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光伏发电的主要原理是半导体的光电效应。光子照射到金属上时,它的能量可以被金属中某个电子全部吸收,电子吸收的能量足够大,能克服金属原子内部的库仑力做功,离开金属表面逃逸出来,成为光电子。硅原子有4个外层电子,如果在纯硅中掺入有5个外层电子的原子如磷原子,就成为N型半导体;若在纯硅中掺入有3个外层电子的原子如硼原子,形成P型半导体。当P型和N型结合在一起时,接触面就会形成电势差,成为太阳能电池。当太阳光照射到P-N结后,电流便从P型一边流向N型一边,形成电流。
多晶硅经过铸锭、破锭、切片等程序后,制作成待加工的硅片。在硅片上掺杂和扩散微量的硼、磷等,就形成P-N结。然后采用丝网印刷,将精配好的银浆印在硅片上做成栅线,经过烧结,同时制成背电极,并在有栅线的面涂一层防反射涂层,电池片就至此制成。电池片排列组合成电池组件,就组成了大的电路板。一般在组件四周包铝框,正面覆盖玻璃,反面安装电极。有了电池组件和其他辅助设备,就可以组成发电系统。为了将直流电转化交流电,需要安装电流转换器。发电后可用蓄电池存储,也可输入公共电网。发电系统成本中,电池组件约占50%,电流转换器、安装费、其他辅助部件以及其他费用占另外 50%。
晶硅光伏组件安装后,暴晒50——100天,效率衰减约2——3%,此后衰减幅度大幅减缓并稳定有每年衰减0.5——0.8%,20年衰减约20%。单晶组件衰减要约少于多晶组件。非晶光做组件的衰减约低于晶硅。
因此,提升转化率、降低每瓦成本仍将是光伏未来发展的两大主题。无论是哪种方式,大规模应用如果能够将转化率提升到30%,成本在每千瓦五千元以下(和水电相平),那么人类将在核聚变发电研究成功之前得到为广泛、清洁、廉价的几乎无限的可靠新能源。
带有蓄电池的并网发电系统具有可调度性,可以根据需要并入或退出电网,还具有备用电源的功能,当电网因故停电时可紧急供电。带有蓄电池的光伏并网发电系统常常安装在居民建筑;不带蓄电池的并网发电系统不具备可调度性和备用电源的功能,一般安装在较大型的系统上。
过去5 年,光伏发电的成本已下降了三分之一,在南美等国光伏发电已经与零售电价持平,甚至是低于零售电价,未来光伏发电的成本还将进一步凸显。其次,火力发电会带来的环境治理成本,二十次的巴黎气候峰会便是引导各国积极启动碳交易市场定价机制,由此给高耗能企业带来的成本增加则显而易见,因此从这个角度而言煤炭发电成本将光伏发电。
投资成本降至8元/瓦以下,度电成本降至0.6-0.9元/千瓦时。
在此背景下,光伏发电产业增长迅猛,产业规模不断扩大,产品成本持续下降。我国光伏发电产业也得到迅速发展,已成为我国为数不多的、可以同步参与国际竞争、并有望达到国际水平的行业。崛起了以尚德电力、英利绿色能源、江西赛维LDK、保利协鑫为代表的一批企业和以江苏、河北、四川、江西四大光伏强省为代表的一批产业基地。 因此,企业以往以“年度”为单位进行战略以及策略调整的传统做法,在行业快速变化的今天显得有些力不从心甚至被动。所以,企业以“月度”为单位,根据行业新发展动向适时进行策略乃至战略调整的经营手段,正日益受到许多大型企业管理者尤其是外资企业管理层的高度重视。
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