如何求解光伏发电四大难题
国内分布式光伏发电项目普遍面临屋顶落实难、贷款融资难、并网接入难、电费回收难等四大难题。四大难题紧紧拖住分布式光伏应用的后腿，也让投资商叫苦不迭。浙江嘉兴以政府为主导、企业为主体的推广模式，能否扼住四大难题的要害，求得正解呢？
屋顶落实难？政府当裁判
我家屋顶为什么要给你来用？对屋顶造成破坏谁负责？出现了问题找谁说理？当屋顶资源所有者面对寻上门的屋顶光伏投资者时，普遍存在上述疑问。怕扯皮的心理让他们普遍望而却步。
让屋顶所有者自己建光伏？一不懂技术，二需要投资，三是嫌麻烦，除非是光伏产品生产企业和个别“环保斗士”，否则没有几户人家愿意动这个脑筋。
“屋顶那么大，可用的却没有几个。”成了当前分布式光伏发电推广应用面临的第一道难题。
“企业的现有屋顶，绝大部分没有考虑到光伏发电的要求，承重、防漏、安保都有不少问题；10万平方米屋顶的大型企业，通过出让屋顶获得的电价节省每年不超过70万元。如果不考虑社会责任和政府推动，衡量得失，许多企业不愿意提供屋顶。”浙江省政府有关部门的领导对屋顶落实难深有体会。
嘉兴市政府扩大分布式光伏发电规模开发和市场应用，率先从落实屋顶资源上寻求突破。嘉兴市政府有关政策特别规定：新增建筑屋顶面积达到一定规模的，必须按照光伏建筑一体化的标准同步设计、同步建设屋顶光伏电站。
作为嘉兴光伏发电“先锋军”的光伏高新技术产业园，对屋顶资源采取了统一规划、统一收储、统一标准、统一管理的“四统一”模式，组织开展屋顶资源前期摸排，逐步建立可建分布式光伏电站屋顶资源数据库，统一收储屋顶资源。
“园区内屋顶资源多元化，有工业建筑、居民住宅、市政、科技园区、商业楼宇等。目前，我们对已建建筑划分出12个3~6兆瓦装机容量的集中连片区，提前与屋顶业主签订安装协议，统一屋顶租赁和电价优惠及合同能源管理政策标准，这样政府就掌握了相当数量的屋顶资源。”嘉兴市光伏高新技术产业园区管委会徐凯平告诉记者。
在光伏发电项目投资者与屋顶资源所有者之间签订协议书，政府也不做旁观者，而是作为“丙方”全程参与和见证项目建设过程。
记者在园区管委会看到嘉兴市晶科能源发展有限公司作为开发运营商，与上海交大科技园（嘉兴）有限公司签署的光伏示范应用项目协议书中，嘉兴市光伏高新技术产业园区管委会就作为丙方出现在协议书上。三方协议书对丙方权利和义务的规定包括：督促甲乙双方各自义务的履行，支持甲乙双方各自权利的实现；对乙方办理政府许可文件、环评批复和电网接入批复、组织调试及验收等在合法、合理的情况下提供必要的协助；甲乙双方发生争议时，根据甲、乙一方或双方的请求，丙方参与调解。
“有了政府出面担保，大大增加了投资和业主双方的信任度，这样就不担心出了纠纷没地方投诉了。没有后顾之忧，光伏发电项目的推进自然大大加快了。在光伏高新技术产业园区内，除了不适宜安装的屋顶，大部分屋顶都已安装或将安装光伏。”在上海交大产业园研发楼的楼顶，嘉兴市光伏行业协会副秘书长徐韶指着满眼可见的屋顶光伏组件时对记者说道。
“没有三方协议和相关规定之前，有些屋顶企业随意要价，临时反悔租赁合同的现象十分普遍，对我们投资商的利益损害非常大。自从有了政府的介入，我们深深感到利益得到了保障。”浙江优太新能源有限公司嘉兴分公司总经理何以平也对记者表示。
据记者了解，担当第三方的园区管委会，不仅担当纠纷处理的裁判，还统筹安排屋顶资源，平衡分布式电站建设中“好”屋顶与“差”屋顶的分配，避免投资商为抢夺资源而出现恶性竞争，成为关键的“第三方”。
为进一步规范屋顶资源市场，园区管委会还制定了两个范本的屋顶租用方式：一是屋顶资源所有者直接出租，投资者按照一年6元/平方米的租金支付，之后所发电量所得全部由投资者所有；二是光伏电站所发电量首先供屋顶业主使用，余电上网，屋顶业主按市电价格的9折电价向投资者支付电费。
两种方式都实现了投资者和业主双方均得益的结果。
贷款融资难？政策出奇招
金融机构往往会选择还款信誉好、背景雄厚、投资回报稳定的企业作为贷款发放对象。他们认为，分布式光伏电站投资回报预期不确定、时间长、存在较大风险，因而严格控制对光伏项目的贷款发放，特别是一些中小型企业很难获得银行贷款。融资难，成为分布式光伏发电的又一桎梏。
“针对金融机构在光伏发电应用的收益权保证、运营风险控制等方面存在的顾虑，嘉兴市政府积极探索建立与分布式光伏发电项目相适应的信贷方式，力求形成当光伏发电应用出现金融、保险、投资方、屋顶业主及系统质量等各种风险时的抗风险机制，并积极争取金融机构的支持。”嘉兴市委副书记、市长肖培生介绍嘉兴经验时说。
为强化融资保障，嘉兴市政府鼓励支持在嘉兴光伏高新技术产业园区内设立专业金融机构，大力引进各类光伏产业投资基金，探索建立光伏企业公开发行债券融资新机制，进一步创新金融体制，拓展融资渠道。
