探讨光伏发电环保意义及发展建议
莫瑞楠
广东省电力设计研究院
摘要：光伏发电在解决我国无电地区电力建设和电力规模的并网发电的市场中都将扮演重要的角色，应当予以高度重视。在原材料和市场两头在外的情况下，目前国内光伏发电产业有盲目增长的趋势。无论是离网光伏电站的后期运行维护的问题，还是并网光伏发电市场拉动的问题，都有赖于《可再生能源法》的全面实施。本文主要分析了光伏发电的概念及关于光伏发电对于环保的重要性。
关键词：光伏发电；优点；发展前景；问题；建议
Abstract:(pv)powerinsolvinginourareawithnoelectricpowerelectricpowerconstructionandpowerofthesizeofthegridgenerationmarketwillplayheavy
Torole,shouldpayseriousattention.Intherawmaterialsandmarkettwoheadout,thecurrentdomestic(pv)powerindustryhaveblindgrowthtrend.Whetherfromthenetsphotovoltaicpowerstation'slateroperationandmaintenanceproblems,orgrid(pv)powermarketpullthequestion,dependsontherenewableenergylawoftheoverallimplementation.Thispapermainlyanalysestheconceptandphotovoltaicenergyabout(pv)powertotheimportanceofenvironmentalprotection.
Keywords:photovoltaicpower;Advantages;Developmentprospects;Problem;suggest中图分类号：X324文献标识码：A文章编号：
什么是光伏发电系统呢？白天，在光照条件下，太阳电池组件产生一定的电动势，通过组件的串并联形成太阳能电池方阵，使得方阵电压达到系统输入电压的要求。再通过充放电控制器对蓄电池进行充电，将由光能转换而来的电能贮存起来。晚上，蓄电池组为逆变器提供输入电，通过逆变器的作用，将直流电转换成交流电，输送到配电柜，由配电柜的切换作用就能进行供电了。我国是发展中大国，同时是资源消耗大国，而人均资源储量又偏低。快速的工业化进程和巨大的消费需求使我国资源的对外依赖性逐步加强，环境污染也愈发严重。与此同时，我国很多居住在偏远地区的人们还存在着用电困难的问题。这些客观条件迫使我们更加努力寻找和开发新能源，而太阳能光伏发电就是其中之一。
1、太阳能光伏发电系统的组成
太阳能光伏发电系统主要由光伏电池组件、光伏系统电池控制器、蓄电池和交直流逆变器构成，核心元件是光伏电池组件。其中光伏电池组件：将太阳的光能直接转化为电能。交直流逆变器：用于将直流电转换为交流电的装置。此外逆变器还具有自动稳压功能，可改善光伏发电系统的供电质量。蓄电池：用于存储从光伏电池转换来的电力，按照需要随时释放出来使用。充放电控制器：具有自动防止太阳能光伏电源系统的储能蓄电池组过充电和过放电的设备，它是光伏发电系统的核心部件之一。
2、光伏发电的优点
光伏发电的优点充分体现在以下几个方面：1）、太阳能资源取之不尽，用之不竭。照射到地球上的太阳能要比人类目前消耗的能量大6000倍。2）.绿色环保。光伏发电本身不需要燃料，没有二氧化碳的排放，不污染空气，不产生噪声。3）.应用范围广。只要有光照的地方就可以使用光伏发电系统。4）.使用寿命长、维护简单、可靠性高。晶体硅太阳能电池寿命长达20-35年;由于无机械转动部件，操作维护简单，可靠性高，加之现在均采用自动控制技术，基本不用人工操作。5）.太阳能电池组件结构简单，体积小且轻，便于运输和安装，光伏发电系统建设周期短。6）.系统组合容易。若干太阳能电池组件和蓄电池单体组合
