100個為什麼讓你了解分布式光伏發電

 　　第一篇原理及意義篇

　　1、什麼是光伏發電？什麼是分布式光伏發電？

　　光伏發電是指利用太陽能輻射直接轉變成電能的發電方式，光伏發電是當今太陽能發電的主流，所以，現在人們常說的太陽能發電就是光伏發電。

　　光伏分布式發電是一種新型的、具有廣闊發展前景的發電和能源綜合利用方式，它倡導就近發電，就近併網，就近轉換，就近使用的原則，不僅能夠有效提高同等規模光伏電站的發電量，同時還有效解決了電力在升壓及長途運輸中的損耗問題。

　　然而分布式發電對如何最大化太陽能發電量、如何保證電網安全也提出了嚴格要求，這一過程光伏逆變器的功能性和穩定性也顯得異常關鍵。分布式發電遵循因地制宜、清潔高效、分散布局、就近利用的原則，充分利用當地的太陽能資源，替代和減少化石能源消費。

　　分布式發電併網方式可以「自發自用，餘電上網」，也可「統購統銷」(全額出售給電網)。

　　2、您知道光伏發電的歷史起源嗎？

　　1839年，19歲的法國貝克勒爾做物理實驗時，發現在導電液中的兩種金屬電極用光照射時電流會加強，從而發現了「光生伏打效應」。1930年，郞格首次提出用「光伏效應」製造太陽能電池，使太陽能變成電能。

　　1932年奧杜博特和斯託拉製成第一塊「硫化鎘」太陽能電池。

　　1941年奧杜在矽上發現光伏效應。

　　1954年5月美國貝爾實驗室恰賓、富勒和皮爾鬆開發出效率為6%的單晶矽太陽能電池，這是世界上第一個有實用價值的太陽能電池，同年威克首次發現了砷化鎳有光伏效應，並在玻璃上沉積硫化鎳薄膜，製成了太陽能電池，太陽光轉化為電能的實用光伏發電技術由此誕生並發展起來。

　　2014年初我省金寨縣為落實省委政府精準扶貧新要求，實施產業扶貧「到村、到戶、到人、到產業」，在全省率先開展了光伏發電扶貧項目。

　　3、光伏電池是怎麼發電的？

　　光伏電池是一種具有光、電轉換特性的半導體器件，它直接將太陽輻射能轉換成直流電，是光伏發電的最基本單元，光伏電池特有的電特性是藉助與在晶體矽中摻入某些元素(例如磷或硼等)，從而在材料的分子電荷裡造成永久的不平衡，形成具有特殊電性能的半導體材料，在陽光照射下具有特殊電性能的半導體內可以產生自由電荷，這些自由電荷定向移動並積累，從而在其兩端閉合時便產生電能，這種現象被稱為「光生伏打效應」簡稱光伏效應。

　　太陽能發電原理圖

　　4、光伏發電系統由哪些部件構成？

　　光伏發電系統由光伏方陣(光伏方陣由光伏組件串並聯而成)、控制器、蓄電池組、直流/交流逆變器等部分組成.光伏發電系統的核心部件是光伏組件，而光伏組件又是由光伏電池串、並聯並封裝而成，它將太陽的光能直接轉化為電能，光伏組件產生的電為直流電，我們可以利用也可以用逆變器將其轉換成為交流電加以利用，從另一個角度來看對於光伏系統產生的電能可以即發即用，也可以用蓄電池等儲能裝置將電能存放起來，根據需要隨時釋放出來使用。

　　5、為什麼說光伏電力是綠色低碳能源？

　　光伏發電具有顯著的能源、環保和經濟效益，是最優質的綠色能源之一，在我國平均日照條件下安裝1千瓦光伏發電系統，1年可發出1200度電，可減少煤炭(標準煤)使用量約400千克，減少二氧化碳排放約1噸，根據世界自然基金會(WWF)研究結果：從減少二氧化碳效果而言，安裝1平米光伏發電系統相當於植樹造林100平米，目前發展光伏發電等可再生能源是根本上解決霧霾、酸雨等環境問題的有效手段之一。

　　6、如何看待有報導說「生產光伏電池組件時消耗大量能源」的消息？

　　光伏電池在其生產過程中確實要消耗一定的能量，特別是工業矽提純、高純多晶矽生產、單晶矽棒和多晶矽錠生產三個環節的能耗高，但是光伏電池在20年的使用壽命期內能夠不斷產生能量。據測算在我國平均日照條件下，光伏發電系統全壽命期內能量回報超過其能源消耗的15倍以上。

　　在北京以最佳傾斜角安裝的1千瓦屋頂光伏併網系統的能量回收期為1.5-2年，遠低於光伏系統的使用壽命期。也就是說該光伏系統前1.5-2年發出的電量是用來抵消其生產等過程消耗的能量，1.5-2年之後發出的能量都是純產出，所以應該從全生命周期角度評定光伏電池的能耗。

　　7、如何看待有報導說「生產光伏電池組件會產生大量汙染」的消息？

　　光伏電池組件生產包括多晶矽、矽錠矽片、光伏電池組和光伏組件幾個產業鏈環節，相關汙染的報導主要是指光伏組件的原材料、高純多晶矽生產中產生的副產物，高純多晶矽生產主要是使用改良西門子法，該法將冶金級矽轉化成三氯氦矽，在加氫氣還原成太陽能級多晶矽，另外會形成副產物氯化矽，四氯化矽遇潮溼空氣即分解成矽酸和氯化氫，如果處理不當會產生汙染問題，但是目前我國多晶矽生產企業採用的改良西門子法已可做到閉環生產，將副產物四氯化矽和尾氣回收利用，實現清潔生產。

　　2010年12月國家發布了《多晶矽行業準入條件》，規定還原尾氣中四氯化矽、氯氣回收利用率不低於98.5%、99%，因此成熟的改良西門子法生產技術，完全滿足環保要求，不會產生環境汙染問題。

　　8、我們有多少太陽光可利用？它能夠成為未來主導能源嗎？

　　地球表面接受的太陽能輻射能夠滿足全球能源需求的1萬倍，地表面每平方米平均每年接收到的輻射隨地域不同大約在1000-2000KWH之間，國際能源署數據顯示，在全球4%的沙漠上安裝太陽能光伏系統就足以滿足全球能源需求。太陽能光伏享有廣闊的發展空間，其潛力十分巨大。