第l1卷第2期 2008年6月 上海电机学院学报 JOURNAL OF SHANGHAI DIANJI UNIVERSITY VoL11 No．2 Jun．2008 文章编号1671—2730(2008)02—0104—06 光伏发电技术的研究现状和应用前景 赵朝会 (上海电机学院电气学院，上海200240) 摘要：光伏发电(Photo—voltage Generation，PV)是新能源中最具规模开发和商业化发展前景的 发电方式。从石化能源资源短缺出发阐述了光伏发电的意义，论述了光伏发电国内外发展的现状，重点 讨论了现有光伏发电关键技术的优点和缺陷，分析了中国发展光伏发电的4个理由及其应用前景。 关键词：光伏发电；太阳能；功率跟踪 中图分类号：TM 615 文献标识码：A Emerging Technology：Photo—Volta ge Generation Status and Trends ZHAO Chaohui (School of Electric，Shanghai Dianji University，Shanghai 200240，China) Abstract：Among all kinds of renewable energy，photo-voltage generation is the most ready for commercialization and wide application．The paper expatiated the purport of the photo-voltage genera- tion according to the shortage of fossil energy source．The status of photo-voltage generation in China and abroad are introduced．The merits and disadvantages of emerging technology of photo-voltage generation are emphatically discussed．Four reasons for China developing photo-voltage generation are proposed and its application prospect is pointed out finally． Key words：photo-voltage generation；solar energy；power tracking 传统的化石能源资源日益枯竭，严重的环境污 染制约了世界经济的可持续发展。能源的需求有增 无减，能源资源已成为重要的战略物资。相对于世 界其他国家，中国的化石能源更加短缺。 据预测，中国已探明的煤炭将在105年内被开 采完，石油将在15年左右枯竭，天然气也将在30年 用尽，而中国电力科学院预测显示，我国电力供应缺 口在2010年和2020年分别为37 GW和100 GW， 因此，发展可再生能源是未来能源发展的必由之路。 小水电和风电在中国已经达到了商业化发电的 水平，但它们的资源量毕竟有限，即使全部开发也可 能满足不了未来的需要，因此，太阳能光伏发电是最 有潜力的电力来源。 太阳能在中国2／3的国土上，年辐射量超过 600 kJ／cm ，每年地表吸收的太阳能相当于17万 亿t标准煤的能量(中国 煤炭的总储量约为6 000 收稿日期：2008-01-12 基金项目：国家自然科学基金重点资助项目(50337030) 作者简介：赵朝会(1963一)，男，副教授，博士，专业方向为电力电子及电力传动，E-mail：zhaoch@sdju．edu．CD 维普资讯 http://www.cqvip.com 

2008年第2期 赵朝会：光伏发电技术的研究现状和应用前景 1O5 亿t)。换句话说每年地表吸收的太阳能相当于280 多倍中国的煤炭总储量，所以这种免费洁净能源的 开发利用前景广阔。 截止到2005年底，中国光伏市场的应用分布如 图1所示。图1显示，我国光伏市场主要分布在边 远地区。至2005年底，我国累计装机量约70 Mw， 其中约有54．3 属于商业化的市场(通信工业应用 和太阳能光伏产品)，另外的45．7 则属于需要政 府和政策支持的市场(包括农村电气化和并网光伏 发电)。 ●农村电气化 ●通信和工业 口太阳能光伏产品 口城市并网 ●开阔地荒漠电站 图1 2005年底我国光伏市场应用分布 F唔1 The dist~bution of PV application in 2005 1 国内外光伏发电产业的现状 太阳能是一种朝阳产业，不仅拥有良好的经济 前景，且随其产业化的发展，将提供越来越多的就业 机会。太阳能光伏发电在国民经济中的作用和影响 已越来越大，光伏发电市场发展前景相当广阔，已经 引起了世界发达国家的高度重视。日本利用其电子 技术优势，大力发展光伏发电产品，其产量已经相当 于全球产量的50 以上；德、日、英、荷、美等国企业 基本垄断了全球的光伏发电产品市场，出口额占世 界贸易额的80 以上。据欧盟估计，全球光伏市场 将从现今的3 000 Mw增加到2020年的70 GW。 (w 为峰瓦)，光伏发电将解决非洲30 、经济合作 与发展组织(OECD)国家10 的电力需求。当 2010年欧洲风力发电达到约40 GW、光伏发电3 GW和太阳能集热器100 Mm 时，总计可提供154 ～167万个就业机会_1 j。 和发达国家相比，中国的光伏发电产业出现了 非常奇怪的“两头在外”现象，即90 9／6的原材料依赖 进口，而90 的光伏产品却进入了国际市场。光伏 产业的发展也相对缓慢，各种光伏材料(图2)的发 展都相对落后。1958年开始对太阳能光伏电池进 行研究，并于1 971年将光伏电池成功应用于东方红 2号卫星；1973年开始太阳能光伏电池的地面应用 研究；从20世纪70年代初到80年代末，由于成本 高，太阳电池在地面的应用非常有限。20世纪90 年代以后，随着成本的降低，太阳电池产量迅速增 长，太阳电池开始向工业领域和农村电气化应用发 展，市场稳步扩大，国家和地方政府开始制订光伏计 划。2002年，国家发改委启动了“送电到乡”项目， 使得中国的光伏市场迅速增长，总装机容量从2001 年的23．5 Mw迅速增长到2002年的45 Mw，至 2003年达到55 MW。2003～2005年，受德国市场 的巨大需求影响，国内光伏企业的产能迅速扩展，产 量迅速增长。2005年，电池产量约150 Mw，组件 产量约284 Mw，国内安装量约5 Mw，累计安装量 70 Mw。图3是德国、日本、美国以及中国2005年 底光伏安装量的对比图。 太阳电池 太阳电池组件 图2各种光伏材料 Fj吕2 PV parts 德国 日本 美国 中国 图3 2005底部分国家光伏安装量 F喀3 Install PV capability till the end of 2005 2光伏发电设备的关键技术 图4是1个光伏发电系统的示意图[ ，(a)是1 个独立的发电系统；(b)是1个并网发电系统。 对于1个光伏发电系统，光电池组件的系统结 构、光伏阵列的最大功率跟踪(Maximum Power Point Tracking，MPPT)、并网逆变器的类型、孤岛 保护技术、电能的双向计量、夜间零耗电技术、电磁 兼容性和其他的安全问题(如防雷)等都是系统所面 临的关键技术[ ，其中技术上尤以下面4个问题 O O O O O O O O O O ∞∞ ∞如 如加 ≥ ＼瓣谗 维普资讯 http://www.cqvip.com 

本文共6页，欲获取全文，请点击链接http://www.cqvip.com/QK/84097A/200802/27646779.html，并在打开的页面中点击文章题 目下面的“下载全文”按钮下载全文，您也可以登录维普官网（http://www.cqvip.com）搜索更多相关论文。