太阳能行业是一个【gè】包括光热【rè】、光伏、光电的【de】巨大产业。太阳能的【de】利用方【fāng】式【shì】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【yòng】中最具有意【yì】义【yì】的技术，成为世界各国研究【jiū】应用的热【rè】点，太阳能【néng】发电【diàn】在不远的将来会占据世界能源消费的重【chóng】要【yào】席位，不【bú】但要替代【dài】部分常规能源，而且将成为世界【jiè】能源供应【yīng】的主体。预【yù】计到【dào】2030年，可再生能【néng】源在总【zǒng】能源结构中【zhōng】将【jiāng】占【zhàn】30％以上，而太阳能发电在【zài】世界总电力供应中的占比也将达到10％以【yǐ】上。
《一》 太阳能热水
太【tài】阳能热【rè】水器是一种【zhǒng】能够将太阳的光能转化成【chéng】为热能的一种【zhǒng】装置。阳光在穿过太阳能吸热【rè】管的第一层玻璃照射到第二层的黑色【sè】吸热【rè】层上，它就【jiù】能【néng】将太阳光【guāng】能中的【de】热量进行吸收。第一层和第二层的玻璃之间是真【zhēn】空隔热的，因此它的传热【rè】速【sù】度将【jiāng】会大幅度的减少，这时被【bèi】吸收的绝【jué】大【dà】部【bù】分【fèn】热【rè】量就只【zhī】能传送到玻璃管中的水中，这时实现了对水的加热。加热之后的【de】水会沿着玻璃【lí】管的受热面往上进入到保温储水桶【tǒng】中，这时桶内的温【wēn】度相对较低的【de】水就会沿【yán】着【zhe】玻璃管的背光【guāng】面进入到【dào】玻璃管中进【jìn】行补充，循【xún】环往复【fù】，使得保【bǎo】温【wēn】同桶中的水不断进【jìn】行加热。
太阳能热水器对太【tài】阳能的利用【yòng】主要是【shì】光热利用，它主要能够将太【tài】阳能的【de】辐【fú】射能收集【jí】起来，通【tōng】过【guò】和物质之间的相互作用转换【huàn】成为热能进行利用。现【xiàn】在使用的【de】最多的太阳能收集装置主【zhǔ】要【yào】有平【píng】板型集【jí】热器、真空管集热器和聚焦集热【rè】器这【zhè】几种。
太阳能【néng】也是由多个部【bù】件所组【zǔ】成的电器【qì】产品，其中集【jí】热器、保温【wēn】水箱、支架【jià】等都【dōu】是太【tài】阳能的主要部件之一。
集热器：集【jí】热器是系【xì】统中的集【jí】热元件【jiàn】，它的功能相【xiàng】当【dāng】于是电热水管【guǎn】中的电热【rè】管。太【tài】阳能集热器主要利用【yòng】的是太阳的辐射热量，因此【cǐ】在进行工作时它【tā】的加【jiā】热【rè】时【shí】间只能是在太阳照射度达到一定值的时候才能进行。
保温水箱：保温水箱就是一种能够存储【chǔ】热水的【de】容【róng】器，通过集热管采集【jí】到【dào】的热水必【bì】须要【yào】使用能够【gòu】保温的【de】水箱进行储存，防止热水热量的损失。在太阳能热水【shuǐ】器中它的【de】容量是指热水器中可【kě】以【yǐ】使用到的【de】水容量【liàng】，但是却不【bú】包括真【zhēn】空管【guǎn】中的容量。在【zài】保【bǎo】温水箱中它的内胆【dǎn】是水箱的重要组成部分，因此内胆用材的强【qiáng】度【dù】和【hé】抗腐蚀【shí】性是非常重要的，如今较好【hǎo】的【de】保温方式就是【shì】聚氨脂整【zhěng】体发泡工艺进行【háng】保温。
支架【jià】：支【zhī】架是支撑热水器和保温【wēn】水箱的一个架子，太阳【yáng】能【néng】热水器使用的支架需要保【bǎo】证其结构的牢固，同时【shí】稳定器【qì】也要【yào】高，通常情况下太阳能热水器它的支架使用都是不锈钢【gāng】材【cái】质制【zhì】作【zuò】。
控制部件：太阳能要进行运行，它的【de】控【kòng】制系统是【shì】不能少的，通常太阳能【néng】热水器中它【tā】的控制器都是【shì】自动上水、水满或者【zhě】是断水并且显示出【chū】水温和水位，同时带有辅【fǔ】助电【diàn】热【rè】的【de】太【tài】阳能热水器还具有【yǒu】漏电保护，防干烧的功【gōng】能。
《二》 光伏发电
光伏发【fā】电是利【lì】用光【guāng】生伏特效应，吸收【shōu】入射的太阳【yáng】光，产生电子-空穴对，在【zài】半导体p-n结【jié】内建【jiàn】电场【chǎng】的【de】作用【yòng】下，电子、空穴分别向正负两个电极运动，以此【cǐ】形成【chéng】电流。它由组件阵列、逆变器、控制器等组成。根据所使用的【de】电池组件类型不同，又可分为【wéi】晶硅电池、薄膜电池【chí】、聚光电【diàn】池等【děng】。
光伏【fú】发电的主要特点在于可作为分布式【shì】电源，安装在负荷中心，无需【xū】远距离输送，就地发电【diàn】就地使【shǐ】用。同时，可模【mó】块化安装，规【guī】模【mó】大小随意，可安装于屋【wū】顶和墙面，不【bú】占【zhàn】地，光【guāng】伏出力与白【bái】天用【yòng】电高峰相重合【hé】，既可享受峰值电价也可【kě】为电网削【xuē】峰。
《三》 光热发电
