太陽(yáng)能光伏發(fā)電

關(guān)于太陽(yáng)能光伏技術(shù)的調(diào)查研究

一：太陽(yáng)能的發(fā)展二：國(guó)內(nèi)外太陽(yáng)能光伏技術(shù)的研究利用現(xiàn)狀三：太陽(yáng)能光伏技術(shù)應(yīng)用的主要原理與關(guān)鍵技術(shù)四：太陽(yáng)能光伏發(fā)電應(yīng)用及工程實(shí)例五：國(guó)家政策與市場(chǎng)前景六：未來(lái)太陽(yáng)能發(fā)展的展望一：太陽(yáng)能的發(fā)展當(dāng)前，全球化石能源資源日益短缺、氣候變化等環(huán)境壓力日漸增大。太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能等新能源和可再生能源已被世界各國(guó)政府作為重要的戰(zhàn)略替代能源。黨中央、國(guó)務(wù)院高度重視太陽(yáng)能、風(fēng)能等新能源與可再生能源的發(fā)展，明確指出：太陽(yáng)能、風(fēng)能等新能源產(chǎn)業(yè)正孕育著新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，也是新一輪國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的戰(zhàn)略制高點(diǎn)，當(dāng)前國(guó)際能源問(wèn)題和環(huán)境問(wèn)題為新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來(lái)了機(jī)遇，要把發(fā)展太陽(yáng)能、風(fēng)能等新能源作為應(yīng)對(duì)危機(jī)的重要舉措。

太陽(yáng)能發(fā)展的七個(gè)階段開發(fā)階段（1900-1920）冷落階段（1920-1945）恢復(fù)階段（1945-1965）停滯階段（1965-1973）過(guò)渡階段（1973-1980）低谷階段（1980-1992）高潮階段（1992-至今）總結(jié)：1.太陽(yáng)能發(fā)展道路不平坦，高低交錯(cuò)；2.太陽(yáng)能開發(fā)難度大，短時(shí)間內(nèi)很難實(shí)現(xiàn)大規(guī)模利用；3.太陽(yáng)能利用還受礦物能源供應(yīng)、政治和戰(zhàn)爭(zhēng)等因素影響，發(fā)展道路比較曲折。

背景及意義

能源是整個(gè)世界發(fā)展和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的最基本的驅(qū)動(dòng)力，是人類賴以生存的基礎(chǔ)。自工業(yè)革命以來(lái)，能源安全問(wèn)題就開始出現(xiàn)。1913年，英國(guó)海軍開始用石油取代煤炭作為動(dòng)力時(shí)，時(shí)任海軍上將的丘吉爾就提出了“絕不能僅僅依賴一種石油、一種工藝、一個(gè)國(guó)家和一個(gè)油田”這一迄今仍未過(guò)時(shí)的能源多樣化原則。隨著人類社會(huì)對(duì)能源需求的增加，能源安全逐漸與政治、經(jīng)濟(jì)安全緊密聯(lián)系在一起。但是，人類在享受能源帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、科技進(jìn)步等利益的同時(shí)，也遇到一系列無(wú)法避免的能源安全挑戰(zhàn)，能源短缺、資源爭(zhēng)奪以及過(guò)度使用能源造成的環(huán)境污染等問(wèn)題直接威脅著人類的生存和發(fā)展。

然而地球上化石燃料的蘊(yùn)藏量是有限的，根據(jù)已探明的儲(chǔ)量，全球石油可開采約45年，天然氣約61年，煤炭約230年，鈾約71年。據(jù)世界衛(wèi)生組織估計(jì)，到2060年全球人口將達(dá)到100―110億，如果到時(shí)所有人的能源消費(fèi)量都達(dá)到今天發(fā)達(dá)國(guó)家的人均水平，則地球上主要的35種礦物中，將有1∕3在40年內(nèi)消耗殆盡，包括所有的石油、天然氣、煤炭(假設(shè)為2萬(wàn)億噸)和鈾。所以，世界石化燃料的供應(yīng)正面臨嚴(yán)重短缺的危機(jī)局面。

