光伏(PV or photovoltaic),是太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)(photovoltaic power system)的簡(jiǎn)稱,是一種利用太陽(yáng)電池半導(dǎo)體材料的光伏效應(yīng),將太陽(yáng)光輻射能直接轉(zhuǎn)換為電能的一種新型發(fā)電系統(tǒng),有獨(dú)立運(yùn)行和并網(wǎng)運(yùn)行兩種方式。
同時(shí),太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)分類,一種是集中式,如大型西北地面光伏發(fā)電系統(tǒng);一種是分布式(以>6MW為分界),如工商企業(yè)廠房屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng),民居屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)
二、在光伏未被開(kāi)發(fā)的時(shí)候,我們?nèi)粘5碾娏δ睦飦?lái)
現(xiàn)在的發(fā)電方式有火電、水電、風(fēng)電、核能發(fā)電、光伏發(fā)電五種,其中水電和風(fēng)電都是把大自然的力量轉(zhuǎn)化為我們?nèi)粘I钏璧碾娔?,但大自然的力量是十分?qiáng)大的,建成一座水電站或一個(gè)風(fēng)電集群所要花費(fèi)的人力物力也是巨大的。
然后火力發(fā)電是利用煤炭、石油、天然氣等不可再生資源來(lái)?yè)Q取電能的一種方式,方法很簡(jiǎn)單,但是燃燒排放的廢氣對(duì)地球環(huán)境的破壞是巨大的。
核能利用核反應(yīng)堆中核裂變所釋放出的熱能進(jìn)行發(fā)電,是以核反應(yīng)堆及蒸汽發(fā)生器來(lái)代替火力發(fā)電的鍋爐,以核裂變能代替礦物燃料的化學(xué)能,相比于火電它耗費(fèi)的能源更少,但我國(guó)目前還沒(méi)有很好的處理具有強(qiáng)烈放射性廢料的辦法,只能集中埋于地下。
三、光伏發(fā)電的起源
其實(shí)早在1839年,法國(guó)科學(xué)家貝克雷爾(Becqurel)就發(fā)現(xiàn),光照能使半導(dǎo)體材料的不同部位之間產(chǎn)生電位差。這種現(xiàn)象后來(lái)被稱為“光生伏打效應(yīng)”,簡(jiǎn)稱“光伏效應(yīng)”。1954年,美國(guó)科學(xué)家恰賓和皮爾松在美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室首次制成了實(shí)用的單晶硅太陽(yáng)電池,誕生了將太陽(yáng)光能轉(zhuǎn)換為電能的實(shí)用光伏發(fā)電技術(shù)。
然而當(dāng)時(shí)這項(xiàng)技術(shù)并沒(méi)有進(jìn)行大力的推廣,是因?yàn)楫?dāng)時(shí)的能源還不像現(xiàn)在這樣緊缺,以及人類對(duì)環(huán)境問(wèn)題沒(méi)有那樣的重視,導(dǎo)致了這一項(xiàng)技術(shù)過(guò)了幾十年才被漸漸的開(kāi)發(fā)完善。
20世紀(jì)70年代后,隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,全球能源危機(jī)和大氣污染問(wèn)題日益突出,傳統(tǒng)的燃料能源正在一天天減少,對(duì)環(huán)境造成的危害日益突出,同時(shí)全球約有20億人得不到正常的能源供應(yīng)。這個(gè)時(shí)候,全世界都把目光投向了可再生能源,希望可再生能源能夠改變?nèi)祟惖哪茉唇Y(jié)構(gòu),維持長(zhǎng)遠(yuǎn)的可持續(xù)發(fā)展,這之中太陽(yáng)能以其獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)而成為人們重視的焦點(diǎn)。豐富的太陽(yáng)輻射能是重要的能源,是取之不盡、用之不竭的、無(wú)污染、廉價(jià)、人類能夠自由利用的能源。
20世紀(jì)90年代后,光伏發(fā)電快速發(fā)展,到2006年,世界上已經(jīng)建成了10多座兆瓦級(jí)光伏發(fā)電系統(tǒng),6個(gè)兆瓦級(jí)的聯(lián)網(wǎng)光伏電站。美國(guó)是最早制定光伏發(fā)電的發(fā)展規(guī)劃的國(guó)家。1997年又提出“百萬(wàn)屋頂”計(jì)劃。日本1992年啟動(dòng)了新陽(yáng)光計(jì)劃,到2003年日本光伏組件生產(chǎn)占世界的50%,世界前10大廠商有4家在日本。而德國(guó)新可再生能源法規(guī)定了光伏發(fā)電上網(wǎng)電價(jià),大大推動(dòng)了光伏市場(chǎng)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展,使德國(guó)成為繼日本之后世界光伏發(fā)電發(fā)展最快的國(guó)家。瑞士、法國(guó)、意大利、西班牙、芬蘭等國(guó),也紛紛制定光伏發(fā)展計(jì)劃,并投巨資進(jìn)行技術(shù)開(kāi)發(fā)和加速工業(yè)化進(jìn)程。
四、對(duì)社會(huì)發(fā)展的貢獻(xiàn)
在一些偏遠(yuǎn)山區(qū)、海島等地,遠(yuǎn)距離電力傳輸較為困難,而通過(guò)光發(fā)電站建設(shè),則能用較低的成本解決用電問(wèn)題。而在一些特別的領(lǐng)域,如海上航標(biāo)、高山氣象站、地震測(cè)報(bào)臺(tái)、森林火警監(jiān)視站、光纜通信中繼站、邊防哨所等,在無(wú)常規(guī)電源等特殊條件下,其供電電源由太陽(yáng)能提供,不消耗燃料,無(wú)人值守,更加可靠和經(jīng)濟(jì)。