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發(fā)布時(shí)間:2020-09-07 11:39  
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世界將太陽能作為一種能源和動(dòng)力加以利用,已經(jīng)有300多年的歷史。1615年法國工程師所羅門。德??伎怂拱l(fā)明了利用太陽能加熱空氣使膨脹做功而抽水的機(jī)器。在1615年-1900年之間,世界上又研制成多臺(tái)太陽能動(dòng)力裝置和一些其它太陽能裝置。
下面主要回顧20世紀(jì)100年間太陽能科技發(fā)展的歷史。在這100年間太陽能發(fā)展的道路比較曲折,大概有以下幾個(gè)發(fā)展高潮期,處于高潮的大約55年。
盡管太陽能利用的發(fā)展受礦物資源、政治和等因素的影響,但世界各國的科學(xué)家在太陽能的利用方面,還是取得了許多輝煌的成績,在21世紀(jì)出現(xiàn)了幾次高潮。
高潮起:1900-1920年,世界上太陽能研究的重點(diǎn)仍是太陽能動(dòng)力裝置。太陽能電池主要分為晶體硅電池和薄膜電池兩類,前者包括單晶硅電池、多晶硅電池兩種,后者主要包括非晶體硅太陽能電池、銅銦硒太陽能電池。但采用的聚光方式多樣化,開始采用平板集熱器和低沸點(diǎn)公質(zhì),裝置逐漸擴(kuò)大。1901年在美國加州建成一臺(tái)太陽能抽水裝置。1902-1908年,在美國建造了雙循環(huán)太陽能發(fā)動(dòng)機(jī)。1913年在埃及建成一臺(tái)由5個(gè)拋物槽鏡組成的太陽能水泵。
1839 年,19 歲的法國貝克勒爾做物理實(shí)驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)在導(dǎo)電液中的兩種金屬電極用光照射時(shí)電流會(huì)加強(qiáng),從而發(fā)現(xiàn)了“光生伏打效應(yīng)”。1930 年,郞格提出用“光伏效應(yīng)”制造太陽能電池,使太陽能變成電能。

1932 年奧杜博特和斯托拉制成太陽能電池。
1941 年奧杜在硅上發(fā)現(xiàn)光伏效應(yīng)。
1954 年5 月美國貝爾實(shí)驗(yàn)室恰賓、富勒和皮爾松開發(fā)出效率為6%的單晶硅太陽能電池,這是 世界上有實(shí)用價(jià)值的太陽能電池,同年威克發(fā)現(xiàn)了光伏效應(yīng),并在玻璃上沉積硫化鎳博膜,制成了太陽能電池,太陽光轉(zhuǎn)化為電能的實(shí)用光伏發(fā)電技術(shù)由此誕生并發(fā)展起來。農(nóng)村電網(wǎng)設(shè)施落后,高峰期或氣候惡劣時(shí)用電經(jīng)常性緊張,安裝光伏發(fā)電并網(wǎng)成功后采用“自發(fā)自用”模式會(huì)很好的解決這一問題。
在美國之外,太陽能發(fā)電成本甚至更低。在中國、印度、阿聯(lián)酋、沙特、澳大利亞等國,太陽能發(fā)電成本正快速下降。Lazard報(bào)告稱,即使按保守估計(jì),美國許多地區(qū)的煤炭和太陽能發(fā)電成本已經(jīng)持平。而與煤炭發(fā)電不同的是,太陽能發(fā)電成本還會(huì)繼續(xù)下降。