太陽(yáng)能是用之不盡，取之不竭的能源，如果從太陽(yáng)能獲得電力，將造福人類，人們通過(guò)光伏效應(yīng)制造太陽(yáng)能太陽(yáng)電池進(jìn)行光電變換來(lái)實(shí)現(xiàn)。它同以往其它電源發(fā)電原理完全不同，具有以下特點(diǎn)：①無(wú)枯竭危險(xiǎn)；②絕對(duì)干凈(無(wú)公害)；③不受資源分布的地域限制；④可在用電處就近發(fā)電；⑤能源質(zhì)量高；⑥使用者在感情上容易接受；⑦獲得能源花費(fèi)的時(shí)間短。不足之處是：①照射的能量分布密度小，即要占用巨大的面積；②獲得的能源同四季、晝夜及陰晴等氣象條件有關(guān)。但總的說(shuō)來(lái)，瑕不掩瑜，作為新能源，太陽(yáng)能具有極大優(yōu)點(diǎn)，因此受到世界各國(guó)青睞。

二：國(guó)內(nèi)外太陽(yáng)能光伏技術(shù)的研究利用現(xiàn)狀

自1839年發(fā)現(xiàn)“光生伏特效應(yīng)”和1954年第一塊實(shí)用的光伏電池問(wèn)世以來(lái)，太陽(yáng)能光伏發(fā)電取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但是它的發(fā)展仍然比計(jì)算機(jī)和光纖通訊要慢得多。1973年的石油危機(jī)和20世紀(jì)90年代的環(huán)境污染問(wèn)題大大促進(jìn)了太陽(yáng)能光伏發(fā)電的發(fā)展。隨著人們對(duì)能源和環(huán)境問(wèn)題認(rèn)識(shí)的不斷提高，光伏發(fā)電越來(lái)越受到各國(guó)政府的重視，科研投入不斷加大，鼓勵(lì)和支持光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策也不斷出臺(tái)。以1997年美國(guó)總統(tǒng)克林頓的“百萬(wàn)太陽(yáng)能光伏屋頂計(jì)劃”為標(biāo)志，日本還有歐洲的德國(guó)、丹麥、意大利、英國(guó)、西班牙等國(guó)也紛紛開始制定本國(guó)的可再生能源法案，刺激了光伏產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展。

國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀資源分布：中國(guó)太陽(yáng)能資源非常豐富，理論儲(chǔ)量達(dá)每年17000億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。太陽(yáng)能資源開發(fā)利用的潛力非常廣闊。中國(guó)地處北半球，南北距離和東西距離都在5000公里以上。在中國(guó)廣闊的土地上，有著豐富的太陽(yáng)能資源。大多數(shù)地區(qū)年平均日輻射量在每平方米4千瓦時(shí)以上，西藏日輻射量最高達(dá)每平米7千瓦時(shí)。年日照時(shí)數(shù)大于2000小時(shí)。與同緯度的其他國(guó)家相比，與美國(guó)相近，比歐洲、日本優(yōu)越得多，因而有巨大的開發(fā)潛能。發(fā)展現(xiàn)狀：中國(guó)光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)于20世紀(jì)70年代起步，90年代中期進(jìn)入穩(wěn)步發(fā)展時(shí)期。太陽(yáng)電池及組件產(chǎn)量逐年穩(wěn)步增加。經(jīng)過(guò)30多年的努力，已迎來(lái)了快速發(fā)展的新階段。在"光明工程"先導(dǎo)項(xiàng)目和"送電到鄉(xiāng)"工程等國(guó)家項(xiàng)目及世界光伏市場(chǎng)的有力拉動(dòng)下，我國(guó)光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展。到2007年年底，全國(guó)光伏系統(tǒng)的累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到10萬(wàn)千瓦(100MW)，從事太陽(yáng)能電池生產(chǎn)的企業(yè)達(dá)到50余家，太陽(yáng)能電池生產(chǎn)能力達(dá)到290萬(wàn)千瓦(2900MW)，太陽(yáng)能電池年產(chǎn)量達(dá)到1188MW，超過(guò)日本和歐洲，并已初步建立起從原材料生產(chǎn)到光伏系統(tǒng)建設(shè)等多個(gè)環(huán)節(jié)組成的完整產(chǎn)業(yè)鏈，特別是多晶硅材料生產(chǎn)取得了重大進(jìn)展，突破了年產(chǎn)千噸大關(guān)，沖破了太陽(yáng)能電池原材料生產(chǎn)的瓶頸制約，為我國(guó)光伏發(fā)電的規(guī)?；l(fā)展奠定了基礎(chǔ)。2007年是我國(guó)太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的一年。受益于太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)期利好，整個(gè)光伏產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)了前所未有的投資熱潮。

