首页-欧皇-【注册登录授权平台】光伏发电技术是一种能够利用可再生资源实现发电的技术。相比于传统的燃料能源技术来说，更能够减少我国环境污染，促进人与生态环境和谐相处。尤其是在市场经济体制条件下，利用可再生的太阳能还能实现我国电力行业的长久发展，可见光伏发电技术对于缓解我国能源危机具有重要作用。

　　我国最早的光伏发电技术主要是晶体硅光伏发电，比较常用的晶体硅是单晶硅、多晶硅，后来材料逐渐发展为薄膜电池。薄膜电池产品包括非晶纳米晶、微晶等。据有关数据显示，单晶体太阳能电池的实验室转化率达到24%，商业量化生产效率达到17%。多晶体硅的实验室转化效率达到20%，而商业批量生产效率达到了16%。CdTe太阳能电池的最高效率达到了16%，商业化批量生产效率达到了10%。CIGS薄膜太阳电池的最高生产效率达到了19%，而商业化批量生产效率达到12%。薄膜电池发电随虽然具有用量少的特点，但是相比于晶体硅其光电转化率下降了一半。之后，随着我国经济的发展，光伏发电技术逐渐转变为以现代光学技术为核心的发电技术，其核心内容是聚光技术。所谓聚光就是指发电量与光强度成正比例关系。

　　另外，现代光学技术要求聚光必须均匀，而最新研发的光像自适应光学技术就是一种能够实现均匀聚光、提高发电量的新型光学技术。我国是光伏发电量增长最快的国家，也是光伏发电技术应用最广泛的国家之一。在今后的发展中，我国将会由传统的独立发电系统转向并网发电系统、城市屋顶发电系统等，可见我国光伏发电技术的应用市场是非常大的。除此之外，我国还出台了相关政策，以支持我国光伏发电技术的发展。据调查显示，我国到2030年光伏装机容量将达1亿千瓦，年发电量可达1300亿千瓦时。其发电量相当于30多个煤电厂的发电量。

　　无论火力发电，还是水力发电，都需要消耗能源，且容易产生大气污染废弃物。而太阳能光伏发电技术与其他能源材料最大的不同之处在于在发电过程中，产生的CO2量很少。众所周知，CO2是导致温室效应的根源，这样通过利用光伏发电技术就能够缓解气候变化。

　　据有关数据显示，自2007年以来，过去几年是温度最高的年份；我国南北半球的冰川和积雪正在融合；最严重的全球干旱地区增多。可见，发展光伏发电技术是非常必要的。我国最早利用光伏发电技术是在20世纪70年代，其用途主要包括人造卫星、海盗灯塔等。到20世纪90年代，光伏发电技术的应用范围逐渐扩大，能够应用在手表、计数器、交通标志等方面，但是仍无法普遍应用在民用电器中，到近年来我国大力发展光伏发电技术已卓见成效。最早利用光伏发电技术发电的是西藏双湖光伏电站以及丽江光伏电站。作为可再生的太阳能，利用光伏发电技术实现发电，不仅能够缓解石油、煤炭等能源危机，还能减少环境污染废弃物的产生。据调查显示：一个中国普通家庭，一个月大约300度电，这300度电按一年来算，相当于要烧1.44吨煤，排放2.85吨的二氧化碳。如果利用光伏发电技术降低煤炭的使用量，也就是每个家庭能够减少3吨二氧化碳排放量。

　　光伏发电技术促进了我国太阳能发电行业的发展，同时也促进其衍生行业的发展。通过光伏发电技术能够有效调整我国发电行业的产业结构，并实现国家资源条件的合理利用，同时对于我国经济的发展也具有很重要的作用。实践证明，我国太阳能光伏发电行业还有效拉动了其他行业的经济增长，如家庭灯具电源行业、交通行业、与汽车配套相关的太阳能汽车/电动车、电池充电设备、汽车空调、换气扇、冷饮箱等。

　　据调查显示光伏电站项目的开发和建设，可促进地区相关产业，如建材、交通运输业的大力发展，对扩大就业和发展第三产业将起到显著作用。例如太阳能光伏发电技术促进了绿色照明行业的发展，其中有关绿色照明系统的太阳能电池板、蓄电池、节能灯具等都是主要产品。而且绿色照明系统还被广泛应用于建筑行业中，如路灯等。可见光伏发电技术不仅影响了我国市场经济体制，还推动了我国经济的发展。

