太陽(yáng)能行業(yè)是一個(gè)包括光熱、光伏、光電的巨大產(chǎn)業(yè)。太陽(yáng)能的利用方式主要有：光伏發(fā)電系統(tǒng)、光熱發(fā)電系統(tǒng)、太陽(yáng)能熱水器、太陽(yáng)能制氫和制冷等。太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)作為太陽(yáng)能利用中最具有意義的技術(shù)，成為世界各國(guó)研究應(yīng)用的熱點(diǎn)，太陽(yáng)能發(fā)電在不遠(yuǎn)的將來(lái)會(huì)占據(jù)世界能源消費(fèi)的重要席位，不但要替代部分常規(guī)能源，而且將成為世界能源供應(yīng)的主體。預(yù)計(jì)到2030年，可再生能源在總能源結(jié)構(gòu)中將占30％以上，而太陽(yáng)能發(fā)電在世界總電力供應(yīng)中的占比也將達(dá)到10％以上。
《一》 太陽(yáng)能熱水?
太陽(yáng)能熱水器是一種能夠?qū)⑻?yáng)的光能轉(zhuǎn)化成為熱能的一種裝置。陽(yáng)光在穿過(guò)太陽(yáng)能吸熱管的第一層玻璃照射到第二層的黑色吸熱層上，它就能將太陽(yáng)光能中的熱量進(jìn)行吸收。第一層和第二層的玻璃之間是真空隔熱的，因此它的傳熱速度將會(huì)大幅度的減少，這時(shí)被吸收的絕大部分熱量就只能傳送到玻璃管中的水中，這時(shí)實(shí)現(xiàn)了對(duì)水的加熱。加熱之后的水會(huì)沿著玻璃管的受熱面往上進(jìn)入到保溫儲(chǔ)水桶中，這時(shí)桶內(nèi)的溫度相對(duì)較低的水就會(huì)沿著玻璃管的背光面進(jìn)入到玻璃管中進(jìn)行補(bǔ)充，循環(huán)往復(fù)，使得保溫同桶中的水不斷進(jìn)行加熱。
太陽(yáng)能熱水器對(duì)太陽(yáng)能的利用主要是光熱利用，它主要能夠?qū)⑻?yáng)能的輻射能收集起來(lái)，通過(guò)和物質(zhì)之間的相互作用轉(zhuǎn)換成為熱能進(jìn)行利用。現(xiàn)在使用的最多的太陽(yáng)能收集裝置主要有平板型集熱器、真空管集熱器和聚焦集熱器這幾種。
太陽(yáng)能也是由多個(gè)部件所組成的電器產(chǎn)品，其中集熱器、保溫水箱、支架等都是太陽(yáng)能的主要部件之一。
集熱器：集熱器是系統(tǒng)中的集熱元件，它的功能相當(dāng)于是電熱水管中的電熱管。太陽(yáng)能集熱器主要利用的是太陽(yáng)的輻射熱量，因此在進(jìn)行工作時(shí)它的加熱時(shí)間只能是在太陽(yáng)照射度達(dá)到一定值的時(shí)候才能進(jìn)行。
保溫水箱：保溫水箱就是一種能夠存儲(chǔ)熱水的容器，通過(guò)集熱管采集到的熱水必須要使用能夠保溫的水箱進(jìn)行儲(chǔ)存，防止熱水熱量的損失。在太陽(yáng)能熱水器中它的容量是指熱水器中可以使用到的水容量，但是卻不包括真空管中的容量。在保溫水箱中它的內(nèi)膽是水箱的重要組成部分，因此內(nèi)膽用材的強(qiáng)度和抗腐蝕性是非常重要的，如今較好的保溫方式就是聚氨脂整體發(fā)泡工藝進(jìn)行保溫。
支架：支架是支撐熱水器和保溫水箱的一個(gè)架子，太陽(yáng)能熱水器使用的支架需要保證其結(jié)構(gòu)的牢固，同時(shí)穩(wěn)定器也要高，通常情況下太陽(yáng)能熱水器它的支架使用都是不銹鋼材質(zhì)制作。
控制部件：太陽(yáng)能要進(jìn)行運(yùn)行，它的控制系統(tǒng)是不能少的，通常太陽(yáng)能熱水器中它的控制器都是自動(dòng)上水、水滿或者是斷水并且顯示出水溫和水位，同時(shí)帶有輔助電熱的太陽(yáng)能熱水器還具有漏電保護(hù)，防干燒的功能。
《二》? 光伏發(fā)電
光伏發(fā)電是利用光生伏特效應(yīng)，吸收入射的太陽(yáng)光，產(chǎn)生電子-空穴對(duì)，在半導(dǎo)體p-n結(jié)內(nèi)建電場(chǎng)的作用下，電子、空穴分別向正負(fù)兩個(gè)電極運(yùn)動(dòng)，以此形成電流。它由組件陣列、逆變器、控制器等組成。根據(jù)所使用的電池組件類型不同，又可分為晶硅電池、薄膜電池、聚光電池等。
光伏發(fā)電的主要特點(diǎn)在于可作為分布式電源，安裝在負(fù)荷中心，無(wú)需遠(yuǎn)距離輸送，就地發(fā)電就地使用。同時(shí)，可模塊化安裝，規(guī)模大小隨意，可安裝于屋頂和墻面，不占地，光伏出力與白天用電高峰相重合，既可享受峰值電價(jià)也可為電網(wǎng)削峰。
《三》? 光熱發(fā)電