建立政银企沟通机制，要求金融机构加强对嘉兴光伏企业及发电项目给予信贷支持，对嘉兴光伏产业重点扶持企业及项目所贷款项执行国家基准利率不上浮，不增加额外融资条件和项目。
徐凯平介绍说，园区管委会已与多家银行接洽，并为他们在全区内开设分支机构预留了地点，以政府的诚信换取金融机构的支持。目前，已有多家银行到全区进行了考察，并制定在园区落户的方案。其中，国家开发银行、民生银行等银行给予了嘉兴市重点光伏应用项目和企业很大的信贷支持。
在取得金融机构贷款支持的同时，嘉兴市政府还谋划从多角度进一步为企业融资铺平道路。
一是提供贷款担保和贴息。即政府出资，并吸纳社会资本，成立贷款担保基金，优先向重点光伏企业提供流动资金贷款担保，对光伏产业基础设施建设贷款，优先提供财政贴息。
二是设立光伏产业创业（风险）投资引导资金。在市创业（风险）投资引导资金中，专门设立光伏产业创业（风险）投资引导资金，其金额不小于市创业（风险）投资引导资金总额的35%，专项用于引导各类创业投资机构投资光伏企业。
三是支持上市融资。助推光伏企业进行股份制改造，在资产重组、优化配置、财务管理、辅导上市等方面提供协调服务，一企一策，予以上市政策扶持。帮助企业做好与资本市场及有关机构的沟通衔接，扶持企业在海内外市场特别是境内市场发行上市。
稳定的经济回报，是解决投资商与金融部门各方面顾虑的关键。在提供融资支持的基础上，嘉兴市政府和有关研究机构积极探索融资模式。创建电付通平台和保证金池（或基金池）正是嘉兴融资模式探索的产物。
“通过一系列的举措来收取用电企业的电费，并存入平台，平台提取一定的比例（大约10%）存入保证金池，当电费收取遇到特殊情况，暂时可以从保证金池中提取，保证各方利益，解决融资难的问题。”徐凯平向记者介绍了他们的设想。
保险是否健全在某种程度上也决定着融资成功与否。“投资方投资光伏电站的投资回报主要来源就是发电收入，以及各级政府发放的度电补贴。光伏电站投入使用后，在长达25年使用期内，年发电量能否达到理论上预期的水平，还会受到实际光照等气象条件、电站组件性能、以及其它意外事故的影响和制约，因而存在风险。有风险就会影响融资。”徐凯平说，目前他们正在与中国人保财险、安邦保险、太平洋保险、英达财险等商业保险机构，探讨光伏电站保险保障的可行性。嘉兴市光伏高新技术产业园提前制定的《分布式光伏应用创新保险模式试点方案》，从电站施工期建议承包险种，电站运行维护期间建议承保险种等给保险机构提供了很好的参考。
8月13日，安邦保险在嘉兴光伏高新技术产业园区内举行了现场交流会，探讨“太阳能光伏电站综合运营保险条款”。记者看到，在这份还未实行的条款总则中规定：“本条款由电站运营期一切险、太阳辐射发电指数保险、营业中断电费收入损失保险和通用条款组成。”从各个角度为光伏电站提供保障的保险，正呼之欲出。
并网接入难？技术来保障
“与集中式地面光伏电站相比，分布式光伏发电是具有不确定性的，并网后，势必会对电网造成影响。国家电网公司要求所有分布式光伏都要并网，电网安全运行、调度、检修都是新的课题。”国网嘉兴供电公司副总经理王坚敏对记者说。
并网接入难是个不可否认的难题。并网难，说到底不是政策问题，而是技术问题。在嘉兴，有了政府的主导和供电公司的配合，难题不再难。
在工作之初，嘉兴市政府就将重点企业研究院作为推进光伏产业技术创新的核心载体，并以市场化运作为导向，推进光伏产业科研体制创新，在嘉兴光伏高新技术产业园区内建设了包括分布式光伏并网技术研究院、光伏装备与智能控制研究院、光伏能源应用技术研究院等四大重点研究院，对光伏并网相关技术进行深入研究。
“我们研究院重点以光伏并网系统设计和区域智能电网研究为主攻方向，承担光伏发电并网、上网技术研发和产业化研究，为大型集中式光伏发电系统、分布式微网系统、小型家用光伏发电系统及光伏发电运行监管、区域智能电网管理、增值服务、通信信息等提供技术支撑。”浙江分布式光伏并网技术研究院院长王越超告诉记者。
光伏装备与智能控制研究院和光伏能源应用技术研究院也分别有研究与并网相关的课题。前者对智能电网接入控制设备、光伏逆变器进行重点攻克；后者则完成了掌控并网运行模式下为微网运行策略的灵活切换技术、开发出了微网监测平台等重点技术。在研究机构的技术支撑下，一个一个并网难题被攻克。
如果光伏系统本身质量不过关，并网后对电网运行安全的危害是难以估量的，这曾经是电网公司顾虑的原因之一。“分布式光伏是新鲜事物，我们对客户自行安装的屋顶光伏系统既不具有监测评估的资格，也不具有评估的能力。”嘉兴供电公司营销部寿江云说。
于是，嘉兴市在建设安装标准上求突破，由政府部门会同相关企业技术人员，从产品选型、屋顶承载、建设布局，到竣工验收、运营维护，制定了一系列技术标准，特别是规范产品的技术参数，鼓励高效电池组件、新型逆变器等新技术的应用，明确光伏方阵场、光伏系统输配电与控制缆线等布局要求。同时，引入北京鉴衡认证中心作为分布式光伏发电项目的第三方检测机构，负责项目验收。
