太阳能光伏发电应用技术-第1章

太阳能光伏发电应用技术第1章绪论1第1章绪论1.1开发利用太阳能的重要意义

1.2太阳能发电的特点1.3近年来世界光伏产业的发展状况1.4中国光伏产业的发展主要内容21.1开发利用太阳能的重要意义

1.1.1化石燃料面临逐渐枯竭全球化石能源储采比（截止2020年底）化石燃料蕴藏量有限，能源消费不断增长全球一次能源消费结构预测（单位：×1015Btu）31.1开发利用太阳能的重要意义

1.1.1化石燃料面临逐渐枯竭2021年，全球一次能源需求涨幅5.8%，创史上最大增幅，其增量主要由可再生能源贡献。能源结构逐步从以煤炭为主转向以更低碳能源为主，可再生能源发电量增加了近17%。2021年全球一次能源消费占比全球一次能源消费量2020年，601.5×1015Btu2025年，将增加到667.5×1015Btu2050年，将达到886.3×1015Btu，增幅近50%2020~2050年，平均年增长率1.3%。到2050年，全球化石能源所占份额仍高于3/4。41.1开发利用太阳能的重要意义

1.1.2生态环境重视程度增加气候变暖冰山融化海平面上升沙漠化扩大自然灾害频发极端天气“常态化”减少温室气体排放，治理大气环境，防止污染刻不容缓世界2010—2050年不同种类燃料产生的CO2排放量（单位：Gt）51.1开发利用太阳能的重要意义

1.1.2生态环境重视程度增加2021年全球CO2排放量前十名国家占比电力及供热行业CO2排放增量最多，占全球增量的46%。所有增加的化石燃料的使用量，用以帮助满足电力需求的增长。

大力推广光伏发电对减少大气污染，防止全球气候变化，具有突出的贡献。减少发电排放的CO2十分重要61.1开发利用太阳能的重要意义

1.1.3常规电网的局限性尽管当前全球能源普及率已达到90%，但仍有7.33亿人生活在无电地区；IEA预计到2030年全球仍然还有大约6.6亿多人口用不上电。无电人口的75%生活在撒哈拉以南非洲，84%生活在农村地区；经济不发达、居住分散、交通不便，很难通过延伸常规电网的方法来解决用电问题；无电地区往往太阳能资源丰富，利用太阳能发电是理想的选择；随着光伏和电化学储能成本持续快速下降，更加分散的小型分布式供电成为可能；对于偏远地区的供电，光伏发电作为有效的补充能源将会大有用武之地。71.2太阳能发电的特点1.2.1太阳能发电的优点取之不尽，用之不竭随处可得运行成本低不易损坏自然灾害频发无污染建设周期短太阳能与化石能源的比较示意图81.2太阳能发电的特点1.2.2太阳能发电的缺点地面应用时有间歇性和随机性

发电量与气候条件有关，在晚上或阴雨天就不能或很少发电。如要随时为负载供电，需要配备储能设备。能量密度较低

在标准条件下，地面上接收到的太阳辐射强度为1000W/m2。大规模使用时，需要占用较大面积。91.2太阳能发电的特点1.2.3太阳能发电的类型（1）太阳能热发电

（CSP）

（2）太阳能光伏发电（PV)太阳能槽式热发电太阳能塔式热发电太阳能碟式热发电101.3近年来世界光伏产业的发展状况1.3.1太阳电池的生产2021各国及地区太阳电池、光伏组件产量市场份额太阳电池产量领先国家1999年之前：美国1999-2007年：日本2007年之后：

中国111.3近年来世界光伏产业的发展状况1.3.1太阳电池的生产2011—2021年不同类型光伏组件市场份额（IEAPVPS成员国）2021年电池组件产量占比晶硅电池组件

占约96.6%薄膜电池组件占约3.4%121.3近年来世界光伏产业的发展状况1.3.2光伏应用市场2005—2021年全球累计光伏装机量1990年德国率先提出了“一千个太阳能屋顶计划”1999年1月德国开始实施“十万屋顶计划”德国的光伏市场起初阶段遥遥领先于其他国家131.3近年来世界光伏产业的发展状况1.3.2光伏应用市场各区域和国家光伏渗透率占比光伏渗透率上，中国略低于世界平均水平，相对于前几位还有较大的差距。我国用电规模较大，若达到澳大利亚的渗透率水平，我国的累计光伏装机量需增加2倍。141.4中国光伏产业的发展1.4.1中国光伏发电历程010203040506（2004—2008年）快速发展期我国成为世界最大的太阳能光伏产品制造基地，电池制造、组件封装、切片技术居世界先进水平（2008—2009年）行业调整期中国的光伏制造业面临着国际市场需求减少的困境，受到重挫（2009—2010年）逆势爆发增长期我国出台了应对金融危机的一揽子政策，光伏产业成为战略性新兴产业，催生了新一轮光伏产业投资热潮（2011—2013年）剧烈调整期光伏制造业陷入阶段性产能过剩，产品价格大幅下滑，贸易保护主义兴起，我国光伏制造业再次经历挫折（2014—2018年）逐渐回暖期中国及全球主要的光伏市场装机容量持续快速健康增长（2019年至今）产业加速升级期随着光伏发展市场化程度提高，此次新政的发布将优化光伏产能建设，淘汰落后产能，加快产业升级151.4中国光伏产业的发展1.4.2中国光伏产业现状

我国光伏行业于2005年前后受欧洲市场需求拉动起步，十几年来实现了从无到有、从弱到强的跨越式大发展，建立了完整的市场环境和配套环境，已经成为我国为数不多、可以同步参与国际竞争并达到国际领先水平的战略性新兴产业，也成为我国产业经济发展的一张崭新名片和推动我国能源变革的重要引擎。目前我国光伏产业在制造规模、产业化技术水平、应用市场拓展、产业体系建设等方面均位居全球前列，并具备向智能光伏迈进的坚实基础。161.4中国光伏产业的发展1.4.2中国光伏产业现状2021年我国多晶硅、硅片、电池、组件产量分别达到50.5万吨、227GW、198GW、182GW。光伏制造端（四环节）产值突破7500亿元，光伏产品（硅片、电池、组件）出口额超过280亿美元，同比增长43.9%，创历史新高。2010—2022年全国多晶硅产量（1）多晶硅产业171.4中国光伏产业的发展1.4.2中国光伏产业现状（2）硅片产业2010—202