向阳而生的“光伏”,2050年可再生能源电力中的“扛把子”!

来源:科普时报 发布时间:2023年12月01日

以“双碳新时代 绿色新未来”为主题的2023第六届中国国际光伏产业大会11月14日在四川成都举行,签约总金额超过500亿元。

随着全球对可再生能源需求不断增加,光伏产业正在迅速发展并逐渐成为全球能源结构的重要组成部分。而近10余年,中国光伏快速发展,目前已成为全球最完整的产业链,并在各环节上保持全球领先。

我国可再生能源发电装机规模实现新突破,截至今年6月底已达13.22亿千瓦,约占总装机48.8%,历史性地超过煤电,其中全国光伏发电装机容量达到4.7亿千瓦。

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来源:图虫创意

光伏转换效率不断提高

德国物理学家海因里希·赫兹于1887年首次发现光电效应,爱因斯坦在1905年解释了这一现象。1954年,美国贝尔实验室的科学家研制出首个实用的太阳能电池,可将6%的入射太阳能转换为电能。随着研发不断取得进展,光伏装置的转换效率也在不断提高。

太阳能光伏发电系统正是利用半导体材料的光电效应,直接将太阳能转换为电能的一种新型发电系统,简称“光伏”。太阳能光伏发电系统主要有两种方式:一种是分布式屋顶光伏,如工商企业厂房、民居屋顶光伏发电系统。近年来,一些建筑物表面也使用了光伏板组件。另一种是集中式地面光伏,一般称为光伏发电站。此外,光伏还可应用于多种多样的场景,如农业、渔业、景观建设,以及游牧家庭、孤岛居民、航海灯塔供电等。

作为“向阳而生”的光伏发电,它运行可靠、无噪声污染、寿命长、维护费用低,特别是在海拔高、日照强的地区,更能增加系统的输出功率。而一些对空间高效集约利用的复合模式和跨界模式,有助于新能源开发项目获得建设所需的土地资源,又使光伏建设项目在发电的同时能兼顾经济发展和生态保护。

2050年,全球可再生能源电力中太阳能将占三成

伴随可持续发展意识在世界各地深入人心,全世界光伏发电综合利用经营规模快速扩张,技术不断发展,成本明显降低,呈现出良好的发展前景,很多国家将光伏发电作为关键的新兴产业,获得更为广泛的应用。

在2001—2017年间,光伏产业以令人惊讶的速度发展。国际能源署认为,到2050年,可再生能源电力将占到全球总电力结构的85%,其中太阳能电力将占1/3。

3年将增4个“三峡电站”

我国是太阳能资源丰富的国家之一,具有发展太阳能利用事业得天独厚的优越条件。

1998年,我国政府开始关注太阳能发电。2001年,江苏无锡尚德建立10兆瓦的太阳电池生产线获得成功,并于2002年9月正式投产,产能相当于此前4年全国太阳电池产量的总和,一举将我国与国际光伏产业的差距缩短了15年。

此后一段时间,我国光伏产业得到快速发展,形成了比较完整的产业链,特别是在我国政府一系列关于发展新能源政策的支持下,使这一产业实现了从快速起步、产业升级,到全球绝对领先地位的转变,让我国的光伏产业终于站在了世界前列。

2022年至2025年,我国光伏年均新增装机量将达到8500万千瓦至10125万千瓦,相当于4个左右三峡电站的装机规模。因此,我国的光伏产业可谓前景光明。

(作者李耕拓 系湖南省科普作家协会会员)