成为系统的太阳能电池方阵和蓄电池组；逆变器、控制器也可以集成。所以光伏发电系统可大可
3、太阳能光伏发电的现状及发展前景
3.1至2007年底，已有大约75万套家用太阳能光伏发电系统进入用户家庭。在这些用户之中，大多数都是牧区的牧民家庭，这些家庭的通电水平还比较低，一般只能满足基本的照明需要。除此以外，还有林区和农区的农户和养蜂户以及无电的学校、商店等小单位已在使用家用太阳能光伏发电系统，还有一些缺电地区的城镇居民，也成为太阳能光伏发电系统的用户。如果这些家用太阳能光伏发电系统的保有量按80%计算，加上国家光明工程和送电到乡工程的光伏电站，中国目前至少有100万户家庭主要依靠光伏发电系统解决基本的生活照明用电。
3.2到2007年底，中国的光伏发电市场累计安装量达到70MW，其中约43%为农村电力建设方面的应用，而全国大约还有300万无电户，估计其中至少还有150万户需要在今后的十年内采用光伏或风光互补发电系统来解决。由于居住条件的限制，他们中的大多数只能采用分散的供电方式，即采用家用太阳能光伏发电系统。而许多已经用上光伏系统的用户也将升级换代，提高用电水平。因此，中国的光伏市场潜力仍然很大。在人口稠密的都市中，光伏发电系统也正起着越来越重要的作用。没有油田煤矿的上海拥有两亿平方米的屋顶，每天只要有阳光，每个屋顶将会是一个小型的绿色发电厂，如果一个城市有两亿平方米平屋顶，用它
1.5%即十万个屋顶（约300万平方米），为其安装“太阳能并网屋顶光伏发电系统”，每年至少能发电4.3亿度，这将极大的缓解城市的用电紧张。
4.目前我国光伏发电存在的问题
4.1材料和市场两头在外。我国光伏发电产业的主要问题是“两头在外”，95％的高纯多晶硅需要进口，95％以上的太阳电池出口。
4.2光伏发电的成本仍然很高。光伏市场依赖于国外是非常危险的，光伏组件不像纺织品等商品，只要质量好价格便宜，每个人都需要购买，光伏产品远远没有达到商业化的水平,目前的初投资为每kW装机5万～8万元,发电成本大约3.5～5万元／kWh，这个价格比常规发电成本高10倍以上，如果没有政府补贴没有人会购买太阳电池。
4.3国内光伏产业仍在盲目膨胀。现在，还有投资者不断涌入光伏行业，原来的一些企业也在不断扩大生产能力，预期我国的市场2010年以前每年为50MW，2010～2020年每年为140MW，现有的能力已经远远超出了这个预测。中国的光伏产业是否可以长久地依靠外国的光伏发电市场？本人认为当每年300MW产量的时候，有可能95％以上出口；当每年2000MW产量的时候，决不可能再依靠国外的市场了。
4.4边远地区独立光伏电站的后期维护管理没有保障。
2002年，我国启动了举世瞩目的“送电到乡”工程，在西部7省建立了720多座无电乡政府供电的独立离网光伏电站，加上2002年以前实施的“无电县建设”和“光明工程”等计划，全国已经建成的离网光伏电站大约有1000多座。所有这些电站普遍存在业主不明确，保修期已经结束但仍然由电站的安装公司无偿提供维护服务等问题。独立离网光伏电站由于存在蓄电池每5～7年必须更换的问题，使得运行维护费用非常高，根据测算，每kW每年大约需要4000元的维护维修费用（其中50%是按照每5年更新一次蓄电池的年平均费用，这部分费用至今没有落实（“送电到乡”工程总计安装1.8MW太阳电池，每年全国共需要7200万元运行维修和蓄电池更新费用）。如何落实离网光伏电站的后期运行维护费用，使这些电站长期可靠地运行下去是亟待解决的问题，这一问题如果不能妥善解决，也会影响即将实施的“无电地区电力建设”中光伏电站的推广。
4.5我国的《可再生能源法》虽然已经生效1年，但是没有真正落实到光伏发电上。在当前光伏发电成本还很高的情况下，拉动国内光伏市场的关键要依靠《可再生能源法》的全面实
施，否则国内光伏发电市场很难推开。
