光伏发电属于新能源嘛?
属于哦!
光伏发电具有这些优势:
1、“具有充分的清洁性、绝对的安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和免维护性、资源的充足性及潜在的经济性等优点,在长期的能源战略中具有重要地位。
与常用的火力发电系统相比,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。”
另外户用分布式光伏发电,还能为使用者带来一定的经济收入。
由于各地日照系数不一样,1KW组件有效日照6小时,不考虑损耗1天是6度电。独立系统的损耗一般在30%。6*0.7=4.2kw/h。
假如家里安装了15kw的光伏电站,那一天发电量就是15*6*0.7=63kw/h,发电63度
每度电按(0.49+0.08)*63=35.91元/天
(资料来源:碳银光伏)
希望能够帮到你!
新能源光伏是将光能直接转变为电能的一种技术。
光伏发电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。主要由太阳电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成,主要部件由电子元器件构成。
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。
2019年7月,中国的装机容量光伏是全球第一,2018年统计达到1.4亿千瓦。从2025年开始,中国光伏发电将逐步成为主力能源。
新能源光伏的优点:
无论从世界还是从中国来看,常规能源都是很有限的。中国的一次能源储量远远低于世界的平均水平,大约只有世界总储量的10%。
太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源,具有充分的清洁性、绝对的安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和免维护性、资源的充足性及潜在的经济性等优点,在长期的能源战略中具有重要地位。
光伏属于新能源板块。新能源。科技包括新能源车,光伏,半导体,军工,电子互联网,高端装备。既属于新能源,又属于科技。属于光伏板块。太阳能光伏发电是太阳能发电的重要分支,主要是指利用太阳能电池直接将太阳光能转化为电能,而太阳能电池通常是利用半导体器件的光伏效应原理进行光电转换。
光伏电站
光伏电站,是指一种利用太阳光能、采用特殊材料诸如晶硅板,逆变器等电子元件组成的发电体系,与电网相连并向电网输送电力的光伏发电系统。光伏电站是属于国家鼓励力度最大的绿色电力开发能源项目。
可以分为带蓄电池的独立发电系统和不带蓄电池的并网发电系统。太阳能发电分为光热发电和光伏发电。现时期进入商业化的太阳能电能,指的就是太阳能光伏发电。
国家电网已经发布,鼓励家庭安装光伏发电,允许太阳能光伏发电并入电网,不够用的电网补充,用不完的卖给电网。这项政策的具体实施,会推进光伏发电的快速发展。
光热、光伏发电的区别
1、原理不同:
光伏--高纯硅利用太阳光照产生直流电,光伏发电,属于新能源新技术新方法;
光热--收集太阳热加工成汽态,推动汽轮机,发电机发交流电,光热发电;原理与传统发电一样,属于新能源新技术老方法;
2. 使用方向不同:
光伏--条件要求低,适合分散式、小规模、小局域供电,灵活多变,是城乡都适用的短、频、快项目;
光热--需要的条件高,如要求阳光资源好,有水等,适合集中式、大规模、大容量,甚至全国大范围供电,沙漠100平方公里的太阳热能,就够我们整个中国的用电。最终能够取代基础性能源的将是光热发电。
3. 相关产业链不同:
光伏--硅矿生产、提纯、切片、产品,相关产业链专业单一;
光热--钢铁、玻璃、水泥等等,涉及到多个行业,类似房地产,相关产业链长;
4、光伏发电和光热发电两种技术各有用途,都有发展前景。
先来说一下光伏是什么,光伏其实就是太阳能光伏发电系统的简称。也就是说光伏是新能源的一种。
显然,中国的光伏已经发展到世界前列的水平了!中国光伏已成为世界光伏!但是一提起光伏,大家好像对它的影响差了点,以前大家都以为是“传销,不实用,甚至是补贴骗钱”。
其实,包括德国在内的很多欧洲国家,从2004年开始,光伏就已经在大规模商业化的发展了!从2009年左右无锡开始,中国光伏,已然就开始了节节攀升的状态!而到现在,中国在光伏产业链中的所有环节,都在全球遥遥领先,全球前十的多晶硅制造企业,就有七家来自中国 !而华为更是全球最大的逆变器厂商!占据海外将近百分之十七的份额!
所以未来我国的光伏一定是世界顶级产业!发展前景一定会越来越好!
