根據(jù)國家能源局發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2022年上半年，全國可再生能源發(fā)電量達1.25萬億千瓦時，其中太陽能發(fā)電量增長13.5%。隨著全球能源短缺和環(huán)境污染問題的日益嚴重，人們渴望找到新的、替代石油和煤炭的能源。太陽能作為目前最具發(fā)展?jié)摿Φ目稍偕茉?，契合了目前“綠色、清潔”的發(fā)展主題，光伏發(fā)電也因此成為普遍關(guān)注和重點發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)。

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光伏的前世今生

世界光伏組件在 1990 年—2005 年年平均增長率約 15%。商品化電池效率從 10%—13%提高到 13%—15%，生產(chǎn)規(guī)模從1—5 兆瓦/年發(fā)展到 5—25 兆瓦/年，并正在向50 兆瓦甚至 100 兆瓦擴大。光伏組件的生產(chǎn)成本降到 3 美元/瓦以下。

目前開發(fā)利用太陽能已成為世界上許多國家可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略。光伏技術(shù)在全球電力供應(yīng)中的占比持續(xù)提高，世界各國通過優(yōu)化光伏產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)體系，加快太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，全球光伏市場的發(fā)展形勢已進入精細化發(fā)展的新階段，為推動全球光伏產(chǎn)業(yè)整體向前發(fā)展發(fā)揮了較大作用。

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光伏的發(fā)電原理

光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)。光伏發(fā)電的主要具體原理是半導(dǎo)體的光電效應(yīng)。利用光伏效應(yīng)，將太陽輻射能直接轉(zhuǎn)換成電能，光—電轉(zhuǎn)換的基本裝置就是太陽能電池。

太陽能電池是一種由于光生伏特效應(yīng)而將太陽光能直接轉(zhuǎn)化為電能的器件，是一個半導(dǎo)體光電二極管，當太陽光照到光電二極管上時，光電二極管就會把太陽的光能變成電能，產(chǎn)生電流。

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光伏的系統(tǒng)組成

The composition of photovoltaic system

光伏系統(tǒng)

主要分為四個部分

光伏組件、逆變器、控制器、蓄電池組

Photovoltaic modules, inverters, controllers, storage batteries

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光伏組件

是整個發(fā)電系統(tǒng)里的核心部分。由太陽電池組件按照系統(tǒng)需求串、并聯(lián)而成，在太陽能的照射下，將太陽能轉(zhuǎn)化成電能輸出。光伏組件產(chǎn)生的電為直流電，可以用逆變器將其轉(zhuǎn)換成為交流電，加以利用。

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逆變器

在太陽能光伏供電系統(tǒng)中，如果含有交流負載，那么就要使用逆變器設(shè)備，將太陽電池組件產(chǎn)生的直流電或者蓄電池釋放的直流電轉(zhuǎn)化為負載需要的交流電。

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控制器

對蓄電池的充、放電條件加以規(guī)定和控制，并按照負載的電源需求控制太陽電池組件和蓄電池對負載的電能輸出，是整個系統(tǒng)的核心控制部分。

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蓄電池組

貯存太陽能電池方陣受光照時發(fā)出的電能并可隨時向負載供電。將太陽電池組件產(chǎn)生的電能儲存起來，當光照不足或夜間、或者負載需求大于太陽電池組件所發(fā)的電量時，將儲存的電能釋放以滿足負載的能量需求，是太陽能光伏系統(tǒng)的儲能部件。

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光伏的系統(tǒng)分類

并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)

并網(wǎng)光伏發(fā)電就是太陽能組件產(chǎn)生的直流電經(jīng)過并網(wǎng)逆變器轉(zhuǎn)換成符合市電電網(wǎng)要求的交流電之后直接接入公共電網(wǎng)。

**獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)

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獨立光伏發(fā)電也叫離網(wǎng)光伏發(fā)電。主要由太陽電池組件、控制器、蓄電池組成，若要為交流負載供電，還需要配置交流逆變器。

分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)

分布式光伏發(fā)電特指采用光伏組件，將太陽能直接轉(zhuǎn)換為電能的分布式發(fā)電系統(tǒng)。倡導(dǎo)就近發(fā)電，就近并網(wǎng)，就近轉(zhuǎn)換，就近使用的原則，不僅能夠有效提高同等規(guī)模光伏電站的發(fā)電量，同時還有效解決了電力在升壓及長途運輸中的損耗問題。