　　另外，太阳能光伏发电技术还能降低发电项目投资成本，如目前常规火电的造价大约每千瓦5000元，而太阳能光伏发电系统的每千瓦造价约10000元。与此同时，常规火电的年有效发电时间多在6000小时以上，而太阳能光伏发电系统的有效发电时间仅2000小时，可见太阳能光伏发电的效率是非常高的。

　　显然我国太阳能光伏发电技术的发展，为我国使用可再生太阳能提供了可能。尤其是减少了煤矿资源的损耗，不仅保证了我国生态平衡，还实现了社会经济的可持续发展。

　　据数据显示：一个装机容量为10MWp，首年发电量为1891.7万度电的光伏电站，首年节约标准煤6621吨，减排CO2为17214吨，整个光伏电站寿命周期内共节约标准煤150567吨，总减排CO2为391473吨。如果我国大面积普及光伏发电站之后，相信我国煤炭资源使用量将会大大减少。如果光伏发电进入民用发电行业，不仅能够大幅度缓解我国资源短缺问题，还能够实现生态平衡。如某发电站的光伏发电项目主要是在上层铺设光伏发电面板用于太阳能发电、下层铺设用于水产养殖的新型光伏系统工程。实践证明：2016年上半年，已发电1408.25万千瓦时，节约标准煤5600吨，有效减少了煤炭资源的使用量，而且提高了发电站的效率，更重要的上下层的综合利用，减少了资源浪费。

　　太阳能光伏发电技术的优越性使其逐渐成为能源使用的重要途径。而光伏发电技术的发展不仅使太阳能代替了传统能源，还使太阳能逐渐成为能源消耗的主体。据有关数据显示，截至2030年，可再生能源的消耗将会占到能源消耗比例的30%，截至2040年，将会上升到50%。到21世纪末，可再生能源消耗会成为主要的能源消耗方式。可见太阳能光伏发电技术对于我国可再生能源的发展具有很重要的作用，同时从中也看出了光伏发电技术创新的重要性。

　　另外，我国也将会大力推动太阳能光伏发电技术的发展，加快我国经济增长，并减轻我国能源危机问题。据《可再生能源中期发展规划》指出，截至2020年，我国的太阳能发电量会达到60亿千瓦。简单地说，太阳能光伏发电产业将会成为我国主流行业。

　　综上所述，光伏发电是一种能够实现我国可持续发展的新型发电技术。在资源短缺和环境问题日益严重的当下，大力发展光伏发电技术是十分重要的。因而，国家以及企业应该通力配合，开拓太阳能光伏发电市场，创新光伏发电技术，从而促进我国电力行业的发展，并进一步推动我国经济的发展。

　　[1] 侯舵.我国发展太阳能光伏发电的必要性及技术分析[J].电子制作，2014，（18）.

　　[2] 梁云，杨小天，郭亮.我国光伏发电技术的发展现状与前景[J].吉林建筑大学学报，2015，（2）.

　　[3] 全宣榕.浅谈光伏发电技术研究与发展[J].科技创新与应用，2015，（30）.

　　为良好的应对能源紧张的现实问题，降低对自然环境的影响破坏，确保生态系统的健康稳定，社会对于清洁能源、可再生性、低污染的新型能源需要逐步扩充。新能源即是通过非常规的技术手段进行绿色能源的开发与应用。例如太阳能、海洋能等均为代表性的新能源，他们没有污染，且可循环持久应用。通过新能源进行发电，即是将新能源变成电能的具体过程，这样一来可确保资源的健康持续发展。

　　新能源主要为在应用新技术手段的条件下，有效的开发应用可再生资源。对于传统化石能源来讲，应用新能源发电技术呈现出可再生、能量丰富、污染影响较低的特性。具体的技术手段包括风力发电、地热、生物质技术以及潮汐发电技术等。针对目前科技发展现实状况，应用太阳能光伏以及风力进行发电技术手段较为完善，且应用更加广泛。

