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ふとし阳能こうふく

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生產せいさんちゅうてきふとし阳能こうふく电池
くらい于柏りん郊区てきふとし阳能装置そうち
ひかりふく树”ざい奥地おくちほどこせ蒂利しゅう

太陽光たいようこうでん系統けいとう,也稱ため光生みつおふくとく,简称ひかりふくPhotovoltaics字源じげん“photo-”ひかり,“voltaics”ふくとく),ゆび利用りようこうふくはん导体材料ざいりょうてき光生みつおふくこう而将ふとし阳能转化为直流ちょくりゅう电能てき设施。ひかりふく设施てき核心かくしんふとし阳能电池ばん目前もくぜんようらい发电てきはん导体材料ざいりょう主要しゅようゆう单晶硅あきらあきら碲化镉ひとしよし于近年来ねんらい各国かっこくざい积极推动再生さいせいのうげんてき应用,ひかりふく产业てき发展じゅうふん迅速じんそく[1]

截至2010ねんふとし阳能こう伏在ふくざいぜん世界せかいじょうひゃく国家こっか投入とうにゅう使用しよう。虽然其发电容りょう仍只うらないじん类用电总量的りょうてき很小いち部分ぶぶん过,从2004ねん开始,せっにゅう电网てきひかりふく发电りょう以年ひとし60%てき速度そくどぞう长。いた2009ねん,总发电容りょうやめ经达到21GW[2];截至2021ねんそこぜんたまるい计光ふくそうつくえ940GW(其中亚太地区ちくこうふくるい计装つくえ达547.7GW,うらないぜんたま总量58%;おうしゅう地区ちくるい计装つくえ为205.4GW,うらないぜんたま总量22%;しゅう地区ちくこうふくるい计装つくえ容量ようりょう为161.8GW,うらないぜんたま总量17%;ちゅう东和しゅう地区ちくこうふくるい计装つくえ容量ようりょう为25.1GW,うらない2.7%)[3]とうぜん发展速度そくどさいかいてきのうげんすえ估计,2009ねんぼつゆう联入电网てきひかりふくけい统,目前もくぜんてき容量ようりょう也约ゆう3いたり4GW[2]

ひかりふくけい统可以大规模あんそうざい地表ちひょう上成うえなしひかりふく电站,也可以置于建筑物てきぼう顶或がい墙上,形成けいせいひかりふくけん一体化いったいか

ふとし阳能电池问世以来いらい使用しよう材料ざいりょうわざ术上てき不断ふだん进步,以及せいづくり产业てき发展成熟せいじゅく驱使こうふくけい统的价格变得さら便宜べんぎ[4]仅如此,许多国家こっか投入とうにゅう大量たいりょうけん发经费推进光ふくてき转换效率こうりつ,给与せいづくりくわだて业财せい补贴。さら重要じゅうようてきうえ网电价补贴政策せいさく以及再生さいせいのうげん比例ひれい标准とう政策せいさく极大促进りょうこう伏在ふくざい各国かっこくてき广泛应用。

原理げんり

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光生みつおふくこう应(えい:Photovoltaic effect),簡稱ためこうふくこうおうゆび受光じゅこう线或其他電磁でんじ輻射ふくしゃ照射しょうしゃてきはん导体あるはん导体あずか金属きんぞく组合てき部位ぶい间产せい電壓でんあつあずか電流でんりゅうてき现象。最早もはや于1839ねんよしほうこく物理ぶつりがくれき山大やまだい·あいとくこうむ·かいかつ勒爾发现[5][6]

ひかりふく组件よし許多きょたひかりふく電池でんち互連组合而成,其效りつ描述りょう多少たしょう光被こうひ转化为电のうれい如,一块效率为20%てきめんいたざい1000かわらてき日照ひでりまいしょう时它はた产生200かわら时的电能。ひかりふく组件てきあさむこうかいかげ响发电效りつ[7]

應用おうよう

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1954ねん贝尔实验しつせいなり效率こうりつ为6%てきひかりふく电池1958ねんおこりひかりふくこう应以こうふく电池てき形式けいしきざいそら间卫ぼしてききょうのう领域くびいた应用。时至今日きょうしょういたり动停车计费器てききょうのう顶太阳能ばんだいいたりめん积广阔的ふとし阳能发电中心ちゅうしん,其在发电领域てき应用やめ经遍及全だま薄膜うすまくふとし阳能电池えいThin film solar cellさき进的だい三代太阳能电池えいThird generation solar cell。它们以较ひくてき成本なりもとなま产高效率こうりつてき转换。