在嘉兴市政府的领导下，嘉兴供电公司密切配合，在并网接入规范上求突破，出台了《嘉兴电网分布式光伏保护配置及整定技术规范（试行）》、《分布式电源接入配点网继电保护配置及整定技术规范（试行）》等5项技术规定，以及《10千伏发电项目接入系统典型设计》、《居民光伏接入系统典型设计和典型方案》。
同时，优化并网服务，由电力部门牵头，构建制度保障、服务保障、电网规划、技术支持、运营监控、电量结算六大体系，出台了《分布式光伏发电并网服务管理办法》、《居民家庭并网服务规定》、《调度运行规定》等分布式光伏发电并网接入制度，建立电力部门“一个口子”对外并网服务和全称负责体系。
在一系列技术规范和制度的保证下，嘉兴供电公司实现了并网申请全部按时限要求受理，符合要求的分布式光伏项目全部按时限并网。
在嘉兴供电公司向政府有关部门呈报的7月25日至8月1日 《光伏发电并网服务周报》中，记者看到：全市已累计受理光伏项目总计200个，总装机容量254.12兆瓦，已并网运行光伏发电项目总计111个，总并网容量158.50兆瓦，并网装机容量占全市受理装机容量的62.37%。周报对因为并网验收不通过或客户自己原因造成的未并网情况也做了详细说明。
电费回收难？合力同应对
电费回收难，难在哪里？难在使用别人的屋顶作为发电场地，一旦遇到屋顶资源所有者拖欠电费，电站运营商作为一个普通企业，并没有好的办法处理，将面临巨大的电费回收风险。
其实，电费回收对像国家电网公司这样的大型央企来说，也是个难题。国家电网公司采取以优质服务感动用户的方法，加上《按照电力法》强制拉电的方式，也不能完全回收到位，对于员工数目不多的中小民营企业来说，更是难上加难。
浙江优太新能源有限公司嘉兴分公司总经理何以平就向记者谈出了他们的无奈：“我们负责电费回收的只有两三个人，分布式光伏的业主非常分散，我们没有人力天天上门催缴；我们也不能像电网公司可以直接拉电，拉了光伏电，业主还是可以用市电，对用户不会有任何影响，但我们的损失就大了。”虽然她所在企业因为刚进入电费回收期，还没有碰到过这样的事，但对别的投资商遭遇拖欠电费的事也有所耳闻，并有所担忧。
作为一家有丰富海外光伏投资经验的公司，浙江优太新能源有限公司习惯用法律武器保护自己。公司作为受电方与屋顶资源所有者之间实现签订购受电协议时，都会明确规定电能计量方式、电量结算期、结算依据、结算方式、结算时间以及争议解决方式。“如果遇到恶意拖欠电费，我们会采取法律手段，除非是破产倒闭企业，相信我们的电费是能够追回来的。”何以平对记者说，当然，公司在选择屋顶业主时也会非常谨慎。
作为园区管委会工作人员的杨建平，对于管委会投资的沙家浜社区的电费回收却一点也不担心。
“我们的电费是从给屋顶所有者的屋顶资源租金中扣除的，租金每年年底时付给居民用户，居民也是先用电，到年底结算电费。通常情况下，电费金额肯定小于租金，这样，付租金时扣除电费就可以了。”杨建平说。
虽然在记者的采访中，并没有感到嘉兴电费回收是个很大的难题，但嘉兴市政府却未雨绸缪，制定政策防止电费回收难的发生。
据介绍，目前嘉兴电费的收取途径有四个：一是由银行负责托收；二是在银行收不到的情况下，由政府委托的第三方运维公司进行电费收取；三是在运维公司收不到电费的情况下，由政府进行协调；四是在政府协调无果的情况下，采取相关法律手段解决。
嘉兴光伏高新技术产业园同时还在探索光伏发电全额上网，由电网公司按照脱硫标杆电价先付给电站运营方的方式。
“电网公司肯定不会拖欠电费，光伏发电计量结算效率会大大提高。”徐凯平说。但他同时表示，这只是他们的初步想法，还需要和有关单位协商。
“不断拓宽融资渠道，创新融资平台，积极探索电费结算交易、电量就近消纳等机制，健全完善扶持政策，进一步提高投资商的积极性。真正使光伏制造企业有效益，光伏发电投资开发企业有盈利、光伏发电投资公司的商业模式创新可持续。”8月4日，嘉兴分布式光伏发电交流会上，肖培生市长的话掷地有声。
当前， 随着化石能源消耗的不断增长和地球生态环境的日益恶化,世界各国都在积极寻找一种可持续发展且对生态环境无污染的新能源。太阳能作为一种高效无污染的新能源,已成为了当今能源结构中一个重要的组成部分。光伏并网发电技术已成为太阳能光电应用的主流。本文以光伏并网发电系统为研究对象,对其进行了详细的分析和研究。首先,本文介绍了课题的研究背景、研究意义、光伏发电的现状与发展情况。并提出了保证光伏并网发电系统正常运行所需的关键技术问题。其次,根据太阳能电池的工作原理分析其工作特性并建立数学模型。逐章对光伏并网发电系统的各种关键技术问题进行了详细的分析与研究,提出具有针对性的解决方案。介绍了最大功率点跟踪原理以及目前常用的几种跟踪方法,通过对这几种常用控制方法的研究对比找出其运行中存在的优缺点,提出了基于模糊／pid双模态的mppt跟踪方法。对光伏并网发电系统的孤岛检测问题进行了较为深入的理论分析和研究,提出基于周期性双向扰动正反馈有源频率漂移法的孤岛主动检测方法,以提高电力终端电网的安全性和供电的可靠性