因为光伏行业,既解决环保,又节约能源
一、底层逻辑
光伏这个行业,十年前大家都知道它有前途,段永平也买过它,行业也出了几个首富,但是这个行业相当坎坷,腥风血雨一晃十年了,现在才最终走出来了,标志就是光伏的电可以平价上网了。
行业正在开始极大增长,可能大多数人对这个感受不深,只知道光伏电比传统能源便宜了,所以要大增长了,没有深刻感受到这个厉害。所以我要先讲讲这个,才便于理解一些推论,先讲原理,再推论,这是理工科的思维。
进入19年后,组件1.5元/W的时候,我算了下投资光伏电站的内部收益率在中国已经很容易达到12%了,光伏电站运行20年内,没有补贴的IRR=12%!这是什么意思?意思差不多是你有每年12%的无风险收益,部分项目甚至达到了18%。光伏电站运行起来,风险是很小的,签20年电网合同,也不需要原材料、人工、管理等大波动。你建个房子出租,还不知道会不会没租客,租金会不会降呢对吧?
大家知道投资基本就看十年期国债,认为这个是无风险收益的标杆,债市、股市、理财等等一切都受这个十年期国债的影响,以这个为比较基准,中上风险的投资如果能达到十年期国债收益的2倍就不错,也就是差不多3.25%每年的2倍,6%到8%。投资接触少的人,可以看看理财产品,4%左右就差不多了现在。保险公司或者银行投资个光伏电站,每年挣12%,然后给你4.5%,你还屁颠屁颠的会买,他们会有无穷多的钱建光伏电站。
那些自忖主业水平不高的企业,也搞一大堆光伏电站,以后有持续的现金流吊着。这比某个著名企业靠自己超市吊现金流要牛逼多了。你们自忖投资股票,这20年内年化收益有多少才能匹敌这个无风险的IRR12%?100万等贷款还款期过了,你剩下12年每年可以拿到33万到40多万(看不懂这个的多学习)。有这个养老谁喜欢来股市?
对于企业来讲,光伏电站很容易建,光伏电站的产品基本还看不到市场饱和问题。火电赚钱的时候,一般人还建不了火电,但是光伏容易,建光伏要不了多大资质,3个月就搞定。一算账有钱赚能立马找地开搞(简化了申报、找地、电力接入等描述,但是总之比火电容易百倍)。
资本都是逐利的, 谁能拒绝这个诱惑?18年的时候,石化+核电新增装机量加起来都比不过光伏的新增装机了,今年组件从18年的3元多降到1.4元了,想想是什么情况?以前隆基的钟总说:全球电力25%用光伏的话,十年之内光伏电站每年新增就要达到1000GW,是现在的8倍多。现在看估计6年之内可以达成。
2020年供求极大失衡,先是疫情、现在又是硅料,但是理性的人可以看到更多东西。
二、组件环节
组件这个环节,以前最没技术含量、利润最低、产品同质,以前每年就5%以内的利润率,常常只有2%的利润,传统大厂都在海外上市,估值又低融不到资,负债奇高。
17年以后这个环节变化很快,什么5BB、9BB、叠焊、拼片、高密度封装、双面双波等等小技术浪涌,使得小厂迅速关门,以前传统大厂也不一定跟的住节奏,像晶澳现在还以5BB为主。17年以前的组件产线,很多已经改不了后面的技术了,新的产线投资资金门槛高了80%,传统大厂比如天合、晶科、晶澳等,哪个不是有4/5GW的产线废了武功?但是他们负债本来就很高,很难处理这些老产线,二三线组件厂家想想什么处境?新大厂如隆基乐叶财大气粗,以前没有很大的组件产能,去年把17年以前的老组件产线便宜卖了,做了1个多亿的资产减值。
上面说的什么?产业门槛提高、产业集中。现在基本有共识,组件以后就剩下十来家主要玩家,前五玩家占一大半市场,前三玩家占一半市场。前三玩家必有隆基和晶科,剩下一个会是谁呢,还看不清楚,天合和晶澳的希望最大。
