光伏设备是什么

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。

早在1839年，法国科学家贝克雷尔（Becqurel）就发现，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，诞生了将太阳光能转换为电能的实用光伏发电技术。

20世纪70年代后，随着现代工业的发展，全球能源危机和大气污染问题日益突出，传统的燃料能源正在一天天减少，对环境造成的危害日益突出，同时全球约有20亿人得不到正常的能源供应。这个时候，全世界都把目光投向了可再生能源，希望可再生能源能够改变人类的能源结构，维持长远的可持续发展。

太阳能以其独有的优势而成为人们重视的焦点。丰富的太阳辐射能是重要的能源，是取之不尽、用之不竭的、无污染、廉价、人类能够自由利用的能源。

太阳能每秒钟到达地面的能量高达800兆瓦时，假如把地球表面0.1%的太阳能转为电能，转变率5%，每年发电量可达5.6×1012千瓦小时，相当于世界上能耗的40倍。正是由于太阳能的这些独特优势，20世纪80年代后，太阳能电池的种类不断增多、应用范围日益广阔、市场规模也逐步扩大。

20世纪90年代后，光伏发电快速发展，到2006年，世界上已经建成了10多座兆瓦级光伏发电系统，6个兆瓦级的联网光伏电站。美国是最早制定光伏发电的发展规划的国家。

1997年又提出“百万屋顶”计划。日本1992年启动了新阳光计划，到2003年日本光伏组件生产占世界的50%，世界前10大厂商有4家在日本。

而德国新可再生能源法规定了光伏发电上网电价，大大推动了光伏市场和产业发展，使德国成为继日本之后世界光伏发电发展最快的国家。

瑞士、法国、意大利、西班牙、芬兰等国，也纷纷制定光伏发展计划，并投巨资进行技术开发和加速工业化进程。

世界光伏组件在1990年——2005年年平均增长率约15%。20世纪90年代后期，发展更加迅速，1999年光伏组件生产达到200兆瓦。

商品化电池效率从10%～13%提高到13%～15%，生产规模从1～5兆瓦/年发展到5～25兆瓦/年，并正在向50兆瓦甚至100兆瓦扩大。光伏组件的生产成本降到3美元/瓦以下。

光伏发电，是利用光线照射到半导体上以后在半导体不同部位形成电位差的技术原理，用专业设备将光能转换为电能的一种技术。

光伏发电设备，由以下几类设备组成：

1，太阳电池板。

2，控制器。

3，逆变器。

其中太阳能电池板可以通过串联方式来获得更大的面积，可以接收更多的光线，从而提高发电效率和发电量。

作为一种清洁高效的新型发电形式，光伏发电拥有诸多优点，拥有广阔的发展前景。

具体来说，光伏发电拥有以下几方面优点：

1，资源丰富。

光伏发电所使用的资源，就是太阳光。……这可以认为是取之不尽用之不竭的资源。

只要有充足光照的地方，就可以安装光伏发电设施进行发电。

2，清洁、无污染。

光伏发电利用的资源是太阳光，这是一种清洁无污染的资源。……且光伏发电设备在工作过程中不会产生废料，不会污染环境，因此光伏发电是与风能发电等新型能源一样的清洁无污染的发电模式。

3，系统简单，对场地要求低。

光伏发电整个系统结构简单，安装容易，对场地的要求也不高。……无需专用场地，只要能够迎着太阳光摆的下相关设备，整个系统就可以开始工作，这样的状态对于偏远地区来说非常有利。

4，高效。

光伏发电的光能-电能转化效率高，是一种非常高效的新型能源。

5，空间占用率高。

光伏发电设备对场地的要求很低，不必使用专用场地，利用田间地头就可以安装、发电，还可以利用屋顶等空间来安装设备，极大地提升了空间利用率。

6，建设周期短，见效快。

光伏发电设备因为结构简单，且无需燃料以及输变电线路建设，安装完成即可开始工作，所以建设周期短，收效快。所以成为一种具有广阔应用前景的新型发电方式。

什么是光伏发电？

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。

应用场景

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：

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16、电力系统中风电、光伏发电等可再生能源发电形优点如下：

1、太阳能资源取之不尽，用之不竭，而且太阳能在地球上分布广泛，只要有光照的地方就可以使用光伏发电系统，不受地域、海拔等因素的限制。

2、太阳能资源随处可得，，可就近供电，不必长距离输送。

3、光伏发电的能量转换过程简单，是直接从光能到电能的转换，没有中间过程和机械运动，不存在机械磨损。

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，而且将成为世界能源供应的主体。预计到2030年，可再生能源在总能源结构中将占到30%以上，而太阳能光伏发电在世界总电力供应中的占比也将达到10%以上；到2040年，可再生能源将占总能耗的50%以上，太阳能光伏发电将占总电力的20%以上；到21世纪末，可再生能源在能源结构中将占到80%以上，太阳能发电将占到60%以上。这些数字足以显示出太阳能光伏产业的发展前景及其在能源领域重要的战略地位。

