光伏发电究竟真的是清洁能源吗

“十四五”规划中指出大力发展风电、光伏等新能源产业，推动能源清洁低碳安全高效利用，推进重点行业和重要领域绿色化改造。

综上规划可见光伏发电项目前景是非常 nice 的~

当前光伏行业发展趋势逐步向着数字化转型，这意味着光伏行业将与云计算、无人机巡检、物联网等多种新兴技术相结合。在新一代数字科技支撑和引领下，我国新能源行业通过整合新能源全产业链，与数字平台深度融合，利用可视化技术、大数据、云计算等数字技术，以数据为关键要素，以价值释放为核心，以数据赋能为主线，对新能源产业链上下游的全要素数字化进行升级、转型和再造。

给大家展示下我手里当前还不错的一个光伏数字化案例，案例搭建的是Hightopo智慧园区光伏发电能源管控可视化系统。

根据园区现状、能源管理特点，充分考虑各能耗管理的整合，设计科学高效，可实施性强，符合园区运维管理的数字化智慧园区解决方案。为园区运维人员提供一个全面实时、可感可知的能源监测决策分析平台。

监测园区充电桩运行状态及实时功率，可通过对接充电桩的充电状态，判断当前车位是否有车辆，通过线条流动效果动画模拟充电状态。在充电桩发生故障时，通过模型染色、告警动画等效果提示，为充电桩的实时使用情况和运行监控维护提供了便利。

还支持模拟无人机或行人视角进行漫游，可全方位无死角浏览园区，当经过设备时，自动弹出信息进行查看，方便运维人员进行巡检。支持结合 WebVR 进行展示，通过适配 VR 设备，用户可带上 VR 眼镜配合手柄在场景行走、飞行，实现通过手柄对设备进行抓取、移动等功能。相比传统的观看方式，它具备 360 度全景画面，用户可以身临其境，全面感受气氛和氛围，空间感、距离感都会更有层次，做到真正的沉浸式交互。

技术创新是实现光伏企业高质量发展的必由之路。光伏可视化监控有助于光伏企业进一步降低运营成本,缩短研制周期,降低产品不良品率,从而提升市场竞争力。

利用 3D 数据可视化管理方案对能源进行管理可满足的功能有：

· 减少资源浪费，优化资源配置。

· 清除管理漏洞，实时有效的检测，为维护人员提高有效有序的信息，远程运维诊断，设备健康管理。

· 使能源产业运行效率提高。

· 方便管理，无需更多人力参与，可远程监控操作。

· 将庞大的结构优化，更为直观地展现出来，有助于分析并做出决策。

· 缩小安全能源事故发生的可能性。

· 多维度，综合性进行管理

第四次工业革命将全面展开，以光伏为主的清洁能源、物联网等技术正全面发展。通过现代物联网技术、人工智能及大数据分析技术，实现包括光伏在内的多种能源的集中运维管理，打造智慧的能源生态圈。

说它是垃圾电，首先是因为光伏发电的成本过高，起码到现在太阳能光伏组件的价格降了很多的情况下，太阳能发电相比于火力发电等，发电成本仍然大很多。同时光伏发电要达到市政电网的质量还需要对谐波等进行处理，这样费用就多了，很多光伏发的电并不能达到用电单位对点质量的要求，所以是挺垃圾的。

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。

工业领域厂房：特别是在用电量比较大、网购电价比较贵的工厂，通常厂房屋顶面积很大，屋顶开阔平整，适合安装光伏阵列；并且由于用电负荷较大，分布式光伏并网系统可以做到就地消纳，抵消一部分网购电量，从而节省用户的电费。

商业建筑：与工业园区的作用效果类似，不同之处在于商业建筑多为水泥屋顶，更有利于安装光伏阵列，但是往往对建筑美观性有要求，按照商厦、写字楼、酒店、会议中心、度假村等服务业的特点，用户负荷特性一般表现为白天较高，夜间较低，能够较好地匹配光伏发电特性。

