1、我國(guó)能源形勢(shì)及對(duì)可再生能源的要求
1.1 我國(guó)能源形勢(shì)
*我國(guó)是一個(gè)人口大國(guó)，也是能源消費(fèi)大國(guó)。我國(guó)常規(guī)能源資源占有量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界的平均水平，只占世界總量的10.7% 左右。我國(guó)化石燃料逐步在枯竭，2000 年，我國(guó)人均石油、天然氣、煤炭可采量分別為4.7t、1262m3、140t。
我國(guó)能源總量形勢(shì)十分嚴(yán)峻，zui主要的還是以煤炭為主。2001 年我國(guó)煤炭消耗比例為67%，而世界消耗比例為24.71%。化石燃料的大量使用造成嚴(yán)重的大氣污染。我國(guó)二氧化硫 排放占世界總排放的15%，二氧化碳排放占世界總排放的13.6%。據(jù)專家學(xué)者統(tǒng)計(jì)，到2020年，我國(guó)由于空氣污染造成的損失將達(dá)到全國(guó)總GDP 的13%。
1.2 可再生能源的要求
化石燃料的大量使用不僅對(duì)環(huán)境造成了極大的損害，而且化石燃料也逐步在枯竭。所以需要新能源來(lái)代替化石能源的使用。而這種新能源要避開(kāi)常規(guī)能源給我們帶來(lái)的危害，既能保證滿足社會(huì)的需求，還不能破壞環(huán)境。而且還能夠保證實(shí)際經(jīng)濟(jì)和社會(huì)正常發(fā)展。
2、太陽(yáng)能光伏發(fā)電原理及特性
2.1 太陽(yáng)能光伏發(fā)電原理
太陽(yáng)能光伏發(fā)電是利用太陽(yáng)能電池的光生伏打效應(yīng)，是太陽(yáng)輻射光通過(guò)半導(dǎo)體轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿陌l(fā)電形式。所謂光生伏打效應(yīng)是半導(dǎo)體P-N 結(jié)被光照射后，其內(nèi)部產(chǎn)生大量的自由電子，這些自由電子在晶體中向各個(gè)方向移動(dòng)，在原來(lái)的位置上留下一個(gè)“空穴”。P-N 結(jié)阻礙著電子和空穴的移動(dòng)。當(dāng)太陽(yáng)光照射時(shí)，電子接收光能，向N 結(jié)移動(dòng)，使N 結(jié)區(qū)域帶負(fù)電，同時(shí)空穴向P 結(jié)移動(dòng)，使P 結(jié)區(qū)域帶正電，這樣P-N 結(jié)兩端產(chǎn)生了電動(dòng)勢(shì)，即電壓，這就是光生伏打效應(yīng)，如圖1 所示。根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)合，光伏發(fā)電系統(tǒng)主要為聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行和離網(wǎng)運(yùn)行兩種形式。離網(wǎng)運(yùn)行系統(tǒng)主要是應(yīng)用于遠(yuǎn)離公共電網(wǎng)的無(wú)電地區(qū)和一些特殊場(chǎng)所。聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行系統(tǒng)已經(jīng)成為電力工業(yè)中重要組成部分，是當(dāng)今以及未來(lái)太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)發(fā)展的重要方向。聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行系統(tǒng)可以對(duì)電網(wǎng)調(diào)峰；對(duì)所發(fā)電能回饋電網(wǎng)，以電網(wǎng)作為儲(chǔ)能裝置；光伏發(fā)電可以與建筑物結(jié)合在一起等*性。

圖1 太陽(yáng)能電池發(fā)電原理
2.2 太陽(yáng)能光伏發(fā)電的優(yōu)缺點(diǎn)
太陽(yáng)能光伏發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)：太陽(yáng)能光伏發(fā)電不需要任何燃料，大大的降低了運(yùn)行成本；
不會(huì)受到能源危機(jī)和燃料市場(chǎng)等不穩(wěn)定因素影響；
太陽(yáng)能是取之不盡。用之不竭的無(wú)噪音、無(wú)公害、無(wú)泄漏、安全可靠、不產(chǎn)生任何有毒氣體的清潔能源；
光伏發(fā)電適用于偏遠(yuǎn)無(wú)電地區(qū)，避免了長(zhǎng)距離電網(wǎng)的建設(shè)和輸電損失；
安裝簡(jiǎn)單，除跟蹤式以外，無(wú)任何運(yùn)動(dòng)部件，不易受損；
發(fā)電組件壽命長(zhǎng)；
發(fā)電方式靈活，易于與建筑結(jié)合。
太陽(yáng)能光伏發(fā)電的缺點(diǎn)：
太陽(yáng)能受地理分布，季節(jié)變化等影響；
大規(guī)模使用時(shí)候，占地面積比較大；
太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)建設(shè)投資高，推廣困難。
3、世界太陽(yáng)能光伏發(fā)電現(xiàn)狀及發(fā)展前景
近幾年，世界太陽(yáng)能光伏發(fā)電發(fā)展迅速。從太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)和太陽(yáng)能電池的利用來(lái)看，日本、德國(guó)、英國(guó)、美國(guó)和西班牙發(fā)展迅速，這幾個(gè)國(guó)家一直保持著*地位。隨著太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)不斷更新和進(jìn)步，太陽(yáng)能光伏發(fā)電已經(jīng)成為當(dāng)今發(fā)展zui迅速的高新科技產(chǎn)業(yè)之一。近30a，太陽(yáng)能光伏組件成本降低了2 個(gè)數(shù)量級(jí)[2]。2004 年，世界光伏組件產(chǎn)量達(dá)到1200MW，日本610MW， 歐洲320MW， 美國(guó)135MW，其他國(guó)家135MW。2004 年光伏系統(tǒng)總裝機(jī)量已經(jīng)到達(dá)4GW。