5．建议
5.1光伏发电在解决中国无电地区电力建设和在电力规模的并网发电的市场中都将扮演重要的角色，必须予以高度重视；
5.2硅材料短缺是当前光伏工业发展的障碍,目前95％的硅材料需要从国外进口，但是这个问题有望在2～3年内缓解;
5.3市场在外的危险性很大，大力开发国内市场是可持续发展的关键；
5.4全面落实《可再生能源法》是拉动国内并网光伏发电市场的关键；
5.5全面落实《可再生能源法》也是落实独立光伏电站的后期运行维护资金的有效途径；
5.6建议在北京、上海、江苏、广东、云南等地通过建立与建筑结合的并网光伏发电系统（BIPV）工程示范，真正落实《可再生能源法》，推进“上网电价”政策的实施，引入市场机制，启动BIPV市场；
5.7建议尽快落实边远地区独立光伏电站的后期运行维护资金，尽快开展“农村能源服务公司”（RESCO）的招投标工作，使得已经建成和即将建设的独立光伏电站长期、可靠地运行下去，真正发挥其作用，造福于民。
6.结语
光是一种清洁、可再生能源，并且太阳能资源在我国广泛分布。由于我国是一个能源消耗大国，并且人口分布极不合理，因此发展太阳能光伏发电系统对于我国的可持续发展、保持能源供给的独立性和安全性，以及分散人口地区居民用电具有重要意义。对能源的需求，对新技术的追求以及人们不断提高的物质文化的需要，都将促使太阳能光伏技术成为本世纪的关键技术，而家用太阳能光伏发电系统也必会走进千家万户。希望在不远的将来，我国的光伏发电整体竞争力能够达到国际领先水平，光伏发电电力供应量在国内总电力供应中的占比能够达到更高水平，从而更加有力的推动我国经济结构转型和能源结构优化。
探讨光伏发电环保意义及发展建议作者：
作者单位：
刊名：
英文刊名：
年，卷(期)：莫瑞楠广东省电力设计研究院城市建设理论研究（电子版）ChengShi Jianshe LiLun Yan Jiu2012(8)
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_csjsllyj201208356.aspx
探讨光伏发电环保意义及发展建议
莫瑞楠
广东省电力设计研究院
摘要：光伏发电在解决我国无电地区电力建设和电力规模的并网发电的市场中都将扮演重要的角色，应当予以高度重视。在原材料和市场两头在外的情况下，目前国内光伏发电产业有盲目增长的趋势。无论是离网光伏电站的后期运行维护的问题，还是并网光伏发电市场拉动的问题，都有赖于《可再生能源法》的全面实施。本文主要分析了光伏发电的概念及关于光伏发电对于环保的重要性。
关键词：光伏发电；优点；发展前景；问题；建议
Abstract:(pv)powerinsolvinginourareawithnoelectricpowerelectricpowerconstructionandpowerofthesizeofthegridgenerationmarketwillplayheavy
Torole,shouldpayseriousattention.Intherawmaterialsandmarkettwoheadout,thecurrentdomestic(pv)powerindustryhaveblindgrowthtrend.Whetherfromthenetsphotovoltaicpowerstation'slateroperationandmaintenanceproblems,orgrid(pv)powermarketpullthequestion,dependsontherenewableenergylawoftheoverallimplementation.Thispapermainlyanalysestheconceptandphotovoltaicenergyabout(pv)powertotheimportanceofenvironmentalprotection.
