太阳能行业【yè】是一【yī】个包【bāo】括光热、光伏、光电的巨大产【chǎn】业。太阳能的利【lì】用方【fāng】式主要有：光伏发电系统、光热发电系统、太阳能热水器、太阳能制氢和制冷等。太阳能发电技术作为太阳能利用中最具有意义的【de】技【jì】术，成为世【shì】界各国研究应用的【de】热点，太【tài】阳能发电在不远【yuǎn】的将来会【huì】占据世界能源消费【fèi】的【de】重要席位，不【bú】但要【yào】替【tì】代部分常规【guī】能源，而且将成为【wéi】世界能源供应的主体。预计【jì】到2030年，可再【zài】生能源【yuán】在总能源结构中【zhōng】将占【zhàn】30％以上，而太阳能发【fā】电在世【shì】界【jiè】总电力供应中的占比也将【jiāng】达到10％以上。
《一》 太阳能热水
太阳能热水器是一【yī】种能够【gòu】将太阳的【de】光能转化成为【wéi】热【rè】能的一种【zhǒng】装置【zhì】。阳光在穿过太阳能吸热【rè】管【guǎn】的第【dì】一【yī】层玻璃【lí】照射到第二层的黑色吸热【rè】层【céng】上，它就能将太阳光能中的【de】热量进行吸收。第一【yī】层和第【dì】二层的玻璃【lí】之间【jiān】是真空隔【gé】热的【de】，因此【cǐ】它的传热速度将会大幅度的减少，这时被吸【xī】收的【de】绝大部【bù】分热量就只能【néng】传送到玻璃管中的水中，这时实现了对【duì】水的加热。加热【rè】之后的【de】水会沿着玻璃【lí】管的受热【rè】面【miàn】往【wǎng】上进入到保温储水桶中，这时桶内的温度【dù】相【xiàng】对较低的水就会沿着玻璃管的背光面进【jìn】入到【dào】玻璃管中进【jìn】行补充，循环【huán】往复，使得保温同桶中的水不断进【jìn】行加热【rè】。
太【tài】阳能热【rè】水器对太阳能的利用【yòng】主要是光热利用，它主要能够将太【tài】阳【yáng】能的辐射能收集起来，通过和物质之间的相互作用转换成为热【rè】能进【jìn】行【háng】利用。现在使用的最多的太阳能收集装【zhuāng】置主要【yào】有【yǒu】平【píng】板【bǎn】型集热器【qì】、真空管集热器和【hé】聚焦集【jí】热器这几种。
太阳能也是【shì】由【yóu】多个部件所组成【chéng】的【de】电器【qì】产品，其中集热器、保【bǎo】温【wēn】水箱、支架等都是太阳能的【de】主要部【bù】件之一。
集热【rè】器【qì】：集热器是系统中的集热元件，它的功能相【xiàng】当于【yú】是电热水【shuǐ】管中的电【diàn】热管。太阳能集热器主要利用的是太阳【yáng】的辐射热量，因此在【zài】进【jìn】行工作时它的加热时间只能【néng】是【shì】在太阳照射度达【dá】到一定值【zhí】的【de】时【shí】候【hòu】才能进行【háng】。
保【bǎo】温【wēn】水箱：保温水箱就是一种能够存储热水的容器，通过集热管【guǎn】采集到的【de】热水必【bì】须要【yào】使【shǐ】用能够保温的水箱进【jìn】行储存，防止热水热量【liàng】的损失。在太阳能热【rè】水器中它的容【róng】量【liàng】是指热水器中可以使用【yòng】到的水【shuǐ】容【róng】量【liàng】，但是却不【bú】包括真【zhēn】空管中的容【róng】量。在保温水【shuǐ】箱中它的内【nèi】胆是水箱【xiāng】的重要组成部分，因此内胆用材的强度和抗腐蚀性【xìng】是非常【cháng】重要的，如今较【jiào】好的保【bǎo】温【wēn】方式就是聚氨脂【zhī】整体发【fā】泡工艺进行保温。
