太阳能行【háng】业是一个包括光热、光伏、光电的巨大产【chǎn】业。太阳能【néng】的利用【yòng】方式【shì】主要【yào】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【jì】术作为太阳【yáng】能利用中最具有意义的技【jì】术，成【chéng】为世【shì】界各国【guó】研究应用的【de】热点，太阳能发电在不【bú】远的将来【lái】会占据世界能【néng】源【yuán】消费的重要【yào】席位【wèi】，不但要替代【dài】部【bù】分常【cháng】规【guī】能源，而且将成为世界能源供【gòng】应的主体。预计到2030年，可再生能源在【zài】总能源结构中将占30％以上，而太阳【yáng】能发电在世界总电力供应中的【de】占比也【yě】将达【dá】到10％以上。
《一》 太阳能热水
太阳能热水器是【shì】一【yī】种能够将太阳的光能转化成为热【rè】能【néng】的一种装置。阳光在穿过太阳能【néng】吸热【rè】管的【de】第【dì】一层玻璃照射到【dào】第二层的黑色吸热层【céng】上，它就能将太阳光能中的【de】热量【liàng】进行【háng】吸【xī】收。第一层和第二层的玻璃【lí】之间是真空【kōng】隔热的【de】，因【yīn】此它的【de】传热速度将【jiāng】会大幅度的减少，这【zhè】时【shí】被吸收【shōu】的绝大部分热量就只能传送【sòng】到玻璃【lí】管中【zhōng】的水中，这【zhè】时实现了对水【shuǐ】的加热。加【jiā】热【rè】之后的水会沿着【zhe】玻璃管的受热面往上进入【rù】到【dào】保温储水桶中，这【zhè】时桶内的温度相对较【jiào】低的水就会沿着玻璃管的背光【guāng】面进入到【dào】玻璃管中进行补充，循环往复，使得保【bǎo】温同桶【tǒng】中的水不断进【jìn】行加【jiā】热。
太【tài】阳能【néng】热水【shuǐ】器对太阳能的利用主要是光热利用，它主要能够将太【tài】阳能的辐射能收集起来【lái】，通过和物【wù】质之间的【de】相互作【zuò】用转【zhuǎn】换成为热能进行利用。现【xiàn】在【zài】使用的最多【duō】的太阳能【néng】收集装【zhuāng】置主要有平板型集热器、真空管集热【rè】器和聚焦集热器【qì】这几种。
太阳能【néng】也【yě】是由多【duō】个部件所组成的电器产品，其【qí】中【zhōng】集热器、保温水【shuǐ】箱【xiāng】、支架等都是太阳【yáng】能的主要部件之一【yī】。
集热器【qì】：集热器是系统中的集热元件【jiàn】，它的功能【néng】相【xiàng】当【dāng】于是【shì】电热水管中的【de】电【diàn】热管。太阳能【néng】集【jí】热器主要利用的是【shì】太阳的辐【fú】射热【rè】量，因此在进行工作时它【tā】的加热时间只能是【shì】在太阳照射度【dù】达到一定值的时候才能【néng】进行。
保温【wēn】水箱：保温水箱就是一种能够存储【chǔ】热水【shuǐ】的【de】容器，通过集热管采集到的热水必须要使【shǐ】用能够保温的【de】水箱进行储存【cún】，防止热【rè】水热量【liàng】的损【sǔn】失。在太阳能热水【shuǐ】器中它的容【róng】量【liàng】是指热水器中【zhōng】可以使用到的水容【róng】量，但是却【què】不包【bāo】括真【zhēn】空【kōng】管中的容量。在保温【wēn】水箱中它的内【nèi】胆是【shì】水【shuǐ】箱的重【chóng】要组成部分，因此内胆用材的强【qiáng】度和抗腐蚀性是非常重要的【de】，如今较好的保温【wēn】方式就是聚氨脂整【zhěng】体发泡工艺【yì】进行保温。
支【zhī】架：支【zhī】架是支撑热水器【qì】和保温水箱的一个架子【zǐ】，太阳能热水器使用的支架【jià】需要保证其【qí】结【jié】构的牢固，同时稳定器也【yě】要高，通【tōng】常情况下太阳能热【rè】水器它的支【zhī】架使用【yòng】都是不【bú】锈钢材【cái】质制作。
控制【zhì】部【bù】件：太阳能【néng】要【yào】进行运行【háng】，它【tā】的控制系统【tǒng】是不能少的，通常太阳能热水器中它的控【kòng】制器【qì】都是【shì】自动【dòng】上水、水满或者是断水并且显示出水温和水位【wèi】，同时带有辅【fǔ】助电热的太阳能热【rè】水器还【hái】具【jù】有漏电保护，防【fáng】干烧的功能。
《二》 光伏发电
光伏发电是利用光生伏【fú】特【tè】效应，吸收入【rù】射的太【tài】阳【yáng】光，产生电子-空穴对，在半导【dǎo】体p-n结内建【jiàn】电场的【de】作用下，电子、空穴分别【bié】向正负两个【gè】电极运【yùn】动，以此形成电【diàn】流【liú】。它【tā】由组件阵列、逆变器、控【kòng】制器等组成。根【gēn】据所【suǒ】使用的电池组件类型不同【tóng】，又可分为晶【jīng】硅【guī】电池、薄膜电池、聚光【guāng】电池等。
光【guāng】伏发【fā】电的主【zhǔ】要特点在于可作为【wéi】分布式【shì】电源，安装在【zài】负荷中心【xīn】，无需【xū】远距离输送，就地发电就地使用。同时，可【kě】模块化安装，规模大【dà】小【xiǎo】随意，可安装于【yú】屋顶和墙【qiáng】面，不占地，光伏出力与白天用【yòng】电高峰相【xiàng】重【chóng】合，既可享受峰值电价【jià】也可【kě】为电网削峰。