Keywords:photovoltaicpower;Advantages;Developmentprospects;Problem;suggest中图分类号：X324文献标识码：A文章编号：
什么是光伏发电系统呢？白天，在光照条件下，太阳电池组件产生一定的电动势，通过组件的串并联形成太阳能电池方阵，使得方阵电压达到系统输入电压的要求。再通过充放电控制器对蓄电池进行充电，将由光能转换而来的电能贮存起来。晚上，蓄电池组为逆变器提供输入电，通过逆变器的作用，将直流电转换成交流电，输送到配电柜，由配电柜的切换作用就能进行供电了。我国是发展中大国，同时是资源消耗大国，而人均资源储量又偏低。快速的工业化进程和巨大的消费需求使我国资源的对外依赖性逐步加强，环境污染也愈发严重。与此同时，我国很多居住在偏远地区的人们还存在着用电困难的问题。这些客观条件迫使我们更加努力寻找和开发新能源，而太阳能光伏发电就是其中之一。
1、太阳能光伏发电系统的组成
太阳能光伏发电系统主要由光伏电池组件、光伏系统电池控制器、蓄电池和交直流逆变器构成，核心元件是光伏电池组件。其中光伏电池组件：将太阳的光能直接转化为电能。交直流逆变器：用于将直流电转换为交流电的装置。此外逆变器还具有自动稳压功能，可改善光伏发电系统的供电质量。蓄电池：用于存储从光伏电池转换来的电力，按照需要随时释放出来使用。充放电控制器：具有自动防止太阳能光伏电源系统的储能蓄电池组过充电和过放电的设备，它是光伏发电系统的核心部件之一。
2、光伏发电的优点
光伏发电的优点充分体现在以下几个方面：1）、太阳能资源取之不尽，用之不竭。照射到地球上的太阳能要比人类目前消耗的能量大6000倍。2）.绿色环保。光伏发电本身不需要燃料，没有二氧化碳的排放，不污染空气，不产生噪声。3）.应用范围广。只要有光照的地方就可以使用光伏发电系统。4）.使用寿命长、维护简单、可靠性高。晶体硅太阳能电池寿命长达20-35年;由于无机械转动部件，操作维护简单，可靠性高，加之现在均采用自动控制技术，基本不用人工操作。5）.太阳能电池组件结构简单，体积小且轻，便于运输和安装，光伏发电系统建设周期短。6）.系统组合容易。若干太阳能电池组件和蓄电池单体组合
成为系统的太阳能电池方阵和蓄电池组；逆变器、控制器也可以集成。所以光伏发电系统可大可
3、太阳能光伏发电的现状及发展前景
3.1至2007年底，已有大约75万套家用太阳能光伏发电系统进入用户家庭。在这些用户之中，大多数都是牧区的牧民家庭，这些家庭的通电水平还比较低，一般只能满足基本的照明需要。除此以外，还有林区和农区的农户和养蜂户以及无电的学校、商店等小单位已在使用家用太阳能光伏发电系统，还有一些缺电地区的城镇居民，也成为太阳能光伏发电系统的用户。如果这些家用太阳能光伏发电系统的保有量按80%计算，加上国家光明工程和送电到乡工程的光伏电站，中国目前至少有100万户家庭主要依靠光伏发电系统解决基本的生活照明用电。
3.2到2007年底，中国的光伏发电市场累计安装量达到70MW，其中约43%为农村电力建设方面的应用，而全国大约还有300万无电户，估计其中至少还有150万户需要在今后的十年内采用光伏或风光互补发电系统来解决。由于居住条件的限制，他们中的大多数只能采用分散的供电方式，即采用家用太阳能光伏发电系统。而许多已经用上光伏系统的用户也将升级换代，提高用电水平。因此，中国的光伏市场潜力仍然很大。在人口稠密的都市中，光伏发电系统也正起着越来越重要的作用。没有油田煤矿的上海拥有两亿平方米的屋顶，每天只要有阳光，每个屋顶将会是一个小型的绿色发电厂，如果一个城市有两亿平方米平屋顶，用它
1.5%即十万个屋顶（约300万平方米），为其安装“太阳能并网屋顶光伏发电系统”，每年至少能发电4.3亿度，这将极大的缓解城市的用电紧张。
4.目前我国光伏发电存在的问题
4.1材料和市场两头在外。我国光伏发电产业的主要问题是“两头在外”，95％的高纯多晶硅需要进口，95％以上的太阳电池出口。
