2025年(整理)光伏发电的基本知识..pdfVIP

太上有立德，其次有立功，其次有立言，虽久不废，此谓不朽。——《左传》

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光伏发电基本知识

太阳能发电分为光热发电和光伏发电。通常说的太阳能发电指

的是太阳能光伏发电，简称“光电”。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。这种技术的关键元

件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积

的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装

置。

应用范围

理论上讲，光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合，上至航天

器，下至家用电源，大到兆瓦级电站，小到玩具，光伏电源无处不在。

太阳能光伏发电的最基本元件是太阳能电池（片），有单晶硅、多

晶硅、非晶硅和薄膜电池等。其中，单晶和多晶电池用量最大，非

晶电池用于一些小系统和计算器辅助电源等。目前多晶硅电池效率

在16至17%左右，单晶硅电池的效率约18至20%。由一个或多个太阳

能电池片组成的太阳能电池板称为光伏组件。光伏发电产品主要用

于三大方面：一是为无电场合提供电源；二是太阳能日用电子产品，

如各类太阳能充电器、太阳能路灯和太阳能草地各种灯具等；三是

并网发电，这在发达国家已经大面积推广实施。到2009年，中国并

网发电还未开始全面推广，不过，2008年北京奥运会部分用电是由

太阳能发电和风力发电提供的。

发展前景

据预测，太阳能光伏发电在21世纪会占据世界能源消费的重要席位，

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古之立大事者，不惟有超世之才，亦必有坚忍不拔之志。——苏轼

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不但要替代部分常规能源，而且将成为世界能源供应的主体。预计

到2030年，可再生能源在总能源结构中将占到30%以上，而太阳能

光伏发电在世界总电力供应中的占比也将达到10%以上；到2040年，

可再生能源将占总能耗的50%以上，太阳能光伏发电将占总电力的

20%以上；到21世纪末，可再生能源在能源结构中将占到80%以上，

太阳能发电将占到60%以上。这些数字足以显示出太阳能光伏产业

[2]

的发展前景及其在能源领域重要的战略地位。在当今油、碳

等能源短缺的现状下，各国都加紧了发展光伏的步伐。美国提出“太

阳能先导计划”意在降低太阳能光伏发电的成本，使其2015年达到商

业化竞争的水平；日本也提出了在2020年达到28GW的光伏发电总

量；欧洲光伏协会提出了“setfor2020”规划，规划在2020年让光伏发

电做到商业化竞争。在发展低碳经济的大背景下，各国政府对光伏发

电的认可度逐渐提高。

光伏发电系统

系统分类

光伏发电系统分为独立光伏系统和并网光伏系统。1、独立光

伏发电也叫离网光伏发电。主要由太阳能电池组件、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。独立光伏电站

包括边远地区的村庄供电系统，太阳能户用电源系统，通信信号电

源、阴极保护、太阳能路灯等各种带有蓄电池的可以独立运行的光

伏发电系统。2、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这后直接接入公共

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海纳百川，有容乃大；壁立千仞，无欲则刚。——林则徐

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电网。可以分为带蓄电池的和不带蓄电池的并