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摘要：本文从光伏电厂与环境保护，光伏电站对太阳能的利用以及光伏发电的优点，光伏产业的相关设备出发，探讨了光伏发电前景。
关键词：光伏电厂； 发电； 太阳能
1、光伏电厂与环境保护
近年来，随着科学技术的飞速发展，人们对生活质量的要求也逐渐提高，在人们提高生活质量的过程中，会大量消耗能源，为了更好的发展低碳经济，更好的应对全球气候的变化，光伏发电也就应运而生，其在我们的日常生活中一直扮演着至关重要的角色。生产晶体硅胶原料、封装组件、制造太阳能电池、生产硅片和硅棒、生产光伏产品以及完善光伏发电系统等等环节是光伏生产链所主要包括的部分，能够引发环境问题最为突出的是硅原料的生产环节。
多晶硅的生产，可以看是将其进行纯化的过程，经改良的“西门子法”是其主要应用的方法。该方法将金属硅转化成为三氯氢硅，并利用氢气，对其进行一次性还原，整个过程大概会有四分之一的三氯氢硅完成像多晶硅的转化，剩余的则大量进入尾气，同时形成大量的氯化氢以及四氯化硅等等氯硅烷的副产物，其中有一部分氯化氢和氯硅烷副产物将继续进入尾气的排放系统。
在整个生产过程中，会有四氯化硅、氯气以及氯化氢等产物生成，其中四氯化硅为淡黄色无色无味发烟液体，具有高毒性、易潮解是其特点，属于高危险物，所以如果生成方的生产工艺不够成熟，就极有可能造成这些有害物质的外溢，威胁人们的生命财产安全。对于这一安全隐患问题，美国、日本以及德国等发达国家处理的较为得当，这些国家的相关企业通过两方面对其着手进行，一是将多晶企业与化工企业进行结合，二是在生产过程中引入先进的工业技术从而实现生产流程密闭的运行，这种在化工集团伞下的经营模式，可以很好的实现“循环经济”与这些集团的内部，做到废物的“零排放”，有效合理的将多晶硅生产的能耗问题于环保问题间的冲突进行解决，从而进一步形成一个共同发展、资源互补和综合利用的产业平台。
2、光伏电站对太阳能的利用
光伏电站主要是依据半导体界面的光生伏打原理效应，进而完成光能向电能的转化。太阳能其实就是一种辐射能，若想将其转化成为电能则必须借助于相关能量转换器件，该种能将辐射能向电能能量进行转换的器件就是所谓的太阳能电池。
在一定的条件下，当太阳光向不同导电类型、同质的半导体材料所构成的N-P结上进行照射的时候，半导体材料可以将太阳能的辐射进行吸收，从而形成一个内建静电场。而太阳能电池的基本原理就是利用内建静电场的两边，从而将电极引出并给其加上适当的负载。太阳能电池是整个转化过程中最为关键的元件，无论是并网发电或是独立使用，其都是由三大部分所组成的，那就是太阳能电池板组件、逆变器以及控制器，其均是由电子元器件所构成的，并没有机械部件的涉入，所以光伏发电设备的整体是非常精炼的。
从理论上来讲，可以将光伏发电应用在所有需要电源的场合，上至航天器的发射，下至家用电源的应用，大到兆瓦级电站的运营，小到儿童玩具的发动，可以说光伏电源的应用无处不在。许多相关企业为了能够获得更高的输出电压和更大的容量，其在对太阳能电池进行连接时多采用多片连接的方式进行，就目前来看，太阳能电池的光电转换率多数维持在15%左右，少数发达国家，实验室中的太阳能光电转换率则可高达30%左右，由此可以得出，若想形成光伏发电系统装置，我们可以将太阳能电池进行串联而后封装保护从而大面积的形成太阳能电池组件。
3.光伏发电的优点
与常用的发电方式相比，光伏发电具有许多独特的优势。
（1）丰富的太阳能资源分布广泛、开采无限制。太阳光的辐射能量取之不尽用之不竭，自地球形成以来就一直为生物提供光和热，而且属于可再生资源，清洁环保；阳光能够照射到大地的每一个角落，无处不在，也不需要特殊的物流运输，最重要的是，任何国家都无法垄断或控制太阳能。