19年底组件还要1.9元到2元,由于疫情,短短四五个月价格就跌倒1.4这个档次了,这是由于供需极度失衡。上面我已经做了原理逻辑分析了,组件供需平衡后,我估计组件价格会在1.5元到1.7元之间会维持很长一段时间,组件环节会逐渐有丰厚的利润,低于1.5元需求会疯,供给跟不上这么疯。上面说了产业集中和利润回升这两个问题,还有一点值得一提,其实组件这个环节比较特殊,还自带一点To C属性,渠道是个重要附属物,大格局已定后,小企业以后想翻身很难了。组件环节集中后,手握终端市场,对上的话语权会提高。
三、电池环节
电池环节传统上会被组件大厂向上延伸,目前纯电池厂家(无组件)主要就是通威和爱旭,但是组件产能最大的却不是他们,而是隆基。
电池效率以前晶澳是王者,可惜它给的待遇不好,成了业界的电池黄埔军校,以前是天合晶澳,现在是隆基和晶科轮流引领效率。
电池的成本,去年是通威是独一档的王者,现在它和第二档的差距缩小了很多,隆基号称和它差不多了。电池环节的成本主要是靠设备的先进、产能的规模,而不是靠制造业的精细管理,尴尬吧。当然通威在饲料行业的精细管理经验极大的帮助了它。
电池有人说这个环节利润低、技术更新快,是个“垃圾环节”,希望技术更新慢点,我不同意,这是不懂商业规律。19年的时候,通威和隆基都表示过,一条电池产线是2年多一点回本,这个环节只是利润率低,利润并不低的,要知道一般制造业是8年回本的。而且所有有电池的公司都在飞快扩产电池产能,这已经说明了一切。
电池一投就是整个产线,所以会偶尔过剩。
电池环节我不认为会很出彩,上有高度集中的硅片环节,下游越来越集中的组件环节,而且下游的组件厂都有自己庞大的电池产能,这个环节能量产的技术大家也差不远,怎么能出彩?
但是钱还是会赚的。但是电池面临的大风险是最大的,钙钛矿等技术可能会彻底颠覆这个环节。
四、硅片环节
从硅片往上,安全性就越高,因为硅基还不能被覆灭,钙钛矿HIT等都是对硅基的补充,没有大的风险。硅片这个环节,是集中度最高,门槛最高的环节,目前是双寡头:隆基和中环,以后可能会隆基独大。硅片隆基有绝对的优势,可能2年内优势还赶不上。
一是传统工艺参数经验很多,研发力量很强,比如CCZ协鑫是买的,中环是和协鑫合作办厂得到一些的,但是隆基是自己研发的;比如气体回收,今年炒的还没火起来,才知道隆基4年前就气体回收了,19年隆基的非硅成本0.85的时候,中环、晶科一个是1一个是1.05。现在隆基已经不公布具体多少了,它自己说已经接近极限了。
二是掺嫁这个工艺,好像只有晶澳和隆基向越信拿了专利,前者是买后者是互相授信,越信的主要掺嫁专利在大部分地区到期,还有其他掺嫁专利没过期。国内掺嫁一共24个专利,隆基独占18个专利,数字可能不精确,但是大概是这么样子了。
三是隆基的供应线是自己独有的,控制系统也是自己的,它的老炉子折旧完了的,改改还能用,据公布的数字比其他厂家的新炉子差距10%以内,新炉子超过同行的新炉子。
你看今年,疫情的时候,有新玩家进来,隆基的硅片面临竞争,比二线同行贵2毛,成本还低2毛,一直降价降到新玩家不跟降了,据我计算还有26%的毛利;硅料供给出问题的时候,隆基直接刚性涨价,把涨价传导下游(我觉得这个才是合理的,涨到需求缩下来,等新疆的硅料解决),想想多可怕。但是硅片差距以后应该会缩小。
由于整个行业飞速增长,硅片环节只要隆基扩产到适度过剩,其他玩家想过好日子是比较难的。估计隆基的利润率也会降下来,净利润15%已经在制造业很好了,制造业量大周转快。
五、硅料环节
硅料这个环节,自从国内改良西门子法突破后,就没有大的技术门槛了,只是扩产周期比较长,两年多三年吧,所以弹性小。最近硅料紧缺,涨的很高,但是我认为是短期现象,把需求降下来价格就平衡下来了。关于硅料我在驳治雨的一文中说的比较多,这里不多说了。