光热发【fā】电是利用发射镜等聚光系统将【jiāng】太阳能聚集起来，加【jiā】热【rè】某种工【gōng】质，然后【hòu】经过换热交【jiāo】换器产生高【gāo】温高压的【de】过热蒸【zhēng】汽，驱动汽轮【lún】机【jī】并带动发电【diàn】机发电。它由聚光子系统、集热子【zǐ】系统、发电子【zǐ】系统、蓄热子系统和换【huàn】热子系统五部分组成。根据聚光子系统的不同，太【tài】阳【yáng】能热【rè】发电又分为槽式【shì】发电【diàn】、塔【tǎ】式发电、碟式【shì】发电等。
光热发电比常规的光伏发电更具有优势【shì】。通过储热【rè】改善光热【rè】发【fā】电出力特【tè】性。白天将【jiāng】多余热量储存，晚间再用储存的热量释放【fàng】发电，这样可【kě】以实现光热【rè】发电连续供电【diàn】，保【bǎo】证【zhèng】电【diàn】流稳【wěn】定，避免了光伏发电【diàn】与风力发电难以【yǐ】解决的入网调峰【fēng】问题。根【gēn】据不同【tóng】的【de】储热【rè】模式，可一定程【chéng】度上提高【gāo】电站利用小时数和发【fā】电量，提高电站调节性能。
通过补燃或与常规【guī】火电联合【hé】运行改善光热发电出【chū】力特性。太阳能热发电站【zhàn】可【kě】利【lì】用化石燃料补燃或与常规火【huǒ】电联合运行，使【shǐ】其【qí】可以在晚上或【huò】连【lián】续【xù】阴天【tiān】时持续发电，甚至可以以稳定出力承担基荷运行【háng】。
《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【guó】建设的【de】大【dà】型光伏电站单【dān】位【wèi】造价约【yuē】为8000元/千瓦，光热约为22000元【yuán】/千瓦，美国的光伏电站则为2400-3000美元/千瓦，光热约为【wéi】5100-6200美元/千瓦，光热造价基本【běn】上【shàng】是光伏的9-21倍。
在光伏发电方面，晶体硅、薄【báo】膜和聚光【guāng】电池等三种电池技【jì】术已经成功实现商业化，生【shēng】产【chǎn】成本【běn】近十年降【jiàng】幅达到90%，电池转换率【lǜ】也以每年0.5个百分【fèn】点的【de】速度提升。随着分布式发电【diàn】的发展，光【guāng】伏市场门槛将【jiāng】会更低，市场参与者也会【huì】更【gèng】多【duō】，能够更加有效地促进光伏【fú】技【jì】术在更大范围内的创新和应用。
在光热发电【diàn】方面【miàn】，槽式系统在【zài】目前【qián】商业化中技术最【zuì】为成熟，国外【wài】已建成的光热电站主要是【shì】槽式发电【diàn】，
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年以【yǐ】前，由于【yú】光伏装【zhuāng】机成本和度电成本【běn】均【jun1】低于光热发电，且【qiě】光伏出力与白天【tiān】用电高峰和峰值电价曲线相吻合，在光伏渗透率较低情况【kuàng】下【xià】，光伏装机规模【mó】将远大于光【guāng】热【rè】。在2030年后，光【guāng】伏装机【jī】由于渗透率高，且基【jī】本【běn】能满足【zú】白【bái】天的用电【diàn】需求，发展【zhǎn】速【sù】度会【huì】放缓；光热则【zé】会充分利用其储热【rè】优势，能满【mǎn】足日落后的用【yòng】电高峰，从而得到较快发展。
从发展方式看，两者是协同互补关系，而非替代关系
光热【rè】和光【guāng】伏发电都面临火【huǒ】电等传统【tǒng】能源的竞争【zhēng】，承载着代替化石能源【yuán】的使命，只有光伏和光热更好地协【xié】同互补，才能完成这项任务，满【mǎn】足【zú】用电需求。同时【shí】，由于大型风【fēng】电、光伏和光【guāng】热电站等可【kě】再生能源【yuán】主要建设【shè】在沙漠、戈壁【bì】滩【tān】等地区，需要【yào】远距【jù】离输送，但风电、光【guāng】伏等利用小时数低，单独远距离【lí】传输经济性【xìng】差【chà】，为提高输送电【diàn】网【wǎng】的利用率，不得不通过火电打捆等方式【shì】输送【sòng】。如果光热电站成熟之后【hòu】，则完【wán】全可以【yǐ】通过【guò】储热方式替代火电，解决电网利用率低问题，同时也可解决可【kě】再【zài】生能源发电不稳定【dìng】的问题【tí】。
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【fú】发电优势【shì】在于分布【bù】式。在负荷中心建设【shè】方面，结【jié】合储【chǔ】能等产业发展，可实现就地发电【diàn】就地使用。同时，光伏也可【kě】作为移【yí】动电源【yuán】，充【chōng】分满【mǎn】足消费市场需求【qiú】，这是光热【rè】电站难以企及的。光【guāng】热发电优势在于【yú】规模化，适合在条件适【shì】宜地区建设大型光热电站【zhàn】，然后远【yuǎn】距离输送。在这些地区，也可适【shì】当发【fā】展大型光伏电【diàn】站，将光伏光热打捆送出【chū】，实现可再生能源最大限【xiàn】度的消纳。
来源：泓达光伏