　　光伏发电具体的应用模式包括户用电源、单独发电系统以及并网发电等。光伏发电在电力系统中的主要应用形式有户用电源、独立光伏发电系统和光伏并网发电系统。其中户用电源为较为简单的模式，发电容量较低，通常用于舒缓偏远区域居住人民的电能缺乏问题。应用独立光伏发电技术其容量较大，而结构较为简单。作用在于为具体的区域完成供电。应用并网光伏发电技术成为今后太阳能光伏系统的主体发展方向，主要传输电能到电网。当前，技术员工主要针对并网地区屋顶发电以及峰光伏技术进行研究。建设可调度系统，配置蓄能装置，发挥储存能量功能，并做好能量的调节分配。该技术系统适合在经常断电的区域建设应用，当然所需投入的成本相对较高。还有一类为不可调度的系统，其结构较为简单，投入成本相对较低。然而由于欠缺蓄电池无法储存能量，因而需要保证系统设置在最适当的区域内。另外，为预防孤岛效应现象，应确保并网系统之中的逆变器发挥实时监控功能，确保电网的正常可靠运作。如果引发停电现象，则可快速的进行反应。

　　应用风力发电技术可有效的调节管控发电功率参数，利用电磁转矩设备机组可实现快速高效的发电。风力发电控制系统通常包括主控系统、变距、调向系统、制动系统等，同常规发电厂包含明显的区别。风力发电完成并网控制可利用多重途径方法进行。在应用双馈方法进行管控的阶段中，可利用调节转子掌控并网频率。同时借助交流励磁的有关参数与幅值调节并网电压。一旦利用永磁直驱法完成了并网，则可在确保电力系统有关器件良好运行的状态下实现作业质量水平的跟踪以及管理。并可在有功以及无功中快速良好的转换。同时该技术显著特征在于，不会对电流参数形成明显的冲击影响。另外，探究电力系统的可靠稳定运行，我们还发现，电力系统的可靠安全运行并不会由于风力发电系统的接入，令机电振荡呈现出不同的变化，或整体电力系统包含的负阻尼以及弱阻尼震荡形成转变。这是由于风力发电系统装机容量合理，标准较小。同时，电力系统内的输电线路则会由于风力发电系统接入方式导致潮流方向产生显著的变化。设置线路的安全保护系统阶段中，应针对该类问题做着重的分析考虑。

　　生物质发电技术应用，借助生物质内部能量完成供电目标。其呈现出能源分布广泛、污染影响较低、具备可再生性的优势特征。我国基本国情决定，生物质资源多样丰富，因此更应积极颁布有关政策，促进生物质能源的有效应用。当前具体的技术方式包括直燃、混燃、沼气发电方式等。当然，我国该技术领域的研究推广受到了经济水平以及具体研究能力的限制，因而生物质发电的探索应用仍然处在初步发展时期，无法构成规模化、一致性的市场环境。同时，额外投入对于该领域的产业化以及商业化发展形成了抑制作用，我国应加紧出台相关管理方针，积极履行有关措施，全面推动新能源技术的快速、优质发展。

　　海洋能发电技术主要包括潮汐能以及波浪能发电技术。前者应用海水的涨潮落潮水位差，完成蓄能发电。潮汐能取之不尽、用之不竭，不会产生明显的环境污染影响，属于清洁能源。当然建设潮汐变电站需要投入一定的成本资金，因而电价高是影响其商业用途的主要因素之一。波浪发电通过电力系统使波浪能发生转变形成机械能，最终形成电能。该技术呈现出回收资源时期持续较长且应用技术手段较为复杂的特征。

　　当前，我国经济建设快速发展，随之而来的能源大量消耗以及污染环境问题逐步显现。因此只有有效的发展应用新能源发电技术，方能解决能源不足问题，创建良好的生态环境。我国沿海区域以及东北、华北等地含有广泛的风能，因此在该类区域应有效的拓展应用风力发电系统技术。应进一步扩充投资经费，提升建网力度。另外伴随现代科技的快速发展，应用太阳能进行发电呈现出了较好的发展势头。