太陽能安裝成本數(shù)據(jù)顯示,至少其暫時(shí)已經(jīng)與化石燃料發(fā)電相差無幾,而且很快可能就會(huì)更便宜。就公用事業(yè)電站項(xiàng)目的太陽能發(fā)電而言,其安裝成本必須降至每瓦1美元,其中太陽能電池模塊的成本為每瓦0。到2015年底,在五個(gè)評(píng)估地區(qū)中的四個(gè),太陽能安裝的平均成本每兆瓦時(shí)還不到50美元,第五個(gè)地區(qū)稍高,但也不到60美元。氣溫較低的地方,太陽能安裝成本會(huì)稍有提高。而在火電行業(yè),火力發(fā)電每兆瓦時(shí)的平均市場價(jià)格為30到40美元。太陽能發(fā)電成本正穩(wěn)步下降,為此將很快與比傳統(tǒng)發(fā)電成本持平,甚至更低。
盡管如此,大多數(shù)人卻依然選擇沒有使用太陽能。二、鋼支架性能穩(wěn)定,制造工藝成熟,承載能力高,安裝簡便,防腐性能優(yōu)良,外形美觀獨(dú)特的連接設(shè)計(jì),安裝方便快速,安裝工具簡單通用采用結(jié)構(gòu)防腐材料的鋼制及不銹鋼零部件,使用壽命在20年以上。我們試圖進(jìn)行的能源轉(zhuǎn)型與復(fù)雜的社會(huì)和監(jiān)管系統(tǒng)相沖突。為何轉(zhuǎn)型如此之難,可能有很多理由,包括:美國對電力行業(yè)的監(jiān)管始終很嚴(yán),電力系統(tǒng)中斷會(huì)引發(fā)不同反應(yīng),消費(fèi)者缺少可支配開支,氣候變化是否真實(shí)質(zhì)疑,用公共資金支持替代燃料發(fā)展是否正確存在爭議,能源儲(chǔ)存解決方案發(fā)展緩慢等。
作為基本需求之一,電力的出售受到嚴(yán)格管制,而非僅僅因?yàn)槲覀兌夹枰?。光伏采光頂指以透明光伏電池作為采光頂?shù)亟ㄖ?gòu)件,美觀性很好,并且滿足透光地需要,但是光伏采光頂需要透明組件,組件效率較低,除發(fā)電組件透明外,采光頂構(gòu)件要滿足一定地力學(xué)、美學(xué)、結(jié)構(gòu)連接等建筑方面要求,組件成本高,發(fā)電成本高。這種監(jiān)管源于我們的能源基礎(chǔ)設(shè)施歷史,100多年前美國以巨大成本將其發(fā)展和建設(shè)起來?,F(xiàn)在,能源公司正從出售電力中獲取收益,同時(shí)負(fù)責(zé)維護(hù)這些老化的電網(wǎng)和電線。監(jiān)管機(jī)構(gòu)需要在消費(fèi)者需求和能源公司需求之間找到平衡。
隨著太陽能這樣的新技術(shù)不斷涌現(xiàn),有些公司和居民開始安裝太陽能電池板。如果你正在尋找一種方法來減少你的電費(fèi),減少碳足跡,你可以認(rèn)真地受益于投資于太陽能電池板。突然,能源用戶從電網(wǎng)中獲得的能源減少,甚至要求返還向電網(wǎng)中輸送的電力費(fèi)用。相比之下,許多地區(qū)的法律認(rèn)為,與電力公司不同,個(gè)人用戶安裝太陽能無助于維持電網(wǎng),就像傳統(tǒng)電力公司那樣。為了應(yīng)對這種情況,他們向用戶收取使用太陽能的費(fèi)用,即使太陽能價(jià)格更便宜,甚至在某種情況下免費(fèi)。佛羅里達(dá)州向太陽能用戶征收更高費(fèi)用,加州要求所有太陽能用戶為電網(wǎng)維護(hù)支付同樣費(fèi)用,無論他們是否使用電網(wǎng)中的能源。
