1 光伏发电与分布式光伏发电

01.光伏发电：这是一种利用太阳能辐射直接转换成电能的发电方式。如今，当人们谈论太阳能发电时，通常指的就是光伏发电。

02.分布式光伏发电：指的是在用户附近建设的发电设施，其运行模式主要是用户自发自用，多余的电量会输送到电网。这种发电方式强调因地制宜、清洁高效、分散布局和就近利用，旨在充分利用当地太阳能资源，减少化石能源的消耗。

2 光伏发电的历史与发展

1839年，法国物理学家贝克勒尔发现了“光生伏打效应”，即光照射在导电液中的金属电极时，电流会增强。

1930年，朗格首次提出利用“光伏效应”制造太阳能电池，将太阳能转化为电能。

1932年，奥杜博特和斯托拉制成了第一块硫化镉太阳能电池。

1941年，奥杜在硅上发现了光伏效应。

1954年，美国贝尔实验室开发出效率为6%的单晶硅太阳能电池，这是世界上第一个有实用价值的太阳能电池。同年，威克发现了砷化镍的光伏效应，并在玻璃上沉积硫化镍薄膜，制成了太阳能电池，标志着实用光伏发电技术的诞生和发展。

3 光伏电池是怎么发电的?

光伏电池是一种半导体器件，具有将太阳辐射能直接转换成直流电的能力。这种转换利用了在晶体硅中掺入磷或硼等元素，造成分子电荷的不平衡，形成特殊电性能的半导体材料。在阳光照射下，这些半导体材料会产生自由电荷，自由电荷的定向移动和积累在其两端闭合时产生电能，这就是所谓的“光生伏打效应”。

4 光伏发电系统由哪些部件构成?

光伏发电系统由光伏方阵（由光伏组件串并联而成）、控制器、蓄电池组、直流/交流逆变器等部分组成。光伏组件是系统的核心，由光伏电池串、并联并封装而成，直接将光能转换为电能。光伏组件产生的直流电可以通过逆变器转换为交流电，供交流电器使用。此外，光伏系统产生的电能可以即发即用，也可以通过蓄电池等储能装置储存起来，按需释放。

5 配电网与分布式光伏发电的关系

配电网是一种电力网络，负责将输电网或地区发电厂产生的电能通过一系列配电设施分配给最终用户。这些设施包括架空线路、电缆、杆塔、配电变压器、隔离开关、无功补偿电容器、计量装置以及其他辅助设备。配电网通常采用闭环设计并环运行，其结构呈辐射状。分布式电源接入配电网使配电系统中发电与用电并存，从放射状结构变为多电源结构，影响了短路电流的大小、流向和分布特性。

6 为什么光伏电力是绿色低碳能源？

光伏发电具有显著的能源、环保和经济效益，是最优质的绿色能源之一。在我国平均日照条件下，安装1千瓦光伏发电系统一年可产生约1200度电，减少煤炭使用量约400千克，减少二氧化碳排放约1吨。根据研究，安装1平方米光伏发电系统的二氧化碳减排效果相当于种植100平方米的树木。发展光伏发电等可再生能源是解决环境问题如雾霾、酸雨的有效手段。

7 关于光伏电池组件生产的能耗和污染问题

光伏电池生产过程中确实需要消耗一定能量，特别是在工业硅提纯、高纯多晶硅生产和单晶硅棒/多晶硅锭生产阶段。然而，光伏电池在其20年的使用寿命期内能够持续产生能量。据测算，在我国平均日照条件下，光伏发电系统全生命周期内的能量回报超过其能源消耗的15倍以上。在北京以最佳倾斜角安装的1千瓦屋顶光伏并网系统的能量回收期为1.5-2年，远低于光伏系统的使用寿命期。目前，我国多晶硅生产企业采用的改良西门子法可以实现闭环生产，将副产物四氯化硅和尾气回收利用，实现清洁生产，满足环保要求。

8 光伏发电的潜力与前景

地球表面接收的太阳能辐射能够满足全球能源需求的数万倍。据国际能源署数据，在全球4%的沙漠上安装太阳能光伏系统就足以满足全球能源需求。我国仅利用现有建筑安装光伏发电的市场潜力就约为3万亿千瓦，加上西部广阔的戈壁光伏发电市场潜力约为数十亿千瓦。随着技术进步和规模化应用，光伏发电成本将进一步降低，使其成为更具竞争力的能源供应方式，并有望逐步成为未来的主导能源。