（2）不必担心资源短缺的问题。光伏发电所使用的主要材料是硅，地壳中除了氧之外储量最为丰富的就是硅元素，高达26%。
（3）符合可持续发展战略目标。光伏发电无需燃烧过程，因此也不会产生二氧化碳等温室气体，也没有废气、废水的产生，可以称之为绿色发电。
（4）无噪音污染。没有机械旋转部件，不会产生噪音及机械磨损。
（5）易于建造，拆卸便捷。模块化的结构便于建造、安装、拆卸、搬迁，其规模也可根据需求随时变化，发电容量也可根据需求随时扩大。
（6）性能稳定，寿命较长。数十年的实践经验告诉我们，光伏发电的性能稳定，使用寿命长达三十年以上。
（7）维护成本较低。光伏发电可实现无人作业，运作成本及维护成本较低。
由于光伏发电不受能源、原材料、作业环境等客观问题的限制，发展前景十分客观，因此成为各国争先发展的可再生能源技术之一。
4.光伏产业的相关设备
（1）多晶硅材料制造设备
目前，我国已经具备生产SiHCl3分馏塔及合成设备的能力，也能够制造出SiHCl3还原炉，24对棒常压SiHCl3还原炉已经投入生产，而24对棒高压SiHCl3还原炉正处于紧张的研制阶段。在2010至2011年间，我国有大量资金投入到大批的多晶硅生产线之中，多晶硅产业的快速发展和迅速崛起带动了相关生产设备的共同进步，如尾气回收设备等。
（2）硅片/单晶硅锭生产设备
生产单晶硅锭的主要设备是单晶硅锭生长炉，我国的这项制作工艺已有40余年的历史，整体技术十分成熟且趋于完善。国产的单晶炉的质量完全符合光伏产业的生产需求，价格仅仅是进口设备的三分之一到二分之一，因此市场销路极佳，得到了广泛使用。目前，我国单晶炉生产企业有十余家，而各类单晶硅锭的生产设备约有4000台，其中国产设备占据绝对数量。
受到市场快速发展及供求关系的影响，我国的多晶硅铸造炉生产设备国产化的进程也在不断加快，全部进口多晶硅浇铸设备的局面也已经被逐渐打破。目前，我国能够制造出240-270KG及400-460KG的系列化产品，各项指标均远远高出合格线，现已投入生产并开始销售，预计在十年内会实现全国的普遍使用。
硅片生產过程中所需的线锯几乎完全依赖进口。随着供求关系的变化，我国已有多家公司在着手开发生产太阳级硅片的专用线设备。这说明，该类型设备生产的国产化已经进入发展阶段。
（3）太阳电池制造设备
太阳电池制造设备主要包括硅片清洗机、等离子刻蚀机、分选机、丝印机、扩散炉、烘干炉、烧结炉及PECVD-SiN炉等。
等离子刻蚀机、扩散炉和烘干炉，早已实现了国产化，硅片清洗机也可以算是步入国产化行列，大约一半的国内的太阳电池生产线在使用国产化清洗机。国产的半自动丝网印刷机得到了较高的使用率，全自动丝网印刷机和全自动分选机正处于紧锣密鼓的研制中。
（4）光伏组件封装设备
光伏组件封装设备已实现完全国产化。排名前30的光伏组件封装企业中，90%的层压机为国产。组件测试仪和激光划片机早已实现国产化。光伏组件的生产线虽然不完全是全自动化生产，但均为国产设备。高度自动化的铺设及和串联焊接机仍处于研制阶段。
5.结语
为了发展经济而过度开采自然资源让今天的人们体会到了大自然的报复，在核能无法安全使用、化石燃料面临枯竭的今天，绿色发展理念已经深入人心，全球经济的发展必须向低碳经济转变，太阳能光伏产业正是符合这一理念和发展规律的新兴产业。目前，我国已经形成了较为完整的太阳能光伏产业链，且很有可能成为全球最大的光伏市场。
参考文献：
[1] 马金玉，罗勇，申彦波，李世奎. 太阳能预报方法及其应用和问题[J]. 资源科学. 2011（05）
[2] 李芬，陈正洪，成驰，段善旭. 太阳能光伏发电量预报方法的发展[J]. 气候变化研究进展. 2011（02）
[3] 史冬云，刘劲松，白晓威. 光伏发电技术现状、存在问题及对策[J]. 吉林电力. 2011（06）
