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摘 要：随着我国能源危机的加剧,环境污染形势的日益严峻,太阳能光伏发电技术逐渐受到人们的关注.太阳能光伏发电技术具有环保、无污染、节约能源的优势,是促进我国可持续发展的关键.文章首先分析了光伏发电技术,然后阐述了发展光伏发电技术的必要性及其发展趋势.
关键词：光伏发电技术；必要性；太阳能；新能源；能源危机 文献标识码：A
中图分类号：TM914 文章编号：1009-2374（2016）32-0089-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.32.044
光伏发电技术是一种能够利用可再生资源实现发电的技术.相比于传统的燃料能源技术来说,更能够减少我国环境污染,促进人与生态环境和谐相处.尤其是在市场经济体制条件下,利用可再生的太阳能还能实现我国电力行业的长久发展,可见光伏发电技术对于缓解我国能源危机具有重要作用.
1 光伏发电技术
我国最早的光伏发电技术主要是晶体硅光伏发电,比较常用的晶体硅是单晶硅、多晶硅,后来材料逐渐发展为薄膜电池.薄膜电池产品包括非晶纳米晶、微晶等.据有关数据显示,单晶体太阳能电池的实验室转化率达到24%,商业量化生产效率达到17%.多晶体硅的实验室转化效率达到20%,而商业批量生产效率达到了16%.CdTe太阳能电池的最高效率达到了16%,商业化批量生产效率达到了10%.CIGS薄膜太阳电池的最高生产效率达到了19%,而商业化批量生产效率达到12%.薄膜电池发电随虽然具有用量少的特点,但是相比于晶体硅其光电转化率下降了一半.之后,随着我国经济的发展,光伏发电技术逐渐转变为以现代光学技术为核心的发电技术,其核心内容是聚光技术.所谓聚光就是指发电量与光强度成正比例关系.
另外,现代光学技术要求聚光必须均匀,而最新研发的光像自适应光学技术就是一种能够实现均匀聚光、提高发电量的新型光学技术.我国是光伏发电量增长最快的国家,也是光伏发电技术应用最广泛的国家之一.在今后的发展中,我国将会由传统的独立发电系统转向并网发电系统、城市屋顶发电系统等,可见我国光伏发电技术的应用市场是非常大的.除此之外,我国还出台了相关政策,以支持我国光伏发电技术的发展.据调查显示,我国到2030年光伏装机容量将达1亿千瓦,年发电量可达1300亿千瓦时.其发电量相当于30多个煤电厂的发电量.
2 发展光伏发电技术的必要性
2.1 保护环境
无论火力发电,还是水力发电,都需要消耗能源,且容易产生大气污染废弃物.而太阳能光伏发电技术与其他能源材料最大的不同之处在于在发电过程中,产生的CO2量很少.众所周知,CO2是导致温室效应的根源,这样通过利用光伏发电技术就能够缓解气候变化.
据有关数据显示,自2007年以来,过去几年是温度最高的年份；我国南北半球的冰川和积雪正在融合；最严重的全球干旱地区增多.可见,发展光伏发电技术是非常必要的.我国最早利用光伏发电技术是在20世纪70年代,其用途主要包括人造卫星、海盗灯塔等.到20世纪90年代,光伏发电技术的应用范围逐渐扩大,能够应用在手表、计数器、交通标志等方面,但是仍无法普遍应用在民用电器中,到近年来我国大力发展光伏发电技术已卓见成效.最早利用光伏发电技术发电的是西藏双湖光伏电站以及丽江光伏电站.作为可再生的太阳能,利用光伏发电技术实现发电,不仅能够缓解石油、煤炭等能源危机,还能减少环境污染废弃物的产生.据调查显示：一个中国普通家庭,一个月大约300度电,这300度电按一年来算,相当于要烧1.44吨煤,排放2.85吨的二氧化碳.如果利用光伏发电技术降低煤炭的使用量,也就是每个家庭能够减少3吨二氧化碳排放量.
