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光伏發(fā)電的早期歷史(一)
早在1839年,法國科學(xué)家貝克雷爾(Becqurel)就發(fā)現(xiàn),光照能使半導(dǎo)體材料的不同部位之間產(chǎn)生電位差。這種現(xiàn)象后來被稱為“光生伏效應(yīng)”,簡稱“光伏效應(yīng)”。1954年,美國科學(xué)家恰賓和皮爾松在美國貝爾實(shí)驗(yàn)室第①次制成了實(shí)用的單晶硅太陽電池,誕生了將太陽光能轉(zhuǎn)換為電能的實(shí)用光伏發(fā)電技術(shù)。
20世紀(jì)70年代后,隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,全球能源危機(jī)和大氣污染問題日益突出,傳統(tǒng)的燃料能源正在一天天減少,對環(huán)境造成的危害日益突出,同時(shí)全球約有20億人得不到正常的能源供應(yīng)。這個(gè)時(shí)候,全世界都把目光投向了可再生能源,希望可再生能源能夠改變?nèi)祟惖哪茉唇Y(jié)構(gòu),維持長遠(yuǎn)的可持續(xù)發(fā)展。
太陽能以其獨(dú)有的優(yōu)勢而成為人們重視的焦點(diǎn)。豐富的太陽輻射能是重要的能源,是取之不盡、用之不竭的、無污染、廉價(jià)、人類能夠自由利用的能源。太陽能每秒鐘到達(dá)地面的能量高達(dá)800兆瓦時(shí),假如把地球表面0.1%的太陽能轉(zhuǎn)為電能,轉(zhuǎn)變率5%,每年發(fā)電量可達(dá)5.6×1012千瓦小時(shí),相當(dāng)于世界上能耗的40倍。正是由于太陽能的這些獨(dú)特優(yōu)勢,20世紀(jì)80年代后,太陽能電池的種類不斷增多、應(yīng)用范圍日益廣闊、市場規(guī)模也逐步擴(kuò)大。
光伏發(fā)電現(xiàn)狀與趨勢(二)
在今后的十幾年中,中國光伏發(fā)電的市場將會(huì)由獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)轉(zhuǎn)向并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng),包括沙漠電站和城市屋頂發(fā)電系統(tǒng)。中國太陽能光伏發(fā)電發(fā)站潛力巨大,配合積極穩(wěn)定的政策扶持,到2030年光伏裝機(jī)容量將達(dá)1億千瓦,年發(fā)電量可達(dá)1.3億兆瓦時(shí),相當(dāng)于少建30多個(gè)大型煤電廠。國家未來三年將投資200億補(bǔ)貼光伏業(yè),中國太陽能光伏發(fā)電又迎來了新一輪的快速增長,并吸引了更多的戰(zhàn)略投資者融入到這個(gè)行業(yè)中來。
2015年上半年,全國累計(jì)光伏發(fā)電量1900萬兆瓦時(shí)。
2015年9月7日,江蘇省第①個(gè)供電所光伏發(fā)電項(xiàng)目在南京市浦口區(qū)正式并網(wǎng)運(yùn)行,農(nóng)村居民也用上了“綠色電”。接下來光伏發(fā)電項(xiàng)目將在農(nóng)村變電所推廣。
2015年11月,安徽省來安縣全方面啟動(dòng)鄉(xiāng)村光伏發(fā)電項(xiàng)目,11個(gè)美好鄉(xiāng)村“空殼村”裝機(jī)容量為60KW以上的光伏電站進(jìn)入招標(biāo)程序。據(jù)初步估算,并網(wǎng)發(fā)電后各村每年能提供72000KWh清潔電能,村級集體經(jīng)濟(jì)能增收5萬元以上。
2015年1-6月,全國新增光伏發(fā)電裝機(jī)容量773萬千瓦,截至2015年6月底,全國光伏發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到3578萬千瓦。
自2013年起,光伏發(fā)電連續(xù)3年新增裝機(jī)容量超過1000萬千瓦;截至2015年底,光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到約4300萬千瓦,超過德國成為全球第①。此外,光伏產(chǎn)業(yè)正發(fā)力“走出去”。國家能源局?jǐn)?shù)據(jù)顯示,2015年光伏電池及組件出口量達(dá)到2500萬千瓦以上,出口額達(dá)到144億美元。
光伏發(fā)電應(yīng)用領(lǐng)域
一、石油、海洋、氣象領(lǐng)域:石油管道和水庫閘門陰極保護(hù)太陽能電源系統(tǒng)、石油鉆井平臺(tái)生活及應(yīng)急電源、海洋檢測設(shè)備、氣象/水文觀測設(shè)備等。
二、家庭燈具電源:如庭院燈、路燈、手提燈、野營燈、登山燈、垂釣燈、黑光燈、割膠燈、節(jié)能燈等。
六、光伏電站:10KW-50MW獨(dú)立光伏電站、風(fēng)光(柴)互補(bǔ)電站、各種大型停車廠充電站等。
三、太陽能建筑將太陽能發(fā)電與建筑材料相結(jié)合,使得未來的大型建筑實(shí)現(xiàn)電力自給,是未來一大發(fā)展方向。
四、其他領(lǐng)域包括:(1)與汽車配套:太陽能汽車/電動(dòng)車、電池充電設(shè)備、汽車空調(diào)、換氣扇、冷飲箱等;(2)太陽能制氫加燃料電池的發(fā)電系統(tǒng);(3)海水淡化設(shè)備供電;(4)星航天器、空間太陽能電站等。