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太阳能发电在我国的应用
方源
（武汉大学动力与机械学院４３００７２）
［摘要】本文根据可再生能源开发利用的意义，详细分析了太阳能特性，对我国太阳能资源傲了客观充分的阐述，指出了太阳能发电存在的问题，并对太阳能产业的发展前景进行了预测分析。
［关键词】太阳能．太阳能发电发展规模中图分类号：ＴＭ９１４．４２文献标识码：Ａ
文章编号：１００９－９１４Ｘ（２０ｌｏ）３２－０３５６－０１
引曹
我国电力行业的能源结构长期都以煤为主，煤电占到７０％以上。煤炭剩余的开采量有限，过度依赖煤炭发电也会造成严重的环境问题。现在二氧化碳的排放量仅次于美国．成为继欧洲、北美之后世界上出现的第三大片酸雨区．
由于以上原因致使人们不得不去寻找新能源。而新能源要同时符合两个条件：①蕴藏丰富不会枯竭：②安全、干净，不会威胁人类和破坏环境。目前找到的新能源主要有２种：太阳能和燃料电池。另外，风力发电也可算是辅助性的新能源。其中，最理想的新能源是太阳能．
１我目太阳辐射资源分布
我国的太阳能资源非常丰富，大多数地区年平均日辐射量在每平方米４千瓦时以上，而西藏日辐射量最高达每平米７千瓦时。年太阳最高辐射量居世界第二，仅次于撒哈拉大沙漠。在地域广阔的西北荒漠和沿海大多数地区。每年的日照量都在２０００小时以上，西藏和西将的部分地区更足达到了２８００小时以上。据统计，每年我国陆地接受的太阳能辐射量，约相当于６万多个三峡工程的发电量，相当于２．４万亿吨标准煤，开发利用的潜力非常广阔，特别是在我国的荒漠和高原地区。电刚等基础设施发展落后且常规能源匮乏，利用其得天独厚的丰富太阳能发电可以说是最佳途径。我国各地的年太阳辐射总量为９２８～２３３３ｋＷｈ／ｍ２，中值为１６２６ｋＷｈ／ｍ２。根据各地接受太阳总辐射量的多少，可将全国划分为５类地区，如表１所示．
２太阳能发电的应用现状
目前我国太阳能光伏发电应用形式主要为农村电气化和通信及工业供电中的独立光伏发电系统，并存在一部分光伏与建筑集成系统和荒漠光伏电站．
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２．１独立光伏系统
独立光伏发电系统指采用光伏组件方阵为主要供电电源，通过独立小电网为居住相对集中的用户群供电的系统。通常供电半径不超过ｌｋｍ，以保证末端
用户的供电电压。这样的系统一般用于解决偏远山区、沿海的村落供电问题．独立光伏系统可根据有无储能设备分为两种形式：一种不带储能设备，系统发出来的电直接供负载使用，这种情况下负载的工作完全取决于太阳辐射情况：另外一种带储能设备，光伏阵列发出的电能除直接供负载使用外，剩余部分可通过储能设备（一般是蓄电池）储存起来，供需要时使用。我国政府于２００２年启动的“送电到乡”工程大部分使用带储能设备的独立光伏户用系统，解决了西部七省区（西藏、新疆、青海、甘肃、内蒙、陕西和四川）近８００个无电乡的用电问题，光伏发电总容量达到１９・６姗ｐ。另一种应用比较广泛的独立系统是太阳能公共场所照明系统，北京市计划２００７年在近郊安装３．３万盏太阳能路灯，其它省市政府也在不断地加大对太阳能照明系统的投入力度，包括路灯、交通灯等。
２．２并罔光伏系统并网光伏系统是指太阳电池方阵经过电力变换器与电网并联发电．并网光伏系统可分为户用并网光伏系统、光伏建筑一体化（ＢＩＰｖ）系统［５］和大规模光伏电站。２００７年８月，发展改革委、环保总局、电监会、能源办共同推出了‘节能发电调度办法（试行）》：２００７年９月，国家电力监管委员会正式实施‘电网企业全额收购可再生能源电量监管办法》，这将进一步推动大规模并网光伏系统的发展。到目前为止，我国已经实现了兆瓦级电站的建设，国家又相继支持了几个兆瓦级课题项目，力求在大规模光伏并网发电领域取得突破。