けい

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ふとし阳能交流こうりゅう发电けい统是ゆかりふとし阳电いたたかし电控せいぎゃく变器蓄电共同きょうどう组成;ふと阳能直流ちょくりゅう发电けい统则包括ほうかつぎゃく变器。[8]

局限きょくげん

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  • 生產せいさん過程かてい

  太陽たいようのういたてき原材料げんざいりょう電腦でんのうしんへん原材料げんざいりょういちよう大量たいりょう生產せいさん過程かていちゅう需要じゅよう大量たいりょうのうげん有毒ゆうどく有害ゆうがい化學かがく物質ぶっしつ化學かがく物質ぶっしつ主要しゅようもたれ工廠こうしょう所在地しょざいち法律ほうりつ法規ほうきかんひかえぼう太陽たいようのう工廠こうしょうやめけいあんそう太陽たいようのう系統けいとうよう太陽たいようのう系統けいとうさんせいてき清潔せいけつのうげん生產せいさん太陽たいようのうばん

  • たいでんもうてき影響えいきょう

  截至2017ねん12月,澳洲東部とうぶこんあららぎしゅうゆう超過ちょうか31%きょみんよう有屋ありやいただき太陽たいようのう系統けいとう平均へいきんやすそうこうりつ超過ちょうか3.5せんかわら世界せかいだいいち)。ただしだか太陽たいようのう系統けいとう普及ふきゅうりつ給電きゅうでんもう電壓でんあつたいらい問題もんだいきょみん中午なかうまようでんりょうてい主要しゅよう以出售電りょく給電きゅうでんりょく公司こうしためぬし傳統でんとうでんもうなみぼつゆう考慮こうりょそうこう電力でんりょく輸送ゆそうざいきょみん電力でんりょく大額おおがくつたえ輸回でんもうてき時候じこう電壓でんあつかい逐步抬高,而且可能かのう超過ちょうか電器でんき設備せつびうけたまわ範圍はんい[9]科學かがく研究けんきゅうやめけいゆう方法ほうほう解決かいけつ這種問題もんだいただしゆう各種かくしゅ成本なりもと考慮こうりょれい如,在中ざいちゅうあつでんもうがくがい增加ぞうか電壓でんあつひかえせい裝置そうち

たい於其國家こっかある地區ちくてき啟示けいじぼつゆう系統けいとう性的せいてき分析ぶんせきかずただし劃,たん一鼓勵促進太陽能在居民區的普及會帶來新的風險。さらこのみてき方式ほうしきいち通過つうか稅收ぜいしゅうある其他勵措ほどこせ促進そくしん工業こうぎょう商業しょうぎょうようてき太陽たいようのう系統けいとうあんそうよしためこう商業しょうぎょうよう戶主こしゅ要用ようようでん高峰こうほう經常けいじょうざいはくたかし太陽たいようのう系統けいとうざい日照ひでりしろてん發電はつでん補充ほじゅうこう商業しょうぎょうようでんくだていこう商業しょうぎょうたいでんもうてき壓力あつりょく

  • たいのうげん投資とうしでん管理かんりてき影響えいきょう

  現實げんじつ生活せいかつちゅうてき問題もんだい經常けいじょう複雜ふくざつおおへん原因げんいん錯綜さくそう複雜ふくざつたい於能げん投資とうしでん管理かんり也是同樣どうようてき道理どうりぼつゆう適合てきごうごと方案ほうあんてきまんようれい太陽たいようのう系統けいとう投資とうし也許很好てき選擇せんたく,如果:當地とうち陽光ようこう充足じゅうそくでん較高而且持續じぞくみなぎあたい政府せいふ通過つうか財政ざいせいある金融きんゆう方式ほうしき大力だいりき支持しじ電力でんりょくうりかい給電きゅうでんりょく公司こうし (澳洲和德わとくこく)。投資とうし回報かいほう經常けいじょう是能これよしげん投資とうしてき主要しゅよう考量こうりょうただし系統けいとう性的せいてきけん查,ひょう估和分析ぶんせき,也許かい發現はつげんざい目前もくぜん市場いちば條件下じょうけんか,一套綜合性的方案是最合適的。れい如,通過つうかぼう建築けんちくのうこうひさげだか[10]すんでゆう设备运行てき改善かいぜん[11]かずふとし阳能けい统投资[12]可能かのうかい提供ていきょう業主ぎょうしゅさいこのみてき投資とうし回報かいほう[13]

