双碳研究｜带你了解光伏太阳能

  作为一类重要的可再次生产的能源，光伏太阳能受到国家全力支持，为该行业制定基本标准和规范、引导行业健康有序发展至关重要。随技术慢慢的提升、新商机逐渐涌现、立法授权亟待推进，建立互操作性标准或需提上议程，以确保跨技术平台的可兼容性，推动该行业持续健康发展。

  近年来，太阳能产业所耗成本大幅度的降低。例如，美国能源部推行的SunShot计划，旨在降低太阳能使用成本，努力使其低于0.06美元/每千瓦时。根据最新数据，自2002年以来，太阳能产量每年增长48%。目前，该行业正加大对太阳能研发的投资，提高利用率并减少相关成本，推动太阳能市场加速发展，并在未来几年保持稳定增长态势。

  太阳能光伏系统主要由太阳能板、控制器、光伏电池和逆变器等组成。其工作原理是利用太阳能电池的光伏效应将太阳辐射直接转换成电能。

  该系统包括分散型小型配置，这类配置通常只有手表或计算机大小；除此之外，它也包括集中式大型配置，例如多兆瓦光伏阵列能够为整个城市供电，阵列大小取决于客户的真实需求。未来或将建成一个更大规模的光伏系统，支持现存配电网的经济运行。

  早在19世纪30年代，法国科学家埃德蒙·贝克勒尔（Edmond Becquerel）发明了光伏电池。贝尔电话实验室（Bell Telephone Laboratories）继而开发出硅太阳能电池，并开始推动技术商业化；1958年，这些电池主要为先锋卫星（Vanguard）供电；20世纪70年代，石油危机加快了光伏系统商业化进程；20世纪80年代，小型光伏市场出现，专为农村地区提供独立系统。

  多个光伏电池组合形成光伏组件或小型太阳能系统。每个组件可以产生2瓦电力。光伏组件通常由硅和其他可导电材料制造成，在吸收太阳光后，它将能量转移给带负电荷的粒子，由此产生电力。在分散式光伏太阳能系统中，光伏电池可以为家用或农用水泵供电，有时还可以用于生产公用事业规模发电。

  光伏组件在特定电压下产生电力，其组件规模和表面积也会影响发电能力。多个光伏组件可以连接形成光伏阵列，由两个或数百个模块组成，阵列产生的总电量将取决于组件数量。

  当前，光伏行业仍处于重要战略机遇期。据国际能源署（IEA）统计，2021年有近290GW的可再次生产的能源投入使用，其中光伏太阳能份额占一半以上。此类能源成本低廉、清洁环保、用之不竭、受地域限制少，有望引领可再次生产的能源加快速度进行发展。因此，制定科学合理的标准、确保新形势下行业健康发展变得尤为重要。

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