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。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，但不涉及机械部件。

所以，光伏发电设备极为精炼，可靠稳定寿命长、安装维护简便。理论上讲，光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合，上至航天器，下至家用电源，大到兆瓦级电站，小到玩具，光伏电源可以无处不在。

要从能源安全的角度研究电站的可靠性，从度电成本的角度探讨组件设计的安全边际问题。”6月1日，上海交通大学教授、上海市太阳能学会名誉理事长沈文忠在“光伏电站可靠性及资产安全研讨会”上表示。该研讨会由上海市太阳能学会主办，隆基绿能协办。

当日，国家发改委等九部门印发《“十四五”可再生能源发展规划》。 规划显示，“十四五”期间，可再生能源发电量增量在全社会用电量增量中占比超50%，风光发电量实现翻倍。

面对可再生能源装机的不断增加，能源安全备受关注，光伏电站的可靠性及资产安全显得至关重要。

光伏装机大干快上 电站隐患不容忽视

中国光伏行业协会预计，未来光伏年均新增装机规模将在7000万千瓦到9000万千瓦之间。光伏前景一片大好，但暴露出的问题也层出不穷，如非先进产能盲目扩产、炒作伪创新噱头、低价竞标、粗放施工等。

“一些光伏电站盲目追求开发速度，安全隐患开始显现。供应商水平也是参差不齐，专业化、规范化标准欠缺，运维市场存在无序竞争。”谈及光伏装机大干快上问题时，黄河上游水电开发有限责任公司新能源生产部宦兴胜反复强调全行业亟待规范化、标准化管理，“影响光伏电站可靠性的最大风险来源于组件，包括热斑、隐裂、电池衰减等；其次是直流汇流箱、逆变器、支架等。组件成本约占电站总投资的60%。若组件发生故障，不能维修，只能更换，损失很大。”

“光伏高质量指的是安全性、稳定性、可靠性。首先要确保系统的安全和可靠，再考虑能源载荷与储能的互动基础。”隆基绿能产品管理中心总裁吕俊指出，作为光伏电站的核心设备，组件的玻璃和硅片越来越薄，组件越做越大，电流与电压被不断推高。随着应用场景的不断增多，其不可控风险显著提高，一味追求低成本，将使光伏产品在应对极端恶劣环境时的可靠性被严重削弱。

德国的可再生能源供应目标提前了15年。德国的可再生能源实现了“大跨步”了吗？中国的可再生能源已经达到了一个新的水平，这一次要归功于风能和太阳能基础设施的扩张。在这个加速发展的时代之后，人们将不再面临资源短缺的问题。中国绿色供应链联盟光伏委员会秘书长房鹿表示，“十四五期间，光伏发电至少要新增2.5亿千瓦，累计装机容量要达到5亿千瓦。

只有这样，2030年和2050年非化石能源才能占到目标的35%和70%。”什么是可再生能源？1.太阳能:我们可以利用太阳辐射的光，通过太阳能电池将其转化为电能，也可以利用太阳的热气来加热水，也就是我们常见的太阳能热水器。2.风力发电:风力发电是指风的力量转动叶片带动发电机发电，风扇哈里森的长风速越快，拦截的风能就越多。3.海洋能:海洋覆盖了地球表面的三分之二以上，蕴藏着丰富的海洋能，包括波浪能、温差能、潮汐能和潮汐能。4.地热能:指来自地球深处的能源和机油，钻井获取地下热水等。这说明分布式光伏作为国家大力支持和推广的新能源代表，将是“十四五”可再生能源发展的主题增量，市场将持续火爆。

而且光伏发电作为一种清洁能源，应用范围广，场景多，成本降低快，是未来最有可能替代化石燃料的清洁能源，所以各国都在大力推广光伏屋顶电站。全国乡村发电，现在用光伏电站盖房子是标配，未来几年在中国，光伏发电会逐渐普及。人类的历史就是一部能源开发利用的历史。从最早使用人力、动物、煤炭、石油、天然气、电力开始，能源利用效率的每一次进步，都伴随着人类生产效率的大幅提高。

开发利用取之不尽的太阳能是地球人的共同追求，也是人类文明的终极追求。如果有一天太阳能可以取代现在的化石能源，那就意味着人类文明已经进化到了更高级的阶段。与石油、煤炭等化石燃料污染的空气相比，可再生能源可以在自然界循环利用，取之不尽，用之不竭。它是一种清洁、绿色、低碳的能源。可再生能源是我国多轮驱动能源体系的重要组成部分，对于改善能源结构、保护生态环境、应对气候变化具有重要意义。与此同时，可再生能源每天都在我们身边发生。现在很多农村家庭还保留着太阳能热水器，很多还进一步提炼，将废弃物转化为能源。