我國地域廣闊，太陽能資源十分豐富，是未來可以信賴的能源。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，太陽能光伏發(fā)電廠家技術(shù)已趨于成熟。太陽能發(fā)電的規(guī)模迅速發(fā)展，發(fā)電量持續(xù)增長，已經(jīng)成為全球重要的清潔電力能源。
1．我國太陽能資源豐富
我國太陽能資源豐富，達(dá)到我國陸地表面的太陽輻射的功率約為 1.68×103 TW，水平面平均輻照度 175 W/m2，高于全球平均水平。而且，太陽輻射資源分布廣泛，總體呈“西部高原大于中東部丘陵和平原、西部干燥區(qū)大于東部濕潤區(qū)”的分布特點(diǎn)。根據(jù)年太陽總輻射量可劃分為最豐富、很豐富、豐富和一般 4 個(gè)等級(jí)。
中國太陽能資源的總量等級(jí)劃分及相應(yīng)區(qū)域
2018 年，我國陸地表面平均年水平面總輻照量約為1486.5 k Wh/m2，固定式光伏發(fā)電年最佳斜面總輻照量約為 1 726.9 k Wh/m2。
我國絕大多數(shù)地區(qū)均屬于適宜太陽能利用的地區(qū)，其中太陽能很豐富區(qū)大約占國土面積的 2/3。
2．我國太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)領(lǐng)跑世界
近10 年來，全球太陽能光伏發(fā)電呈現(xiàn)出強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭，太陽電池裝機(jī)容量連續(xù)多年保持了30% 以上的增長率。我國光伏發(fā)電相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展在世界上尤其突出，產(chǎn)業(yè)規(guī)模多年保持世界第一，2017 年我國光伏發(fā)電量大體占全球光伏發(fā)電量的 1/4。
全球2006-2017年光伏發(fā)電裝機(jī)容量
中國及全球2012-2017年太陽能發(fā)電量
2018 年全年，中國新增太陽能光伏裝機(jī)容量為 43GW；截至 2018 年底，我國累計(jì)光伏裝機(jī)量已超過 170 GW。即使在海外“雙反”以及國內(nèi)支持政策調(diào)整的不利情況下，2018 年我國光伏制造業(yè)仍取得較大發(fā)展：多晶硅產(chǎn)量達(dá)到 25 萬噸，同比增長 3.3%；硅片產(chǎn)量達(dá)到 109.2 GW，同比增長 19.1%；電池片產(chǎn)量達(dá)到 87.2 GW，同比增長 21.1%；組件產(chǎn)量達(dá)到 85.7 GW，同比增長 14.3%。
2018 年全年我國光伏電池組件出口 41 GW，同比增長 30%，光伏產(chǎn)品出口額達(dá)到161.1 億美元，為 20 多個(gè)國家實(shí)現(xiàn)光伏平價(jià)上網(wǎng)提供支撐，這為全球應(yīng)對(duì)氣候變化作出了重要貢獻(xiàn)。
3．技術(shù)進(jìn)步是推動(dòng)太陽能光伏發(fā)電發(fā)展的根本動(dòng)力
整個(gè)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈包括硅料、鑄錠 (拉棒) 、切片、電池片、電池組件、應(yīng)用系統(tǒng)等6個(gè)環(huán)節(jié)。上游為硅料、硅片環(huán)節(jié)；中游為電池片、電池組件環(huán)節(jié)；下游為應(yīng)用系統(tǒng)環(huán)節(jié)。
我國已經(jīng)形成了硅材料、硅片、電池、組件為核心的晶體硅太陽能電池產(chǎn)業(yè)化技術(shù)體系，掌握了效率 20% 以上的背鈍化電池、選擇性發(fā)射極電池、全背結(jié)電池、金屬穿孔卷繞（MWT）電池等高效晶體硅太陽能電池制備及工藝技術(shù)。批量化單晶硅電池效率超過了22%，實(shí)驗(yàn)室最高效率達(dá)到了24.1%。批量生產(chǎn)多晶硅電池效率18.5%，多晶硅電池實(shí)驗(yàn)室效率達(dá)到 21.25%，創(chuàng)造了多晶硅太陽能電池效率的世界紀(jì)錄。通過并購和國際合作使得我國硅基、Cd Te、CIGS 等薄膜電池的研究和技術(shù)水平快速提升。
目前我國逆變器等平衡部件技術(shù)水平與國際接軌，系統(tǒng)集成智能化技術(shù)仍有待提升。面向光伏發(fā)電規(guī)模化利用，我國光伏系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)取得多項(xiàng)重大突破：掌握了100MW 級(jí)并網(wǎng)光伏電站設(shè)計(jì)集成技術(shù)，掌握了MW 級(jí)光伏與建筑結(jié)合系統(tǒng)設(shè)計(jì)集成技術(shù)，掌握了10-100 MW 級(jí)水/光/柴/儲(chǔ)多能互補(bǔ)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)集成技術(shù)并開展了示范。
4.光伏發(fā)電即將進(jìn)入平價(jià)上網(wǎng)時(shí)代
近 10 年來，在技術(shù)進(jìn)步和市場(chǎng)規(guī)模化發(fā)展的雙重推動(dòng)下，全球太陽能光伏發(fā)電的成本快速下降，導(dǎo)致全球光伏發(fā)電最低電價(jià)不斷下降。過去 10 年，我國太陽能光伏電池組件和發(fā)電系統(tǒng)的成本均下降了90%，即成本只有原來的 1/10。
近10年來，不管是國際還是國內(nèi)，太陽能光伏發(fā)電技術(shù)都取得了飛躍發(fā)展，但太陽能要真正成為全社會(huì)可以依賴的重要能源還有相當(dāng)長的路程。太陽能電池技術(shù)及系統(tǒng)設(shè)備將沿著高能效、低成本、長壽命、智能化的技術(shù)方向發(fā)展。國家研發(fā)重點(diǎn)計(jì)劃應(yīng)持續(xù)支持高效率晶體硅太陽能電池、薄膜電池產(chǎn)業(yè)化技術(shù)研發(fā)，新型太陽能電池關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)化研發(fā)；支持光伏系統(tǒng)及平衡部件技術(shù)創(chuàng)新和水平提升；大力推動(dòng)面向全行業(yè)的公共研究測(cè)試平臺(tái)建設(shè)。
除了具有資源豐富、清潔、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)外，也都具有能量密度較低以及具有一定的間歇性和波動(dòng)性等缺點(diǎn)。多能互補(bǔ)技術(shù)、儲(chǔ)能技術(shù)、智能電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展也有助于克服太陽能間歇性和波動(dòng)性的缺點(diǎn)，促進(jìn)太陽能發(fā)電技術(shù)的發(fā)展與大規(guī)模應(yīng)用。
文章來源:長江能源YangtzeEnergy 微信公眾號(hào)
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