此外,許多電表無法反向工作,只能電網(wǎng)中流向用戶的電力使用情況。許多人認(rèn)為,另一個(gè)實(shí)質(zhì)性阻礙是太陽能轉(zhuǎn)型缺少資本支持。分布式發(fā)電遵循因地制宜、清潔高效、分散布局、就近利用的原測,充分利用當(dāng)?shù)氐奶柲苜Y源,替代和減少化石能源消費(fèi)。由于它屬于新技術(shù),還沒有太多融資系統(tǒng)到位。另一個(gè)導(dǎo)致美國太陽能行業(yè)停滯不前的問題是,人們關(guān)注氣候變化是否真實(shí)。這個(gè)問題的答案將如何改變太陽能的成本數(shù)據(jù)還有待觀察。與此相關(guān)的舊觀點(diǎn)是,政府不該推廣清潔能源和為其提供補(bǔ)貼,盡管事實(shí)上傳統(tǒng)能源獲得的補(bǔ)貼更多。
能源轉(zhuǎn)型的后障礙是太陽能收集和存儲(chǔ)解決方案發(fā)展不平衡。光伏發(fā)電的工作特性1、電能儲(chǔ)存單元:太陽能電池產(chǎn)生的直流電先進(jìn)入蓄電池儲(chǔ)存,蓄電池的特性影響著系統(tǒng)的工作效率和特性。以加州為例,在用電高峰期時(shí),太陽能運(yùn)營商必須關(guān)閉。這是因?yàn)樗鼈儫o法儲(chǔ)存太多能源,但是這種情況很快就會(huì)改變。伊隆˙馬斯克(Elon Musk)已經(jīng)表示,只需要100座特斯拉的超級(jí)工廠,就可滿足全世界的可再生能源需求。這種技術(shù)已經(jīng)存在,它只需要加速普及,并需要人們愿意使用。
那么,能源轉(zhuǎn)型會(huì)何時(shí)出現(xiàn)?這個(gè)問題的部分答案取決于各種“障礙”還會(huì)持續(xù)存在多久,電池和資金支持方面的改進(jìn)有多快。目前,家用光伏電站的扶貧和養(yǎng)老模式也受到大力支持,多貧困地區(qū)的農(nóng)戶都在政府及各界幫助下裝上了家用光伏電站,享受著光伏發(fā)電的穩(wěn)定收益。其他因素可能取決于美國各州或城市對待可再生能源的態(tài)度,以及應(yīng)對轉(zhuǎn)型的方式。隨著這些轉(zhuǎn)變的發(fā)生,美國其他地區(qū)都在拭目以待,它們隨后更有可能跟隨這種潮流。
我國很多光照充足但偏僻的地域,用電是十分艱難的,我們小時(shí)分經(jīng)常會(huì)有家里不定期停電的狀況,這是由于供電缺乏形成的,十分的不穩(wěn)定,遠(yuǎn)間隔的供電總是會(huì)有很多的不便,如何改動(dòng)這種現(xiàn)狀才是關(guān)鍵。

近些年屋頂光伏發(fā)電被應(yīng)用起來,關(guān)于光照充足的地域是十分有利的,操作起來十分的簡單,契合大家實(shí)踐運(yùn)用狀況,也為日后的構(gòu)造調(diào)整和運(yùn)用提供便利和根底,光伏發(fā)電還會(huì)成為社會(huì)值得關(guān)注和選擇的焦點(diǎn),光伏發(fā)電的帶動(dòng)下逐步處理了用電難的問題,確保電力運(yùn)用運(yùn)轉(zhuǎn)愈加的平安順暢,輸出也愈加穩(wěn)妥。光伏發(fā)電國家補(bǔ)貼一般分為兩種:一種方式是全額上網(wǎng),就是光伏發(fā)電產(chǎn)生的電量全部賣出去。
該項(xiàng)目也逐步被很多省市施行,特別是我們西北偏僻地域更應(yīng)該被提高,除了風(fēng)力發(fā)電以外,光伏發(fā)電是有效維護(hù)環(huán)境的好辦法,開展西部地域要分離當(dāng)?shù)丨h(huán)境特征停止,光伏發(fā)電更為平安環(huán)保,如今我國東部地域以水利發(fā)電為主,但作為缺水的地域是不允許的,電力的調(diào)用也是很大的工程,因地制宜降低本錢,也是對該城市更穩(wěn)定的投入,應(yīng)用充足的光照微風(fēng)力發(fā)電在適宜不過了。提高太陽能發(fā)電競爭力的途徑,就是要提高其光電轉(zhuǎn)換效率,降低生產(chǎn)成本。