在“双碳”目标背景下，光伏是一座城市优化能源结构，推动“双碳”建设的重要抓手。
太阳能光伏产业在将来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。未来的能源互联网将在现有电网基础上，通过先进的电力电子技术和信息技术，实现能量和信息双向流动的电力互联共享网络。
随着光伏发电等波动性电源比例的提高，要求电源侧具备更大的调节能力，分布式储能将得到普及，主动式配电网也将应运而生。太阳能发电和其他可再生能源、储能互补发电，并与负荷一起形成既可并网、又可孤网运行的微型电网，将是太阳能发电的一种新应用形式，既适用于边远农牧区、海岛供电，也适合联网运行作为电网可控发电单元。
光伏产业的不断深入发展，各行业也借助了光伏的自身优势开展应用，如光伏农业、光伏渔业、光伏水泵、光伏园区、光伏充电桩、光伏智慧路灯等等。
从数字化角度阐述下光伏行业未来发展模式：
实现大型室外光伏发电时运作状态实时监测，电站负荷情况、设备管控等信息的互联互通。数字孪生不同环境场景下的光伏电站。减少室外光伏发电站运维管控的人为操作成本与危害，实现无人值守的室外光伏电站新形势。
通过现场取景、卫星图等方式，进行场景搭建，人工摆放向日镜模型，向日镜从发电塔向外扩散排布，真实还原装机分布效果，场景从上往下看就像一朵巨大的向日葵，场景中心为发电塔，镜子作为反射太阳光的媒介，发电塔相当于一个大型的热量吸收器，一次性接收成百上千个向日镜同时折射出的热量再经过热能交换，推动汽轮发动机发电。通过图扑引擎的渲染功能，真实还原发电塔吸收热量的效果。
光热电站信息监测
通过点击交互场景中的发电塔模型，以二维弹窗形式弹出发电塔相关信息，与后台数据进行联动，接入真实数据，展示发电塔发电情况与发动机运行状态，做到实时监测管理。
光伏电站信息监测
通过对接数据接口可实现监测各方阵内汇流箱（包括母线电压、机箱温度、电流）数据，当出现告警时，可对模型进行染红闪烁显示，方便运维人员快速定位排查问题，足不出户即可实时查看设备相关指标，可结合算法实现数据分析，短时间内若出现数据异常变化的情况，提前进行告警，提醒相关人员及时做出决策。
同时接入了箱变（包括箱变油温、电压和电流）、逆变器（包括今日发电量、总有功功率、总无功功率、总功率因素、逆变器效率）、升压站相关数据，全面监测电站运行状况，由于场景比较大，做了点击设备模型视角拉近处理，可更直观的查看设备相关信息。
以往以节能降碳为主的理念，应该转变为多使用可再生能源。不少太阳能光伏企业已经在发展光储充一体化系统，这和互联网等科技企业的写字楼、车棚、电动汽车的使用等可以有机结合。科技企业还可以参与到与碳中和相关的数字化平台、物联网设备的建设、运营、管理和维护。
加强政策扶持新能源经济战略，国家相关部委推出太阳能屋顶计划。太阳能屋顶就是在房屋顶部装设太阳能发电装置，利用太阳能光电技术在城乡建筑领域进行发电，以达到节能减排目标。
采用轻量化三维建模技术， 1：1 高仿真还原光伏工业园区。3D场景将 BIM 楼宇数据叠加到地图场景中，实现 BIM + GIS 的结合展示。
2D 数据面板数字化展现园区内各区域的运行情况、安全配备、周边动态环境等情况。还支持渲染 3D Tiles 格式的倾斜摄影模型文件。Hightopo实现可交互式的 Web 三维场景，可进行缩放、平移、旋转，场景内各设备可以响应交互事件。
上一篇文章发出之后，与朋友们又有了一些新的讨论。
整体上，大家能够清晰的感受到我对于光伏行业未来发展的看好。但这并不是说光伏行业目前已经很完美，甚至没有缺点。
事实上，光伏行业在过去十数年、甚至更长久的时间里，经历了太多的风风雨雨。
这个朝阳行业曾经像磁石一般，吸引着人才、技术与资本的蜂拥而至，并成就过中国福布斯富豪榜的首富。然而，随潮水落去，它也曾让英雄般的名字跌落神坛，无数投资者因此血本无归。
事物皆有两面，我们就来看看光伏的另外一面。
与朋友们讨论下来，主要的短板有这么五个：占地方、靠补贴、难消纳、不环保和不连续。篇幅关系，我们准备分成两篇，第一篇探讨前两个短板：占地方和靠补贴，后三个留到下一篇。
光伏发电的原理，来自于 光生伏特效应 。
一块暴露的半导体材料，阳光中的光子与之接触后会有一部分转化为电子。由于半导体内部材质的不均匀或者掺有杂质，不同的部位会产生不同数量的电子，有的地方多一些，有的地方少一点。电子数量的不同，使得不同部位之间产生了电压（电位差）。这个时候，如果以导电体将存在电位差的不同部位相连接，电流就形成了。