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我国从２０世纪８０年代起就开始推广１００～５００Ｗ的农牧民户用太阳能发电设备。后来实施光明工程，解决边远地区无电的２３００万人民的生活用电问题。从２００１年起，实施“全球环境基金／世界银行可再生能源发展项目”和联合国开发计划署支持的可再生能源村落发电项目计划，到现在为止，已安装５０万套以上１００～５００Ｗ的用户太阳能发电设备，在边远地区和海岛上建立了县级、乡级、村级、学校用１ｋ＿、１０ｋＷ至１００ｋｗ大大小小的太阳能发电站将近１０００座，累计总容量已达５０ＭＷ，今后还会以超过３０％的速度逐年迅速增加。从１９８５年在甘肃省榆中县园子乡建成ｌＯｋＷ太阳能发电站起，经２０多年，我国独立型户用和ｌＯＯｋＷ以下太阳能发电设备技术己基本成熟。今后，除了继续推广户用和中小型太阳能发电设备外，还要向大型ＩＭＷ以上的太阳能发电站发展。
３太阳能发电的问■和发展前量
经过多年的发展，无论足光伏发电还是太阳能热发电，其发电技术和应用规模目前都已经有了很大进步，为我国的电力多元化作出了很大贡献。但是由于目前太阳能发电成本居高不下，远远超过常规的煤电，离实际的规模化应用，还需要做出很多努力。而且，我国的太阳能发电起步相对要晚，无论在研究和开发水平。还是在产业化规模、商品化程度上与国际先进水平均存在很大差距，落后于发达国家１０～】５年，甚至明显落后于印度。以光伏发电与建筑物结合为例，国内只是在示范站上取得了很大成功，离实际应用还有不小差距。因此，总的说来，太阳能发电目前在我国还只是处于初步的发展阶段，仍是常规电力的一种补充。总的来说，太阳能发电具有成本高装机规模小、激励政策不够以及技术落后等问题．
我国发展独立型太阳能发电设备具有独特的优势。现在的无电区都处于太阳能资源丰富的一、二、三类的西部地区和东南部海岛，太阳能辐射总量大。年平均日照时间长，建设太阳能发电站可以少用太阳电池和蓄电池，年发电量高，从而使太阳能发电成本显著下降。如果从现有输电网架设线路来解决这些无电地区的供电问题，投资费用大。据资料介绍，建设Ｉｋｍ的输电线路，相当于５～６ｋＷ太阳能电设备的投资费用。无电地区绝大部分都离输电网几十公里，即使建设ｌＯＯｋＷ以上的太阳能发电站的投资费用也低于建设输电线路的费用。因此，在我国建设太阳能发电站具有很强的优势，发展前景广阔。
并网型户用太阳能发电设备将成为我国太阳能发电产业的另一个主要市场。根据２００６年１月１日实施的‘可再生能源法》，并网型户用太阳能发电设备可以合法地与电网相联，在白天可以把太阳发电设备发出的多余的电供给电网，在晚上可以由电网供电，标志着太阳能发电由边远和海岛地区的特殊供电电源向一般电网电源发展，由补充能源向替代能源发展。不过，日前并网型户用太阳能发电设备的上网电价远远高于电网城乡电价，只有通过试验性并网型户用太阳能发电设备，解决关键技术问题，使发电成本降到接近火力发电成本，并网型户用太阳能发电设备才能实现真正意义上大规模推广。参考文献
［１］冯垛生．太阳能发电技术与应用［劬．人民邮电出版杜．［２］李飞，太阳能发电原理与应用［Ｍ］．人民邮电出版社．
［３］李蓓，李兴源．分布式发电及其对配电网的影响国际电力［Ｊ】．２００５，９（３）：４５～４９．
太阳能发电在我国的应用
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：
方源
武汉大学动力与机械学院,430072中国科技博览
ZHONGGUO BAOZHUANG KEJI BOLAN2010(32)
参考文献(3条)
1. 李蓓;李兴源 分布式发电及其对配电网的影响[期刊论文]-国际电力 2005(03)2. 李飞 太阳能发电原理与应用3. 冯垛生 太阳能发电技术与应用
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