"十二五"時(shí)期我國(guó)新增太陽(yáng)能光伏電站裝機(jī)容量約1000萬(wàn)千瓦，太陽(yáng)能光熱發(fā)電裝機(jī)容量100萬(wàn)千瓦，分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)約1000萬(wàn)千瓦，光伏電站投資按平均每千瓦1萬(wàn)元測(cè)算，分布式光伏系統(tǒng)按每千瓦1.5萬(wàn)元測(cè)算，總投資需求約2500億元。盡管我國(guó)是太陽(yáng)能產(chǎn)品制造大國(guó)，不過(guò)我國(guó)太陽(yáng)能產(chǎn)品只用于出口。在2009年時(shí)，全球太陽(yáng)能光伏電池年產(chǎn)量1600萬(wàn)千瓦，其中我國(guó)年產(chǎn)量1000萬(wàn)千瓦。而到2010年，全球光伏發(fā)電總裝機(jī)容量超過(guò)4000萬(wàn)千瓦，主要應(yīng)用市場(chǎng)在德國(guó)、西班牙、日本、意大利，其中德國(guó)2010年新增裝機(jī)容量700萬(wàn)千瓦。不過(guò)，我國(guó)太陽(yáng)能資源十分豐富，適宜太陽(yáng)能發(fā)電的國(guó)土面積和建筑物受光面積也很大，其中，青藏高原、黃土高原、冀北高原、內(nèi)蒙古高原等太陽(yáng)能資源豐富地區(qū)占到陸地國(guó)土面積的三分之二，具有大規(guī)模開發(fā)利用太陽(yáng)能的資源潛力。太陽(yáng)能資源豐富、分布廣泛，是21世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ目稍偕茉?。隨著全球能源短缺和環(huán)境污染等問(wèn)題日益突出，太陽(yáng)能光伏發(fā)電因其清潔、安全、便利、高效等特點(diǎn)，已成為世界各國(guó)普遍關(guān)注和重點(diǎn)發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)。在此背景下，全球光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)迅猛，產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，產(chǎn)品成本持續(xù)下降。我國(guó)光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)也得到迅速發(fā)展，已成為我國(guó)為數(shù)不多的、可以同步參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)、并有望達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平的行業(yè)。崛起了以尚德電力、英利綠色能源、江西賽維LDK、保利協(xié)鑫為代表的一批著名企業(yè)和以江蘇、河北、四川、江西四大光伏強(qiáng)省為代表的一批產(chǎn)業(yè)基地。因此，企業(yè)以往以"年度"為單位進(jìn)行戰(zhàn)略以及策略調(diào)整的傳統(tǒng)做法，在行業(yè)快速變化的今天顯得有些力不從心甚至被動(dòng)。所以，企業(yè)以"月度"為單位，根據(jù)行業(yè)最新發(fā)展動(dòng)向適時(shí)進(jìn)行策略乃至戰(zhàn)略調(diào)整的經(jīng)營(yíng)手段，正日益受到許多大型企業(yè)管理者尤其是外資企業(yè)管理層的高度重視。中國(guó)光伏系統(tǒng)安裝機(jī)容量發(fā)展路線圖MW世界光伏發(fā)電的高速發(fā)展主要表現(xiàn)在以下幾方面。（1）光伏電池產(chǎn)量持續(xù)增長(zhǎng)多年來(lái)光伏產(chǎn)業(yè)一直是世界增長(zhǎng)速度最高和最穩(wěn)定的領(lǐng)域之一，1999~~2005年間，光伏電池產(chǎn)量以年均增長(zhǎng)率超過(guò)40%的速度高速發(fā)展，太陽(yáng)電池的產(chǎn)量從1999年的202MW增加到2005年的1818MW，增長(zhǎng)了9倍。（2）生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大光伏產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)頭企業(yè)電池產(chǎn)量早已突破100MW，且有越來(lái)越多的企業(yè)已經(jīng)提出了建設(shè)年產(chǎn)1000MW電池生產(chǎn)線的目標(biāo)。（3）光伏市場(chǎng)飛速膨脹不斷有新的國(guó)家出臺(tái)激勵(lì)光伏發(fā)展的政策。2004年德國(guó)補(bǔ)貼法修訂后，僅用了一年，即在2005年，德國(guó)市場(chǎng)年裝機(jī)容量便達(dá)到了837MW，占全球市場(chǎng)的57%，政府政策對(duì)光伏的激勵(lì)可想而知。而2006年，美國(guó)加州正式出臺(tái)3000MW光伏安裝計(jì)劃，帶動(dòng)美國(guó)其它各州也紛紛仿效。美國(guó)將成為繼日本、歐洲之后又一大的光伏市場(chǎng)。（4）新技術(shù)不斷出現(xiàn)，電池效率不斷提高隨著自動(dòng)化程度和生產(chǎn)技術(shù)水平的提高，電池效率將由現(xiàn)在的水平（單晶硅16%~~18%，多晶硅15%~~17%）向更高水平（單晶硅18%~~20%，多晶硅16%~~18）發(fā)展。