　　我国生产研制太阳能电池行业发展迅速，技术先进。当前光伏发电手段的应用以及产业化发展形成了一定规模，在今后势必为我国的供电行业做出更大贡献。

　　如果说风力发电以及应用太阳能发电较易受天气以及环境条件的影响，则应用生物质能源进行发电，可有效的弥补该缺陷。我国为农业大国，拥有丰富的生物质能源储备，因此在不久的将来，生物质将逐步代替近百分之二十的传统化石能源，其应用前景一片大好。

　　总之，伴随科学技术的不断发展，应用新能源技术将更加广泛，相关政策措施会逐步完善，进而可有效的应对能源供应紧张的问题，促进环境资源的健康持续建设，发展低碳经济，抑制能源污染导致的破坏环境问题。因此我国应继续扩充对新能源发电系统技术的投资应用，确保生态系统的可靠平衡，同世界技术全面接轨，真正扩充新能源发电的应用范畴，创设明显的经济效益与社会效益。

　　[2]于三义.浅谈新能源发电技术[J].中国电力教育，2011（15）：92-93.

　　[3]刘雪凤，郑友德.论我国新能源技术专利战略的构建[J].中国科技论坛，2011（6）.

　　引言 太阳能一直被认为是人类社会可持续发展的重要可再生的、清洁的能源,世界各国都把太阳能光伏发电的利用和商业化作为重要的发展方向。从世界范围看,从2002~2009年,全球光伏电源累计安装容量从21755兆瓦增长到229289兆瓦,增长幅度达95倍之多。根据欧洲JRC的预测,到2030年太阳能发电将在世界电力的供应中显现其重要作用,达到10%以上;2050年太阳能发电将占全球总能耗的20%,到本世纪末太阳能发电将在能源结构中起到主导作用[1]。每年中国陆地接收的太阳辐射总量相当于24000亿吨标准煤,约等于1000年的能源消费量;全国总面积2/3地区年日照时间都超过2000小时[2]。 目前太阳能主要用来发电和发热。我国太阳能热水器年生产能力已达到2300万平方米,太阳能热水器使用总量超过12亿平方米,占世界总使用量的60%[3],与此相比,我国光伏产业与国际光伏发展仍有较大的距离,世界光伏产业每年以31%的速度发展,而我国的光伏产业每年增长率仅为15%[2]。我国具有发展太阳能的天然基础,有效利用太阳能资源已经成为解决我国能源环境问题的重要突破口之一,学者张治民认为制约我国太阳能资源发展的重要问题就是技术层面上的落后[4],太阳能光伏技术扩散问题亟待解决。本文运用基本扩散模型对我国太阳能光伏发电技术扩散趋势进行预测,试图模拟出我国未来太阳能光伏发电技术发展曲线,以期对国家可再生能源发展利用提出政策依据。 1太阳能光伏技术扩散模型构建 11扩散模型 在已有的关于新能源技术扩散研究中,扩散模型运用较多。Collantes(2006)[5]运用logistic模型研究燃料电池车的市场增长问题,Masini、Frankl(2002)[6]、Isoard,Soria(2001)[7]、Ibenholt(2002)[8]运用学习曲线对太阳能、风能扩散进行评价,Neij(1997)[9]、Lund(2002)[10]运用经验曲线对新能源技术运用前景及需求,Lund(2005)[11]、Purohit,Kandpal(2005)[12]、UshaRao、Kishore(2009)[13]运用Bass模型对新能源市场扩散问题、印度风能问题进行研究,Peter,Ra-maseshan,Nayar(2002)[14]运用Rogers模型对发展中国家太阳能光伏市场发展状况进行分析。这些文献研究为本文模型选择提供了基础。按照创新扩散过程的影响因素,可以将上述模型分为3类,内部影响模型,如Logistic模型,考虑系统内部因素主要是过去使用者对扩散的影响;外部影响模型,将技术扩散完全归于系统的外部因素;混合影响模型,如Bass模型,综合考虑了内外部因素对扩散的影响。混合模型中涉及的未知参数较多,对于数据充足性要求较高。外部影响模型将潜在的采用者市场氛围已采纳创新者和未采纳创新者两大类。内部影响模型假定创新扩散完全是由潜在市场内部的信息传播推动,其描述的创新扩散过程与传染病的传播过程相似,也被称为标准传染模型。