初中物理能源与可持续发展>>教学参考 太阳能与中国光伏产业

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资料 太阳能与中国光伏产业
浙江省嘉兴市秀洲区高照中学　夏兵
20世纪70年代能源危机爆发和战争等因素，使得许多工业发达国家，加强了对太阳能及其他可再生能源技术发展的支持，世界上再次兴起了开发利用太阳能热潮。自从1954年美国贝尔实验室的“恰宾”和“皮尔松”等研制出了世界上第一个多晶硅太阳能电池，到1969年世界上第一座太阳能发电站在法国建成，标志着太阳能利用进入一个崭新的阶段。



一、太阳能电池发电原理



太阳电池是对光有响应并能将光能转换成电力的器件，光伏发电利用太阳光短波部分激发电子跃迁产生电势并直接输出产生电流的过程，如图所示。

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二、利用太阳能的优势

不论是海洋、陆地、高山、平原、沙漠以及太空等，都有光辐射能，这为光伏发电有力条件。据测算太阳辐射能到达地球上的太阳能辐射能大约（1.7×1012kW）就相当于，当今全球一年内消耗总量3.5万倍。此外太阳能发电有：无能耗、无机械磨损、无有毒物质的排放等优势。如图为德国普通住宅屋顶太阳能装置。

三、目前发展概况

太阳能光伏发电技术利用主要集中欧洲，占世界安装总量的81% ，德国在2003年达到7.4GW 占世界安装总量的44.4% 是目前全球最大的太阳能发电市场。在2001～2008年期间全球光伏发电进入快速发展时期，新增容量年均增速达复合增长率为50.2%。

四、我国在这方面的成就

受太阳能发电需要的猛烈增长需要，我国在2007年一跃成为世界第一大太阳电池生产大国。掀起了光伏企业生产、研发的热潮，带动了我国光伏产业的发展。像施耐德电气就率先研发出对高海拔电站的建设有着关键作用设备。

鉴于，光伏发电成本仍远高于常规电力，造成了我国光伏产业的没有得到长足的发展。例如，一座别墅屋顶上装上一个每年可以发电3000度的"太阳能发电厂"，要花费15万～20万元。

中国有荒漠面积108万平方千米，1平方千米面积可安装100兆瓦光伏阵列，每年可发电1.5亿度；如果开发利用1%的荒漠，就可以发出相当于中国2003年全年的耗电量。可见，太阳能产业在我国具有广阔的发展前景。