太阳能光伏发电系统简介（三）

太阳能光伏发电的几个关键问题

发展太阳能光伏发电产业的关键问题包括光伏电池技术、光伏发电成本、光伏发电政策以及光伏电网的接入等。

--光伏电池技术

光伏电池是太阳能光伏发电系统的核心部件。光伏电池大规模应用需要解决2大难题:

提高光电转换效率和降低生产成本。太阳能光伏电池通常用晶体硅或薄膜材料制造，前者由切割、铸锭或者锻造的方法获得，后者是一层薄膜附着在低价的衬背上。晶体硅仍是当前太阳能光伏电池的主流。晶体硅电池包括单晶硅太阳电池和多晶硅太阳电池。单晶硅电池的实验室*高转换效率可达24.7%，商业化电池效率为16%～20%。多晶硅太阳能电池的实验室*高效率也超过了20%，商业化电池效率为15%～18%。除效率外，电池的厚度也很重要。降低硅片厚度是减少硅材料消耗、降低晶硅太阳电池成本的有效技术措施。硅片的平均厚度已从2003年的0.23mm减小到2007年的0.18mm。下表为2003—2007年各类太阳能产量MW

太阳能电池主要有六种：单晶硅、多晶硅、HIT(HIT太阳能电池为三洋电机采用特殊结构、结合结晶型及薄膜型特点研发而成的太阳能电池)、非晶硅、铜铟镓硒和碲化镉电池。在对能量产出要求比较均衡的情况下，单晶硅、HIT组件在太阳辐射较高时性能*优，适合在太阳辐射强、多晴天的地区使用；在太阳辐射量较高、少云或多云地区，碲化镉有优势；多晶硅和铜铟稼硒受太阳辐照影响较大，不适合在太阳辐射变化大、四季分明的地区使用；非晶硅在太阳辐射较低、多阴雨地区才能显现优势。

--光伏发电成本

光伏发电何时达到平价上网(即光伏发电的成本达到常规能源发电电价的水平)是一个备受关注的问题。*发改委能源研究所提出，所谓平价上网有2个概念，即输电侧上网和配电侧上网。配电侧上网也即自发自用，可以与电网销售电价比较(我国销售电价为0.5～1元/(kW·h) )，这表明光伏发电自用更容易实现“平价上网”。但如果是输电侧中高压并网，因我国常规电力上网电价一般仅为0.3元/ (kW·h)，要在这个水平上达到平价上网还有相当的难度。光伏发电系统成本的60%以上来自太阳能电池。2006年，并网光伏发电系统成本约为5万元/kW，系统各部分成本比例见下表。

--光伏发电政策

*的政策导向将决定光伏产业的发展水准和市场需求。由于原材料硅的价格下跌导致光伏发电价格从2008年10月快速下降，但目前光伏市场仍然是由*和政策驱动的。下面介绍一下各国光伏发电主要扶持政策以及2008年后所做出的调整。

德国在先后实施“一千屋顶计划”和“十万屋顶”计划基础上，于2000年1月颁布实施了与“全网平摊”相配套的《可再生能源上网电价法》，对光伏发电实施0.99马克/(kW·h)的上网电价。

日本于1974年开始执行阳光计划，把光伏发电作为*电力未来的重要组成部分。2008年6月，日本又开始讨论重新启动对光伏系统进行补贴，7月即公布了《低碳社会行动方案》。同年11月又发布了《推广太阳能发电行动方案》。光伏业界普遍看好日本2009年后的光伏市场。

西班牙于2004年后对太阳能等可再生能源电力实施了高补贴电价政策，极大地刺激了西班牙光伏市场的迅速增长。2008年西班牙成为光伏市场发展*快的*，累计容量排名第2。在达到*规定的市场容量后，西班牙*于2008年9月对电价水平进行调整，直接对本国新增市场规模进行控制。

美国*早在20世纪90年代提出“百万屋顶”计划刺激本国光伏发电市场。美国光伏市场的发展主要得益于5类经济政策的共同作用，即净电表制、生产税返还、投资税抵扣、配额制和税收优惠。这些经济政策的刺激加速了美国光伏产业的发展，2008年美国在全球新增光伏市场中以400MW排名第3，装机总容量达到1410MW。目前新的联邦投资抵扣税政策和《2009经济刺激法案》出台，但美国国内仍对是否使用财政资金大规模发展光伏发电存在争议，美国光伏市场前景存在不确定性。

中国的太阳能光伏市场总体发展速度比较缓慢。“六五”和“七五”期间，*对光伏市场的发展给予支持。近期中国*推出一系列的光伏发电刺激政策。2009年3月，财政部联合住房和城乡建设部发布了《太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法》、《关于加快推进太阳能光电建筑应用的实施意见》，支持开展光电建筑应用示范，实施“太阳能屋顶计划”；6月发布的《新能源产业振兴规划征求意见稿》提出2020年建成30 GW的光伏发厂；7月，财政部、科技部、*能源局联合宣布在我国正式启动金太阳示范工程。*的大力支持使得各方普遍看好中国光伏市场的前景。

--电网接入问题

随着光伏发电的快速发展，如何接入电网成了一个关键的问题。对于光伏电站的并网要求，国际上已经有了很多标准，中国的标准分散在一些传统标准之中，大多只是对电压和电流的谐波、电压和频率偏差、电压波动和闪变、直流分量和功率因数的要求。在光伏电站容量较小时，这些参数要求基本适用。但是，当光伏电站的规模越来越大(几十甚至上百兆瓦)时，*必须考虑光伏电站接受电网调度以及参与电网管理等方面的因素，具体包括低电压穿越、无功补偿、有功功率降额等。