有人幻想硅料会涨起来一去不复返,我认为不会的。上半年硅片大战,把硅料压的只有2家满产,其余或减产或检修,有的还永久停工,可以看到目前地位差别。硅料200GW的总产能,永久停了一部分,但是陆续开个150GW还是开的起来的,明年虽然行业飞增,但是150/60GW就差不多了,没有什么缺口,2021年底新产能就开出来了,硅料搞不好会进入永久的安静期。硅料属于大化工,利润也一般,其他环节很少会往上延伸到这个环节。
六、辅材和设备
不可否认有些东西会有阶段性机会,比如玻璃(建立在时间差上面),还有些有更安全的增长,比如EVA/POE(建立在过剩、微利上面)。但是光伏的辅材、设备没有比较难的东西,没有什么门槛性强的,而且光伏主线已经是在行业还没有进入平稳期就已经决出来了大玩家,这些支线很难有长期的大机会,很难有超越主线的长期机会。
读一读日本金刚线的故事就知道了,光伏主线厂家很容易扶持一家对手出来。
因为传统能源越来越稀缺
已经爆发过了。即将迎来的是持续爆发,能否持续,要看储能技术的发展,光伏虽然属于新能源,但发电的稳定性相比热电,核电要差。如果储能技术没有突破,持续大爆发可能性要大打折扣。
在哪看出来的?明明还要下跌20%左右才会止跌,等创业板指数在2200左右就可以抄底了。
垃圾电,爆发啥,顶多吃点大基建的红利
光伏行业既解决环保,又节约能源[呲牙][呲牙][呲牙]
卖不出去,只能出口转内销了
因为光伏是最安全的清洁能源。水电建设会对生态和环境造成破坏,丰水期放水导致下游涝灾,枯水期蓄水导致下游旱灾;大坝也可能成为反动势力破坏的目标,一旦被炸,水漫金山。核电技术虽然很好,但核泄漏还是时而有之,核废料处理也难。火电污染大,就不必赘述,光伏没有污染没有泄露风险也不会对周围环境产生不利影响。
光伏的建设成本低,一家几万块就能建,而且光伏发电转化率也逐年提高 ,成本也在逐渐追平火电。光伏也不挑建设环境,只要光照充足就可以搞,而且光伏对治理环境也有好处。比如在沙漠边缘的光伏板,形成了阴凉,洗光伏板时的水使沙土有一定水分,长出了草,养羊为农民增收。核电和水电很挑环境,离水远了搞不了核电,河流高度差小搞不了水电。
基于上面说的优点,国家后续会大力发展光伏,让它的占比逐渐提高,减少对火电的依赖,让电最终大多数是绿电。因为国家后面肯定要大力发展电动车 ,淘汰燃油车,如果电动车还用煤发的电,其实就是脱裤子放屁,没起什么改善环境的作用。用风光水核发电,用清洁能源驱动 汽车 ,才是有意义的。将来,农村的屋顶,城市高楼的屋顶,沙漠戈壁等地方都可以安装光伏电板,所以只要国家大力搞,市场广阔,行业发展巨大。国外也是一样,有些连水电核电都不太想用,太阳能会是很好的替代 。
随着社会的发展,我们的生活越来越好,在这背后,离不开各种能源的作用,比如说我们的石油资源和煤炭资源,但是这些资源都是不可持续资源,未来某一天很可能会全部消失,因此我们研究出了光伏发电,但是有的人认为光伏发电是骗局,我认为不是,而且光伏发电在未来有很好的前景,接下来跟大家具体说明。1.石油资源和煤炭资源是不可持续资源。
我们在书上就学到过,我们的资源很多都是不可持续的资源,比如说石油资源,要想再获得石油资源,需要经过几百万年的沉淀,然而现在这些东西是不现实的,在短期内很难进行实现,因此我们迫切的需要寻找新的能源,从而代替不可持续的能源,实现我们新的能源的利用。2.光伏发电是新能源。
光伏发电也就是说通过太阳的能量来发电,比较典型的就是太阳能电池板,通过铺设大量的太阳能电池板,能够产生大量的电量从而供给,比如说太阳能灯泡,太阳能路灯等等,而且光伏发电没有污染,在短时间内可以再生,可以说是一个不错的能源,但是因为技术的限制,所以现在并没有大规模的应用,相信在未来当技术越来越成熟,光伏发电也将实现批量化利用。3.光伏发电不是骗局。
