太阳能电池及光伏发电的应用范围有哪些
太阳能电池及光伏发电的应用范围主要如下:
(1)通讯、通信领域。 (2)公路、铁路、航运交通领域。 (3)石油、海洋、气象领域。 (4)农村和边远无电地区应用。 (5)太阳能光伏照明。 (6)大型光伏发电系统(电站)。 (7)太阳能光伏建筑一体化光伏并网发电系统(BIPV)。 (8)太阳能商品及玩具。
光伏被定义为射线能量的直接转换。在实际应用中通常指太阳能向电能的转换,即太阳能光伏。它的实现方式主要是通过利用硅等半导体材料所制成的太阳能电板,利用光照产生直流电,比如我们日常生活中随处可见的太阳能电池。
光伏技术具备很多优势:比如没有任何机械运转部件;除了日照外,不需其它任何"燃料",在太阳光直射和斜射情况下都可以工作;而且从站址的选择来说,也十分方便灵活,城市中的楼顶、空地都可以被应用。自1958年起,太阳能光伏效应以太阳能电池的形式在空间卫星的供能领域首次得到应用。时至今日,小至自动停车计费器的供能、屋顶太阳能板,大至面积广阔的太阳能发电中心,其在发电领域的应用已经遍及全球。
太阳能是一种快速增长的能源形式,太阳能市场在过去十年中也取得了长足发展。据资料,按年均太阳能系统装机容量计算,全球太阳能市场复合年均增长率达47.4%,从 2003 年的598MW 增长至2007年的2826MW。预测到2012年,年均太阳能系统装机容量可能进一步增至9917MW,而整个太阳能行业的销售额可能从2007年的 172亿美元增长至2012年的395亿美元。这种增长势头在很大程度上要归功于全球快速增加的市场需求、日益提高的上网电价和各种政府鼓励措施。
目前,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,主要为广大无电地区居民生活生产提供电力,还有微波中继电源等,另外,还包括一些移动电源和备用电源;
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厂各种灯具等;
三是并网发电,我国近几年重点扶持的领域。
补充: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.
中国是一个能源生产和消费大国。2006年能源消费总量为24.6亿吨标准煤, 比2005年增长9.3%。2006年各种一次能源的构成比例为:煤炭占69.7%、石油占20.3%、天然气占3.0%、水电等占6.0%、核电占0.8%。2006年,中国的原油进口达到1.5亿吨,大约是中国原油总需求量的50%。中国能源开采和利用技术落后,传统高能耗产业比重大,单位GDP能耗落后于发达国家,甚至比世界平均水平落后许多。中国又是世界上最大的发展中国家,经济高速发展,中国能源消耗增长速度居世界首位,加剧了中国能源替代形势的严重性和紧迫性。中国电力科学院的研究表明,在考虑到充分开发煤电、水电和核电的情况下,2010年和2020年电力供需的缺口仍然分别为6.4%和10.7%。这个缺口正是需要用可再生能源发电进行补充的。而太阳能光伏发电可能在未来中国的能源供应中占据主要位置。
中国能源消费占世界的10%以上,同时我国一次能源消费中煤占到70%左右,比世界平均水平高出40多个百分点。燃煤造成的二氧化硫和烟尘排放量约占排放总量的70%~80%,二氧化硫排放形成的酸雨面积已占国土面积的1/3。环境质量的总体水平还在不断恶化,世界十大污染城市我国一直占多数。环境污染给我国社会经济发展和人民健康带来了严重影响。世界银行估计2020年中国由于空气污染造成的环境和健康损失将达到GDP总量的13%。光伏发电不产生传统发电技术(例如燃煤发电)带来的污染物排放和安全问题,没有废气或噪音污染。系统报废后也很少有环境污染的遗留问题。
太阳能光伏发电最重要的特征是在发电过程中只排放很少的二氧化碳,而二氧化碳作为最主要的温室气体,是导致气候变化的罪魁祸首。同时,电池板可循环使用,系统材料可再利用,光伏的能源投入可进一步降低。如果广泛使用光伏发电技术,可以为减缓气候变化作出贡献。
光伏发电也是一种简单的低风险技术,几乎可以安装在任何有光的地方。这意味着在公共、私人和工业建筑的屋顶和墙面上都有广泛的安装潜力。在运行中,光伏系统还可以降低建筑与外界环境的热交换,增加通风。光伏还可以作为隔声板装在公路两侧。与建筑物结合的光伏在提供大量电力供应的同时,避免占用更多的土地。
国家有关部门正在制定和改进引导政策和激励政策,解决太阳能发电上网与合理定价等问题。同时借鉴国外的成功经验,在公共设施、政府办公楼等领域强制推广使用太阳能,充分发挥政府的示范作用,推动国内市场尽快起步和良性发展。太阳能光伏发电在不远的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,而且将成为能源供应的主体。