光伏的前世今生

根据国家能源局发布的数据显示，2022年上半年，全国可再生能源发电量达1.25万亿千瓦时，其中太阳能发电量增长13.5%。随着全球能源短缺和环境污染问题的日益严重，人们渴望找到新的、替代石油和煤炭的能源。太阳能作为目前最具发展潜力的可再生能源，契合了目前“绿色、清洁”的发展主题，光伏发电也因此成为普遍关注和重点发展的新兴产业。

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光伏的前世今生

世界光伏组件在 1990 年—2005 年年平均增长率约 15%。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。

目前开发利用太阳能已成为世界上许多国家可持续发展的重要战略。光伏技术在全球电力供应中的占比持续提高，世界各国通过优化光伏产业结构体系，加快太阳能光伏产业的发展，全球光伏市场的发展形势已进入精细化发展的新阶段，为推动全球光伏产业整体向前发展发挥了较大作用。

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光伏的发电原理

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。光伏发电的主要具体原理是半导体的光电效应。利用光伏效应，将太阳辐射能直接转换成电能，光—电转换的基本装置就是太阳能电池。

太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件，是一个半导体光电二极管，当太阳光照到光电二极管上时，光电二极管就会把太阳的光能变成电能，产生电流。

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光伏的系统组成

The composition of photovoltaic system

光伏系统

主要分为四个部分

光伏组件、逆变器、控制器、蓄电池组

Photovoltaic modules, inverters, controllers, storage batteries

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光伏组件

是整个发电系统里的核心部分。由太阳电池组件按照系统需求串、并联而成，在太阳能的照射下，将太阳能转化成电能输出。光伏组件产生的电为直流电，可以用逆变器将其转换成为交流电，加以利用。

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逆变器

在太阳能光伏供电系统中，如果含有交流负载，那么就要使用逆变器设备，将太阳电池组件产生的直流电或者蓄电池释放的直流电转化为负载需要的交流电。

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控制器

对蓄电池的充、放电条件加以规定和控制，并按照负载的电源需求控制太阳电池组件和蓄电池对负载的电能输出，是整个系统的核心控制部分。

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蓄电池组

贮存太阳能电池方阵受光照时发出的电能并可随时向负载供电。将太阳电池组件产生的电能储存起来，当光照不足或夜间、或者负载需求大于太阳电池组件所发的电量时，将储存的电能释放以满足负载的能量需求，是太阳能光伏系统的储能部件。

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光伏的系统分类

并网光伏发电系统

并网光伏发电就是太阳能组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电之后直接接入公共电网。

**独立光伏发电系统

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独立光伏发电也叫离网光伏发电。主要由太阳电池组件、控制器、蓄电池组成，若要为交流负载供电，还需要配置交流逆变器。

分布式光伏发电系统

分布式光伏发电特指采用光伏组件，将太阳能直接转换为电能的分布式发电系统。倡导就近发电，就近并网，就近转换，就近使用的原则，不仅能够有效提高同等规模光伏电站的发电量，同时还有效解决了电力在升压及长途运输中的损耗问题。