有的网友认为光伏发电是骗局,因为光伏发电已经研究了很多年,但是仍然没有大规模的使用,而且现在的光伏发电效率是比较低的,一般只能够带一些路灯之类的,像一些大型的用电器根本带不了,而且光伏发电还总是出现各种问题,因此有的网友就认为是骗局,我认为一个新技术的产生必然会经历各种各样的问题,因此光伏发电具有光明的前景,只是说现在技术还不成熟。
总而言之,随着社会的发展,我们的生活越来越好,但是我们的能源却越来越少了,像一些煤炭资源,正在每年以可见的速度稀少,在未来,这些资源都可能会变没有,因此我们迫切的需要发展新能源,而光伏发电就是一个非常好的新能源技术,光伏发电不是骗局,只是现在的技术还不太好,在未来通过不断的提高能源的利用效率,通过不断的降低成本,光伏发电也会是不错的能源。
光伏发电指通过光伏发电系统将太阳能转化为电能的过程。
通常系统主要由太阳光伏组件、汇流箱、逆变器、变压器及配电设备构成,同时再加上监控系统、有功无功控制系统、功率预测系统、五防系统及无功补偿装置等辅助系统组成一套完整的光伏发电系统。
太阳能电池是完成太阳能到电能转换的载体,光生伏特效应是光伏发电的基本原理。
早在1839年,法国科学家贝克雷尔(Becqurel)发现光照能使半导体材料的不同部位之间产生电位差,这种现象后来被称为“光生伏特效应”,简称“光伏效应”。1954年,美国科学家恰宾和皮尔松在美国贝尔实验室首次制成了实用的单晶硅太阳电池,光伏发电技术由此诞生。
目前人类能源消费结构中,石油、煤炭、天然气、铀等矿物资源占到了人类能源供给量的80%以上。但常规矿物质能源储量有限,如果无节制的开采,全球将很快面临能源短缺危机。另外常规矿物质能源使用后排放大量的CO2、SO2、核废料等威胁着人类生存环境。近年来,全球性的气候变暖,两极冰川融化,海平面上升,自然灾害频繁发生,生物多样性消失,酸雨范围越来越广,高空臭氧层空洞扩大等现象,都是因为人类大量使用并依赖传统能源所造成。
资料来源:中国可再生能源发展战略研讨会论文集
图表1 世界及中国主要能源资源使用年限
发展环保可再生能源是解决上述问题的最有效途径,也是人类能否在地球上永续生存下去的关键要素。在诸多可再生能源中,太阳能是唯一可以大量替代传统能源的能源。而在太阳能产业中,光伏产业由于其具有的诸多优点,是可再生能源中发展最快的产业,无疑也是最具有发展前景的产业。
资料来源:IEA(国际能源署)报告《Renewable Information2010》
图表2 1990~2008年世界可再生能源供给的年增长率
一、光伏产业的特点
太阳能是唯一能够保证人类未来需求的能量来源。光伏发电是利用太阳能将光子转化为电子的一个纯物理过程,转化过程不排放任何有害物质,其特点如下:
充足性:据美国能源部报告(2005年4月)世界上潜在水能资源4.6TW(1TW=1012W),经济可开采资源只有0.9TW;风能实际可开发资源2~4TW;生物质能3TW;海洋能不到2TW;地热能大约12TW;太阳能潜在资源120000TW,实际可开采资源高达600TW。
安全性:运行可靠、使用安全;发电规律性强、可预测(调度比风力发电容易)。
广泛性:生产资料丰富(地壳中硅元素含量位列第二)、建设地域广(荒漠、建筑物等)、规模大小皆宜。
免维护:使用寿命长(20~50年、工作25年效率下降20%)、免维护、无人值守。
清洁性:无燃料消耗、零排放、无噪声、无污染、能量回收期短(0.8~3.0年)。
二、光伏产业发展历程