最新研制表示：成功利用宇宙光能發(fā)電，光能發(fā)電采用最先進(jìn)的生產(chǎn)工藝，每天可利用光能發(fā)電17小時(shí)。（市場(chǎng)現(xiàn)有的單晶硅、多晶硅太陽(yáng)能電池只可利用8小時(shí)，且對(duì)環(huán)境存有污染）。光能發(fā)電是當(dāng)今世界的尖端科技，將為全人類徹底解決“能源危機(jī)”“環(huán)境污染”和“可持續(xù)發(fā)展”等三大世界難題，將做出歷史性、跨世代的偉大貢獻(xiàn)，將為人類利用新能源、新技術(shù)方面進(jìn)入一個(gè)嶄新的時(shí)代，引發(fā)一場(chǎng)世界科技革命，讓全人類過(guò)著健康、幸福、和諧的生活......三：太陽(yáng)能光伏技術(shù)應(yīng)用的主要原理與關(guān)鍵技術(shù)

太陽(yáng)能發(fā)電分為光熱發(fā)電和光伏發(fā)電。通常說(shuō)的太陽(yáng)能發(fā)電指的是太陽(yáng)能光伏發(fā)電，簡(jiǎn)稱“光電”。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)。這種技術(shù)的關(guān)鍵元件是太陽(yáng)能電池。太陽(yáng)能電池經(jīng)過(guò)串聯(lián)后進(jìn)行封裝保護(hù)可形成大面積的太陽(yáng)電池組件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發(fā)電裝置。光伏發(fā)電，理論上講，光伏發(fā)電技術(shù)可以用于任何需要電源的場(chǎng)合，上至航天器，下至家用電源，大到兆瓦級(jí)電站，小到玩具，光伏電源無(wú)處不在。太陽(yáng)能光伏發(fā)電的最基本元件是太陽(yáng)能電池（片），有單晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜電池等。其中，單晶和多晶電池用量最大，非晶電池用于一些小系統(tǒng)和計(jì)算器輔助電源等。目前多晶硅電池效率在16至17%左右，單晶硅電池的效率約18至20%。由一個(gè)或多個(gè)太陽(yáng)能電池片組成的太陽(yáng)能電池板稱為光伏組件。光伏發(fā)電產(chǎn)品主要用于三大方面：一是為無(wú)電場(chǎng)合提供電源；二是太陽(yáng)能日用電子產(chǎn)品，如各類太陽(yáng)能充電器、太陽(yáng)能路燈和太陽(yáng)能草地各種燈具等；三是并網(wǎng)發(fā)電，這在發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)大面積推廣實(shí)施。光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)備及其作用太陽(yáng)能電池方陣：在有光照（無(wú)論是太陽(yáng)光，還是其它發(fā)光體產(chǎn)生的光照）情況下，電池吸收光能，電池兩端出現(xiàn)異號(hào)電荷的積累，即產(chǎn)生“光生電壓”，這就是“光生伏特效應(yīng)”。在光生伏特效應(yīng)的作用下，太陽(yáng)能電池的兩端產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，將光能轉(zhuǎn)換成電能，是能量轉(zhuǎn)換的器件。太陽(yáng)能電池一般為硅電池，分為單晶硅太陽(yáng)能電池，多晶硅太陽(yáng)能電池和非晶硅太陽(yáng)能電池三種。蓄電池組：其作用是貯存太陽(yáng)能電池方陣受光照時(shí)發(fā)出的電能并可隨時(shí)向負(fù)載供電。太陽(yáng)能電池發(fā)電對(duì)所用蓄電池組的基本要求是：a.自放電率低；b.使用壽命長(zhǎng)；c.深放電能力強(qiáng)；d.充電效率高；e.少維護(hù)或免維護(hù)；f.工作溫度范圍寬；g.價(jià)格低廉。充放電控制器：是能自動(dòng)防止蓄電池過(guò)充電和過(guò)放電的設(shè)備。由于蓄電池的循環(huán)充放電次數(shù)及放電深度是決定蓄電池使用壽命的重要因素，因此能控制蓄電池組過(guò)充電或過(guò)放電的充放電控制器是必不可少的設(shè)備。逆變器：是將直流電轉(zhuǎn)換成交流電的設(shè)備。由于太陽(yáng)能電池和蓄電池是直流電源，而負(fù)載是交流負(fù)載時(shí)，逆變器是必不可少的。逆變器按運(yùn)行方式，可分為獨(dú)立運(yùn)行逆變器和并網(wǎng)逆變器。獨(dú)立運(yùn)行逆變器用于獨(dú)立運(yùn)行的太陽(yáng)能電池發(fā)電系統(tǒng)，為獨(dú)立負(fù)載供電。并網(wǎng)逆變器用于并網(wǎng)運(yùn)行的太陽(yáng)能電池發(fā)電系統(tǒng)。逆變器按輸出波型可分為方波逆變器和正弦波逆變器。方波逆變器電路簡(jiǎn)單，造價(jià)低，但諧波分量大，一般用于幾百瓦以下和對(duì)諧波要求不高的系統(tǒng)。正弦波逆變器成本高，但可以適用于各種負(fù)載。太陽(yáng)跟蹤控制系統(tǒng)：由于相對(duì)于某一個(gè)固定地點(diǎn)的太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)，一年春夏秋冬四季、每天日升日落，太陽(yáng)的光照角度時(shí)時(shí)刻刻都在變化，如果太陽(yáng)能電池板能夠時(shí)刻正對(duì)太陽(yáng)，發(fā)電效率才會(huì)達(dá)到最佳狀態(tài)。目前世界上通用的太陽(yáng)跟蹤控制系統(tǒng)都需要根據(jù)安放點(diǎn)的經(jīng)緯度等信息計(jì)算一年中的每一天的不同時(shí)刻太陽(yáng)所在的角度，將一年中每個(gè)時(shí)刻的太陽(yáng)位置存儲(chǔ)到PLC、單片機(jī)或電腦軟件中，也就是靠計(jì)算太陽(yáng)位置以實(shí)現(xiàn)跟蹤。采用的是電腦數(shù)據(jù)理論，需要地球經(jīng)緯度地區(qū)的的數(shù)據(jù)和設(shè)定，一旦安裝，就不便移動(dòng)或裝拆，每次移動(dòng)完就必須重新設(shè)定數(shù)據(jù)和調(diào)整各個(gè)參數(shù)；原理、電路、技術(shù)、設(shè)備復(fù)雜，非專業(yè)人士不能夠隨便操作。把加裝了智能太陽(yáng)跟蹤儀的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)安裝在高速行駛的汽車、火車，以及通訊應(yīng)急車、特種軍用汽車、軍艦或輪船上，不論系統(tǒng)向何方行駛、如何調(diào)頭、拐彎，智能太陽(yáng)跟蹤儀都能保證設(shè)備的要求跟蹤部位正對(duì)太陽(yáng)！光伏發(fā)電的一些關(guān)鍵技術(shù)