光熱發(fā)電是利用發(fā)射鏡等聚光系統(tǒng)將太陽(yáng)能聚集起來(lái)，加熱某種工質(zhì)，然后經(jīng)過(guò)換熱交換器產(chǎn)生高溫高壓的過(guò)熱蒸汽，驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)并帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。它由聚光子系統(tǒng)、集熱子系統(tǒng)、發(fā)電子系統(tǒng)、蓄熱子系統(tǒng)和換熱子系統(tǒng)五部分組成。根據(jù)聚光子系統(tǒng)的不同，太陽(yáng)能熱發(fā)電又分為槽式發(fā)電、塔式發(fā)電、碟式發(fā)電等。
光熱發(fā)電比常規(guī)的光伏發(fā)電更具有優(yōu)勢(shì)。通過(guò)儲(chǔ)熱改善光熱發(fā)電出力特性。白天將多余熱量?jī)?chǔ)存，晚間再用儲(chǔ)存的熱量釋放發(fā)電，這樣可以實(shí)現(xiàn)光熱發(fā)電連續(xù)供電，保證電流穩(wěn)定，避免了光伏發(fā)電與風(fēng)力發(fā)電難以解決的入網(wǎng)調(diào)峰問(wèn)題。根據(jù)不同的儲(chǔ)熱模式，可一定程度上提高電站利用小時(shí)數(shù)和發(fā)電量，提高電站調(diào)節(jié)性能。
通過(guò)補(bǔ)燃或與常規(guī)火電聯(lián)合運(yùn)行改善光熱發(fā)電出力特性。太陽(yáng)能熱發(fā)電站可利用化石燃料補(bǔ)燃或與常規(guī)火電聯(lián)合運(yùn)行，使其可以在晚上或連續(xù)陰天時(shí)持續(xù)發(fā)電，甚至可以以穩(wěn)定出力承擔(dān)基荷運(yùn)行。
《四》光伏與光熱比較
光熱發(fā)電投資成本高于光伏電站。目前我國(guó)建設(shè)的大型光伏電站單位造價(jià)約為8000元/千瓦，光熱約為22000元/千瓦，美國(guó)的光伏電站則為2400-3000美元/千瓦，光熱約為5100-6200美元/千瓦，光熱造價(jià)基本上是光伏的2-3倍。
在光伏發(fā)電方面，晶體硅、薄膜和聚光電池等三種電池技術(shù)已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，生產(chǎn)成本近十年降幅達(dá)到90%，電池轉(zhuǎn)換率也以每年0.5個(gè)百分點(diǎn)的速度提升。隨著分布式發(fā)電的發(fā)展，光伏市場(chǎng)門(mén)檻將會(huì)更低，市場(chǎng)參與者也會(huì)更多，能夠更加有效地促進(jìn)光伏技術(shù)在更大范圍內(nèi)的創(chuàng)新和應(yīng)用。
在光熱發(fā)電方面，槽式系統(tǒng)在目前商業(yè)化中技術(shù)最為成熟，國(guó)外已建成的光熱電站主要是槽式發(fā)電，
太陽(yáng)能光伏和光熱電站發(fā)展前景
從未來(lái)發(fā)展看，兩者都有較大的發(fā)展?jié)摿?/p>
在2030年以前，由于光伏裝機(jī)成本和度電成本均低于光熱發(fā)電，且光伏出力與白天用電高峰和峰值電價(jià)曲線相吻合，在光伏滲透率較低情況下，光伏裝機(jī)規(guī)模將遠(yuǎn)大于光熱。在2030年后，光伏裝機(jī)由于滲透率高，且基本能滿足白天的用電需求，發(fā)展速度會(huì)放緩；光熱則會(huì)充分利用其儲(chǔ)熱優(yōu)勢(shì)，能滿足日落后的用電高峰，從而得到較快發(fā)展。
從發(fā)展方式看，兩者是協(xié)同互補(bǔ)關(guān)系，而非替代關(guān)系
光熱和光伏發(fā)電都面臨火電等傳統(tǒng)能源的競(jìng)爭(zhēng)，承載著代替化石能源的使命，只有光伏和光熱更好地協(xié)同互補(bǔ)，才能完成這項(xiàng)任務(wù)，滿足用電需求。同時(shí)，由于大型風(fēng)電、光伏和光熱電站等可再生能源主要建設(shè)在沙漠、戈壁灘等地區(qū)，需要遠(yuǎn)距離輸送，但風(fēng)電、光伏等利用小時(shí)數(shù)低，單獨(dú)遠(yuǎn)距離傳輸經(jīng)濟(jì)性差，為提高輸送電網(wǎng)的利用率，不得不通過(guò)火電打捆等方式輸送。如果光熱電站成熟之后，則完全可以通過(guò)儲(chǔ)熱方式替代火電，解決電網(wǎng)利用率低問(wèn)題，同時(shí)也可解決可再生能源發(fā)電不穩(wěn)定的問(wèn)題。
從應(yīng)用領(lǐng)域看，光伏和光熱應(yīng)用領(lǐng)域各有側(cè)重，主戰(zhàn)場(chǎng)并不重合
光伏發(fā)電優(yōu)勢(shì)在于分布式。在負(fù)荷中心建設(shè)方面，結(jié)合儲(chǔ)能等產(chǎn)業(yè)發(fā)展，可實(shí)現(xiàn)就地發(fā)電就地使用。同時(shí)，光伏也可作為移動(dòng)電源，充分滿足消費(fèi)市場(chǎng)需求，這是光熱電站難以企及的。光熱發(fā)電優(yōu)勢(shì)在于規(guī)模化，適合在條件適宜地區(qū)建設(shè)大型光熱電站，然后遠(yuǎn)距離輸送。在這些地區(qū)，也可適當(dāng)發(fā)展大型光伏電站，將光伏光熱打捆送出，實(shí)現(xiàn)可再生能源最大限度的消納。
來(lái)源：泓達(dá)光伏
