光伏发电的能量转换过程简单,是直接从光能到电能的转换,没有中间过程(如热能转换为机械能、机械能转换为电磁能等)和机械运动,不存在机械磨损。根据热力学分析,光伏发电具有很高的理论发电效率,可达80%以上,技术开发潜力巨大。
光伏发电本身不使用燃料,不排放包括温室气体和其它废气在内的任何物质,不污染空气,不产生噪声,对环境友好,不会遭受能源危机或燃料市场不稳定而造成的冲击,是真正绿色环保的新型可再生能源。
光伏发电过程不需要冷却水,可以安装在没有水的荒漠戈壁上。光伏发电还可以很方便地与建筑物结合,构成光伏建筑一体化发电系统,不需要单独占地,可节省宝贵的土地资源。
太阳能得到更加广泛应用。2000 年至 2016 年间,光伏产业以令世人惊叹的速度向前发展。累计装机容量自 1,250MW增至 304,300MW,年复合增长率高达 40.98%。在我国,光伏产业也呈现出前1所未有的活力,在20个以上国家或地区建厂,产品出口至近200个国家和地区,成为我国具有国际竞争优势的战略性新兴产业。光伏电站装机在美国光伏行业中占主导地位,其发展速度直接决定整个光伏行业发展情况。
能量转换环节来看,太阳能光伏发电是直接将太阳辐射能转换为电能,在所有可再生能源利用中,太阳能光伏发电的转换环节少、利用直接。一般来说,太阳能发电工程,在整个生态环境的能量流动中,随着转换环节的增加、转换链条的拉长,能量的损失将呈几何级增加,并同时大大增加整个系统的建设、运行成本和不稳定性。目前,晶体硅太阳能电池的光电转换效率实用水平为15%-20%,实验室1高水平已达35%。
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