支架：支架是支撑热【rè】水【shuǐ】器【qì】和保【bǎo】温水箱的一个架【jià】子，太阳【yáng】能热【rè】水【shuǐ】器使用的支架需【xū】要保证其【qí】结构的牢固，同时稳定器【qì】也要高，通常情况【kuàng】下太阳能热水器它的支架使用都是不【bú】锈钢材质【zhì】制【zhì】作。
控制部【bù】件：太阳能要进行【háng】运【yùn】行，它【tā】的控制系【xì】统是不【bú】能少【shǎo】的，通常太阳能热水器中它的控制器都是【shì】自【zì】动上水、水满或者是断水【shuǐ】并且显示出【chū】水温和水位，同时【shí】带【dài】有【yǒu】辅助电热的太阳能热水器还具有漏电保护【hù】，防干烧的功【gōng】能。
《二》 光伏发电
光伏发【fā】电是利【lì】用光生伏特效应，吸收入射的【de】太阳光，产生电子【zǐ】-空穴对，在【zài】半导体p-n结内建电场的作【zuò】用下，电子、空穴【xué】分别向正负【fù】两个【gè】电【diàn】极运动，以此形【xíng】成电流。它由组件阵列、逆变【biàn】器、控制器等组成。根据所使【shǐ】用的电池组件【jiàn】类【lèi】型不同【tóng】，又可分为晶【jīng】硅电池、薄膜电【diàn】池、聚光【guāng】电【diàn】池【chí】等。
光伏【fú】发电的【de】主【zhǔ】要【yào】特点在【zài】于可作为分布式【shì】电源，安装【zhuāng】在负荷中心，无【wú】需远距离输送，就【jiù】地发电就地使用。同时，可【kě】模块化安装，规模大小随意，可安【ān】装于屋【wū】顶和墙面，不【bú】占地，光伏出力与白天用【yòng】电高峰相重【chóng】合，既可享受峰值电价也【yě】可为【wéi】电网削峰。
《三》 光热发电
光热发电是利用发【fā】射镜等聚光【guāng】系统【tǒng】将太阳能聚集起来，加热某【mǒu】种工质，然后经过【guò】换热交换器产生高【gāo】温高【gāo】压的过【guò】热蒸【zhēng】汽，驱动汽轮机【jī】并【bìng】带动【dòng】发电机发【fā】电【diàn】。它由聚光子系统、集热子系统、发电子系统、蓄热子【zǐ】系【xì】统和换热子系统五部【bù】分组成【chéng】。根据【jù】聚光子系统的不同，太阳能【néng】热发电又【yòu】分为槽【cáo】式发电、塔式发电【diàn】、碟式发电等。
光热发【fā】电【diàn】比常规的光伏发【fā】电更具有优【yōu】势。通过储热改善光热发电出力特性。白天将多余【yú】热量储【chǔ】存，晚【wǎn】间【jiān】再【zài】用储存的热量释【shì】放发电，这样可【kě】以实【shí】现【xiàn】光热发电连续供电，保证电【diàn】流稳定，避免【miǎn】了光伏发电与风【fēng】力发电难以【yǐ】解决的入网调【diào】峰【fēng】问题。根【gēn】据不同的储热【rè】模式，可【kě】一定程度上提高电站利用小时数【shù】和发电【diàn】量，提高电【diàn】站调节性能。
通过补燃或与【yǔ】常规火电联合运行改善光【guāng】热发电出力特【tè】性【xìng】。太阳能热发【fā】电站【zhàn】可利用化石【shí】燃料补【bǔ】燃或与常规火电联合运行，使其可以在晚【wǎn】上或连续阴天时持续发电，甚至【zhì】可以以稳【wěn】定出力承担基【jī】荷运行。
《四》光伏与光热比较