由上邊的介紹的光伏發(fā)電系統(tǒng)的主要組成結(jié)構(gòu)可以看出,光伏發(fā)電系統(tǒng)主要包括光伏組件光伏陣列,充電控制器,蓄電池組,逆變器等部件。這幾個(gè)主要部件所涉及的技術(shù)都是光伏發(fā)電中較為關(guān)鍵的技術(shù)。光伏陣列的MPPT技術(shù)

光伏陣列作為整個(gè)光伏發(fā)電系統(tǒng)的供能者,通過(guò)光伏效應(yīng)把太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)換為電能。由于光伏陣列本身具有顯著的非線性特性,在外部因素光照強(qiáng)度,溫度的變化條件下要確保其輸出功率最大就必須進(jìn)行最大功率跟蹤。MPPT的原理：在線性電路中,電源內(nèi)阻抗與外部負(fù)載的等效阻抗成共輛,這時(shí)外部負(fù)載就可以獲得最大的輸出功率。光伏發(fā)電系統(tǒng)中的光伏陣列和DC/DC（或DC/AC）變換電路雖然都為非線性,但在較短時(shí)間內(nèi),可以把兩者看作線性電路。故而可把光伏陣列等效看成直流電源,DC/DC(或DC/AC)變換電路看成外部負(fù)載。通過(guò)調(diào)節(jié)DC/DC(或DC/AC)變換電路的等效電阻,使之在不同的外部環(huán)境下始終跟隨光伏陣列的內(nèi)阻變化,兩者動(dòng)態(tài)負(fù)載匹配時(shí)就可以獲得DC/DC(或DC/AC)變換器的最大輸出功率,實(shí)現(xiàn)光伏陣列的最大功率跟蹤。實(shí)現(xiàn)光伏陣列的MPPT方法有很多種,最常用的有擾動(dòng)觀測(cè)法、恒定電壓控制法、功率回授法等。光伏充電控制器的智能控制技術(shù)