邮寄地址：新疆维吾尔自治区 昌吉回族自治州 吉木萨尔县北庭路国贸商城南巷祥和苑同城广告 王平15955116313
关键词：光伏电厂； 发电； 太阳能
1、光伏电厂与环境保护
近年来，随着科学技术的飞速发展，人们对生活质量的要求也逐渐提高，在人们提高生活质量的过程中，会大量消耗能源，为了更好的发展低碳经济，更好的应对全球气候的变化，光伏发电也就应运而生，其在我们的日常生活中一直扮演着至关重要的角色。生产晶体硅胶原料、封装组件、制造太阳能电池、生产硅片和硅棒、生产光伏产品以及完善光伏发电系统等等环节是光伏生产链所主要包括的部分，能够引发环境问题最为突出的是硅原料的生产环节。
多晶硅的生产，可以看是将其进行纯化的过程，经改良的“西门子法”是其主要应用的方法。该方法将金属硅转化成为三氯氢硅，并利用氢气，对其进行一次性还原，整个过程大概会有四分之一的三氯氢硅完成像多晶硅的转化，剩余的则大量进入尾气，同时形成大量的氯化氢以及四氯化硅等等氯硅烷的副产物，其中有一部分氯化氢和氯硅烷副产物将继续进入尾气的排放系统。
在整个生产过程中，会有四氯化硅、氯气以及氯化氢等产物生成，其中四氯化硅为淡黄色无色无味发烟液体，具有高毒性、易潮解是其特点，属于高危险物，所以如果生成方的生产工艺不够成熟，就极有可能造成这些有害物质的外溢，威胁人们的生命财产安全。对于这一安全隐患问题，美国、日本以及德国等发达国家处理的较为得当，这些国家的相关企业通过两方面对其着手进行，一是将多晶企业与化工企业进行结合，二是在生产过程中引入先进的工业技术从而实现生产流程密闭的运行，这种在化工集团伞下的经营模式，可以很好的实现“循环经济”与这些集团的内部，做到废物的“零排放”，有效合理的将多晶硅生产的能耗问题于环保问题间的冲突进行解决，从而进一步形成一个共同发展、资源互补和综合利用的产业平台。
2、光伏电站对太阳能的利用
光伏电站主要是依据半导体界面的光生伏打原理效应，进而完成光能向电能的转化。太阳能其实就是一种辐射能，若想将其转化成为电能则必须借助于相关能量转换器件，该种能将辐射能向电能能量进行转换的器件就是所谓的太阳能电池。
在一定的条件下，当太阳光向不同导电类型、同质的半导体材料所构成的N-P结上进行照射的时候，半导体材料可以将太阳能的辐射进行吸收，从而形成一个内建静电场。而太阳能电池的基本原理就是利用内建静电场的两边，从而将电极引出并给其加上适当的负载。太阳能电池是整个转化过程中最为关键的元件，无论是并网发电或是独立使用，其都是由三大部分所组成的，那就是太阳能电池板组件、逆变器以及控制器，其均是由电子元器件所构成的，并没有机械部件的涉入，所以光伏发电设备的整体是非常精炼的。
从理论上来讲，可以将光伏发电应用在所有需要电源的场合，上至航天器的发射，下至家用电源的应用，大到兆瓦级电站的运营，小到儿童玩具的发动，可以说光伏电源的应用无处不在。许多相关企业为了能够获得更高的输出电压和更大的容量，其在对太阳能电池进行连接时多采用多片连接的方式进行，就目前来看，太阳能电池的光电转换率多数维持在15%左右，少数发达国家，实验室中的太阳能光电转换率则可高达30%左右，由此可以得出，若想形成光伏发电系统装置，我们可以将太阳能电池进行串联而后封装保护从而大面积的形成太阳能电池组件。
3.光伏发电的优点
与常用的发电方式相比，光伏发电具有许多独特的优势。
（1）丰富的太阳能资源分布广泛、开采无限制。太阳光的辐射能量取之不尽用之不竭，自地球形成以来就一直为生物提供光和热，而且属于可再生资源，清洁环保；阳光能够照射到大地的每一个角落，无处不在，也不需要特殊的物流运输，最重要的是，任何国家都无法垄断或控制太阳能。
（2）不必担心资源短缺的问题。光伏发电所使用的主要材料是硅，地壳中除了氧之外储量最为丰富的就是硅元素，高达26%。