根據(jù)世界能源組織（IEA-PVPS）的研究和預(yù)測(cè)，2020 年太陽(yáng)能光伏發(fā)電占世界總發(fā)電量的1%，2040 年占世界總發(fā)電量的20%。世界各國(guó)的光伏發(fā)電發(fā)展規(guī)劃，預(yù)計(jì)2020 年裝機(jī)容量日本30GWp，歐盟15 GWp，美國(guó)15 GWp，其他國(guó)家10 GWp。2030 年裝機(jī)容量日本70GWp，歐盟30 GWp，美國(guó)25GWp，其他國(guó)家23GWp。
4、我國(guó)太陽(yáng)能光伏發(fā)電現(xiàn)狀及發(fā)展前景
我國(guó)太陽(yáng)能光伏發(fā)電發(fā)的開(kāi)發(fā)和研究起步于20 世紀(jì)70 年代，90 年代進(jìn)入穩(wěn)定發(fā)展時(shí)期，太陽(yáng)能光伏發(fā)電主要應(yīng)用在通信和工業(yè)方面。進(jìn)入21 世紀(jì)開(kāi)始注重發(fā)展太陽(yáng)能光伏發(fā)電研究，2000 年，我國(guó)的光伏技術(shù)已經(jīng)步入大規(guī)模的并網(wǎng)發(fā)電階段。2002 年我國(guó)政府啟動(dòng)了“光明工程”，“送電到鄉(xiāng)工程”等項(xiàng)目，重點(diǎn)開(kāi)發(fā)和利用太陽(yáng)能光伏發(fā)電。2004 年，我國(guó)又提出建設(shè)陽(yáng)光三峽的設(shè)想。2006 年~2010 年共建立8 座荒漠電站，總?cè)萘繛?0MWp。2011 年中國(guó)國(guó)內(nèi)新增光伏裝機(jī)容量2.7GWp，占到2011 年新增光伏裝機(jī)容量的10% 左右。
2012 年中國(guó)光伏發(fā)電容量已經(jīng)達(dá)到了7982.68MW，主要分布在我國(guó)的西北部地區(qū)，19 個(gè)省共核準(zhǔn)了484 個(gè)大型并網(wǎng)光伏發(fā)電項(xiàng)目，總?cè)萘繛?1543.9MW[6]，2012 年共計(jì)98 個(gè)并網(wǎng)發(fā)電站。主要集中在寧夏、青海、甘肅3 個(gè)省。根據(jù)OFweek 行業(yè)研究的數(shù)據(jù)顯示，2013 年上半年，中國(guó)光伏發(fā)電累計(jì)容量已經(jīng)到達(dá)10.77GWp，中大型光伏電站占5.49 GWp，分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)為5.28GWp。2015 年我國(guó)太陽(yáng)能光伏發(fā)電容量達(dá)到20 GWp。
5、發(fā)展我國(guó)太陽(yáng)能光伏的建議
發(fā)展我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)，必須制定有關(guān)近期、中、長(zhǎng)期發(fā)展目標(biāo)。目前，我國(guó)光伏發(fā)電站分布不均，還是主要集中在西北部地區(qū)。雖然說(shuō)我國(guó)生產(chǎn)冶金級(jí)硅，但光伏板所用的硅片還依靠其他國(guó)家。所以，我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)首要任務(wù)是發(fā)展高純度硅材料。光伏發(fā)電zui為關(guān)鍵的問(wèn)題還是提高轉(zhuǎn)換效率和降低和成本， 通過(guò)改進(jìn)目前有的制造工藝、設(shè)計(jì)新的電池結(jié)構(gòu)、開(kāi)發(fā)新型電池材料等方式，降低制造成本，提高光電轉(zhuǎn)換效率。還要發(fā)展其他新型太陽(yáng)能電池。
為了解決我國(guó)能源和環(huán)境嚴(yán)峻的問(wèn)題，加快我國(guó)的光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，本位提出以下幾點(diǎn)建議：建立具有水準(zhǔn)的太陽(yáng)能光伏研發(fā)中心；國(guó)家設(shè)立太陽(yáng)能光伏領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)；建設(shè)硅材料生產(chǎn)基地；構(gòu)建產(chǎn)、學(xué)、研合作體系；建議盡快完善實(shí)施《太陽(yáng)能發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)法》找到一個(gè)合理的發(fā)電，用電準(zhǔn)則；構(gòu)建太陽(yáng)能光伏發(fā)電與建筑一體化的結(jié)合；采用風(fēng)光互補(bǔ)來(lái)完善我國(guó)光伏市場(chǎng)；制定太陽(yáng)能光伏屋頂計(jì)劃，實(shí)施在房屋；加大光伏發(fā)電的并網(wǎng)應(yīng)用工程，從發(fā)展戶用系統(tǒng)逐步過(guò)渡到發(fā)展并網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)。
通過(guò)太陽(yáng)能光伏發(fā)電與建筑一體化的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)建筑本身就是一個(gè)太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換中心的目標(biāo)。筆者相信，隨著太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)的不斷提高，其成本也會(huì)快速降低，從而會(huì)更好的促進(jìn)我國(guó)太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。