本文研究认为太阳能光伏技术扩散过程符合传染病扩散过程:即初始阶段技术进入市场,由于潜在采用者的不确定性及技术本身的风险,扩散速度缓慢;加速阶段,随着用户增多,市场传播速度加快,普及量开始迅速增加;饱和阶段,当超过最大加速度点之后,技术市场扩散速度开始减慢,最终达到市场饱和,即最大开发量,这一过程通过下文图1能够清楚的看出。Fisher和Pry(1970)、Henry(1972)和Blaekmna(1974)等人通过比较研究各种技术创新扩散过程,认为内部扩散模型(Logistic模型)可以较好地描述技术创新扩散过程。因此本文研究采用Logistic模型对太阳能光伏技术扩散趋势进行预测。假设在某一时点t太阳能的市场最大开发能力Nt,时间t点上太阳能光伏的市场普及量或者已有的市场潜能为nt,若太阳能光伏技术采用比率为,则在无限小的时间间隔dt中,市场采用数量可以表示为如下:令f(t)=ntNt,表示时间t上太阳能光伏的市场开发率,即某一时点上,太阳能光伏技术市场普及量nt在最大经济可开发量Nt中所占得比例。公式(1)可以变形如下:在Logistic模型中,市场开发率f(t)可以作为衡量技术扩散程度主要因素,然而现实中,技术扩散速度随着时间的增长呈现缓慢减弱趋势,对此,我们将公式(6)做如下变形:分析公式(7)易知随着时间的无限增长,公式逐渐减小并逐步趋向于0,这一变化趋势与模型假设以及现实都是相符合的,另外,Mansfield认为技术扩散比率与已经采纳新技术市场份额有关[5],由此可知,Logistic模型能够比较合理的解释太阳能光伏技术的扩散趋势。本文模型中自变量只有时间一个量,对于逻辑模型中只有一个自变量的情况,预测结果倾向于定性结果。因此本文的结果更多的定性反映了太阳能光伏发电技术扩散的整体趋势。 12模型参数估计 模型中表示扩散速度,定义为太阳能技术扩散的市场渗透比率,是扩散研究中的关键参数。从公式(4)中可以看出,市场渗透比率在长期过程随着新技术市场占有率的提高在逐步下降,决定了扩散曲线的斜率和坡度。对于扩散速率的影响因素,国内外学者研究颇多。Mansifield认为技术扩散比率与技术的投资额度和收益率以及已经采纳新技术市场份额有关[6],RKemp(1997)认为影响可再生能源扩散过程的主要因素为采用者特征,社会经济环境特征、技术本身及技术使用者特征,Jacobson,Johnson则通过技术系统视角认为社会受众知识基础,政治环境制度以及技术原动力三方能够影响可再生能源扩散速度[15]。Reddy和Painuly则通过采访利益相关者,得出政府介入以及提高可再生能源贡献能够加快可再生能源扩散速度[16]。Peter通过研究太阳能光伏技术扩散研究发现,财政收入,政府导向积极性,投资成本,技术可靠性,信息传播程度以及环保意识能够影响新能源技术扩散速度[17]。所有这些因素对于估计的值都有影响作用,但是在新能源研究中,这方面的数据相对较少。在Logistic模型中,数据充足时,参数估计方法通常有普通最小二乘法(Bass,1969)、极大似然估计法(sehmittlein,1982)和非线性最小二乘法(Srinirasna,1986)。而在缺乏有效数据的情况下,参数可以通过管理判断或者历史上类似创新的扩散情况来获得,用历史数据估计模型中的参数值作为一种数据确实情况下的估值方法被众多学者论证过[13],Collantes根据市场竞争者的历史数据估计出了燃料电池车的市场扩散速率,并证明了历史数据估值的有效性[5]。我国学者李继峰,张阿玲在对我国新能源可再生能源发展预测研究中,参数值的确定也采用了专家意见及经验数据[1]。国外学者在研究太阳能光伏技术扩散方面数据较为全面,根据文献研究,德国,芬兰,以及世界范围下的太阳能光伏技术扩散市场开发率要达到50%,分别需要21、23、44年的时间,其扩散速度也有较大差别。我们取3种情况下的平均值作为假设条件下我国太阳能光伏技术扩散系数,其中扩散比率Ttop,取自表1,将这两个参数值代入公式Ttop=/得的值。参数值计算结果如表2所示。