农业设施：农村有大量的可用屋顶，包括自有住宅屋顶、蔬菜大棚、鱼塘等，农村往往处在公共电网的未稍，电能质量较差，在农村建设分布式光伏系统可提高用电保障和电能质量。

市政等公共建筑物：由于管理规范统一，用户负荷和商业行为相对可靠，安装积极性高，市政等公共建筑物也适合分布式光伏的集中连片建设。

边远农牧区及海岛：由于距离电网遥远，我国西藏、青海、新疆、内蒙古、甘肃、四川等省份的边 远农牧区以及我国沿海岛屿还有数百万无电人口，离网型光伏系统或与其它能源互补微网发电系统非常适合在这些地区应用。

今天我以城市园区内的光伏发电案例融合当前可视化技术的案例：

Hightopo 搭建智慧园区光伏发电能源管控可视化系统，根据园区现状、能源管理特点，充分考虑各能耗管理的整合，设计科学高效，可实施性强，符合园区运维管理的数字化智慧园区解决方案。为园区运维人员提供一个全面实时、可感可知的能源监测决策分析平台。

可视化光伏监控是通过 2D 可视化面板展示园区关键指标，对用户所关注的建设规模、光伏信息、发电信息进行统计展示，对各建筑的用电信息进行监测。可通过对接后台实时数据进行实时更新，展示对节能减排做出的贡献统计。通过环境、光照等还原模拟，结合发电数据可以更好分析发电能效情况，为园区光伏的运维与决策提供依据。

HT 均支持叠加 2D 面板、动画效果进行交互，用户可根据自身展示需求进行定制。引擎自带鼠标的旋转、平移、拉近拉远操作。同时也支持跨平台浏览，任何移动终端均可轻松打开，这是 C 端平台所不具备的优势，并实现了触屏设备的单指旋转、双指缩放、三指平移操作不必再为跨平台的不同交互模式而烦恼。

HT 支持模拟无人机或行人视角进行漫游，可全方位无死角浏览园区，当经过设备时，自动弹出信息进行查看，方便运维人员进行巡检。支持结合 WebVR 进行展示，通过适配 VR 设备，用户可带上 VR 眼镜配合手柄在场景行走、飞行，实现通过手柄对设备进行抓取、移动等功能。相比传统的观看方式，它具备 360 度全景画面，用户可以身临其境，全面感受气氛和氛围，空间感、距离感都会更有层次，做到真正的沉浸式交互。

本次案例以设备拆分爆炸的形式，展示机器人内部结构，对机器人进行拆分，辅以外壳透明度变化、边缘流光流动效果增加动画的观赏性，通过接入零部件的物联网数据，更加细致入微地查看设备各部件当前状态，实现从宏观到微观的全局监控可视化。

根据我国建筑规范中对屋面荷载能力的规定，可上人屋面承重能力约为200kg/ ，不可上人屋面承重能力约为50kg/ ，综合考虑到夏季雨水与冬季积雪的重量，我国屋顶实际承重能力还将有所收缩。随着市场上的大尺寸光伏产品占比逐渐提升，完整的组件+支架光伏系统的重量也在持续增加，对屋顶承重提出了更高要求。部分无法满足承重要求的房屋、工商业屋顶需经过加固处理才能安装光伏，增加了用户的系统成本与时间成本，阻碍了光伏的大规模推广。

晋能清洁能源 科技 公司轻量化组件技术在此需求下应运而生，该技术在保证组件原有性能不变的情况下，继承传统组件的优良特性，并选用30mm边框和2.0mm半钢化玻璃，满足了现有常规冰雹、雪载、风载测试要求，也增加了光线吸收率、提升了组件散热性能。减轻组件重量的同时，保证了系统的安全性，也降低了承重建筑要求，更便于搬运及安装，适用于屋顶户用、工商业分布式、大型地面电站等多种安装场景。（图文/刘夏 责编/孔宪楠）

目前，我国已具有15MW的太阳能发电容量，光伏产业也形成了较好的基础。虽然光电成本仍然高于煤电，但在边远地区，与拉设电网相比，小型太阳能发电设施仍然相对便宜适用。

