光伏发电有什么缺点

1、照射的能量分布密度小，即要占用巨大面积。由于太阳能能量密度低，这就使得光伏发电系统的占地面积会很大，每10kw光伏发电功率占地约需100㎡，平均每平方米面积发电功率为100w。

2、获得的能源同四季、昼夜及阴晴等气象条件有关。太阳能光伏发电的能源直接来源于太阳光的照射，而地球表面上的太阳照射受气候的影响很大，长期的雨雪天、阴天、雾天甚至云层的变化都会严重影响系统的发电状态。

3、相对于火力发电，发电成本高。

光伏发电的优点

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。

光伏发电是目前而言最具备清洁性和高效性的能源之一，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。光伏发电代替煤炭火力发电，减少二氧化碳排放，对遏制全球气候变暖做出了贡献。但也有有人说，当前的太阳能光伏产业还不能用绿色环保来定义，其快速发展所产生的污染更不能被我们以各种“方式”所忽略。其实，无风不起浪，光伏产业的背后的确有环境污染的一面。

光伏电站施工期：

大规模光伏电站一般远离居民区。在施工的过程中主要包括对压桩、光伏板的安装、电缆铺设等，对环境的影响主要有噪声、扬尘、废水废土等。只要在施工过程中以及施工过程后处理得当，对环境的影响还是微乎其微的。

光伏电站运营期：

光伏是将太阳能转变为光能的设备，在使用过程中并不会产生废水废气等，但是逆变器、箱式变压器等设备在运行过程中会产生噪声，在65～75dB，这个程度相当于在家里大声唱歌的声音。但是设备设施在安装过程中，通常会选用低噪声设备，而且会做一些基础的减振处理。再加上光伏通常安装在非居民区，对周围环境的影响较小。

光伏的污染主要不是在发电过程，而主要是在光伏材料的生产过程。光伏组件的原材料、高纯多晶硅在生产过程中，会产生一些副产物。比如：高纯多晶硅生产主要是使用改良西门子法，这种生产方式会将冶金级硅转化成三氯氦硅，再加氢气就能还原成太阳能级多晶硅，另外会形成副产物氯化硅，四氯化硅遇到潮湿空气，会分解成硅酸和氯化氢，如果处理不当才会产生污染问题。在尽可能多地铺设光伏发电的同时，也要尽最大的努力，将其对周边环境的破坏和对当地居民的生活影响降到最低。

就目前来看光伏发电的利一定是大于弊的，所以在应用光伏发电的时候，就要考虑光伏发电的性能比。对于长时间运行的太阳能电站，性能比由太阳辐照度、电池背板温度、灰尘污物和发电量四个主要参数决定。其中光伏组件玻璃上的灰尘污染物是快速影响光伏电站性能比的主要问题之一。它致使发电效率和性能比（PR）降低，清洗费用增加，对于含氧化物的灰尘污物还将提高光伏电池的故障率，影响使用安全性，减少太阳能电池寿命。灰尘指数监测系统是一款基于硅基辐射传感器的光伏组件清洁度智能指示装置。其利用硅基辐射传感器在不同清洁度工况下对辐射强度的响应特性，配合智能化数据采集设备，实现对光伏组件清洁度的自动化连续监测。通过测量并计算灰尘的SR值，可以使投资者在发电效率和清洗成本之间找到平衡，电站的运维人员不再需要通过经验目测，可以科学选择出好的清洁方案，从而避免了发电效率的损失及清洗成本的浪费，有效地提高电站的收益。

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。

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。

可以，有优点也有缺点。

1、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&sup2，地球上绝大多数地区都低于1kwh/m&sup2。光伏发电实际上就是太阳能低密度能量的收集、利用。

2、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，没10kw光伏发电功率占地约需100m&sup2，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。

3、光电转化率很低。

我们大家都知道，太阳光电池主要功能在将光能转换成电能，这个现象称之为光伏效应。但是这就使得我们在选取太阳能电池板原材料的时候，产生了众多不便的因素。

要求我们必须考虑到材料的光导效应及如何产生内部电场。不仅要吸光效果，还需要看它的光导效果。所以材料的选取对于光伏发电来说是一项很大的约束。必须充足了解太阳光的成分及其能量分布状况，从目前太阳能发展的情况来看，材料的选取仍旧是个待提高的突破点。

，日照地区5KW每年大约发电6000度电。第三个问题，电池板寿命一般25年以上，但发电效率会慢慢衰减，25年后发电量不低于初期的80%就算合格。第四个问题，自用发电站仍然享受补贴。

1. 由于受天气、环境温度、光伏板安装位置等因素影响，光伏电站的输出功率会有所变化，最大变化率甚至超过额定量的10%，因此产生了发电量的不稳定问题，会对馈入电网的谐波产生影响。

2. 光伏电站的并网需要应用到逆变器，这一产品的控制技术与光伏发电馈入电网的品质也密切相关。目前，为最大利用逆变器容量和最大发电量，厂家会将并网逆变器的功率因数设定在0.99。但随着光伏电站装机容量的增加，由于光伏发电的功率波动性，逆变器的高功率因数运行对电网的稳定性造成威胁，有功不变时，无功几乎不能调节，需要额外的无功来维持电压。另外，逆变器输出轻载时，谐波会明显变大，在10%额定出力以下时，电流的总谐波畸变率甚至会达到20%以上。