从最根本的角度来看，地球上绝大部分能源的最终来源，都是太阳。以煤炭、石油为代表的化石能源，来自于远古的动植物。植物依赖阳光进行光合作用，将水和二氧化碳转化为碳水化合物，这构成了所有动物的底层食物来源。
风能来自于大气运动，水能来自于水汽循环所带来的降雨，这背后的根本推动力还是太阳照射带来的温度变化。
这些天然存在的一次能源，经过各种形式的发电机转化为人类最重要的二次能源电力，再经由电网输送到千家万户，驱动着现代生活中所必不可少的各种电力设备和家用电器。
所以，光伏发电从一开始就带着人类十分美好的期盼，因为它避免了中间环节，可以直接从太阳能转换成为电能。
在光伏行业，最核心的研究课题就是 光电转换效率 ，即照射到太阳能面板上的光照有多少可以转换成电流。这个核心指标，驱动着整个行业不断的取得一个又一个技术进步。
既然是指标，就要计算。而要计算，就得有个标准。地球上即使是相同的时节，由于所处的地理纬度不同，太阳照射的强度差别会很大。高纬度的阳光常常照在身上却感受不到多少温暖，而此时赤道地区的阳光却能将人皮肤灼伤。所以，为了能够一致的做比较，光伏人将光电效率定义标准化了：
同时，规定了检测的条件：太阳能工作温度为25℃±2℃，以及照射强度为1000 W/M2。
看不懂也没关系，只要知道 转换效率越高越好 就行了，因为这意味着同样的光照条件下，可以发出更多的电量。
目前，学术界的研究认为，以晶体硅为材料的太阳能电池转换效率的 理论极限约为29%左右 。为了缩小与理论极限的差距，近年来在主流的P型单晶电池领域，晶科能源和隆基乐叶交替向世界纪录发起新的冲击。最新的记录由隆基乐叶在2019年1月16日创下， 转换效率为24.06% 。
在实际发电的时候，一片一片的太阳能电池片需要连接起来，构成一个发电的基本单元，这个单元就叫做组件。
我们来感受一下，一个组件所能够发出的电量，以目前较为典型的60片310Wp的单晶PERC组件为例。由于我国日照时间的不同，将全国划分为三类资源区，在计算中我们以二类资源区的中值1500小时/年作为参考。
即单个组件每年可以发电465度，按照家庭每天用电5度计算， 大概可供90天左右 。如果保障一个家庭的全年供电，大概需要4-5个组件。
当然，这是理想的情况，光伏发电受日照和环境温度的共同影响，而且随着使用年限的增加，发电能力会逐渐下降。
根据晶科能源的产品手册，我们大致可以看出，刚安装好的新组件初始发电功率实际为97%，经过12年使用后下降到90%，最终到达产品使用年限25年时进一步下降至80%。
这个组件有多大呢？根据产品手册的数据，长度为1.67米，宽度为1.00米，厚度为35毫米。这意味着，需要占地1.67平方米。也就是说，保障家庭每天5度的用电量，大概需要有1.67 * 4 = 6.68 平米的空旷空间。实际安装时，由于组件并不是平铺，而是有一定的倾斜角度，实际占地应该要少一些。
与之对比，我们以装机容量60万千瓦、火电设备利用小时4300小时/年、厂用电率4.34%的典型火力发电厂为例：
折合530万个组件的年发电量，按照每块1.67平米计算，约合886.37万平米，折合8.86 平方公里。
我们再做个极端测试，根据中国电力企业联合会报告，2018年我国全 社会 用电量 6.84 万亿千瓦时，假如全部采用上述的60片光伏组件来发电，大概需要占地 68400 / 24.68 * 8.86 = 2.46 万平方公里。大约占去了我国的960万平方公里国土面积的 0.26% 。
这就是光伏最大的短板， 单位面积发电量太低 ，远远不能够与火电相比。
理解了这一点，就能够理解为什么很多人仍然不看好光伏，因为光伏发电需要占用大量的土地面积，而我国的土地整体上是稀缺的，且价格不菲。
经过上面的计算，我们对光伏发电有了新的印象： 占地方 。
那在怎样的场景中，这个短板不是那么明显呢？
有这么几类：第一类，在我国的大西北，地广人稀、日照充足，适合建设大规模的光伏地面电站；在全世界范围内，符合这个特征的地方，还是挺多的，比如中东、北非、澳大利亚、美国的中西部等。
第二类，工业厂房、园区的屋顶。这些地方，本来就闲置在那里，利用起来装上光伏，完全不需要额外的土地成本。于是乎，我们看到京东的物流园、高铁的站台、谷歌的数据中心、甚至是苹果公司新建的总部大楼，都在屋顶装上了光伏。
第三类，以矿山的塌陷区、湿地、鱼塘、湖泊为代表，将光伏组件通过漂浮载体或者固定支架放置在这些区域。上市公司之中，阳光电源有不少漂浮载体的业务，而通威股份更是利用其深耕水产饲料的优势，搞起了渔光互补。
第四类，以农业大棚为载体，在其外部加上光伏，棚内搞种植，棚外搞发电，称之为农光互补。所发出来的电力，还能够为农业自动化提供能源。
