康造成了巨大的危害。与煤炭相比，光伏发电不仅在污染物减排方面具有优势，其用水量也远远小于燃煤发电。光伏和煤电发电阶段与全生命周期的耗水量如下表所示。
表 7：煤电与光伏用水量对比(单位：吨/MWh)
数据来源：发电阶段数据来自Tan et al, 2015，全生命周期数据来自Feng et al, 2014
从上表可以看出，即使从全生命周期来看，光伏发电的用水量仅是煤电用水量的50%，大力发展光伏发电，能有效节约水资源。
综上所述，光伏产业的快速发展，对全社会具有极其深远的正向推动。从政治意义上讲，光伏已成为我国在国际交往中的一张亮丽名片。不仅服务于国内能源转型，对全球应对气候变化、能源转型也作出了贡献。
