光伏是什么?
光伏(Photovoltaic):是太阳能光伏发电系统(Solar power system)的简称,是一种利用太阳电池半导体材料的光伏效应,将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统,有独立运行和并网运行两种方式。
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。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。
光伏发电的主要具体原理是半导体的光电效应。光子照射到金属上时,它的能量可以被金属中某个电子全部吸收,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,成为光电子。硅原子有4个外层电子,如果在纯硅中掺入有5个外层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个外层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P极区往N极区移动,电子由N极区向P极区移动,形成电流。
上面所说的光电效应就是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。
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光伏,photovoltaic,是利用半导体材料,一般是硅材料,也有用碲化镉的。这类材料有特殊的光电效应,可以将光子转化为电子,将太阳光辐射能直接转换为电能。
光伏产业是指围绕太阳能光电效应,提供产业发展所需的原材料、电池、组建和系统以及附属产品的企业构成的总称,广义的光伏产业还可以包括发电的后续部分,如电网等。
根据国家能源局新能源司史立山副司长的论述,目前,我国光伏产业中,光伏电池的产量占到全球的40%,已经成为全球最重要的光伏电池生产基地以外,光伏发电市场也在加速启动。去年建成了十多万千瓦的大型光伏电站。
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。
在光生伏特效应的作用下,太阳能电池的两端产生电动势,将光能转换成电能,是能量转换的器件。太阳能电池一般为硅电池,分为单晶硅太阳能电池,多晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池三种。
光伏注意事项
长时间运行的光伏发电系统,面板积尘对其影响不可小觑。面板表面的灰尘具有反射、散射和吸收太阳辐射的作用,可降低太阳的透过率,造成面板接收到的太阳辐射减少,输出功率也随之减小,其作用与灰尘累积厚度成正比。
此外,因为灰尘吸收太阳辐射可使光伏面板升温,并且灰尘中含有一些腐蚀性的化学成分,这也使其光电转换效率降低。
同时,太阳能光伏发电系统分类,一种是集中式,如大型西北地面光伏发电系统一种是分布式(以>6MW为分界),如工商企业厂房屋顶光伏发电系统,民居屋顶光伏发电系统
光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置,由几乎全部以半导体物料(例如硅)制成的薄身固体光伏电池组成。由于没有活动的部分,故可以长时间操作而不会导致任何损耗。简单的光伏电池可为手表及计算器提供能源,较复杂的光伏系统可为房屋提供照明,并为电网供电。 光伏板组件可以制成不同形状,而组件又可连接,以产生更多电力。近年,天台及建筑物表面均会使用光伏板组件,甚至被用作窗户、天窗或遮蔽装置的一部分,这些光伏设施通常被称为附设于建筑物的光伏系统。
日前,中国光伏产业在江西井冈山召开的光伏产业链2013发展机遇研讨会上表示,2012年中国光伏行业全线亏损,目前仍然处在非常困难的时期,但行业的未来仍然向好。
2012年中国光伏行业遭受重创,多晶硅受欧美倾销影响,价格下挫,年末15美元/千克的价格相比年初29美元/千克下跌了近五成。去年中国多晶硅产量约为7.1万吨,同比下降18%,更多依赖进口,达8.27万吨,同比增长28%。业内专家表示,我国光伏电站发电量还非常小,未来还有很大的空间。“这需要光伏业继续加强创新,降低成本,同时行业间需要自律,不能打无序的价格战。”
据数据显示,2012年,全球太阳能电池组件产量约为36GW,同比略有增长,我国太阳能电池组件产量约为23GW,同比增长10%,出口额约为128亿美元,上一年同期出口则为221美元,同比下降了42%。“产量上去了,收入反而下降了,这就是去年光伏行业的一个真实写照。”光伏行业经历了2012年的寒冬,一些抵抗不了风险的中小企业关门了。产业集中度大幅提高,我国前五家多晶硅企业产量占比达到了74.5%,比上一年度提高了17个百分点。
随着中国提出对韩美欧多晶硅企业实施“双反”,多晶硅价格已经有所回升,从最低约15美元/千克上涨至目前约19美元/千克,上涨幅度达26%。预计“双反”关税税率40%~50%,多晶硅价格有可能恢复至24~25美元/千克,对于国内较为先进的多晶硅企业来说,是一个较为合理、微有利润的价格。
与会专家普遍认为,随着国家对光伏产业的支持力度不断增加,未来光伏行业的空间巨大。光伏企业目前最需要做的就是,如何活下去,然后再谈发展。
目前,国务院常务会议已经研究确定了促进光伏产业健康发展的政策措施,要求规范产业发展秩序。全国能源会议上提出了2013年要光伏发电装机1000万千瓦。“原来中国光伏企业的市场90%以上在欧美,实际上中国有着巨大的光伏应用市场,要发展光伏产业,一定要开拓国内的市场,鼓励单位、社会和家庭安装、使用光伏发电系统,一旦这个市场打开,数十年之内,不会存在产能过剩的问题。”
“目前国内市场的发展,关键在于完善和整合现有的法规政策。只有完善光伏补贴政策的实施细则,在电价上体现各利益方的权益,加强监管,才能使法规在全国有效实施。同时,也要学习和借鉴欧洲经验,使我国光伏市场的发展更加科学、健康。”
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。
光伏发电优点
无论从世界还是从中国来看,常规能源都是很有限的。中国的一次性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。