科技狂人馬斯克早早就將商業(yè)觸角伸向了可再生能源行業(yè)，他相信未來的能源領域一定是光伏發(fā)電！

2020年1月初，馬斯克就順應清潔能源時代，強勢為光伏發(fā)電代言！
2月10日，馬斯克的兩條推文再次引爆光伏行業(yè)。

一條稱：“許多灣區(qū)家庭正在安裝（太陽能屋頂）。”

另一條則稱：“很快將宣布進軍歐洲和中國市場的時間。”相信光伏行業(yè)將迎來新的增長點。

再看看，蘋果公司已成為美國太陽能發(fā)電量最大的公司。2018 年蘋果公司就宣布，其全球設施現在 100％ 由可再生能源驅動。

蘋果總部辦公大樓"Apple Park"，其圓環(huán)的頂部全部鋪設太陽能電池板，裝機容量為17MW。當加州的陽光透過360度通透環(huán)形體，射入大樓內部，被濾去大部分紫外線和熱量后的陽光，再也沒有刺眼和暴曬。而"Apple Park"就是通過屋頂分布式光伏系統(tǒng)，實現自己發(fā)電100% 的使用可持續(xù)能源。

當然，我們國內的科技企業(yè)也沒有落后。

——2015年，阿里千島湖數據中心啟用時，就已經在使用屋頂的太陽能發(fā)電。

——2018年，阿里巴巴旗下菜鳥物流的廣州增城物流園區(qū)，屋頂光伏電站正式完成并網，菜鳥增城物流園用上了來自倉庫屋頂上的清潔“能源”。

——北控控股投資在京東物流800萬平方米屋頂建設800MW分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)。

——2018年，首批50輛太陽能智慧配送車交付京東物流使用，一年可減少一萬噸碳排放。

據國際能源署的裝機預期報告，到2050年全球光伏裝機將達到8519GW，而截止到2018年全球僅為510GW，為了達到這一目標，預期未來的年新增裝機將達到372GW。

這種被稱為零污染的發(fā)電模式，光伏產業(yè)，它不香么？

光伏發(fā)電“小科普”

光伏發(fā)電，是利用太陽電池把太陽輻射能直接轉變成電能的一種發(fā)電技術。現在人們常說的太陽光發(fā)電主要就指的是太陽能光伏發(fā)電。

光伏發(fā)電的組件是什么？

光伏發(fā)電組件主要由：太陽電池板（組件）、控制器和逆變器三大部分組成。太陽能電池，經過串聯后進行封裝保護，就可以形成大面積的太陽電池組件，然后再配合上功率控制器等部件，光伏發(fā)電裝置就形成了。

光伏發(fā)電的原理是什么？

光伏發(fā)電的原理是這樣子的：光子照射到金屬上→能量被金屬某個電子吸收→電子吸收能量足夠大→克服金屬內部引力做功→離開金屬表面逃逸出來→成為光電子→形成電流。

光伏發(fā)電的優(yōu)點有哪些?

與火力發(fā)電系統(tǒng)比光伏發(fā)電的優(yōu)點體現在：

——無資源枯竭危險。

——安全可靠，無噪聲，無污染排放外，絕對干凈（無公害）。

——不受資源分布地域的限制，可利用建筑屋面的優(yōu)勢。

——無需消耗燃料和架設輸電線路即可就地發(fā)電供電。

——能源質量高。

——使用者從感情上容易接受。

——建設周期短，獲取能源花費的時間短。

光伏發(fā)電的缺點有哪些?

——太陽能電池板的屬于高污染、高能耗。我們大量出口太陽能電池板等于污染中國，造福世界。

小貼士：【生產一塊1m×1.5m的太陽能板燃燒≥40公斤煤，通常一塊1mx1.6m的太陽能板一年發(fā)電量在250千瓦時以上；但是燃燒≥40公斤煤，火力發(fā)電廠可發(fā)電130千瓦時。】

——能量分布比較分散，所以要占用巨大的用地面積。

——獲得的能源同四季、晝夜、天氣陰晴等氣象條件影響有關。

——目前相對于火力發(fā)電，發(fā)電成本高。

——光伏板制造過程中不環(huán)保。

——效益低、儲能難。

光伏并網發(fā)電的類型有哪些?

光伏并網發(fā)電分三種形式：全部自用、全部上網、自發(fā)自用余電上網。

——全部自用，是將光伏發(fā)電量全部自用，電量不賣給電網。

——全部上網，是將光伏所發(fā)電量全部賣給電網。

——自發(fā)自用余電上網，就是自用一部分，多余電量賣給電網。

光伏發(fā)電的應用領域有哪些?

