光伏發(fā)電工程

光伏發(fā)電是根據(jù)光生伏特效應(yīng)原理,利用太陽能電池將太陽光能直接轉(zhuǎn)化為電能。不論是獨立使用還是并網(wǎng)發(fā)電,光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽能電池板（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、安裝維護(hù)簡便。理論上講,光伏發(fā)電技術(shù)可以用于任何需要電源的場合,上至航天器,下至家用電源,大到兆瓦級電站,小到玩具,光伏電源無處不在。太陽能光伏發(fā)電的最基本元件是太陽能電池（片），有單晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜電池等。單晶和多晶電池用量最大，非晶電池用于一些小系統(tǒng)和計算器輔助電源等。國產(chǎn)晶體硅電池效率在10至13%左右，國外同類產(chǎn)品效率約12至14%。由一個或多個太陽能電池片組成的太陽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：一是為無電場合提供電源，主要為廣大無電地區(qū)居民生活生產(chǎn)提供電力，還有微波中繼電源、通訊電源等，另外，還包括一些移動電源和備用電源；二是太陽能日用電子產(chǎn)品，如各類太陽能充電器、太陽能路燈和太陽能草坪燈等；三是并網(wǎng)發(fā)電，這在發(fā)達(dá)國家已經(jīng)大面積推廣實施。我國并網(wǎng)發(fā)電正在起步階段。

是太陽電池（片），有單晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜電池等。單晶和多晶電池用量最大，非晶電池用于一些小系統(tǒng)和計算器輔助電源等。晶體硅電池效率在16－18%左右。由一個或多個太陽電池片組成的太陽能電池板稱為光伏組件。2002年全球太陽電池和光伏組件產(chǎn)量約600MW，其中日本占45%，美國25%，歐洲約22%。日本是光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展最快的國家，在不到10年的時間里超過了美國，2001年世界10大太陽電池生產(chǎn)廠，日本就有4家，分別是夏普、京都陶瓷、三洋和三菱。歐美發(fā)達(dá)國家大都制訂了“陽光計劃”，并采取措施鼓勵居民安裝太陽能發(fā)電系統(tǒng)，比如部分贈款、無息貸款和“種子基金”等，并以高出普通電價幾倍的價格購買居民家中多余的太陽能電量。

太陽能光伏發(fā)電在不遠(yuǎn)的將來會占據(jù)世界能源消費(fèi)的重要席位，不但要替代部分常規(guī)能源，而且將成為世界能源供應(yīng)的主體。預(yù)計到2030年，可再生能源在總能源結(jié)構(gòu)中將占到30%以上，而太陽能光伏發(fā)電在世界總電力供應(yīng)中的占比也將達(dá)到10%以上；到2040年，可再生能源將占總能耗的50%以上，太陽能光伏發(fā)電將占總電力的20%以上；到21世紀(jì)末，可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中將占到80%以上，太陽能發(fā)電將占到60%以上。這些數(shù)字足以顯示出太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景及其在能源領(lǐng)域重要的戰(zhàn)略地位?！「鶕?jù)《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》，到2020年，我國力爭使太陽能發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到1.8GW（百萬千瓦），到2050年將達(dá)到600GW（百萬千瓦）。預(yù)計，到2050年，中國可再生能源的電力裝機(jī)將占全國電力裝機(jī)的25%，其中光伏發(fā)電裝機(jī)將占到5%。未來十幾年，我國太陽能裝機(jī)容量的復(fù)合增長率將高達(dá)25%以上?！—毩⒐夥l(fā)電系統(tǒng)也叫離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)。主要由太陽能電池組件、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。2100433B