3. 光伏发电功率随日照强度变化对电网负荷特性产生影响，它的接入改变了电网潮流方向，将对现有电网的规划、调度运行方式产生影响。而且光伏发电单位不具有调度自动化功能，加大了电网控制与调度运行的难度。若大量光伏发电系统接入电网终端，将加剧电压波动，可能引起电压/无功调节装置的频繁动作；而若高比例光伏发电系统引入，将使得配电网从传统的单电源辐射状网络变成双端甚至多端网络，从而改变故障电流的大小、持续时间等，影响到系统的保护。

因此，假如需要对光伏并网发电进行电能质量在线监测，必须具备以下的条件：

1、 电能质量全部参数的实时监测。

2、 能分析谐波、间谐波、高次谐波等功能。

3、 发生电能质量事件时，能够实时告警。

4、 电能质量问题数据分析功能。

目前国内能满足光伏发电并网电能质量技术标准的电能质量在线监测装置，再加上功能强大的后台软件，构成光伏发电并网的电能质量监测系统。在国内，目前严格符合标准的光伏发电并网电能质量系统有致远电子的电能质量监测系统。

1.太阳能资源

在光伏电站实际装机容量一定的情况下，光伏系统的发电量是由太阳的辐射强度决定的，太阳辐射量与发电量呈正相关关系。太阳的辐射强度、光谱特性是随着气象条件而改变的。

2.组件安装方式

同一地区不同安装角度的倾斜面辐射量不一样，倾斜面辐射量可通过调整电池板倾角（支架采用固定可调式）或加装跟踪设备（支架采用跟踪式）来增加。

3.逆变器容量配比

逆变器容量配比指逆变器的额定功率与所带光伏组件容量的比例。

由于光伏组件的发电量传送到逆变器，中间会有很多环节造成折减，且逆变器、箱变等设备大部分时间是没有办法达到满负荷运转的，因此，光伏组件容量应略大于逆变器额定容量。根据经验，在太阳能资源较好的地区，光伏组件：逆变器=1.2：1是一个最佳的设计比例。

4.组件串并联匹配

组件串联会由于组件的电流差异造成电流损失，组串并联会由于组串的电压差异造成电压损失。

CNCA/CTS00X-2014《并网光伏电站性能检测与质量评估技术规范》（征求意见稿）中：要求组件串联失配损失最高不应超过2%。

5.组件遮挡

组件遮挡包括灰尘遮挡、积雪遮挡、杂草、树木、电池板及其他建筑物等遮挡，遮挡会降低组件接收到的辐射量，影响组件散热，从而引起组件输出功率下降，还有可能导致热斑。

6.组件温度特性

随着晶体硅电池温度的增加，开路电压减少，在20-100℃范围，大约每升高1℃每片电池的电压减少2mV；而电流随温度的增加略有上升。总的来说，温度升高太阳电池的功率下降，典型功率温度系数为－0.35%/℃，即电池温度每升高1℃，则功率减少0.35%。

7.组件功率衰减

组件功率的衰减是指随着光照时间的增长，组件输出功率逐渐下降的现象。组件衰减与组件本身的特性有关。其衰减现象可大致分为三类：破坏性因素导致的组件功率骤然衰减；组件初始的光致衰减；组件的老化衰减。

CNCA/CTS00X-2014《并网光伏电站性能检测与质量评估技术规范》多晶硅组件1年内衰降率不超过2.5%，2年内衰降率不超过3.2%；单晶硅组件1年内衰降不应超过3.0%，2年内衰降不应超过4.2%。

8.设备运行稳定性

光伏发电系统中设备故障停机直接影响电站的发电量，如逆变器以上的交流设备若发生故障停机，那么造成的损失电量将是巨大的。另外，设备虽然在运行但是不在最佳性能状态运行，也会造成电量损失。

9.例行维护

例行维护检修是电站必须进行的工作，安排好检修计划可以减少损失电量。电站应结合自身情况，合理制定检修时间，同时应提升检修的工作效率，减少电站因正常维护检修而损失的发电量。

10.电网消纳

由于电网消纳的原因，一些地区电网调度要求光伏电站限功率运行。

光伏发电引发人们的热议，因为现在能源供应比较紧张，煤炭发电价格快速上涨，好多城市煤炭发电价格平均上涨15%~20%，这么高价格的上涨人们就在考虑替代品。比如说风力发电水力发电，太阳能发电，这些都是替代品，但是现在光伏发电的市场还不成熟。

要说光伏发电的前景确实是比较广阔的，但是如果是现在的这个市场的情况，对于普通个人用户来说不是一个好的选择。因为这个东西对你来说成本太高了，根本不合适，光伏发电，这种技术是没有问题的，但现在存在的两个主要问题，一个是成本问题，一个就是能源转化率问题，太阳能发电的效率比较低，非常容易受到自然条件变化的影响，太阳能不充足的时候发电量就会很小，而且真正能转换成电能的效率并没有你想象的那么高。

还有就是成本的问题，如果是一个光伏发电的模块，包括风机，包括能够储电的电池，包括这个太阳能的帆板，这一套下来，一个家庭一天如果按照6~10度电的需求来看的话，一个月差不多电费就是100块钱多一点，这样一个模块能满足大多数家庭的需要了。但你知道这样一个模块要多少钱吗？这一整套下来价格比较便宜的也要在1万块钱，而你一个月电费也就是100块钱多一点。

一年这个电费能省下来的就是1500块钱，但是这样一套设备要1万块钱，也就是说这套设备不出现任何问题的情况下，连续使用7年才能回本，你能保证这个设备不出任何问题吗，这还是说满效率运行的情况下说的天气不好的因素呢，到了冬天的时候，太阳能不是那么充足的时候呢，这个问题不解决就没有办法大规模的推广。