光伏發(fā)電從最初的燒錢航空領域，到目前家家戶戶的屋頂瓦片，這種跨度深刻的說明了光伏已經融入了我們的日常生活。那么光伏應用主要在我們身邊的哪些地方呢？

——航空航天，主要為衛(wèi)星提供電源，你有了天氣預報和導航。

——交通領域，信號燈，路燈以及無人應急電話亭。

——建筑工程，建筑外墻、屋頂與太陽能材料結合，實現建筑電力自給。

——其它方面，太陽能汽車，汽車空調，光伏水泵，通訊基站，海水淡化設備等等。

世界光伏發(fā)展“簡史”

每一個新事物出現的背后，都是無數個科研工作者傳承與創(chuàng)新的結晶。了解一下光伏的發(fā)展之路。

1、法國科學家貝克雷爾的偶然發(fā)現

1839年的一天，19歲的法國科學家貝克雷爾偶然發(fā)現，光照能使半導體材料的不同部位之間產生電位差。這種現象后來被稱為“光生伏特效應”，簡稱“光伏效應”。

2、1877年W.G.Adams和R.E.Day研究了硒(Se)的光伏效應，并制作第一片硒太陽能電池。

3、1883年美國發(fā)明家lesFritts描述了第一塊硒太陽能電池的原理。

4、1904年Hallwachs發(fā)現銅與氧化亞銅(Cu/Cu2O)結合在一起具有光敏特性。

5、1918年波蘭科學家Czoalski發(fā)展生長單晶硅的提拉法工藝。

6、1921年，德國物理學家愛因斯坦發(fā)表關于光電效應的論文。他因9為“對理論物理的貢獻，特別是發(fā)現了光電效應的原理”，獲得諾貝爾物理學獎。

7、1932年Audobert和Stora發(fā)現硫化鎘(CdS)的光伏現象。

8、1941年奧爾在硅上發(fā)現光伏效應。

9、1954年美國貝爾實驗室三位科學家的光電轉化實驗，對太陽電池的實際應用起到決定性作用。

1954年，美國科學家恰賓和皮爾松，在美國貝爾實驗室首次制成了實用的單晶硅太陽電池，雖然這塊電池的光電轉化效率僅為6%，但在當時足以引起科學界的關注。

他們關于單晶硅太陽電池的研制成功，在太陽能電池發(fā)展史上起到里程碑的作用。至今為止，太陽能電池的基本結構和機理沒有發(fā)生改變。

這塊電池板的誕生，為光伏在各行業(yè)的應用奠定了基礎。尤其是航空航天以及衛(wèi)星技術，你不能讓它們帶著煤炭去太空發(fā)電吧，它們能依靠的只有光伏技術。

10、1957年Hoffman電子的單晶硅電池效率達到8%；D.M.Chapin，C.S.Fuller和G.L.Pearson獲得“太陽能轉換器件”專利權。

11、1960年太陽能電池第一次并網運行，標志著光伏發(fā)電正式進入電網，成為人們日常都可以使用的電能。

在美國的帶領下，一眾國家開始了自己的太陽光伏屋頂計劃。

12、1963年Sharp公司成功生產光伏電池組件;日本在一個燈塔安裝242W光伏電池陣列，在當時是世界最大的光伏電池陣列。

13、1977年世界光伏電池超過500KW；世界上第一個非晶硅(a-Si)太陽能電池制成。

14、隨著現代工業(yè)的發(fā)展，20世紀80年代后，太陽能電池的種類不斷增多、應用范圍日益廣闊、市場規(guī)模也逐步擴大。

15、20世紀90年代后期，世界光伏發(fā)展規(guī)模增長。

1999年光伏組件生產達到200兆瓦。商品化電池效率從10%～13%提高到13%～15%，生產規(guī)模從1～5兆瓦/年發(fā)展到5～25兆瓦/年，并正在向50兆瓦甚至100兆瓦擴大。

16、2003年世界太陽能電池年產量超過760MW；德國的LFC晶體硅太陽能電池效率達到20%。

17、美國是最早制定光伏發(fā)電發(fā)展規(guī)劃的國家。

中國光伏發(fā)展“簡史”

面對發(fā)達國家的光伏產業(yè)發(fā)展，中國自然不能落后，但凡制造業(yè)核心技術進入中國，那么市場只能由我國主導，這就是世界工廠的力量。

——中國的光伏發(fā)電80年代開始起步，2001年國家推出“光明工程計劃”，當時主要想通過光伏發(fā)電解決偏遠山區(qū)用電問題，在20年后回收這批光伏材料時，還基本保持著7KW的發(fā)電能力，不得不說國產設備真香。

——2003年英利、無錫尚德相繼投產，成為中國第一批現代意義的光伏組件生產企業(yè)。2004年無錫尚德成功登陸紐交所，成為中國第一個在海外上市的民營新能源企業(yè)。