在以上几类中，土地的成本较低、甚至可以忽略，所以只要光伏发电自身的成本能够有竞争优势，其应用就不可限量。毕竟，即使不考虑化石能源的不可再生因素，我国较高的工商业电价和居民电价本身就会对于低价的其他电力来源有着强烈的需求。
与单位面积发电量的不懈斗争，转换成了一个又一个的 光伏技术创新 。
这个过程最大的技术路线变革，是单晶电池片对于多晶的取代。所谓单晶，就是晶体硅中每一个硅原子都排列的整整齐齐，良好的晶体性质使得单晶有着更高的光电转换效率。
但这是有成本的，通过直拉法或者区熔法小心翼翼生成的单晶硅棒，成本一直居高不下，在和通过较低成本的铸锭法就能生成的多晶硅锭的竞争中处于下风。
近年来，隆基股份在单晶技术上连续取得突破，一方面通过拉晶设备的国产化和技术改进不断降低硅棒的生产成本，另一方面通过引入金刚线切割技术，大幅度的降低了硅片切割的成本，并通过硅片薄化技术进一步提高了出片率。
目前，电池片环节，单晶PERC技术引领了高效电池的产能升级，再叠加诸如双面双玻、半片等组件环节的诸多技术突破，共同将量产的高效光伏组件转换效率提升到 22% 以上。
这场单多晶的对决，让双方都突破了自我。
就在昨天，天合光能宣布其研发的高效N型单晶电池高达24.58%，创下了大面积TopCon电池效率最新的世界纪录。同一天，阿特斯发布新闻公告，其研发的高效多晶太阳能电池的转换效率达到22.28%，创造了新的大面积多晶电池的世界纪录。
似乎只在高 科技 领域才会有的百家争鸣，近年来在光伏行业正在不断上演。
就这样，随着 组件的转换效率 变得 越来越高，单位面积发电量 也就 越来越多， 而对于 土地的需求 也变得 相对减弱。
所以，有朝一日，像曾经风靡大江南北的太阳能热水器一样，家家的屋顶都变成了太阳能组件，也并非完全不可能。
作为新兴的可再生能源技术，光伏的产业化之路一直受到各国政府的高度重视。
实际上，在光伏成就无锡尚德的创始人施正荣先生以186亿元成为2006年中国大陆的新首富时，就是靠着欧洲、特别是德国政府对于光伏的大力补贴。
最终，市场证明靠着过度补贴成长起来的巨头，在补贴退去的时候也会推倒它们。时至今日，施正荣先生早已淡出人们的视角，尽管他仍然在这个行业里奋斗着。
在行业的起起落落之中，仍然有一些企业家在坚守，正是他们的坚持让这个行业迎来了新生。
在之前的文章中，我们通过对比火电龙头华能国际与光伏发电企业龙头协鑫新能源的财报数据，对于光伏发电成本做了推演。在数据的背后，光伏发电平价上网的脚步声正变得越来越清晰。
而这一天的到来，将会让很多的光伏发电项目，不再依赖国家补贴。
5月22日，国家发改委、能源局公布2019年第一批风电、光伏发电平价上网项目，其中光伏平价项目合计 14.78 GW 。
在全球市场上，平价上网项目也越来越多。2017年2月，日本丸红与晶科能源联合竞标阿布扎比大型光伏电站，累计装机1.18GW，中标电价为每度电2.42美分，折合人民币不到 0.17元 。
尽管光伏行业的企业一直在坚守，补贴的拖欠确实也对企业经营造成了实实在在的影响。
2018年，我国可再生能源补贴的缺口超过了1400亿元，这不可避免的会影响光伏补贴的及时发放。
光伏电站作为资本密集型的企业形态，由于不能够及时收到国家补贴导致运营资金的巨大压力，这会顺着产业链层层向上游传递。体现在财务数据上，就是光伏产业链上中游企业巨大的应收账款。
黑鹰光伏做过一个统计，截至2019年末，78家主要光伏公司应收账款和应收票据合计达到了1717.67亿元，大约是同期净利润的 8.03倍 。
所以，我们看到全球第二大光伏电站运营商协鑫新能源从去年开始，就在不断出售资产，开始了断臂求生。
2019年5月23日，协鑫新能源向云南能投集团一口气出售了19座国内正在运营的光伏电站，以换取资金减轻债务压力。这19座电站合计977MW，相当于其持有的全部7300MW光伏电站的13.38%。在此之前，协鑫新能源已经连续多次出售了合计760MW的光伏电站。和这次一样，接盘的都是能够以较低成本融资的国资企业。
这从一个侧面反映了， 如果能够以较低的利率融资，光伏电站的资产在当下已经具备相当的吸引力 。
所以，随着平价上网的到来，越来越多的光伏发电项目，可以在不依赖国家补贴的情况下运营。而这些电站的运营利润，将和其融资成本密切相关。
换句话说，后补贴时代， 融资成本的高低，才是决定光伏电站盈利质量的关键变量 。
未完待续。
1.光伏电池+蓄电池+LED或其他发光器件
2.solar lighting（相关有相关资料，关键词太阳能采光、聚光器、光纤， etc）
3.solar concentrator+各种光学lens或者prism
