光伏發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀和展望

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1、2013中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)年會(huì)電力發(fā)展與生態(tài)文明光伏發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀和展望王斯成國(guó)家發(fā)改委能源所2013年11月21日四川成都什么是太陽(yáng)能光伏發(fā)電？1光伏發(fā)電是先進(jìn)的固態(tài)發(fā)電技術(shù)1954年美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室2太陽(yáng)能光伏發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)1.一次能源發(fā)電中唯一的固態(tài)發(fā)電技術(shù)，沒(méi)有機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部件；2.壽命長(zhǎng)：20-50年（工作25年，效率下降20%）；3.零排放：無(wú)燃料消耗，無(wú)噪聲，無(wú)污染；4.發(fā)電不用水（高倍聚光電池也如此）：可以在荒漠地區(qū)建設(shè)；5.運(yùn)行可靠：無(wú)機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部件，使用安全，可靠性高；6.太陽(yáng)能資源永不枯竭（至少50億年）：各地區(qū)差異不大，分布式電站；7.生產(chǎn)資料豐富：硅材料儲(chǔ)量豐富

2、，為地殼上除氧之外的豐度排列第二，達(dá)到26%之多；8.不單獨(dú)占地：可以安裝到建筑上（BIPV）；9.與峰值負(fù)荷重疊，起到削峰作用，屬于“黃金電力”；10.規(guī)模大小皆宜：10W-100GW，可以“搭積木”式建設(shè)和安裝；11.安裝、運(yùn)行非常簡(jiǎn)單：建設(shè)周期短，安裝成本低，可以無(wú)人值守；12.能量回收期短：0.8-3.0年；能量增值效應(yīng)明顯：8-30倍13.規(guī)律性強(qiáng)，可預(yù)測(cè)：調(diào)度比風(fēng)力發(fā)電容易；14.降價(jià)潛力大：系統(tǒng)造價(jià)：→1$/Wp，發(fā)電成本：6￠/Kwh為什么要發(fā)展光伏發(fā)電？3中國(guó)當(dāng)前面臨嚴(yán)重的能源供給和溫室氣體排放的雙重壓力化石燃料帶來(lái)嚴(yán)重污染北京的霧霾能源和環(huán)境的嚴(yán)重形勢(shì)

3、1、中國(guó)從2012年起成為世界第一大能源消費(fèi)國(guó)；2、從2007年始成為溫室氣體排放世界第一大國(guó)；3、世界最大的電力裝機(jī)和電力消費(fèi)國(guó)；4、世界最大的煤炭進(jìn)口國(guó)；5、石油的對(duì)外依存度高達(dá)60%；6、中國(guó)常規(guī)能源儲(chǔ)采比不到世界平均值的50%；7、面臨嚴(yán)重的能源短缺和環(huán)境污染。PMPollution,IssuedbyDB：Sep.,20102.5北京市降落不見(jiàn)天日ChinaistheworstplaceinPM2.5pollution4中國(guó)常規(guī)能源資源遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界平均水平?。。?20再過(guò)30年，中國(guó)將100無(wú)煤可挖，無(wú)油可采，無(wú)氣可開(kāi)！80世界平均中國(guó)必須在今后60中國(guó)20-30

4、年內(nèi)完成能儲(chǔ)采比（年）40源轉(zhuǎn)型，發(fā)展光伏20發(fā)電等可再生能源是中國(guó)能源和環(huán)境0可持續(xù)發(fā)展的唯一煤石油天然氣鈾資源能源資源出路！能源資源煤石油天然氣鈾資源世界平均儲(chǔ)采比（年）11254.263.6100中國(guó)能源儲(chǔ)采比（年）339.929.850%29.4618.2746.8650.00資料來(lái)源：BP世界能源統(tǒng)計(jì)2012光伏發(fā)電的技術(shù)進(jìn)展5商品化的太陽(yáng)電池組件和效率商業(yè)化晶體硅光伏組件的全面積效率已經(jīng)達(dá)到20%6薄膜太陽(yáng)電池CdTe太陽(yáng)電池最高效率：16.9%商業(yè)化：9-11%非晶硅薄膜太陽(yáng)電池，最高效率：12.8%（穩(wěn)定）商業(yè)化：6-8%CIGS薄膜太陽(yáng)電池，最高效率19

5、.9%，商業(yè)化12%。下一代薄膜太陽(yáng)電池各類(lèi)薄膜電池（a-Si,CIGS,有機(jī)薄膜等）7Amonix’s高倍聚光太陽(yáng)電池PlasticFresnel發(fā)電系統(tǒng)：同樣功率僅使用LensAmonixHigh-常規(guī)電池1/250的材料=低成ConcentrationSolarCell本高倍聚光太陽(yáng)電池η=42.7%8為250戶居民提供電力和熱水的CPV系統(tǒng)低倍聚光太陽(yáng)電池（2-20倍）9國(guó)際太陽(yáng)電池實(shí)驗(yàn)室效率數(shù)據(jù)來(lái)源：NREL102012年9月第27屆歐洲光伏年會(huì)（EUPVSEC），大會(huì)報(bào)告新的理論表明，光伏電池技術(shù)突破還有很大潛力，如將光捕捉和電荷分離分別采用不同的結(jié)構(gòu)和材料、

6、理解光子帶隙不同于電子帶隙、從光子熱動(dòng)力學(xué)突破熱載流子極限（Shockley-Queisserlimit）,1微米厚的電池效率可以達(dá)到30%以上、從光合作用原理改進(jìn)光吸收、微線矩陣電池、全光譜吸收電池、等離子體納米球電池、量子阱電池、印刷電池等，這些新技術(shù)都將使光伏電池的效率大大提高，材料大大減少，最高效率甚至可以達(dá)到95%！11英國(guó)南開(kāi)普敦大學(xué)T.Markvart教授的大會(huì)報(bào)告1微米厚的電池，效率可以高達(dá)30.7%！12美國(guó)加州理工大學(xué)H.A.Atwater教授的大會(huì)報(bào)告當(dāng)前光伏電池的最高效率43.5%13先進(jìn)的微線矩陣電池就像一張橡皮像集成電路一樣的全光譜吸收多結(jié)電池

7、以及轉(zhuǎn)移印刷技術(shù)實(shí)現(xiàn)的多結(jié)薄膜電池14全光譜吸收電池的設(shè)計(jì)和95%超高效率的預(yù)期。2012年9月第27屆歐洲光伏年會(huì)（EUPVSEC），大會(huì)報(bào)告假如新的理論變成真實(shí)的產(chǎn)品---幾微米厚的電池，效率高達(dá)95%，那么任何奇跡都會(huì)發(fā)生！商業(yè)化的太陽(yáng)能汽車(chē)、太陽(yáng)能飛機(jī)、太陽(yáng)能游艇都將成為現(xiàn)實(shí)。15光伏發(fā)電的應(yīng)用中國(guó)光伏市場(chǎng)分類(lèi)16農(nóng)村電氣化太陽(yáng)能戶用電源17光伏村落電站太陽(yáng)能水泵光伏水泵功率揚(yáng)程流速（Wp）（m)（m3/h）北京自來(lái)水200020-5020-100價(jià)格：100010-5020-504元/m350010~2010~20光