——2004年，由于德國出臺光伏并網政策，中國光伏組件出口激增。

——2005年《可再生能源法》通過，國家立法鼓勵風能、太陽能、水能、生物質能、地熱能、海洋能等非化石能源的開發(fā)和利用。

——2007年《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》出臺，提出到2020年光伏總裝機容量，實現2000兆瓦。

——2008年《可再生能源法》修訂案提出可再生能源補貼標準。

——2009年國家開始實施“金太陽”工程，對并網光伏發(fā)電項目給予50％或以上的投資補助。

——2010年“全國能源工作會議”正式提出光伏產業(yè)發(fā)展定位：科學規(guī)劃、適度發(fā)展，啟動了國內太陽能發(fā)電市場。

——2013年以來，在國家及各地區(qū)的政策驅動下，太陽能光伏發(fā)電在我國呈現爆發(fā)式增長。

——2014年光伏新政正式落地，《關于進一步落實分布式光伏發(fā)電有關政策通知》正式頒布。

——2015年針對光伏產品出臺相應規(guī)范及標準，推進太陽能行業(yè)的有序發(fā)展。

——2016年《關于實施光伏發(fā)電扶貧工作的意見》將光伏扶貧政策進一步落實，開始向全國開展光伏扶貧之路。

——2017年是光伏飛躍的的一年，根據能源十三五發(fā)展規(guī)劃，分布式光伏發(fā)電不受地區(qū)年度新增規(guī)模限制。

2017年，我國光伏發(fā)電新增裝機容量為53.06GW，創(chuàng)歷史新高。

小貼士01：衛(wèi)星影像見證格爾木太陽能光伏電站三年變化

小貼士02：2016-2017年出現“棄光限電”

既然光伏產業(yè)迅猛發(fā)展，那么2016-2017 年出現的“棄光限電”是什么情況？這是指我國集中式光伏電站主要集中在西部地區(qū)，地域電力需求較弱，大量電力需要向外輸出。

由于光伏的大規(guī)模集中上網與當地電網配套建設滯后形成沖突，同時，光伏發(fā)電的波動性強，也給當地電網的穩(wěn)定性帶來沖擊，導致當地不得不采取“棄光限電”的措施。

也就是說，“棄光限電”不是指放棄光伏產業(yè)，而是指光伏發(fā)電機組在設備狀態(tài)正常、光照良好的情況下，由于其它原因暫停一部分光伏電場機組發(fā)電的現象。

由于我國8省區(qū)發(fā)電量與用電量存在時空差異，西北地區(qū)電能過剩，但光伏電量還不能大量儲存，所以“棄光限電”的根本原因是發(fā)電量與用電量存在時空差異。

——2018年的“531光伏政策”，開啟了中國光伏產業(yè)深度調整之門。“531光伏政策”帶來的革命性變化，定下了市場化競爭配置項目的基調，依靠固定補貼的時代終結。

2018年，全年新增裝機容量為44.26GW，同比下降16.6%。

——2019年是中國光伏產業(yè)走向平價上網的關口之年。

——受2019年度光伏指導性政策延遲公布的影響，2019年光伏產業(yè)恢復緩慢，年度的光伏新增實際裝機量大幅下滑。

但2019年1月份至11月份，全國光伏組件出口量同比增長68.95%至59.06GW。

——2019年的光伏產業(yè)產業(yè)鏈，上游制造業(yè)，技術迭代速度快、競爭激烈，國有企業(yè)幾乎退出，民營企業(yè)優(yōu)勢顯著；下游企業(yè)，2019年國有企業(yè)在加速取代民營企業(yè)，開啟主導光伏電站投資時代。

——2020年，光伏發(fā)電建設管理政策的核心思路，還將會大致延續(xù)2019年相關政策，競價與平價項目仍將并存，這樣做也是為了讓行業(yè)更加平穩(wěn)的發(fā)展。

“歷史”已成為“歷史”

曾經，我國的光伏產業(yè)有過矚目的“輝煌”。但客觀地說，那還只是處在一個簡單的制造環(huán)節(jié)，如今，光伏產業(yè)更多需要思考的地方應該是如何將產品進入更多的市場領域。

光伏發(fā)電，靠得是硬核科研實力。目前，我國的光伏產業(yè)正在經歷著升級變革的關鍵時期，技術的進步成為市場關注的焦點，掌握了新技術，就掌握了未來的主動權。

未來的光伏產業(yè)要從尋求增量變成存量清洗，從拼規(guī)模、拼速度、拼價格轉向拼質量、拼技術、拼效益。

展望未來，隨著國家對環(huán)境的重視程度越來越高，以光伏發(fā)電為代表的新能源供給方式還將會快速推廣，光伏發(fā)電技術必將廣泛應用，光伏發(fā)電領域必將大有可為。