（3）符合可持续发展战略目标。光伏发电无需燃烧过程，因此也不会产生二氧化碳等温室气体，也没有废气、废水的产生，可以称之为绿色发电。
（4）无噪音污染。没有机械旋转部件，不会产生噪音及机械磨损。
（5）易于建造，拆卸便捷。模块化的结构便于建造、安装、拆卸、搬迁，其规模也可根据需求随时变化，发电容量也可根据需求随时扩大。
（6）性能稳定，寿命较长。数十年的实践经验告诉我们，光伏发电的性能稳定，使用寿命长达三十年以上。
（7）维护成本较低。光伏发电可实现无人作业，运作成本及维护成本较低。
由于光伏发电不受能源、原材料、作业环境等客观问题的限制，发展前景十分客观，因此成为各国争先发展的可再生能源技术之一。
4.光伏产业的相关设备
（1）多晶硅材料制造设备
目前，我国已经具备生产SiHCl3分馏塔及合成设备的能力，也能够制造出SiHCl3还原炉，24对棒常压SiHCl3还原炉已经投入生产，而24对棒高压SiHCl3还原炉正处于紧张的研制阶段。在2010至2011年间，我国有大量资金投入到大批的多晶硅生产线之中，多晶硅产业的快速发展和迅速崛起带动了相关生产设备的共同进步，如尾气回收设备等。
（2）硅片/单晶硅锭生产设备
生产单晶硅锭的主要设备是单晶硅锭生长炉，我国的这项制作工艺已有40余年的历史，整体技术十分成熟且趋于完善。国产的单晶炉的质量完全符合光伏产业的生产需求，价格仅仅是进口设备的三分之一到二分之一，因此市场销路极佳，得到了广泛使用。目前，我国单晶炉生产企业有十余家，而各类单晶硅锭的生产设备约有4000台，其中国产设备占据绝对数量。
受到市场快速发展及供求关系的影响，我国的多晶硅铸造炉生产设备国产化的进程也在不断加快，全部进口多晶硅浇铸设备的局面也已经被逐渐打破。目前，我国能够制造出240-270KG及400-460KG的系列化产品，各项指标均远远高出合格线，现已投入生产并开始销售，预计在十年内会实现全国的普遍使用。
硅片生產过程中所需的线锯几乎完全依赖进口。随着供求关系的变化，我国已有多家公司在着手开发生产太阳级硅片的专用线设备。这说明，该类型设备生产的国产化已经进入发展阶段。
（3）太阳电池制造设备
太阳电池制造设备主要包括硅片清洗机、等离子刻蚀机、分选机、丝印机、扩散炉、烘干炉、烧结炉及PECVD-SiN炉等。
等离子刻蚀机、扩散炉和烘干炉，早已实现了国产化，硅片清洗机也可以算是步入国产化行列，大约一半的国内的太阳电池生产线在使用国产化清洗机。国产的半自动丝网印刷机得到了较高的使用率，全自动丝网印刷机和全自动分选机正处于紧锣密鼓的研制中。
（4）光伏组件封装设备
光伏组件封装设备已实现完全国产化。排名前30的光伏组件封装企业中，90%的层压机为国产。组件测试仪和激光划片机早已实现国产化。光伏组件的生产线虽然不完全是全自动化生产，但均为国产设备。高度自动化的铺设及和串联焊接机仍处于研制阶段。
5.结语
为了发展经济而过度开采自然资源让今天的人们体会到了大自然的报复，在核能无法安全使用、化石燃料面临枯竭的今天，绿色发展理念已经深入人心，全球经济的发展必须向低碳经济转变，太阳能光伏产业正是符合这一理念和发展规律的新兴产业。目前，我国已经形成了较为完整的太阳能光伏产业链，且很有可能成为全球最大的光伏市场。
参考文献：
[1] 马金玉，罗勇，申彦波，李世奎. 太阳能预报方法及其应用和问题[J]. 资源科学. 2011（05）
[2] 李芬，陈正洪，成驰，段善旭. 太阳能光伏发电量预报方法的发展[J]. 气候变化研究进展. 2011（02）
[3] 史冬云，刘劲松，白晓威. 光伏发电技术现状、存在问题及对策[J]. 吉林电力. 2011（06）
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