在全球气候变暖的大环境下，可再生能源的开发利用日益受到国际社会的重视，大力发展可再生能源已成为世界各国的共识。根据“双碳”目标，到2030年，我国单位国内生产总值二氧化碳排放将比2005年下降65%以上，非化石能源占一次能源消费的比重将达到25%，森林蓄积量将比2005年增加60亿立方米，风电、太阳能发电总装机容量将在12亿千瓦以上。 数据显示，2022年，我国光伏发电量为4276亿千瓦时，同比增长30.8%，约占全国全年总发电量的4.9%;我国新增光伏并网装机容量87.41GW，累计光伏并网装机容量达到392.6GW，新增和累计装机容量均为全球第一。有机构预测，2023年，光伏新增装机量有望超过95GW，累计装机有望超过487.6GW。 “十四五”以来，相关部门发布了一波利好政策支持光伏产业发展，也给五年计划光伏产业后续的健康有序发展打下了良好的政策基调，更凸显了光伏发电产业在我国能源结构和战略中扮演着越来越重要的角色。 光伏发电的工作原理是光伏技术的基石，了解光伏发电的原理更便于梳理光伏技术的发展和演变。光伏发电的基本原理是利用半导体的光生伏特效应，其本质是当物体受到光照时，物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应。 在实际应用中，采用不同的掺杂工艺，通过扩散作用，将P型半导体与N型半导体制作在同一块半导体(通常是硅或锗)基片上，在它们的交界面就形成空间电荷区，称为P-N结。而太阳光照在半导体P-N结上，形成新的空穴—电子对，在P-N结电场的作用下，空穴由N区流向P区，电子由P区流向N区，接通电路后就形成电流。 关于目前主流的光伏的三代分类，不得不提及“太阳能之父”马丁·格林教授。在格林的理论中，结晶硅型属于第一代太阳能电池，非晶硅型等薄膜太阳能电池属于第二代太阳能电池，而第三代光伏电池是有潜力克服单带隙太阳能电池功率效率31%—41%的Shockley-Queisser辐射效率极限的太阳能电池。 近年来，我国光伏行业的核心关键技术已获得更多突破，光伏资源的开发利用也变得更加经济高效，更凸显了能源转型过程中，技术进步占主导作用。2010年年初，在欧美国家反倾销和反补贴政策的冲击下，我国光伏产业原材料、市场、核心技术等环节处处受制于人。不过，随着我国光伏产业抓紧核心技术和产业链、供应链的布局，不断加大科研投入和科技创新力度，使得后续几年光伏上中下游全产业链实现飞速发展。 目前，我国光伏产业从硅材料生产、硅片加工、电池片和组件的生产到与光伏产业链相关的检测设备、模拟器等，都已具备成熟的技术和供应能力。与此同时，为加强国际竞争力，我国光伏产业继续加大技术创新力度，推动行业降本增效。如今，在产业技术迭代的优势下，我国光伏行业效率不断攀升，成本逐步下降，成功完成了从补贴时代到平价时代的跨越。 随着传统能源枯竭和价格持续上升，光伏发电在技术迭代的支持下，将凭借成本下行，很快成为最具经济性的电力形式。据中国光伏行业协会统计，我国光伏行业在“十四五”期间将继续保持高速增长态势。2023年一季度，全国实现新增装机33GW，相当于去年上半年新增装机的总和。预计2023年我国光伏累计装机将首次超过水电，成为第一非化石能源发电来源。一季度光伏装机增速超过952%，甚至远远超火电的97%。随着总装机容量差距不断缩小，光伏将逐步成为我国第一发电来源。 |