2.2 拓宽经济领域
光伏发电技术促进了我国太阳能发电行业的发展,同时也促进其衍生行业的发展.通过光伏发电技术能够有效调整我国发电行业的产业结构,并实现国家资源条件的合理利用,同时对于我国经济的发展也具有很重要的作用.实践证明,我国太阳能光伏发电行业还有效拉动了其他行业的经济增长,如家庭灯具电源行业、交通行业、与汽车配套相关的太阳能汽车/电动车、电池充电设备、汽车空调、换气扇、冷饮箱等.
据调查显示光伏电站项目的开发和建设,可促进地区相关产业,如建材、交通运输业的大力发展,对扩大就业和发展第三产业将起到显著作用.例如太阳能光伏发电技术促进了绿色照明行业的发展,其中有关绿色照明系统的太阳能电池板、蓄电池、节能灯具等都是主要产品.而且绿色照明系统还被广泛应用于建筑行业中,如路灯等.可见光伏发电技术不仅影响了我国市场经济体制,还推动了我国经济的发展.
另外,太阳能光伏发电技术还能降低发电项目投资成本,如目前常规火电的造价大约每千瓦5000元,而太阳能光伏发电系统的每千瓦造价约10000元.与此同时,常规火电的年有效发电时间多在6000小时以上,而太阳能光伏发电系统的有效发电时间仅2000小时,可见太阳能光伏发电的效率是非常高的.
2.3 缓解能源危机
显然我国太阳能光伏发电技术的发展,为我国使用可再生太阳能提供了可能.尤其是减少了煤矿资源的损耗,不仅保证了我国生态平衡,还实现了社会经济的可持续发展.
据数据显示：一个装机容量为10MWp,首年发电量为1891.7万度电的光伏电站,首年节约标准煤6621吨,减排CO2为17214吨,整个光伏电站寿命周期内共节约标准煤150567吨,总减排CO2为391473吨.如果我国大面积普及光伏发电站之后,相信我国煤炭资源使用量将会大大减少.如果光伏发电进入民用发电行业,不仅能够大幅度缓解我国资源短缺问题,还能够实现生态平衡.如某发电站的光伏发电项目主要是在上层铺设光伏发电面板用于太阳能发电、下层铺设用于水产养殖的新型光伏系统工程.实践证明：2016年上半年,已发电1408.25万千瓦时,节约标准煤5600吨,有效减少了煤炭资源的使用量,而且提高了发电站的效率,更重要的上下层的综合利用,减少了资源浪费.
3 我国光伏发电技术的未来发展趋势
太阳能光伏发电技术的优越性使其逐渐成为能源使用的重要途径.而光伏发电技术的发展不仅使太阳能代替了传统能源,还使太阳能逐渐成为能源消耗的主体.据有关数据显示,截至2030年,可再生能源的消耗将会占到能源消耗比例的30%,截至2040年,将会上升到50%.到21世纪末,可再生能源消耗会成为主要的能源消耗方式.可见太阳能光伏发电技术对于我国可再生能源的发展具有很重要的作用,同时从中也看出了光伏发电技术创新的重要性.
另外,我国也将会大力推动太阳能光伏发电技术的发展,加快我国经济增长,并减轻我国能源危机问题.据《可再生能源中期发展规划》指出,截至2020年,我国的太阳能发电量会达到60亿千瓦.简单地说,太阳能光伏发电产业将会成为我国主流行业.
4 结语
综上所述,光伏发电是一种能够实现我国可持续发展的新型发电技术.在资源短缺和环境问题日益严重的当下,大力发展光伏发电技术是十分重要的.因而,国家以及企业应该通力配合,开拓太阳能光伏发电市场,创新光伏发电技术,从而促进我国电力行业的发展,并进一步推动我国经济的发展.
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（责任编辑：王 波）
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参考文献：
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