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光伏发电的发展和应用 　　摘要：大力推进城市节能减排，对推动我国经济社会又好又快发展，应对全球资源枯竭和气候变化，具有极其重要的战略意义。本文主要介绍了光伏发电的发展趋势和在城市中的应用。 　　关键词：光伏发电 节能环保 城市节能 　　中图分类号： TE08 文献标识码： A 文章编号： 　　 　　前言：我国经济快速增长，各项建设取得巨大成就，但也付出了巨大的资源和环境代价，经济发展与资源环境的矛盾日趋尖锐，群众对环境污染问题反应强烈。只有坚持节约发展、清洁发展、安全发展，才能实现经济又好又快发展。光伏发电作为清洁、廉价、环保、可再生的新能源，受到世界各国的重视。 　　一、光伏发电的原理 　　 光伏技术，是一种利用太阳能电池直接把光能转换为电能的环保型新能源技术。由于从太阳光能转换成电能的光电转换装置，是利用半导体器件的“光生伏打效应”原理进行光电转换的，因此把与太阳能发电系统构成链条关系的产业称为光伏产业。光伏产业的链条，包括：硅矿→硅矿石(石英砂)→工业硅(也称金属硅)→多晶硅、单晶硅→晶圆或多晶硅切片→太阳能电池→组件→发电系统。工业硅的纯度，一般为98-99.99%；太阳能级硅的纯度，一般要求在6N级即99.9999%以上。 　　二、光伏发电系统的组成 　　 1、基本组成：一套基本的太阳能发电系统是由太阳电池组件、充电控制器、逆变器和蓄电池构成： 　　 ①太阳电池板的作用是将太阳辐射能直接转换成直流电，供负载使用或存贮于蓄电池内备用。 　　 ②充电控制器在不同类型的光伏发电系统中，充电控制器主要由电子元器件、仪表、继电器、开关等组成。在太阳发电系统中，充电控制器的基本作用是为蓄电池提供最佳的充电电流和电压，快速、平稳、高效的为蓄电池充电，并在充电过程中减少损耗、尽量延长蓄电池的使用寿命；同时保护蓄电池，避免过充电和过放电现象的发生。 　　 ③逆变器的作用就是将太阳能电池方阵和蓄电池提供的低压直流电逆变成220伏交流电，供给交流负载使用。 　　 ④蓄电池组是将太阳电池方阵发出直流电贮能起来，供负载使用。 　　 2、光伏发电系统可分为独立太阳能光伏发电系统和并网太阳能光伏发电系统，独立太阳能光伏发电是指太阳能光伏发电不与电网连接的发电方式，并网太阳能光伏发电是指太阳能光伏发电连接到国家电网的发电的方式，成为电网电量的补充。 　　三、光伏产业的发展趋势及分析 　　世界能源组织、欧洲光伏工业协会，对太阳能光伏发电的未来发展，一致做出如下预测：2020年全球光伏发电的发电量占总发电量的11％，2040年占总发电量的20％。欧、美、日各国都提出了各自的中长期发展路线图。2007年初，欧盟提出新的可再生能源发展目标，到2020年，可再生能源消费要占到全部能源消费的20%，可再生能源发电量占到全部发电量的30%。到2050年光伏发电总装机容量将达到440GW（其中德国为80GW）；2035至2040年达到总量的一半，即120GW。美国的发展目标，是到2030年太阳能电池累计销售量上升到200GW，光伏发电量将达到360×109KWh，2050年光伏发电量将达到1400×109KWh。 　　1、传统的化石能源即石油、煤炭、天然气等均是濒临枯竭的不可再生资源，太阳能是最有前途的替代能源。 　　国际能源机构预测，到2050年，世界石油开采量将比现在减少30%，而到2080年，世界石油开采总量只有现在的50%，煤炭开采量将减少40%，人类必须寻求新的能源。 　　化石能源不可再生，终将面临消耗殆尽的窘境。在社会需求的拉动下，石油价格多次冲高，化石能源在使用过程中，会有大量污染物排放，给全世界带来了以温室效应为代表的巨大环境危机。 　　 2、从整体看，世界各国对太阳能光伏发电的政策扶持力度在逐年加大。各国的补贴政策主要分为两类：一类是对安装光伏系统直接进行补贴，如日本；另一类是对太阳能光伏发电的上网电价进行设定，如德国、西班牙等国。而美国加利福尼亚州，则是将两种政策混合执行。 　　(1)日本政府在1994-2003年间成功实施一轮补贴，促使2004年日本光伏累计安装量达1100MW，成为当时全球光伏容量最大的国家。但日本政府于2007年开始停止住户太阳能奖励方案，这一举措使得日本市场出现萎缩状态。2007年总安装量为230MW，比上一年下降了23%。由于石油价格暴涨和全球日益变暖的双重压力，日本政府又重新制定了从2007年开始到2012年，用6年的时间推行一项在全国的政府办公大楼屋顶安装太阳能发电装置的计划。根据该项计划，约300栋政府办公大楼屋顶将安装太阳能发电装置，每年发电约1000万千瓦时，预计能提供2500户普通家庭的用电。此外，今后新建的政府办公大楼，除了由于积雪等原因日照量不能确保外，所有的政