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【深度】2017年中国光伏发电发展现状及展望

2016-12-07 00:38
潇纵
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  一、太阳能资源分布与利用方式

  (1)中国太阳能资源分布情况

  智研咨询发布的《2017-2022年中国光伏发电市场行情动态及发展前景预测报告》显示,我国属太阳能资源丰富的国家之一,全国总面积2/3以上地区年日照时数大于2000小时,年辐射量在5000MJ/m2以上。据统计资料分析,中国陆地面积每年接收的太阳辐射总量为3.3×103~8.4×103MJ/m2,相当于2.4×104亿吨标准煤的储量。

  根据国家气象局风能太阳能评估中心划分标准,我国太阳能资源地区分为以下四类:

  一类地区(资源丰富带):全年辐射量在6700~8370MJ/m2。相当于230kg标准煤燃烧所发出的热量。主要包括青藏高原、甘肃北部、宁夏北部、新疆南部、河北西北部、山西北部、内蒙古南部、宁夏南部、甘肃中部、青海东部、西藏东南部等地。

  二类地区(资源较富带):全年辐射量在5400~6700MJ/m2,相当于180~230kg标准煤燃烧所发出的热量。主要包括山东、河南、河北东南部、山西南部、新疆北部、吉林、辽宁、云南、陕西北部、甘肃东南部、广东南部、福建南部、江苏中北部和安徽北部等地。

  三类地区(资源一般带):全年辐射量在4200~5400MJ/m2。相当于140~180kg标准煤燃烧所发出的热量。主要是长江中下游、福建、浙江和广东的一部分地区,春夏多阴雨,秋冬季太阳能资源还可以。

  四类地区:全年辐射量在4200MJ/m2以下。主要包括四川、贵州两省。此区是我国太阳能资源最少的地区。

  一、二类地区,年日照时数不小于2200小时,是我国太阳能资源丰富或较丰富的地区,面积较大,约占全国总面积的2/3以上,具有利用太阳能的良好资源条件。

  全国水平面太阳总辐射图

  (2)中国太阳能资源的利用方式

  太阳能利用的基本方式可分为光热利用、光电利用、光化学利用、光生物利用四类。

  一、光热利用:它是将太阳辐射能收集起来,通过与物质的相互作用转换成热能加以利用。目前使用最多的太阳能收集装置,主要有平板型集热器、真空管集热器和聚焦集热器等3种。真空管热水器比平板集热器热效率更高,阳光穿过吸热管的第一层玻璃照到第二层玻璃的黑色吸热层上,将太阳光能的热量吸收,由于两层玻璃之间是真空的,热量不能通过对流和传导向外传,只能传给玻璃管里面的水,使玻璃管内的水加热,加热的水变轻沿着玻璃管受热面往上进入保温储水桶,桶内温度相对较低的水沿着玻璃管背光面进入玻璃管补充,如此不断循环,使保温储水桶内的水不断加热,从而达到热水的目的。聚焦集热器在阳光充足、光照强烈的专区用来做饭,效率较低。

  二、光电利用:未来太阳能的大规模利用是用来发电。利用太阳能发电的方式主要有两种:①光—热—电转换。即利用太阳辐射所产生的热能发电。一般是用太阳能集热器将所吸收的热能转换为工质的蒸汽,然后由蒸汽驱动气轮机带动发电机发电。前一过程为光—热转换,后一过程为热—电转换,成本较高,效率较低。②光—电转换。其基本原理是利用光生伏特效应将太阳辐射能直接转换为电能,它的基本装置是太阳能电池,如光伏路灯、光伏电站、航天器供能等。

  三、光化利用:这是一种利用太阳辐射能直接分解水制氢的光—化学转换方式,目前应用成本高,不普遍。

  四、光生物利用:通过植物的光合作用来实现将太阳能转换成为生物质的过程。目前主要有速生植物(如薪炭林)、地膜覆盖、温室大棚和巨型海藻等。

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