光伏充電控制器的作用是控制整個(gè)系統(tǒng)的工作狀態(tài),并對(duì)蓄電池起到過(guò)充電保護(hù)、過(guò)放電保護(hù)的作用。在外部條件(溫度和光照強(qiáng)度)不斷變化的情況下,科學(xué)的對(duì)蓄電池進(jìn)行充電管理可以延長(zhǎng)蓄電池的工作壽命,并能有效提高系統(tǒng)效率,在控制器中的智能控制技術(shù)顯得尤為重要。光伏充電控制器的智能控制技術(shù)一般通過(guò)DSP高能芯片實(shí)現(xiàn)。逆變技術(shù)

逆變器是光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心器件之一。光伏陣列通過(guò)光伏效應(yīng)原理,把太陽(yáng)的光能轉(zhuǎn)換為直流電能,轉(zhuǎn)化后的直流電是變化的,不能直接并網(wǎng)或直接提供給用電設(shè)備使用,稱之為“粗電”光伏逆變器將變化的直流電經(jīng)過(guò)電力電子技術(shù)變換成頻率、相位與幅值符合電力并網(wǎng)要求且自身具有保護(hù)功能的交流電,稱之為“精電”,之后經(jīng)過(guò)配電及保護(hù)裝置便可并網(wǎng)或供交流負(fù)載使用。逆變器采用的是電力電子技術(shù),并且由大量電子元器件組成,屬于光伏系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)。目前在逆變器的技術(shù)方案選擇、電子線路設(shè)計(jì)以及新的應(yīng)用方面,不同的技術(shù)流派主要有以下幾種:1.Centralinverter集中式逆變器,這種是最傳統(tǒng)也是目前做的廠家最多的。從其電路結(jié)構(gòu)上說(shuō),對(duì)小功率逆變器一般采用兩級(jí)結(jié)構(gòu),即第一級(jí)Boost升壓電路加上第二級(jí)DC/AC逆變電路中大功率逆變器采用一級(jí)結(jié)構(gòu),即DC/AC逆變電路。無(wú)論何種電路結(jié)構(gòu),其功率部分都是放在一個(gè)逆變器箱體內(nèi).2.Modularinverter模塊化逆變器,目前另一流行的技術(shù),對(duì)應(yīng)于一路直流輸入。采用逆變器模塊化并聯(lián),每個(gè)模塊均有MPPT(功率點(diǎn)跟蹤功能),多個(gè)并聯(lián)逆變器模塊裝在一個(gè)機(jī)柜里,一般具有熱插拔功能。3.Microinverter微逆變器,在北美近幾年來(lái)流行的一種技術(shù),主要應(yīng)用在個(gè)人屋頂系統(tǒng)。其實(shí)現(xiàn)方法是將集中式逆變器的技術(shù)運(yùn)用到較小的功率模塊上,將大功率逆變器分割成若干個(gè)小功率逆變器。在每塊太陽(yáng)能電池板后面裝一個(gè)微逆變器,功率在200~350W左右,直接將該塊電池板輸出的直流電轉(zhuǎn)換成交流電輸出或并網(wǎng)。4.DC-DCBooster或另有叫DC-DCOptimizer(直直變換優(yōu)化部件),與微逆變器有相似之處,其原理是將第一級(jí)的DC/DCBoost部分從逆變器中拿出來(lái),單獨(dú)做在電池板后面的PowerBox里,每個(gè)Booster均帶有MPPT功能,從而可以實(shí)現(xiàn)每塊電池板的最大功率電跟蹤;這些Booster輸出的直流電匯總之后,集中輸入到逆變器內(nèi)。這是種介于集中式逆變器和微逆變器之間的一種解決方案。在前級(jí)分布式上像微逆變器,而在后級(jí)逆變上又像集中式逆變器?？偟恼f(shuō)來(lái),以上的幾種逆變技術(shù)都各具其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。一般認(rèn)為:Centralinverter適合于大型電站及商用屋頂;Modularinverter適合于商用屋頂及小型電站;Booster適合于小型商用屋頂和住宅屋頂;Microinverter適合于住宅屋頂。太陽(yáng)能的優(yōu)缺點(diǎn)與常用的火力發(fā)電系統(tǒng)相比，光伏發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在：

