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編者按：光伏發(fā)電歷史悠久，最早可追溯到1839年。相比于傳統(tǒng)發(fā)電，光伏發(fā)電具有許多清潔、可再生等優(yōu)勢。國家也在大力提倡光伏發(fā)電，并推出了一系列相關政策。以光伏為主的清潔能源也將在發(fā)電行業(yè)中占越來越多的比重。

在國際上，光伏發(fā)電技術的研究已有100多年的歷史。光伏發(fā)電是根據光生伏特效應原理，利用太陽能電池將太陽光能直接轉化為電能。光伏系統(tǒng)可分為獨立光伏系統(tǒng)(各種帶有蓄電池的可以獨立運行的光伏發(fā)電系統(tǒng))和并網光伏系統(tǒng)(與電網相連并向電網輸送電力的光伏發(fā)電系統(tǒng))。

一、光伏發(fā)電的優(yōu)勢

光伏發(fā)電與傳統(tǒng)發(fā)電技術相比具有更多優(yōu)勢：

1。 太陽能資源十分豐富，輻射到地球表面的能量巨大，對于利用太陽能是十分有利的。因此太陽能光伏發(fā)電技術是資源最為豐富的發(fā)電技術。

2。太陽能光伏發(fā)電更為安全可靠，不會產生污染以及噪聲，并且能夠比較靈活，能夠安全穩(wěn)定的運行。

3。光伏發(fā)電的應用使得邊遠以及特殊地區(qū)的用電問題得以有效解決，可以隨時隨地使用太陽能資源。

4。 光伏發(fā)電能夠與建筑物相結合，形成光伏建筑一體化的系統(tǒng)，減少土地資源的浪費。

二、歷史與現狀

太陽能光伏發(fā)電的歷史可以追溯到1839年法國物理學家貝克勒爾首次發(fā)現光伏效應。此后，各國科學家不斷探索，1954年第一塊實用光伏電池問世，這意味著太陽能光伏發(fā)電逐步進入產業(yè)化發(fā)展的道路。

進入21世紀，太陽能電池向全球擴展，成為一種重要的可再生能源。隨著可持續(xù)發(fā)展觀念在世界各國不斷深入人心，全球太陽能開發(fā)利用規(guī)模迅速擴大，技術不斷進步，成本顯著降低，呈現出良好的發(fā)展前景，許多國家將太陽能作為重要的新興產業(yè)，太陽能得到更加廣泛應用。2000 年至 2016 年間，光伏產業(yè)以令世人驚嘆的速度向前發(fā)展。全球累計裝機容量自 1,250MW增至 304,300MW，年復合增長率高達 40.98%。

在我國，光伏產業(yè)也呈現出前所未有的活力，在全球20個以上國家或地區(qū)建廠，產品出口至全球近200個國家和地區(qū)，成為我國具有國際競爭優(yōu)勢的戰(zhàn)略性新興產業(yè)。

美國是最早研究與使用光伏技術的國家，美國光伏行業(yè)在技術革新與政府激勵補償政策的雙重刺激下多年來保持增長。光伏電站裝機在美國光伏行業(yè)中占主導地位，其發(fā)展速度直接決定整個光伏行業(yè)發(fā)展情況。

日本是最早制定光伏產業(yè)發(fā)展政策的國家， 2011~2016 年年均復合增長率達到54%， 在2016年以42.75GW 的裝機總量位居世界第二，目前發(fā)展方向以非居民用電站為主。

作為東南亞最火熱的光伏市場之一，越南正在以每年10%的能源需求增速，再加上其本身發(fā)展光伏能源的先天優(yōu)勢，吸引著各國光伏企業(yè)進入。

光伏發(fā)電目前全面進入規(guī)?；l(fā)展階段，中國、歐洲、美國、日本等傳統(tǒng)光伏發(fā)電市場繼續(xù)保持快速增長，東南亞、拉丁美洲、中東和非洲等地區(qū)光伏發(fā)電新興市場也快速啟動。

三、發(fā)展趨勢

(一)政策變化

2019年5月30日，國家能源局發(fā)布了《關于2019年風電、光伏發(fā)電項目建設有關事項的通知》，明確優(yōu)先推進無補貼的平價上網項目建設，再開展需要國家補貼項目的競爭配置工作，這對風電光伏行業(yè)來說將是一個重大轉變。

隨著光伏行業(yè)的發(fā)展，受制于當地消納及電力傳輸等制約，國內地面電站的新增數量已明顯下降。與此同時越來越多的光伏企業(yè)開始把目光投向海外。

近年來，東南亞各國在可再生能源領域也作出了相應努力，泰國、印尼等國的光伏規(guī)模出現一定增長，越南則在計劃建設風電項目、簽發(fā)關于發(fā)展太陽能發(fā)電項目鼓勵機制的決定。東南亞地區(qū)政府補貼光伏項目，鼓勵利用可再生能源，并且由于地理位置靠近中國，受到中國企業(yè)的關注。

新興市場擴大以及平價競爭上網將成為未來新的趨勢。

(二)技術發(fā)展

1。從分布式發(fā)電到建設集中式電站

集中式大型并網光伏電站就是集中建設大型光伏電站，發(fā)電直接并入公共電網，接入高壓輸電系統(tǒng)供給遠距離負荷，可以降低成本，減少運輸損耗。越是規(guī)模大的光伏發(fā)電站，其光伏系統(tǒng)的成本越低。

2。光儲一體化電站

對含儲能環(huán)節(jié)的光伏電廠進行光儲一體化調控，快速控制，滿足有功輸出最大化，“削峰填谷”響應電網調度需求，實時保障電網調度要求。儲能系統(tǒng)的使用能緩解充電時對電網的沖擊，盡可能提升電網質量。

3。云存儲、云計算、數字孿生、大數據等技術的應用

新信息技術的使用可幫助光伏電廠實現智能化，幫助光伏電廠實現智能化運維監(jiān)控，提供發(fā)電預測等分析功能，降低并網難度，提高發(fā)電效率。

在國內，上海上科信息技術研究所順應光伏產業(yè)發(fā)展趨勢，進行光伏系統(tǒng)集成開發(fā)，與中國電建上海能源裝備有限公司聯合建立與運作能源裝備智能化聯合實驗室?；跀底謱\生的光伏電廠智能化平臺，將智能電網、物聯網、云計算等技術緊密結合，為解決光伏電廠加入儲能環(huán)節(jié)后的優(yōu)化調功分配問題和分級分層的控制問題，建立面向光伏電廠光儲一體化的分級多目標調功算法模型。通過該平臺可有效掌握光伏電站完整信息，提高運維效率，加快決策，保障光伏電廠安全、穩(wěn)定、高效、經濟的運行。

四、未來展望

第四次工業(yè)革命將全面展開，以光伏為主的清潔能源、物聯網等技術正全面發(fā)展。通過現代物聯網技術、人工智能及大數據分析技術，實現包括光伏在內的多種能源的集中運維管理，打造智慧的能源生態(tài)圈。在未來，社會將構建全新的能源物聯網體系，進入低碳甚至無碳時代。

原標題：光伏發(fā)電歷史與現狀及發(fā)展趨勢分析