4.2光伏发电的成本仍然很高。光伏市场依赖于国外是非常危险的，光伏组件不像纺织品等商品，只要质量好价格便宜，每个人都需要购买，光伏产品远远没有达到商业化的水平,目前的初投资为每kW装机5万～8万元,发电成本大约3.5～5万元／kWh，这个价格比常规发电成本高10倍以上，如果没有政府补贴没有人会购买太阳电池。
4.3国内光伏产业仍在盲目膨胀。现在，还有投资者不断涌入光伏行业，原来的一些企业也在不断扩大生产能力，预期我国的市场2010年以前每年为50MW，2010～2020年每年为140MW，现有的能力已经远远超出了这个预测。中国的光伏产业是否可以长久地依靠外国的光伏发电市场？本人认为当每年300MW产量的时候，有可能95％以上出口；当每年2000MW产量的时候，决不可能再依靠国外的市场了。
4.4边远地区独立光伏电站的后期维护管理没有保障。
2002年，我国启动了举世瞩目的“送电到乡”工程，在西部7省建立了720多座无电乡政府供电的独立离网光伏电站，加上2002年以前实施的“无电县建设”和“光明工程”等计划，全国已经建成的离网光伏电站大约有1000多座。所有这些电站普遍存在业主不明确，保修期已经结束但仍然由电站的安装公司无偿提供维护服务等问题。独立离网光伏电站由于存在蓄电池每5～7年必须更换的问题，使得运行维护费用非常高，根据测算，每kW每年大约需要4000元的维护维修费用（其中50%是按照每5年更新一次蓄电池的年平均费用，这部分费用至今没有落实（“送电到乡”工程总计安装1.8MW太阳电池，每年全国共需要7200万元运行维修和蓄电池更新费用）。如何落实离网光伏电站的后期运行维护费用，使这些电站长期可靠地运行下去是亟待解决的问题，这一问题如果不能妥善解决，也会影响即将实施的“无电地区电力建设”中光伏电站的推广。
4.5我国的《可再生能源法》虽然已经生效1年，但是没有真正落实到光伏发电上。在当前光伏发电成本还很高的情况下，拉动国内光伏市场的关键要依靠《可再生能源法》的全面实
施，否则国内光伏发电市场很难推开。
5．建议
5.1光伏发电在解决中国无电地区电力建设和在电力规模的并网发电的市场中都将扮演重要的角色，必须予以高度重视；
5.2硅材料短缺是当前光伏工业发展的障碍,目前95％的硅材料需要从国外进口，但是这个问题有望在2～3年内缓解;
5.3市场在外的危险性很大，大力开发国内市场是可持续发展的关键；
5.4全面落实《可再生能源法》是拉动国内并网光伏发电市场的关键；
5.5全面落实《可再生能源法》也是落实独立光伏电站的后期运行维护资金的有效途径；
5.6建议在北京、上海、江苏、广东、云南等地通过建立与建筑结合的并网光伏发电系统（BIPV）工程示范，真正落实《可再生能源法》，推进“上网电价”政策的实施，引入市场机制，启动BIPV市场；
5.7建议尽快落实边远地区独立光伏电站的后期运行维护资金，尽快开展“农村能源服务公司”（RESCO）的招投标工作，使得已经建成和即将建设的独立光伏电站长期、可靠地运行下去，真正发挥其作用，造福于民。
6.结语
光是一种清洁、可再生能源，并且太阳能资源在我国广泛分布。由于我国是一个能源消耗大国，并且人口分布极不合理，因此发展太阳能光伏发电系统对于我国的可持续发展、保持能源供给的独立性和安全性，以及分散人口地区居民用电具有重要意义。对能源的需求，对新技术的追求以及人们不断提高的物质文化的需要，都将促使太阳能光伏技术成为本世纪的关键技术，而家用太阳能光伏发电系统也必会走进千家万户。希望在不远的将来，我国的光伏发电整体竞争力能够达到国际领先水平，光伏发电电力供应量在国内总电力供应中的占比能够达到更高水平，从而更加有力的推动我国经济结构转型和能源结构优化。
探讨光伏发电环保意义及发展建议作者：
作者单位：
刊名：
英文刊名：
年，卷(期)：莫瑞楠广东省电力设计研究院城市建设理论研究（电子版）ChengShi Jianshe LiLun Yan Jiu2012(8)
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