世界上最早开始研究太阳能要追溯于1839年法国物理学家贝克勒尔首次发现光伏效应,并由爱因斯坦在1904年对其做出了理论解释,且很快得到实验证实;1954年美国贝尔实验室制成第一个单晶硅光伏电池;1959年第一个光电转换效率为5%的多晶硅光伏电池问世; 1960年,晶硅光伏电池发电首次并入常规电网;1969年世界上第一座光伏发电站在法国建成;1975年美国制作出非晶硅光伏电池;1980年代初,光伏电池开始规模化生产;1983年美国在加州建立了当时世界上最大的光伏电厂;1983年世界光伏组件产量达21.3MW(1MW=106W),光伏产业显露雏形。1990年以后,在能源危机和全球气候变暖的压力下,可再生能源越来越受到关注,德、美、日等国政府相继提出了光伏发电的“光伏屋顶计划”、“新阳光计划”等,在政府的政策法规和行动计划推动下,全球光伏产业以一个朝阳产业的面貌高速成长,同时太阳能光伏发电被誉为世界十种能源中发展最快的能源。
1990年以后全球光伏市场的发展和转移经过三个阶段。第一阶段,1996年之前,美国光伏市场占全球市场份额达32.1%,年复合增长率达25%,当之无愧地成为世界光伏市场中心。第二阶段,1996~2002年间,日本光伏市场保持了35%的年均增长,一跃成为光伏市场最大消费国,近年日本市场小幅回落,但销售的存量仍位居世界前列,2007年光伏电站存量达1GW(109W)左右。第三阶段,2003至今,欧盟成为绝对的市场主力,这得益于德国和西班牙等国的光伏补贴政策,快速刺激了欧盟市场中心的形成,目前我国有近80%的光伏产品出口至欧盟地区。
资料来源:EPIA(欧洲光伏产业协会,世界规模最大的太阳能光伏行业协会)
图表3 2009年光伏产品按地区安装比例
三、光伏发电技术发展趋势
目前已经进入商业化竞争的光伏发电产业按电池技术路线分类主要分为晶体硅光伏电池、薄膜光伏电池和聚光光伏电池。其中晶体硅光伏电池是目前发展最成熟的在应用中居主导地位。
太阳能电池根据所用材料的不同,还可分为:硅光伏电池、多元化合物薄膜光伏电池、聚合物多层修饰电极型光伏电池、纳米晶光伏电池、有机光伏电池等。
图表4 光伏电池分类及规模化生产转化效率
1.多元化合物薄膜光伏电池
多元化合物薄膜光伏电池材料为无机盐,其主要包括砷化镓III-V族化合物、硫化镉、碲化镉及铜铟硒薄膜光伏电池等。
硫化镉、碲化镉薄膜光伏电池的效率较非晶硅薄膜光伏电池效率高,成本较晶体硅光伏电池低,并且也易于大规模生产,但镉有剧毒,会对环境造成严重污染,因此并不是最理想的光伏电池。
砷化镓(GaAs)III-V族化合物光伏电池的转换效率可达40%。GaAs 化合物材料具有十分理想的光学带隙以及较高的吸收效率,抗辐照能力强,对热不敏感,适合于制造高效单结电池。但是GaAs材料的价格不菲,因而在很大程度上限制了GaAs电池的普及。
铜铟硒薄膜光伏电池(简称CIS)适合光电转换,不存在光致衰退问题,转换效率也较高。具有价格低廉、性能良好和工艺简单等优点,将成为今后发展光伏电池的一个重要方向。唯一问题是材料来源,铟和硒都是稀有元素,因此这类电池的发展必然受到限制。
2.聚合物多层修饰电极型光伏电池
聚合物多层修饰电极型光伏电池以有机聚合物代替无机材料是刚刚开始的一个光伏电池制造的研究方向。由于有机材料柔性好,制作容易,材料来源广泛,成本底等优势,对大规模利用太阳能,提供廉价电能具有重要意义。但以有机材料制备光伏电池的研究仅仅刚开始,不论是使用寿命,还是电池效率都不能和无机材料特别是晶体硅光伏电池相比。能否发展成为具有实用意义的产品,还有待于进一步研究探索。
3.纳米晶光伏电池和有机光伏电池
纳米晶光伏电池转化效率可达10%,有机光伏电池转化效率可达6%,转换效率还比较低,这两类电池还处于研究探索阶段,短时间内不可能大规模商业化应用。
4.聚光太阳电池
聚光光伏电池最大优点就是高转换效率(30%~40%),以及较小的占地面积。聚光光伏发电系统主要由高效聚光太阳电池、高性能的聚光跟踪系统、有效的电池散热系统组成。由于高效聚光光伏电池的技术路线尚未定型,聚光光伏发电规模化产业链也未形成,高性能的聚光跟踪系统和有效的电池散热系统的成本控制难度大,因而聚光光伏发电暂无优势可言。
5.晶体硅光伏电池和薄膜光伏电池
