自2013年起,光伏發(fā)電連續(xù)3年新增裝機容量超過1000萬千瓦;截至2015年底,光伏發(fā)電累計裝機容量達到約4300萬千瓦,超過德國成為全球。此外,光伏產業(yè)正發(fā)力“走出去”。國家能源局數(shù)據(jù)顯示,2015年光伏電池及組件出口量達到2500萬千瓦以上,出口額達到144億美元。
光伏發(fā)電的主要原理是半導體的光電效應。光子照射到金屬上時,它的能量可以被金屬中某個電子全部吸收,電子吸收的能量足夠大,能克服金屬原子內部的庫侖力做功,離開金屬表面逃逸出來,成為光電子。硅原子有4個外層電子,如果在純硅中摻入有5個外層電子的原子如磷原子,就成為N型半導體;若在純硅中摻入有3個外層電子的原子如硼原子,形成P型半導體。當P型和N型結合在一起時,接觸面就會形成電勢差,成為太陽能電池。當太陽光照射到P-N結后,電流便從P型一邊流向N型一邊,形成電流。
與常用的火力發(fā)電系統(tǒng)相比,光伏發(fā)電的優(yōu)點主要體現(xiàn)于: ①無枯竭危險; ②安全可靠,無噪聲,排放外,干凈(); ③不受資源分布地域的限制,可利用建筑屋面的優(yōu)勢;例如,無電地區(qū),以及地形復雜地區(qū); ④無需消耗燃料和架設輸電線路即可就地發(fā)電供電; ⑤能源質量高; ⑥使用者從感情上容易接受; ⑦建設周期短,獲取能源花費的時間短。
并網光伏發(fā)電就是太陽能組件產生的直流電經過并網逆變器轉換成符合市電電網要求的交流電之后直接接入公共電網??梢苑譃閹铍姵氐暮筒粠铍姵氐牟⒕W發(fā)電系統(tǒng)。
帶有蓄電池的并網發(fā)電系統(tǒng)具有可調度性,可以根據(jù)需要并入或退出電網,還具有備用電源的功能,當電網因故停電時可緊急供電。帶有蓄電池的光伏并網發(fā)電系統(tǒng)常常安裝在居民建筑;不帶蓄電池的并網發(fā)電系統(tǒng)不具備可調度性和備用電源的功能,一般安裝在較大型的系統(tǒng)上。
分布式光伏發(fā)電系統(tǒng),又稱分散式發(fā)電或分布式供能,是指在用戶現(xiàn)場或靠近用電現(xiàn)場配置較小的光伏發(fā)電供電系統(tǒng),以滿足特定用戶的需求,支持現(xiàn)存配電網的經濟運行,或者同時滿足這兩個方面的要求。