家用太陽能光伏發電系統：最環保的“發電廠”

王春華

我國是發展中大國，同時是資源消耗大國，而人均資源儲量又偏低?？焖俚墓I化進程和巨大的消費需求使我國資源的對外依賴性逐步加強，環境污染也愈發嚴重。與此同時，我國很多居住在偏遠地區的人們還存在用電困難的問題。這些客觀條件迫使我們更加努力尋找和開發新能源，而太陽能光伏發電就是其中之一。

一、家用太陽能光伏發電系統的組成

家用太陽能光伏發電系統主要由光伏電池組件、光伏系統電池控制器、蓄電池和交直流逆變器構成，核心元件是光伏電池組件。其中，光伏電池組件：將太陽的光能直接轉化為電能。交直流逆變器：用于將直流電轉換為交流電的裝置。此外，逆變器還具有自動穩壓功能，可改善光伏發電系統的供電質量。蓄電池：用于存儲從光伏電池轉換來的電力，按照需要隨時釋放出來使用。充放電控制器：具有自動防止太陽能光伏電源系統的儲能蓄電池組過充電和過放電的設備，它是光伏發電系統的核心部件之一。

二、光伏發電的優點

光伏發電的優點充分體現在以下幾個方面：1．太陽能資源取之不盡，用之不竭。照射到地球上的太陽能要比人類目前消耗的能量大6000倍。另外，根據太陽產生的核能計算，太陽要照射地球600多億年。2．綠色環保。光伏發電本身不需要燃料，沒有二氧化碳的排放，不污染空氣，不產生噪聲。3．應用范圍廣。只要有光照的地方就可以使用光伏發電系統。4．使用壽命長、維護簡單、可靠性高。晶體硅太陽能電池壽命長達20～35年：由于無機械轉動部件，操作、維護簡單，可靠性高，加之現在均采用自動控制技術，基本不用人工操作。5．太陽能電池組件結構簡單，體積小且輕，便于運輸和安裝，光伏發電系統建設周期短。6．系統組合容易。若干太陽能電池組件和蓄電池單體組合成為系統的太陽能電池方陣和蓄電池組；逆變器、控制器也可以集成。所以光伏發電系統可大可小，極易組合、擴容。

三、家用太陽能光伏發電的現狀及發展前景

至2007年底，已有大約75萬套家用太陽能光伏發電系統進入用戶家庭。在這些用戶之中，大多數都是牧區的牧民家庭，這些家庭的通電水平還比較低，一般只能滿足基本的照明需要。除此以外，還有林區和農區的農戶和養蜂戶以及無電的學校、商店等小單位已在使用家用太陽能光伏發電系統，還有一些缺電地區的城鎮居民，也成為家用太陽能光伏發電系統的用戶。如果這些家用太陽能光伏發電系統的保有量按80％計算，加上國家光明工程和送電到鄉工程的光伏電站，中國目前至少有100萬戶家庭主要依靠光伏發電系統解決基本的生活照明用電。

到2007年底，中國的光伏發電市場累計安裝量達到70MW，其中約43％為農村電力建設方面的應用，而全國大約還有300萬無電戶，估計其中至少還有150萬戶需要在今后的十年內采用光伏或風光互補發電系統來解決。由于居住條件的限制，他們中的大多數只能采用分散的供電方式，即采用家用太陽能光伏發電系統。而許多已經用上光伏系統的用戶也將升級換代，提高用電水平。因此，中國的光伏市場潛力仍然很大。

在人口稠密的都市中，光伏發電系統也正起著越來越重要的作用。沒有油田煤礦的上海擁有兩億平方米的屋頂，每天只要有陽光，每個屋頂將會是一個小型的綠色發電廠，把上海的大小屋頂、建筑立面聯合起來，可建成一座巨型“發電廠”。以上?，F有兩億平方米平屋頂的1.5％，即十萬個屋頂(約300萬平方米)，為其安裝“太陽能并網屋頂光伏發電系統”，每年至少能發電4.3億度，這將很大緩解上海的用電緊張。

光是一種清潔、可再生能源，并且太陽能資源在我國廣泛分布。由于我國是一個能源消耗大國，并且人口分布極不合理，因此發展太陽能光伏發電系統對于我國的可持續發展、保持能源供給的獨立性和安全性，以及分散人口地區居民用電具有重要意義。對能源的需求，對新技術的追求以及人們不斷提高的物質文化的需要，都將促使太陽能光伏技術成為本世紀的關鍵技術，而家用太陽能光伏發電系統也必會走進千家萬戶。