發展はってん

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太陽たいようのう電池でんち本身ほんみてき最新さいしん發展はってんだいさんだいこうふく電池でんち技術ぎじゅつむねざい突破とっぱあやか克利かつとし-奎伊瑟极げんてき31いたり41%效率こうりつ上限じょうげん

ざい運用うんようじょうゆう研究けんきゅうはつ現在げんざい漂浮ふとし阳能ざい陸上りくじょう裝置そうち太陽たいようのうばんゆうさらおおこうしょ包括ほうかつ

  • 不用ふよう佔用土地とち
  • みずゆうすけくだぬるのうひさげだか太陽たいようのう電池でんちてき效率こうりつ
  • 佈置ざいもうかみずしつらえほどこせてきばなしゆうじょ減少げんしょうもうかみず蒸發じょうはつ掉。

ぜんたま應用おうよう發展はってん

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ぜんたま太陽たいようのうこうふく發電はつでん統計とうけい [14]
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
裝置そうちりょう(MW) 639 871 1,252 1,746 2,809 4,245 5,714 8,230 14,855 22,938
發電はつでんりょう(GWh) 1,177 1,463 1,831 2,329 3,054 4,249 5,818 7,864 12,721 21,092
2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017
裝置そうちりょう(MW) 39,455 71,251 100,677 137,260 178,090 226,907 302,782 399,613
發電はつでんりょう(GWh) 33,829 65,211 100,925 139,044 197,671 260,005 328,182 442,618
佔全だま發電はつでんりょう 0.16% 0.29% 0.44% 0.59% 0.83% 1.07% 1.32% 1.73%
ぜんたま太陽たいようのうこうふく裝置そうちりょうひゃくまんかわら(MW)ぜんじゅうこく
國家こっか 2017[15] 2018[16] 2019[17]
 ちゅう人民じんみん共和きょうわこく 130,632 175,018 205,072
 日本にっぽん 48,600 55,500 61,840
 とくこく 42,394 45,930 48,960
 美国びくに 41,131 49,692 60,540
 よし大利おおとし 19,692 20,120 20,900
 印度いんど 19,047 26,869 34,831
 英国えいこく 12,791 13,108 13,398
 ほうこく 8,195 9,483 10,562
 大利おおとし 6,413 9,763 15,928
 韩国 5,602 7,862 10,505

たまきたもつ問題もんだい—碳排あずかどくはいりょう

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製造せいぞう太陽たいようのう電池でんち必須ひっすげん材料ざいりょう石英せきえい氧化矽)純度じゅんどひさげます致冶きんきゅう矽晶,這過程かていかい使用しよう消耗しょうもう大量たいりょうのうりょう加熱かねついた1800℃以上いじょうてき熔爐ようろ。 這就太陽たいようのう電池でんちてき碳排現有げんゆう技術ぎじゅつ太陽たいようのう電池でんちてき碳排一般いっぱんため41g/kWh,[18]これ聚光ふとし阳能热发电(20g/kWh)[19]てき2ばい及風りょく發電はつでん(11g/kWh)てき4ばい[18]ただし這數值會ずいせいづくり地區ちくてきのうげんらいげん太陽たいようのう電池でんちてき壽命じゅみょう及使用地ようちてんてき環境かんきょう改變かいへんわか製造せいぞう太陽たいようのう所在しょざい地區ちくようもえすす發電はつでんてきばなし,碳排就會增加ぞうかれい如在中國ちゅうごく製造せいぞうかいしるべ致較ざい美國びくに製造せいぞうだかいちばい[18]太陽たいようのう電池でんちてき壽命じゅみょう較長てきばなし,碳排就會減少げんしょう太陽たいようのう電池でんちてき使用しよう環境かんきょうかい影響えいきょう太陽たいようのう電池でんちてき效率こうりつ及壽いのちれい如浮ざい水面すいめんてき太陽たいようのう電池でんちいんため有水ありみず幫助くだてい溫度おんど發電はつでん效率こうりつのうゆうしょ增加ぞうかしたがえ而降てい碳排[18]