关于“晶硅”和“薄膜”孰优孰劣的讨论也很多。从市场表现来看,05年起“薄膜”市场份额开始不断增加,到09年达到了18%(数据来源:Solarbuzz),趋势相当可观。而且正是从09年开始,发展“薄膜”的呼声也越来越高:一方面硅晶电池刚刚经历了“硅”价巨幅波动的事件导致各大厂家受损;另一方面,美国的FirstSolar公司异军突起,把薄膜电池推上了新高度。2010年,国内很多地方都上了薄膜项目,而一旦开始生产薄膜电池,问题也就暴露出来。
首先是技术门槛问题。“晶硅”技术经历了多年发展,已经进入成熟期,国内几个大型企业已经熟练掌握了晶硅电池的技术,并且有了自己的技术创新和突破。而薄膜电池则不同,技术仍在不断发展变化,特别是非硅薄膜电池技术,材料和工艺上都有很多技术难关,国内的大多数企业并不具备足够的水平,还都只是探索阶段,却要面临在薄膜电池技术领先的FirstSolar公司和已经技术成熟的晶硅电池双重压力,发展困难可想而知。
其次是资金门槛问题。薄膜电池的设备投入比晶硅电池大,而且所有配套设备都依靠进口。随着薄膜电池技术不断发展,生产设备也随之更新换代,很容易造成设备投资上的浪费。
近年来晶硅组件价格一路走低,与薄膜组件的价格已经很接近,薄膜组件的价格优势已不再明显。但“晶硅”对比“薄膜”仍然存在高的转换效率和较长的使用寿命的优势。事实上,一些原打算开展薄膜电池项目的企业,现在也都把项目放缓(尚德、英利),所以薄膜电池想要真的发展,还是需要一定的时间。
单晶硅光伏电池与多晶硅光伏电池相比转化效率高(单晶18~20%、多晶16~18%)、成本高,由于其成本控制难度大,全面胜出的可能性不大。
6.太阳能光热发电
除光伏发电外达到工程应用水平的还有太阳能光热发电。太阳能光热发电的建设和运行门槛很高,我国在太阳能光热发电部件研发上还几乎是空白:曲面反光镜,高温真空管,有机朗肯循环发电机组,斯特林发电机组等。此外,与光伏发电不同,光热发电对于环境也有更高要求:必须直射光,而且需要水冷却,这样在荒漠地区,就无法满足。我国目前太阳能光热发电尚处于研究示范阶段,光热发电与常规电厂结合成互补电站,独立稳定工作的不多(示范项目:江苏江宁县70kW示范电站,863计划北京延庆1MW实验电站)。由于技术障碍,我国在5~10年内都会处于试验示范阶段,光热发电不会成为主导潮流。
结论
从技术成熟度、转化效率及材料来源几方面综合判断,未来5~10年太阳能发电技术占主流的仍为晶体硅(以多晶硅为主)和非晶硅薄膜光伏技术。目前市场占有率:多晶硅电池52%,单晶硅电池38%,非晶硅薄膜电池8%,其他化合物薄膜电池2%。发展非晶硅薄膜光伏技术,还不宜盲目扩大规模,还是应该重点放在研究上,深入掌握核心技术。
光伏电站是属于国家鼓励力度最大的绿色电力开发能源项目。
光伏发电产品主要用于三大方面,一是为无电场合提供电源,二是太阳能日用电子产品,如各类太阳能充电器、太阳能路灯和太阳能草地各种灯具等。
三是并网发电,这在发达国家已经大面积推广实施,到2009年,中国并网发电还未开始全面推广,不过,2008年北京奥运会部分用电是由太阳能发电和风力发电提供的。
光伏发电的介绍解析
光伏发电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。主要由太阳电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成,主要部件由电子元器件构成的。
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的装置。
2019年7月,中国的装机容量光伏是全球第一,2018年统计达到1.4亿千瓦。从2025年开始,中国光伏发电将逐步成为主力能源。