如果你看的不是很明白的话，那就多了解下太阳能的背景知识。solarzoom，太阳能光伏论坛是个不错的地方。当然还有好多其他论坛
不过说实话，这个系统成本太高了。
在黑暗的舞台上使用，白天的话还好实现一些，光的直射、散射、透射、折射利用的好可以实现很好的舞台效果。
但是晚上的话就必须用到蓄电了
随着光伏发电的大规模利用， 退役和废旧光伏组件的回收利用 成为越来越突出问题，同时也为行业带来了巨大的新商机。如今，这一新兴产业已经处于爆发的前夕。
一、组件回收——必要性与紧迫性并存
随着全球环境恶化和能源危机的日益加剧，碳达峰、碳中和已成为全球的共识，光伏新能源作为各国实现气候目标的重要途径之一，装机容量更是快速增长。
2021年，全球新增光伏装机量达到183GW，同比增长30％以上。据BNEF彭博新能源财经预计，到2030年这一数字将增加到334GW。我国作为光伏产业发展最成熟的国家，光伏发电累计装机容量已超过200GW，预计2030年新增装机水平将达到105GW～128GW。
未来光伏发电的装机规模，无疑将由“GW时代”跨越至“TW时代”。
但与此同时，光伏发电的大规模应用，却不可避免地衍生出了废旧光伏组件的回收问题。
据国际能源机构一组预测数据显示，2030年，全球光伏组件回收将达800万吨左右，迎来回收大潮。2050年，全球则会有将近8000万吨的光伏组件进入回收阶段。
其中， 中国将在2030年面临需要回收达150万吨的光伏组件，在2050年将达到约2000万吨，是埃菲尔铁塔重量的2000倍。
如此大量的废旧光伏组件如果处理不当，给环境、社会带来不良影响无疑将不可小觑。
但如果处理得当，则不仅可以助力资源的循环再利用，缓解资源短缺，还能够培育新兴产业，创造更多就业价值，同时真正实现光伏全生命周期的绿色发展，促进光伏产业的可持续发展。
组件回收必要性与紧迫性并存，但当前组件回收工作仍然面临着诸多挑战。
二、组件回收目前面临的难点有哪些？
1、非法遗弃和非法倾倒
安装在建筑物屋顶上的分布式光伏电站，往往会随着建筑物的拆除而废弃。在土地上搭建的地面电站则可能随着土地租赁到期被拆掉，如果业主无法支付或准备回收处理的费用，那么废弃的组件很可能会被放置在原处，或者被非法倾倒在其他土地上。
2、有害物质泄漏和扩散的潜在威胁
实际上，大多数废弃光伏电池板件的归宿是被当做废品卖到废品回收站。
我们知道，根据电池板的类型，太阳能电池板含有铅、硒和镉等有害物质。当电池板被卖到废品回收站后，很少有人知道其中有这么多有害物质，也就很少会进行适当的废弃处理。
3、处理场所短缺
以日本为例，自2012年日本引入FIT（可再生能源固定价格收购）制度开始，光伏发电装机规模明显扩大且扩大速度持续提升。按照光伏组件25年的生命周期来计算，预计会在2040年左右进入密集报废期，每年约产生80万吨的废弃光伏电池板。如果把这些电池板铺开， 面积相当于182个天安门广场， 高峰期可能导致回收处理场所的暂时短缺。
4、技术难点
目前已有的成熟光伏组件回收处理技术主要有三种，包括 物理分离、有机溶剂溶解法、热处理与化学方法相结合。
①物理分离法
物理分离法是指将组件经破碎、金属剥离、湿法冶金分离等步骤来回收金属。实验表明此方法仅可获得17.4%金属回收率。
②有机溶剂溶解法
有机溶剂溶解法是指选择几种有机溶剂浸泡去除背板的晶硅电池片，用有机溶剂溶解封装材料EVA，使玻璃与电池片分离，此方法可以获取整块完整的电池片。
③热处理与化学方法相结合法
热处理与化学方法相结合法是指把去除背板的电池板放在管式炉或者马弗炉中，将封装材料EVA去除干净，得到纯净的电池片，再使用化学方法把电池片表面的减反射层、银浆和铝去除，得到纯净的硅片。
以上方法中，无机酸和有机酸溶解只针对EVA的去除和分离，未考虑到边框的拆除和硅晶片再利用，且剩下的废液也难处理；而物理分离法也不够完善，未能分离各单一的组分。同时，对含氟背板的回收问题，也是一个难点。我国光伏退役回收工作的重要参与者、带头人，中国科学院电工研究所高级工程师吕芳表示：“过去90%的光伏组件背板是含氟背板，不能烧、埋，否则会带来不可逆的环境污染，对人体也有重大危害。”
光伏组件的回收处理方法仍有待探索。
5、高成本
无锡尚德总裁何双权曾发文指出，目前很大一部分组件建于偏僻的西北地区或位于屋顶之上，增加了运输成本，同时需要购置专门的回收设备与相关材料，加上技术尚不成熟，投资消耗较大，回收物质的纯度却不高，以及尚未形成大规模的操作形式，因此 光伏组件回收成本仍高。
高成本仍是光伏组件回收市场难以回避的一个“门槛”。
三、光伏组件回收正呈产业化趋势
尽管光伏组件回收还面临着诸多棘手难题，但光伏的飞速发展和大规模应用，正为这一新兴产业的诞生和发展不断添火。
过去数年，韩国、日本和来自欧盟的一些国家在光伏组件回收产业化问题上一直积极布局。