製造せいぞう太陽たいようのう電池でんち過程かていちゅうかいさんせいしょう有毒ゆうどく氣體きたい毒性どくせいだかてきゆうてきさん氯氢硅よん氯化硅さん氯氧磷氢氟さんひとしそく使つかい毒性どくせい較低てき氣體きたい也多かい做成さん[18]

太陽たいようのう電池でんちてき壽命じゅみょう完結かんけつ、棄置就成りょうはいりょう,以每單位たんいのうげん計算けいさんふとし阳能电池發電はつでん所產しょさんせいてきはいりょうかくのうてき300ばい[20]そうかくのう製造せいぞう太陽たいようのう電池でんちてきはいりょうざい技術ぎじゅつじょう回收かいしゅうてきただしよしためぞうかくはいりょうゆう即時そくじ危險きけんせい,而且ぼつゆう經濟けいざい誘因ゆういん甚至需要じゅよう經濟けいざいおぎなえわかざいぼつゆう有效ゆうこうかんかんてき情況じょうきょう基本きほんじょう不可ふかぎょう

よし太陽たいようのう電池でんちちゅう含有がんゆう塑料、なまり、鎘和銻等たい環境かんきょう有害ゆうがいてき物質ぶっしつじょりょうふうそう太陽たいようのう電池でんちてきそとからがい太陽たいようのう電池でんち本身ほんみとうなり一般玻璃回收的話會釋出有毒物或對環境有害物質。ざい2023ねんぜんたまただゆう於法こくてきりつみやび公司こうし開發かいはつのう回收かいしゅうせいかた太陽たいようのう電池でんち90%材料ざいりょうてき工藝こうげいなみ以商ぎょうしきうんさく同期どうき,其他技術ぎじゅつゆうてき以達いた95%なみはた金屬きんぞく、矽及玻璃はり分離ぶんりゆうてきのりのうたちいた100%回收かいしゅうただし這些也未たち致商ぶつ[18]ずいちょ早年そうねん開始かいしだい規模きぼ投入とうにゅう使用しようてき太陽たいようのう電池でんちかいしょう陸陸ろくろく續續ぞくぞくことぶきげん滿みつる太陽たいようのう電池でんち回收かいしゅうへんどく重要じゅうよう

经济がく

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かたけん成本なりもと

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1977ねん以来いらいあきらからだ硅太阳能电池てきまいかわら价格历史

1977ねんあきらからだ硅太阳能电池价格为76.67もと/かわら[21]

つきかんよし于德こく西にしはんきばてき慷慨こうがい补贴あきら硅短かけ导致はやざい2000年代ねんだい初期しょき,批发块价かくざい3.50もと/かわらいたり4.00もと/瓦之かわらの保持ほじ稳定,ただしざい2008ねん场崩盘后,西にしはんきば补贴突然とつぜん终止,需求くずし溃,价格迅速じんそくくだいたり2.00もと/かわらつきかん收入しゅうにゅう下降かこうりょう50%,ただしよし于创新和しんわ成本なりもとくだていせいづくりしょう仍能保持ほじ正面しょうめん运营润。2011ねんそこあきらからだ硅光ふく块的厂价かく突然とつぜん跌破りょう1.00もと/かわらてきだい关,这让许多ぎょう业内てきひとかんいた意外いがい,导致世界せかい范围ない许多ふとし阳能せいづくり公司こうしやぶ产。1.00もと/かわらてき成本なりもとざいひかりふくぎょう通常つうじょう视为实现こうふく发电网络ひら价的里程りていただしだい多数たすう专家认为这个价格てん续的。わざ术进せいづくりこう艺改进和ぎょう业重组可能かのう意味いみ进一步降低价格是可能的。[22] Solarbuzzしゅう团监测的ふとし阳能电池てきれい平均へいきん价格从2011ねんてき3.50もと/かわら下降かこういたりょう2011ねんてき2.43もと/かわら[23] いた2013ねん,批发价格やめいたり0.74もと/かわら[21] 这被引用いんよう支持しじ斯旺もり定律ていりつてき证据,这个观察类似于著めいてき定律ていりつ,它声しょうずいぎょう业产のうこぼしばいふとし阳能电池てき价格下降かこう20%。 [21] どる劳恩霍夫研究所けんきゅうじょはたがく习率”てい义为ずいるい积产りょうこぼしばいてき价格下降かこう,1980ねんいたり2010ねん下降かこうりょう约25%。つきかん块的价格下降かこう迅速じんそくただしとうぜんぎゃく变器てき价格下降かこう速度そくどようていとくざい2019ねんうらないいたまい千瓦峰功率成本的61%,而在2000年代ねんだいはつ仅占よんふんいち[24]

