第一章光伏发电系统概述讲述.pptx

第一章 光伏发电系统概述 光伏发电系统 特点 构成 原理 1.1 光伏发电技术的发展历程 1893年 法国科学家贝克勒尔发现“光生伏打效应”，即“光伏效应”。 1876年 亚当斯等在金属和硒片上发现固态光伏效应。 1883年 制成第一个“硒光电池”，用作敏感器件。 1930年 肖特基提出Cu2O势垒的“光伏效应”理论。同年，朗格首次提 出用“光伏效应”制造“太阳电池”，使太阳能变成电能。 1931年 布鲁诺将铜化合物和硒银电极浸入电解液，在阳光下启动了一个电动机。 1932年 奥杜博特和斯托拉制成第一块“硫化镉”太阳电池。 1941年 奥尔在硅上发现光伏效应。 1954年 恰宾和皮尔松在美国贝尔实验室，首次制成了实用的单晶太阳电池，效率为6%。同年，韦克尔首次发现了砷化镓有光伏效应，并在玻璃上沉积硫化镉薄膜，制成了第一块薄膜太阳电池。 1.1 光伏发电技术的发展历程 1955年 吉尼和罗非斯基进行材料的光电转换效率优化设计。同年，第一个光电航标灯问世。美国RCA研究砷化镓太阳电池。 1957年 硅太阳电池效率达8%。 1958年 太阳电池首次在空间应用，装备美国先锋1号卫星电源。 1959年 第一个多晶硅太阳电池问世，效率达5%。 1960年 硅太阳电池首次实现并网运行。 1.1 光伏发电技术的发展历程 1.1 光伏发电技术的发展历程 20世纪70年代后，随着现代工业的发展，全球能源危机和大气污染问题日益突出。传统的燃料能源正在一天天减少，对环境造成的危害日益突出，同时全球约有20亿人得不到正常的能源供应。这时，全世界都把目光投向了可再生能源，希望可再生能源能够改变人类的能源结构，维持长远的可持续发展。太阳能以其独有的优势而成为人们重视的焦点。丰富的太阳辐射能是取之不尽、用之不竭、无污染、廉价、人类能够自由利用的重要能源。??? 1.1 光伏发电技术的发展历程 20世纪80年代，太阳能电池的种类不断增多、应用范围日益广阔、市场规模也逐步扩大。?20世纪90年代，光伏发电技术快速发展。2006年，世界上已经建成10多座兆瓦级光伏发电站。美国是最早制订光伏发电发展规划的国家，1997年又提出“百万屋顶”计划。日本于1992年就启动了新阳光计划，2003年日本光伏组件生产占世界的50％，世界前十大厂商有4家在日本。德国新的可再生能源法规定了光伏发电上网电价，大大推动了光伏发电市场和产业发展，使德国成为继日本之后世界光伏发电发展最快的国家。瑞士、法国、意大利、西班牙、芬兰等国，也纷纷制订光伏发电发展计划，并投巨资进行技术开发和加速工业化进程。???? 1.1 光伏发电技术的发展历程 ?20世纪90年代后期，光伏发电发展更加迅速，1990～2005年世界光伏组件年平均增长率约为15％，1999年光伏组件生产达到200mw。商品化太阳能电池效率从10％～13％提高到13％～15％，生产规模从1～5mw／a发展到5～25mw／a，并正在向50mw／a甚至100mw／a扩大；光伏组件的生产成本降到每瓦2.5美元以下。 1.2 光伏发电系统分类 光伏发电系统根据其使用的场所不同，可以分为空间应用（卫星、航天器、空间站）和地面应用。 1.2 光伏发电系统分类 离网型 并网型 光伏发电系统 光伏发电系统将光伏电池通过串并联组成光伏电池阵列，输出的直流电能通过功率变化装置给负荷供电或者接入电网。 1.2 光伏发电系统分类 离网型光伏发电系统配置示意图 1.2 光伏发电系统分类 并网型光伏发电系统配置图 1.3 全球光伏发电现状及分析 从1998年起，世界光伏发电市场出现了供不应求的局面，年装机量逐年增长。 全球光伏发电年装机量 全球光伏发电装机分析 光伏发电产业的发展离不开政策的支持。从近些年各国经经验来看，当一个国家采取补贴政策是，该国的光伏发电产业就迎来投资热潮。优惠的政府补贴和上网电价极大激发了投资者的积极性，光伏产业在几十年时间里得以飞速发展。 德国 强制上网电价补贴 美国 光伏投资税减免、新能源投资 日本 阳光屋顶计划、 新能源法（补贴法） 国内光伏产业发展现状 中国光伏产业起步于1970年代，1990年代进入稳步增长期，2005年进入快速增长阶段。之后的几年，中国光伏产业平均年增长率维持在40%以上，成为全球最大的光伏产品生产国，已经占据了全球约 50%的市场份额。2009 年全国多晶硅产量已达20357吨；太阳能电池达3460MW，是2005年产量的25倍；太阳能电池产能突破3200MW，光伏组件产量为2500MW，均占全球产量的1/3左右。 1.4 光伏发电现状及趋势分析 我国于2013年10月1日实施了对纳税人销售自产的利用太阳