中國光伏發(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)展時期。太陽電池及組件產(chǎn)量逐年穩(wěn)步增加。經(jīng)過30多年的努力，已迎來了快速發(fā)展的新階段。在“光明工程”先導(dǎo)項目和“送電到鄉(xiāng)”工程等國家項目及世界光伏市場的有力拉動下，我國光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展?！〉?007年年底，全國光伏系統(tǒng)的累計裝機(jī)容量達(dá)到10萬千瓦（100MW），從事太陽能電池生產(chǎn)的企業(yè)達(dá)到50余家，太陽能電池生產(chǎn)能力達(dá)到290萬千瓦（2900MW），太陽能電池年產(chǎn)量達(dá)到1188MW，超過日本和歐洲，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)，沖破了太陽能電池原材料生產(chǎn)的瓶頸制約，為我國光伏發(fā)電的規(guī)模化發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。2007年是我國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的一年。受益于太陽能產(chǎn)業(yè)的長期利好，整個光伏產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)了前所未有的投資熱潮。

英文名稱：Solarphotovoltaics(PV)　太陽能發(fā)電分光熱發(fā)電和光伏發(fā)電。不論產(chǎn)銷量、發(fā)展速度和發(fā)展前景、光熱發(fā)電都趕不上光伏發(fā)電?？赡芤蚬夥l(fā)電普及較廣而接觸光熱發(fā)電較少，通常民間所說的太陽能發(fā)電往往指的就是太陽能光伏發(fā)電，簡稱光電?！√柲芄夥l(fā)電分為獨立光伏發(fā)電與并網(wǎng)光伏發(fā)電：　1、獨立光伏發(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?！?、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)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家級電站，主要特點是將所發(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、占地面積大，還沒有太大發(fā)展。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，是并網(wǎng)光伏發(fā)電的主流。

中國太陽能資源非常豐富，理論儲量達(dá)每年17000億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。太陽能資源開發(fā)利用的潛力非常廣闊。中國地處北半球，南北距離和東西距離都在5000公里以上。在中國廣闊的土地上，有著豐富的太陽能資源。大多數(shù)地區(qū)年平均日輻射量在每平方米4千瓦時以上，西藏日輻射量最高達(dá)每平米7千瓦時。年日照時數(shù)大于2000小時。與同緯度的其他國家相比，與美國相近，比歐洲、日本優(yōu)越得多，因而有巨大的開發(fā)潛能。

《水利工程設(shè)計與研究叢書：大中型并網(wǎng)光伏發(fā)電工程設(shè)計與研究》為《水利工程設(shè)計與研究叢書》之一，內(nèi)容以論述大中型并網(wǎng)光伏發(fā)電工程設(shè)計與研究中存在的普遍技術(shù)難題，探討了如何進(jìn)行大中型地面式并網(wǎng)光伏發(fā)電工程和分布式光伏發(fā)電工程的研究與設(shè)計，介紹了太陽能資源的評估方法，太陽能電池組件的特性、結(jié)構(gòu)及種類，電氣設(shè)備的種類與選型，電站設(shè)計與實施方式等眾多內(nèi)容。

《水利工程設(shè)計與研究叢書：大中型并網(wǎng)光伏發(fā)電工程設(shè)計與研究》涉及到光伏電站眾多專業(yè)，提供了便于在設(shè)計中使用的公式、計算方法、技術(shù)資料。介紹了目前并網(wǎng)光伏電站和分布式光伏電站設(shè)計中推薦采用的新技術(shù)、新方法、新材料和新工藝。

《水利工程設(shè)計與研究叢書：大中型并網(wǎng)光伏發(fā)電工程設(shè)計與研究》內(nèi)容豐富，實用性強(qiáng)，并經(jīng)工程實踐證明，具有很高的參考價值?？晒氖鹿夥娬竟こ坦ぷ鞯囊?guī)劃設(shè)計、施工、運(yùn)行、科研、教學(xué)等科技人員參考，也可作為大專院校師生的參考資料和工程案例讀物。

該標(biāo)準(zhǔn)適用于新建或擴(kuò)建光伏電站以及裝機(jī)容量1MWP及以上且與公共電網(wǎng)連接的分布式光伏發(fā)電工程。其他光伏發(fā)電工程可參照使用。

《太陽能光伏發(fā)電工程實用技術(shù)》可作為太陽能光伏發(fā)電工程技術(shù)人員和電站機(jī)手培訓(xùn)用書，也可供科研人員及高等院校相關(guān)專業(yè)師生參考。