注意ちゅうい上述じょうじゅつ价格はだか块的价格,另一种看待模块价格的方式是包括安装成本。すえ美国びくにたい阳能产业协会てきすうすえ,2006ねん家庭かてい顶光ふく块的あんそう价格从每かわら9.00もと下降かこういた2011ねんてきまいかわら5.46もと包括ほうかつこう业安そうささえづけてき价格,全国ぜんこく平均へいきんやすそう价格くだいたりごとかわら3.45もと。这比世界せかい其他地方ちほうようだかとくざいとくこく家庭かてい顶安そうてき平均へいきん价格为每かわら2.24もとすえ认为,这种成本なりもと异主ようもと于较だかてき监管负担以及美国びくに缺乏けつぼう国家こっかふとし阳能政策せいさく[25]

截至2012ねんそこ中国ちゅうごくせいづくりしょうてきさい便宜べんぎ块的せい产成ほん为每かわら0.50もと[26] ざいぼう些市场,这些块的ぶん销商以获とく观的润,以工厂门价购买しかきさき以市场支持しじてき最高さいこう价格售(“もと于价值定价”)。[22]

ざいぶくあま亚州,2011ねんふとし阳能こうふく达到りょう网络ひら价,通常つうじょうてい义为こうふく发电成本なりもとざいれい售电りょく价格したつきかん通常つうじょう仍高于煤ずみあるもえ气发电的电厂价格,计算分布ぶんぷ其他成本なりもと)。[27] 2014ねんざい19个市场中实现りょう网络ひら价。[28][29]

电力てき平均へいきん成本なりもと

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AWM慕尼くろETFE气垫こうふく

电力てき平均へいきん成本なりもと(LCOE)ごと千瓦时的成本,于项寿命じゅみょう周期しゅうき内分ないぶん摊的成本なりもと,并被认为ごとかわら价格さらこのみてき衡量ぎょうせいてきゆび标。LCOEすえ地点ちてんてき不同ふどう而大あいどう[22] LCOE以被视为きゃく户为りょう使公用こうようごと公司こうしざいしん发电站投资上达到みつる平衡へいこうしょ必须ささえづけてき最低さいてい价格。[30][31] とうLCOEくだいたりあずか传统本地ほんじ电网价格相似そうじ时,だい致实现电网平价,つきかん实际じょう计算直接ちょくせつてき[32] 2011ねんぶくあま亚的大型おおがたこう业光ふく装置そうちやめ实现电网ひら价。[33][32] いた时,顶系统的电网ひら价仍认为はるか不可ふか及。[32] 许多LCOE计算认为じゅん确,并且需要じゅよう大量たいりょうかり设。[22][32] かたぎ块价かく可能かのうかいいち下降かこうふとし阳能てきLCOE可能かのうかいしょう下降かこう[34]

いん为能げん需求ざい一天之内上升和下降,而太阳能受到ふとし阳落やまてききりせいふとし阳能公司こうし还必须考虑为电网提供ていきょうさら稳定てきがえだいのうげんきょう应的额外成本なりもと,以稳じょうけい统,ある以某种方しき储存のうげん目前もくぜんてき电池わざ不能ふのう储存あし够的电能)。这些成本なりもとぼつゆう纳入LCOE计算,特殊とくしゅてき补贴ある优惠也没ゆう纳入其中,这可能会のうかい使购买ふとし阳能さらゆう吸引きゅういんりょく[35][36] ふとし阳能风能发电てき不可ふかもたれせい时间变化いち个重だい问题。这些稳定てきのうげんらいげん过多可能かのうかい导致せい个电网的稳定せい[37]

截至2017ねん美国びくにたい阳能电厂てき电力购买协议价格てい于0.05もと/せんかわら时,ざい一些波斯湾国家的最低报价约为0.03もと/せんかわら时。[38] 美国びくにのうげんてき标是实现ふとし阳能こうふくてき电能LCOE为每せんかわら时0.03もとてき水平すいへい[39]

內部連結れんけつ

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外部がいぶ链接

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参考さんこう资料

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