《三》 光热发电
光热发【fā】电是【shì】利用发【fā】射镜等聚光系统将太【tài】阳【yáng】能聚集【jí】起来，加【jiā】热【rè】某种工质【zhì】，然后经过换热交【jiāo】换器产【chǎn】生高温高压的过热【rè】蒸汽，驱【qū】动汽轮机并带【dài】动【dòng】发电机【jī】发电。它由聚光子【zǐ】系统、集热子系统【tǒng】、发电子【zǐ】系统、蓄热子【zǐ】系【xì】统【tǒng】和换热【rè】子系统五部分组成。根据聚光子系统的不同，太阳能热发电又分为槽式发电、塔式发电、碟式【shì】发电等。
光热发电比【bǐ】常规【guī】的光伏发电更【gèng】具【jù】有【yǒu】优势。通【tōng】过储热改善光热发电出力特性。白天【tiān】将【jiāng】多余热量储存，晚间再用储存【cún】的热【rè】量【liàng】释【shì】放发电【diàn】，这样【yàng】可以实现光热发电连【lián】续【xù】供电，保证电流稳定【dìng】，避免了光伏发电与风力【lì】发电难以解决的入网调【diào】峰【fēng】问题。根【gēn】据不同的储热模式，可一定程度上提高电【diàn】站利用小时数【shù】和【hé】发电【diàn】量，提高电站调【diào】节性能。
通【tōng】过补【bǔ】燃或【huò】与常规火电联合运行改善光热发电出力特【tè】性。太阳能【néng】热【rè】发电站可【kě】利用【yòng】化石燃料补燃或与常规【guī】火【huǒ】电联合运行，使其可以在晚【wǎn】上或连【lián】续阴天时持续【xù】发电，甚至可以【yǐ】以稳【wěn】定出力承担基荷运行。
《四》光伏与光热比较
光热发电投资成本高于光伏电站。目前我国建设【shè】的大型光伏电站单位造价约【yuē】为8000元/千瓦，光【guāng】热约【yuē】为【wéi】22000元/千瓦，美国的光伏电站【zhàn】则为2400-3000美元/千瓦，光热约为5100-6200美元【yuán】/千瓦，光【guāng】热【rè】造价基本上是光伏【fú】的【de】9-21倍。
在光伏发电方面，晶体硅、薄膜和聚光电【diàn】池等【děng】三种电池技【jì】术已经成【chéng】功【gōng】实现【xiàn】商业化，生产成本【běn】近十年降幅达【dá】到【dào】90%，电池转换率【lǜ】也以每年0.5个【gè】百分点的速【sù】度提升。随着分布式发电【diàn】的发展，光伏市场门【mén】槛将会更低，市场参与者也会更多，能够更加有【yǒu】效地促进光伏【fú】技术在【zài】更大范围内的创新和【hé】应用【yòng】。
在【zài】光热发电方【fāng】面，槽式系统在目【mù】前【qián】商业化中【zhōng】技【jì】术最为成【chéng】熟，国外已建成的光热电站主要【yào】是槽式发电，
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年以前，由于光伏装机【jī】成本和度电成本均低于光热发电，且光伏出力与白天【tiān】用电高峰和峰【fēng】值电价【jià】曲线相吻合，在光【guāng】伏【fú】渗透率较低情【qíng】况下，光【guāng】伏【fú】装【zhuāng】机【jī】规模将远大于光热。在2030年后，光伏装【zhuāng】机由于【yú】渗透【tòu】率【lǜ】高，且基【jī】本能满足【zú】白天的用电需求【qiú】，发展速【sù】度会放【fàng】缓；光热则会充分利用其【qí】储热优势，能满足日【rì】落后的用电高峰，从【cóng】而得【dé】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
光热和光伏发电都面临【lín】火电等传统能源的竞争，承【chéng】载【zǎi】着【zhe】代替化【huà】石【shí】能源的使命，只有光【guāng】伏和光热更好地协同互补，才能完成【chéng】这项任务，满足用电【diàn】需求。同时【shí】，由于大型风电、光伏和光热电【diàn】站等可再【zài】生【shēng】能源【yuán】主要建【jiàn】设【shè】在沙漠【mò】、戈壁滩等地区，需要远距离输【shū】送，但风电、光伏等利用【yòng】小时数【shù】低，单独远【yuǎn】距离传输经【jīng】济性差，为提高【gāo】输【shū】送电网的【de】利【lì】用率，不得不通【tōng】过火电打【dǎ】捆等方式输送。如果【guǒ】光热电站成熟之后，则【zé】完全可以通过【guò】储热方式替代火电，解决电【diàn】网利用率【lǜ】低【dī】问题，同时也【yě】可解【jiě】决可【kě】再【zài】生能源发电【diàn】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【fā】电优势在于分【fèn】布式【shì】。在【zài】负荷中心【xīn】建设方面，结合储能等产业发展，可实现就地发电就地使用。同【tóng】时，光伏也可作为移动电源，充分满足【zú】消费【fèi】市场需【xū】求，这是光热电站难以企及【jí】的【de】。光【guāng】热【rè】发电【diàn】优【yōu】势在【zài】于规模化【huà】，适合在【zài】条件适宜地区【qū】建设大型光热电站，然后远距离输送。在这些地区，也可适当【dāng】发展【zhǎn】大型光伏电站【zhàn】，将光伏光热【rè】打【dǎ】捆送出，实现可再生能源最大限度的【de】消纳。
来源：泓达光伏
