煤、油等化石燃料的燃烧和排放,是大气环境污染的主要原因之一。大力发展可再生能源可保护大气环境,对于社会的可持续发展有着重要的作用。在我国能源供需平衡中,可再生能源已经具有重要地位。太阳能光伏发电的应用是可再生能源的发展趋势。
乌鲁木齐华能新疆能源开发有限公司的孙岩与保定华北电力大学于海龙等人在汉斯《智能电网》2014年8月期刊上发表的文中指出,我国太阳能发电的优势在于太阳能资源丰富,太阳能电池生产能力高以及技术支持。我国在太阳能发电方面具有的得天独厚的有利条件也为规模化的光伏发电奠定了基础。
随着各项技术的不断进步以及太阳能光伏发电产业在政府扶持下的阔步前进,我国的光伏发电将会得到迅速的发展。我国的太阳能发电领域起步较早,1958开始研究光伏电池,1971年首次成功应用于我国发射的东方红二号卫星上,1973年开始将光伏电池用于地面。而1990年以前,我国光伏电池的生产能力还只有4.5MW/年(如图4所示)。2000年以来,受到国际大环境的影响、国际合作项目及政府项目的启动和市场的拉动,我国光伏产业的发展取得了一次飞跃。2004年,我国光伏电池的生产能力已达100MW,实际产量为42MW,光伏模块售价现已降为30~40元(RMB)/pW。而截止2009年,我国太阳能电池的生产规模增长到4GW,排名世界第一位。
太阳能资源近乎无限,光伏发电也不产生任何环境污染,是满足未来社会需求的理想能源。然而,太阳能发电技术存在不足之处:
1)太阳能照射的能量分布密度小,约100W每平方米;
2)年发电时数较低,平均1300h;
3)不能连续发电,受季节、昼夜以及阴晴等气象状况影响大;
4)精准预测系统发电量比较困难;
5)目前光伏系统的造价还比较高,系统成本40,000~60,000元/KW。
因此,孙岩于海龙等人认为,根据目前光伏发电发展状况和技术难点,未来的光伏发电研究需要重视以下几个方面:
1)加快太阳能原材料晶体硅生产技术的研究和新型替代材料的开发,降低材料成本并提高其转化效率。
2)提高系统控制技术,如实现光伏电池阵列的最优化排列组合和太阳光最大功率跟踪等。
3)研究光伏发电的并网技术,减少光伏电能对电网的冲击。
4)研究光伏发电与其他可再生能源发电技术的结合应用,保证供电持续性。
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