①無(wú)枯竭危險(xiǎn)；②安全可靠，無(wú)噪聲，無(wú)污染排放外，絕對(duì)干凈（無(wú)公害）；③不受資源分布地域的限制，可利用建筑屋面的優(yōu)勢(shì)；例如，無(wú)電地區(qū)，以及地形復(fù)雜地區(qū)；④無(wú)需消耗燃料和架設(shè)輸電線路即可就地發(fā)電供電；⑤能源質(zhì)量高；⑥使用者從感情上容易接受；⑦建設(shè)周期短，獲取能源花費(fèi)的時(shí)間短。

缺點(diǎn)：

①照射的能量分布密度小，即要占用巨大面積；②獲得的能源同四季、晝夜及陰晴等氣象條件有關(guān)。③產(chǎn)生的電力接入電網(wǎng)需要增加無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備④儲(chǔ)能困難光伏發(fā)電的工作原理光伏發(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)。這種技術(shù)的關(guān)鍵元件是太陽(yáng)能電池。太陽(yáng)能電池經(jīng)過(guò)串聯(lián)后進(jìn)行封裝保護(hù)可形成大面積的太陽(yáng)電池組件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發(fā)電裝置。光伏發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)是較少受地域限制，因?yàn)殛?yáng)光普照大地;光伏系統(tǒng)還具有安全可靠、無(wú)噪聲、低污染、無(wú)需消耗燃料和架設(shè)輸電線路即可就地發(fā)電供電及建設(shè)周期短的優(yōu)點(diǎn)。光伏發(fā)電是根據(jù)光生伏特效應(yīng)原理，利用太陽(yáng)能電池將太陽(yáng)光能直接轉(zhuǎn)化為電能。不論是獨(dú)立使用還是并網(wǎng)發(fā)電，光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽(yáng)能電池板（組件）、控制器和逆變器三大部分組成，它們主要由電子元器件構(gòu)成，不涉及機(jī)械部件，所以,光伏發(fā)電設(shè)備極為精煉，可靠穩(wěn)定壽命長(zhǎng)、安裝維護(hù)簡(jiǎn)便。理論上講，光伏發(fā)電技術(shù)可以用于任何需要電源的場(chǎng)合，上至航天器,下至家用電源，大到兆瓦級(jí)電站，小到玩具，光伏電源無(wú)處不在。太陽(yáng)能光伏發(fā)電的最基本元件是太陽(yáng)能電池（片），有單晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜電池等。目前，單晶和多晶電池用量最大，非晶電池用于一些小系統(tǒng)和計(jì)算器輔助電源等。太陽(yáng)能光伏發(fā)電分為：獨(dú)立光伏發(fā)電、并網(wǎng)光伏發(fā)電、分布式光伏發(fā)電1.獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)也叫離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)。主要由太陽(yáng)能電池組件、控制器、蓄電池組成，若要為交流負(fù)載供電，還需要配置交流逆變器。2.并網(wǎng)光伏發(fā)電：并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)就是太陽(yáng)能組件產(chǎn)生的直流電經(jīng)過(guò)并網(wǎng)逆變器轉(zhuǎn)換成符合市電電網(wǎng)要求的交流電這后直接接入公共電網(wǎng)。并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)有集中式大型并網(wǎng)光伏電站一般都是國(guó)家級(jí)電站，主要特點(diǎn)是將所發(fā)電能直接輸送到電網(wǎng)，由電網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)配向用戶供電。但這種電站投資大、建設(shè)周期長(zhǎng)、占地面積大，發(fā)展難度相對(duì)較大。而分散式小型并網(wǎng)光伏系統(tǒng)，特別是光伏建筑一體化發(fā)電系統(tǒng)，由于投資小、建設(shè)快、占地面積小、政策支持力度大等優(yōu)點(diǎn)，是并網(wǎng)光伏發(fā)電的主流。3.分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)，又稱分散式發(fā)電或分布式供能，是指在用戶現(xiàn)場(chǎng)或靠近用電現(xiàn)場(chǎng)配置較小的光伏發(fā)電供電系統(tǒng)，以滿足特定用戶的需求，支持現(xiàn)存配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，或者同時(shí)滿足這兩個(gè)方面的要求。分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的基本設(shè)備包括光伏電池組件、光伏方陣支架、直流匯流箱、直流配電柜、并網(wǎng)逆變器、交流配電柜等設(shè)備，另外還有供電系統(tǒng)監(jiān)控裝置和環(huán)境監(jiān)測(cè)裝置。其運(yùn)行模式是在有太陽(yáng)輻射的條件下，光伏發(fā)電系統(tǒng)的太陽(yáng)能電池組件陣列將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換輸出的電能，經(jīng)過(guò)直流匯流箱集中送入直流配電柜，由并網(wǎng)逆變器逆變成交流電供給建筑自身負(fù)載，多余或不足的電力通過(guò)聯(lián)接電網(wǎng)來(lái)調(diào)節(jié)。四：太陽(yáng)能光伏發(fā)電應(yīng)用及工程實(shí)例1.太陽(yáng)能發(fā)電廠2.太陽(yáng)能光伏技術(shù)在照明領(lǐng)域的應(yīng)用