近年来，太阳能光伏电池的应用在我国西部地区逐渐扩大。国家电力公司在西藏无水利资源的地区先后建设了10座光伏电站，解决了7个无电县的工业和生活用电，1.2万余人从中受惠。而过去这些县大多用柴油机发电，各县财政每年要花数十万元购买柴油。另外，西藏还建立了众多的太阳能道班、学校、边防哨所、气象站和广播电视微波中继站。青海及周边地区的6万余无电散居户，利用便携式小功率光伏系统解决了家庭生活用电问题。青海省还在电网无法延伸也无水利资源的地区建成了10个太阳能光伏电站，深受当地干部群众的欢迎。新疆则在亚欧光缆、南北疆光缆等工程必经之地的无电地区，安装了100多座无人值站的光伏电源。在西藏地区已有7个县靠太阳能解决了用电困难。

相比于蓬勃发展的世界光伏工业，中国光伏工业还处于起步阶段。光伏产量和安装容量仅为世界1%左右。国际上方兴未艾的光伏集成建筑和非硅系列多晶薄膜电池领域在我国还几乎是空白。在国家实施西部大开发战略和国内绿色环保工业开始升温的背景下，近两年中国光伏工业保持了较快的增长速度，正向光伏工业世界十强挺进。

目前河北保定国家高新技术开发区正加快建设我国规模最大的多晶硅太阳能电池生产基地。该项目集太阳能电池、组件及应用系统等为一体、一期工程完成后可达到年产3MW多晶硅太阳能电池的能力，填补了我国在太阳能开发应用方面的多项空白，并将大大推动太阳能电池用低铁玻璃的生产、销售市场。另外，云南半导体器件厂、宁波太阳能电池厂等太阳能光伏企业正在积极进行技术改造；经国家和地方政府批准立项，除河北保定外，广东深圳以及天津也正在筹建年生产能力达3~5MW的多晶硅和非晶硅太阳能电池生产工厂。

但从整体上分析，国内太阳能光伏发电系统由于起步较晚，尤其是在太阳能电池的开发、生产上还落后于国际水平，整体上仍处于产量小、应用面窄、产品单一、技术落后的初级阶段。经粗略统计表明，国内目前仅建有5个（单晶硅）太阳能电池生产厂，年产量约有4.5MW，工厂设施仍停留在已有引进的生产线上。而国外不少企业已把眼光瞄准更为先进的薄膜晶体太阳能电池的开发与生产上。这种新一代的先进的薄膜晶体太阳能电池其转换效率可高达18.3%，比目前平均转换效率提高了3个百分点。据业内人士介绍，我国太阳能电池平均转换效率不高，其主要原因是专用材料国产化程度低，如封装玻璃就完全依赖进口，低铁含量的高透过率基板玻璃市场仍不能满足需求，科研成果还没有迅速及完全转化为产业优势。

清洁能源主要有：潮汐能、风能、太阳能、地热能等等。

但是这其中，应用最广泛，国家大力扶持的、未来最有可能代替燃煤化石燃料的能源当属太阳能。

太阳能，是指太阳的热辐射能（参见热能传播的三种方式:辐射），主要表现就是常说的太阳光线。在现代一般用作发电或者为热水器提供能源。自地球上生命诞生以来，就主要以太阳提供的热辐射能生存，而自古人类也懂得以阳光晒干物件，并作为制作食物的方法，如制盐和晒咸鱼等。

在化石燃料日趋减少的情况下，太阳能已成为人类使用能源的重要组成部分，并不断得到发展。太阳能的利用有光热转换和光电转换两种方式，太阳能发电是一种可再生能源。广义上的太阳能颤岁也包括地球上的风能、化学能、水能等。

太阳能光伏电站目前已经在全世界范围内推广，而且光伏电站不限地区、不限安装条件，只要有阳光的地方，都可以使用，未来的光伏发电成本也在不断降低，是最有可能代替化石燃料的清洁能源。

在我国的十四五计划中，更是将清洁能源的发展明确了发展的目标，未来光伏发电将会持续火爆，终端用户需求量也很大，未来我国每一个家庭的屋顶，都可以是一个“发电站”！

清洁能源的用途：

我们之所以要大力推广和使用清洁能源，是因为化石能源是不可再生的，一旦用完，人类将面临无能源燃料可用的情况。

所以不管是光伏发电、风能、潮汐能还是地热能，都是我们借助大自然的力量，产生和利用和再生能源的一种方式，这样不仅节约化石燃料，同时清洁能源的使用，还能减少我们环境的恶化，保护我们的地球家园，另一方面，使用清洁能源还能节约资金，成本投入也会更低。

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