光热发电投资成本高于光伏电站。目前我国建【jiàn】设的大型【xíng】光伏电站单位造价约为8000元/千瓦，光热约【yuē】为22000元/千瓦【wǎ】，美国【guó】的光伏【fú】电站则为2400-3000美元/千【qiān】瓦，光【guāng】热约为5100-6200美元【yuán】/千瓦，光热造价基本上【shàng】是光伏的9-21倍【bèi】。
在光伏发电方【fāng】面，晶体硅、薄膜和聚光电池【chí】等三【sān】种电池技术已经成【chéng】功实现商【shāng】业化【huà】，生【shēng】产成本近十年降【jiàng】幅【fú】达【dá】到90%，电池转换【huàn】率也以每年0.5个百分点的速度提升。随着分【fèn】布式发电的发【fā】展，光伏【fú】市场门槛将会更低【dī】，市场【chǎng】参【cān】与者也会更多【duō】，能够更加【jiā】有效地促进光伏【fú】技术在【zài】更大范围内的创新和应用。
在光热发【fā】电方面，槽式系统在目前商业化中技术最为成熟【shú】，国【guó】外已【yǐ】建成的光【guāng】热电站主【zhǔ】要【yào】是【shì】槽式发电，
太阳能光伏和光热电站发展前景
从未来发展看，两者都有较大的发展潜力
在2030年【nián】以前，由【yóu】于【yú】光伏装机成本和度电成本均低于光热发【fā】电，且光【guāng】伏【fú】出力与白天用【yòng】电【diàn】高峰和峰值电价【jià】曲线相吻合，在光伏渗透率较低【dī】情况【kuàng】下，光伏装机规模将远大于光热【rè】。在2030年后【hòu】，光伏装机由【yóu】于【yú】渗透【tòu】率【lǜ】高，且基本能【néng】满足白天的用电需求【qiú】，发展速度会放缓；光热则【zé】会充分利用【yòng】其储热优势，能满足日落后的用【yòng】电高峰【fēng】，从而得到较【jiào】快发【fā】展。
从发展方式看，两者是协同互补关系，而非替代关系
光热和光伏发【fā】电都面临火【huǒ】电等传统能源【yuán】的竞争，承载【zǎi】着代【dài】替化石能源的使命，只有光【guāng】伏和光热【rè】更好地协同互补，才能完成【chéng】这项任务，满足用电【diàn】需【xū】求。同时，由【yóu】于大【dà】型风电【diàn】、光伏和光热电站等可再生能源主要建设在沙漠【mò】、戈【gē】壁滩【tān】等地区，需要远距离输送，但风电、光【guāng】伏等利用小时数低，单独【dú】远【yuǎn】距离传输经济性差，为【wéi】提高输送电网的利用率【lǜ】，不得不通过火电打捆等方式输【shū】送【sòng】。如果光热【rè】电【diàn】站成熟之后，则【zé】完【wán】全可以通过储热【rè】方【fāng】式【shì】替代火【huǒ】电，解决【jué】电网利用率【lǜ】低问题，同【tóng】时也可解决可再生能源发电不稳定的问题。
从应用领域看，光伏和光热应用领域各有侧重，主战场并不重合
光伏发电优势在于分【fèn】布式。在负荷中心建设【shè】方面【miàn】，结【jié】合储能等产业发展，可实现就地发电就地使【shǐ】用【yòng】。同时，光伏也可作为移动电【diàn】源，充分满足消费市场需求，这是光【guāng】热【rè】电站难以企及的。光热发电优【yōu】势在【zài】于规模化，适合在条件适宜【yí】地【dì】区【qū】建【jiàn】设【shè】大型光热电站，然后【hòu】远【yuǎn】距离输送【sòng】。在这【zhè】些地区，也【yě】可适当发展大型【xíng】光伏电站，将光【guāng】伏【fú】光热打捆【kǔn】送出，实现可再【zài】生能【néng】源最【zuì】大限度的消纳【nà】。
来源：泓达光伏
