什么是光伏？

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光伏，一般指光伏發電系統，是利用半導體材料的光伏效應，將太陽輻射能轉化為電能的一種發電系統。光伏發電系統的能量來源于取之不盡、用之不竭的太陽能，是一種清潔、安全和可再生的能源。光伏發電過程不污染環境，不破壞生態。

海因里希?赫茲于1887年首次發現光電效應，阿爾伯特?愛因斯坦在1905年解釋了這一現象。光伏(PV)系統正是利用半導體材料的光電效應，直接將光轉換為電能。半導體的成分和光伏設備接收的有效太陽輻射的強度和波長都會影響光伏設備的發電量(赫茲，1887；愛因斯坦，1905)。1954年，貝爾實驗室的3位研究人員研制出首個實用的“太陽能電池”。該電池可將6％的入射太陽能轉換為電能(Pedin，2004)。隨著研發不斷取得進展，光伏裝置的轉換效率也隨之提高。

光伏發電系統分為獨立光伏發電系統、并網光伏發電系統和分布式光伏發電系統。

第一，獨立光伏發電也被稱為離網光伏發電。它主要由太陽能電池組件、控制器和電池組成。為交流負載供電，還需要配置交流逆變器。獨立光伏電站包括遠程村供電系統、太陽能家用電源系統、通信信號電源、陰極保護、太陽能路燈等獨立光伏發電系統。

第二， 并網光伏發電系統是太陽能組件產生的DC,并網逆變器轉換成符合時電電網要求的AC,直接連接到公共電網。可分為帶電池和無電池的并網發電系統。帶電池的并網發電系統可調度，可根據需要合并或退出電網，也具有備用電源功能。當電網因故停電時，可緊急供電。帶電池的光伏并網發電系統通常安裝在住宅建筑中；無電池的并網發電系統無可調度和備用電源功能，通常安裝在大型系統上。并網光伏發電擁有集中的大型并網光伏發電站，一般為電站。其主要特點是將發電能直接輸送到電網，由電網統一配送給用戶供電。但該電站投資大，建設周期長，占地面積大，發展不大。分散的小型并網光伏，特別是光伏建筑的綜合光伏發電，是并網光伏發電的主流，具有投資少、建設快、占地面積小、政策支持大等優點。

第三， 分布式光伏發電系統，又稱分散發電或分布式能源供應，是指在用戶現場或附近配置小型光伏發電供應系統，以滿足特定用戶的需求，支持現有配電網的經濟運行，或同時滿足這兩個要求。分布式光伏電站通常是指利用分散資源安裝規模小、布置在用戶附近的光伏發電系統，一般接入低于35kV或低壓的電網。分布式光伏電站包括屋頂電站、光伏建筑一體化、農業光互補、漁業光互補等。與我們的普通居民有關的主要是家庭分布式光伏電站，安裝容量小、工藝簡單、收入穩定，也是補貼相對較高的分布式光伏發電系統。居民光伏系統一般根據屋頂面積設計光伏發電系統，安裝容量3-10kW，投資3-10萬元左右。

為什么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于植樹造林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。

光伏除了傳統思維中的太陽能電廠和分布式屋頂光伏，還可以應用于多種多樣的場景，比如建筑、農業、漁業、公共設施、景觀建設等。這些復合和跨界模式一方面使得光伏建設項目在清潔發電的同時能夠兼顧經濟發展和生態保護；另一方面，這種對空間高效集約利用的模式有助于新能源開發項目獲得建設所需的土地資源。

根據 IEA《Renewables 2022 Analysis and forecast to 2027》預測，到2025年，可再生能源將成為全球最大的電力來源，2022-2027年期間可再生能源裝機增加2400 GW (年均480 GW)，到2025年可再生能源發電量將超過煤炭；2022-2027年，全球光伏新增裝機1500 GW (年均300 GW)，其中分布式年均新增170 GW。2024年，全球光伏累計裝機量將超過水電；2026年，全球光伏累計裝機量將超過天然氣；2027年，全球光伏累計裝機量將超過煤炭，成為全球最大電力形式。

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