太陽能發電(Solar Power Generation)是將太陽能轉換成電能。其基本途徑有兩種:
一、光伏發電(Solar PV):光伏發電是光發電的主流形式,其核心原理是光生伏特效應—半導體材料(如硅)吸收太陽光能量后,內部電子被激發形成電流。將太陽能電池組合在一起,大小規模隨意??瑟毩l電,也可并網發電。使用較廣的一種裝置是“太陽電池板”(由很多光電池串聯、并聯而組成的陣列),可產生數瓦以至千瓦級的功率。
光伏發電的優勢:
⑴ 清潔環保:發電過程無碳排放,不產生廢氣、廢水,減少對化石能源的依賴。
⑵ 可再生性:太陽能是無限資源,不受地域限制(只要有光照即可利用)。
⑶ 維護成本低:電池板壽命長達 20-25 年,日常維護簡單(定期清潔、檢查逆變器)。
光伏發電的發展趨勢
?、?效率提升:通過鈣鈦礦電池(理論效率可達 31%)、疊層電池等新技術,進一步提高光電轉換效率。
?、?成本下降:材料技術進步和規?;a推動光伏度電成本持續降低,部分地區已低于火電。
?、?智能化與融合:結合物聯網、人工智能優化光伏系統運行(如智能追蹤光照角度),并與風電、儲能等形成 “光儲充一體化” 系統。
光伏發電作為可再生能源的核心技術之一,是全球應對氣候變化、實現 “雙碳” 目標的重要手段,未來將在能源結構轉型中扮演關鍵角色。
二、 聚焦式太陽能發電(Concentrating Solar Power,縮寫CSP):主要是把太陽的能量聚集在一起,產生高溫來驅動汽輪機發電。此方法較多,有用反射鏡群把太陽能聚集到離地面數米或更高處的鍋爐上,產生蒸汽驅動汽輪機發電的。
其原理是:通過反射鏡(槽式、塔式、碟式)聚焦太陽光,加熱工質(熔融鹽、水等)至高溫(300-1000℃),再驅動汽輪機發電。
特點是:可配套儲熱系統(熔融鹽儲熱),實現 24 小時穩定供電(克服光伏發電的間歇性),但初期投資高、效率低于光伏發電(約 15%-25%)。
主要分布在光照充足地區(如美國、西班牙、中國甘肅)。
本報告數據根據《世界能源統計年鑒2025年(Statistical Review of World Energy 2025)》整理而成。
本文單位:MegaWatts, 即兆瓦。下表Solar PV為光伏發電,CSP為聚焦式太陽能發電。
2024年世界各國太陽能發電裝機容量(單位:兆瓦、MW)
從本報告可以看出:
?、?太陽能發電裝機容量最多的地區是亞太地區占全球總量的63.9%,其次是歐洲占19.2%,北美洲占10.5%。
?、?全球光伏發電(Solar PV),中國太陽能裝機容量最多,占全球總量887360/1858622=47.7%、其次是美國175990MW、西班牙36285MW.
?、?全球聚焦式太陽能發電(CSP)以西班牙2302MW最多,占全球6868MW的33.5%、美國1408MW,占全球6868MW的20.5%;阿聯酋600MW,居第三位,中國570MW,占全球6868MW的8.3%,居全球第四位。
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