太陽(yáng)能路燈太陽(yáng)能路燈太陽(yáng)能信號(hào)燈3.太陽(yáng)能光伏技術(shù)在交通領(lǐng)域的應(yīng)用太陽(yáng)能汽車太陽(yáng)能汽車太陽(yáng)能游船4.太陽(yáng)能在與建筑領(lǐng)域的應(yīng)用世博中國(guó)館太陽(yáng)能光伏建筑一體化發(fā)電工程5.太陽(yáng)能光伏技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用太陽(yáng)能溫室大棚6.太陽(yáng)能光伏技術(shù)在太空中領(lǐng)域中的應(yīng)用人造衛(wèi)星

美國(guó)的太空太陽(yáng)能電站構(gòu)想圖7.太陽(yáng)能光伏技術(shù)在其他領(lǐng)域的應(yīng)用太陽(yáng)能帽子太陽(yáng)能充電器支持太陽(yáng)能充電lggd510觸控手機(jī)發(fā)布五：國(guó)家政策與市場(chǎng)前景國(guó)家政策《可再生能源法》自2006年1月1日起施行。

《國(guó)家中長(zhǎng)期科技發(fā)展規(guī)劃綱要（2006－2020年）》國(guó)發(fā)

《可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》（發(fā)改能源）

《可再生能源發(fā)展專項(xiàng)資金管理辦法》財(cái)建

建設(shè)部、財(cái)政部《關(guān)于推進(jìn)可再生能源在建筑中應(yīng)用的實(shí)施意見》建科《關(guān)于實(shí)施金太陽(yáng)示范工程的通知》

“十三五”規(guī)劃綱要提出，推動(dòng)能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)，繼續(xù)推進(jìn)風(fēng)電、光伏發(fā)電發(fā)展。完善風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能發(fā)電扶持政策。主要國(guó)家推出的太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)政策國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)相關(guān)政策國(guó)內(nèi)外太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)（一）技術(shù)由于銅銦鎵硒技術(shù)的效率提升，制造成本上也可能比多晶硅更便宜。加之我國(guó)銦、鎵資源豐富，在原材料成本和可持續(xù)性方面具有相當(dāng)強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，因此我國(guó)在這場(chǎng)光伏業(yè)市場(chǎng)爭(zhēng)奪戰(zhàn)中具有相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)。（二）成本2008年全球光伏發(fā)電平均每度電成本約為38美分，2015則下降至7.3美分左右，預(yù)計(jì)未來(lái)5年內(nèi)還會(huì)再度下降30%。成本的下降將會(huì)成為整個(gè)系統(tǒng)成本下降以及融資成本下降的標(biāo)志，這將意味著產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展時(shí)機(jī)來(lái)臨。（三）市場(chǎng)2016年國(guó)內(nèi)光伏裝機(jī)仍有望表現(xiàn)強(qiáng)勁，預(yù)計(jì)2016年國(guó)內(nèi)光伏裝機(jī)將突破19GW，將再度成為最大的太陽(yáng)能光伏市場(chǎng)。隨著我國(guó)西北部地區(qū)地面電站的逐漸飽和，以及光伏平價(jià)上網(wǎng)的條件達(dá)成，未來(lái)國(guó)內(nèi)分布式光伏將迎來(lái)發(fā)展高潮階段，配合儲(chǔ)能技術(shù)的成熟，東部及南部地區(qū)將興起建分布式電站的熱潮。太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景

我國(guó)西部地區(qū)是世界上最大、地勢(shì)較高的自然地理單元。也是世界上最豐富的太陽(yáng)能資源地區(qū)之一，尤其是西藏地區(qū)，空氣稀薄，透明度高，年日照時(shí)間長(zhǎng)達(dá)1600一3400小時(shí)之