欧盟于2014年正式将光伏组件纳入“报废电子电气设备指令”，还通过“PV CYCLE”和“CERES CYCLE”回收组织负责处理废旧光伏组件。2017年，又进一步颁布了针对光伏组件回收的欧盟标准，并建设了化学法示范线和物理法/化学法综合示范线。
2018年， 法国建立了世界首个光伏组件回收工厂 ，对光伏组件材料的回收利用率超95%；
2021年，澳大利亚正式批准Clive Fleming成立澳洲首家光伏组件回收工厂Claiming PV，尚德、阿特斯、英利、韩华等公司参与技术支持；
在国内，光伏组件回收发展起步于“十二五”规划，依托于科技部“863”课题计划，经历了长达10年的实验室研究，在技术上可与国外并驾齐驱。
2019年4月，国家科技部的国家重点研发计划可再生能源和氢能技术重点专项“成套技术和装备项目”开始实施，英利集团、晶科能源等13家光伏企业联手中国科学院等众多科研院所，针对光伏组件的回收技术、关键装备研制、回收处理示范线、回收标准体系和监管机制，积极展开探索。
同时，自2017年起，国家电投集团黄河上游水电开发有限责任公司（以下简称“黄河公司”）还率先自主开展光伏组件环保处理、回收的关键技术和装备的研究。截止2021年12月底， 黄河公司已建成我国首条组件回收中试线 ，闭环形成多晶硅、硅片、电池、组件、支架、光伏电站规划设计及建设、运行维护、检测评价及组件回收的垂直一体化光伏全产业链。
三、亟待更多力量的加入
中国科学院电工研究所高级工程师、中国绿色供应链联盟光伏专委会秘书长吕芳表示：“未来，光伏组件回收将成为光伏产业链的新产业增长点，必然会有人进入，不管是资本方还是工业界等都会进入。”而当前国内光伏组件回收技术正是需要“百花齐放”。
期待未来随着更多力量的加入，如何低成本地实现光伏废弃组件的回收利用和无害化处理等一系列问题，都能够得到逐一破解，真正实现光伏全生命周期的绿色发展，实现光伏产业的可持续发展。
要想充分地利用太阳能人类要在保持绿色、环保、节能减排的思想指导下，首先推广直接快速的利用太阳释放的光、热、能源的太阳热水器、光电灯等项目。同时开发利用和存储好太阳的热能量，诸如土壤源、水源、空气源温室大棚等。
人类、政府应加强以下三方面的着力点：一·光热领域要着重生活、工业用水和居住环境的制冷与制热太阳能能源的强制应用。2·光电方面着力于大面积的收集和推广应用，尤其是农村与城市的道路居住照明、美化、亮化可以以直流低电压解决的方面，充分利用建筑的结构采集利用太阳能，并建立完善的余电并网回收系统功能，这样既有效减轻了转换成本有能节省出大量高压电能以支持工业化发展。3·大力支持太阳能低成本转换项目的开发和科学研究，更好的提升太阳能的转换和利用率。
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。这种技术的关键元件是太阳能电池。
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。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，不涉及机械部件。
原理
光伏发电，其基本原理就是"光伏效应"。光子照射到金属上时，它的能量可以被金属中某个电子吸收，电子吸收的能量足够大，能克服金属内部引力做功，离开金属表面逃逸出来，成为光光伏发电原理图电子。
白天采用高能vcz晶体发电板和太阳光互感对接和全天候24小时接收风能发电互补，通过全自动接收转换柜接收，直接满足所有家电用电需求。
并通过国家信息产业化学物理电源产品质量监督检验中心检测合格。
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。有了电压，就像筑高了大坝，如果两者之间连通，就会形成电流的回路。
光伏发电的主要原理是半导体的光电效应。硅原子有4个电子，如果在纯硅中掺入有5个电子的原子如磷原子，就成为N型半导体；若在纯硅中掺入有3个电子的原子如硼原子，形成P型半导体。当P型和N型结合在一起时，接触面就会形成电势差，成为太阳能电池。
当太阳光照射到P-N结后，空穴由N极区往P极区移动，电子由P极区向N极区移动，形成电流。
多晶硅经过铸锭、破锭、切片等程序后，制作成待加工的硅片。在硅片上掺杂和扩散微量的硼、磷等，就形成P-N结。然后采用丝网印刷，将精配好的银浆印在硅片上做成栅线，经过烧结，同时制成背电极，并在有栅线的面涂一层防反射涂层，电池片就至此制成。
电池片排列组合成电池组件，就组成了大的电路板。一般在组件四周包铝框，正面覆盖玻璃，反面安装电极。
有了电池组件和其他辅助设备，就可以组成发电系统。为了将直流电转化交流电，需要安装电流转换器。发电后可用蓄电池存储，也可输入公共电网。
