【小知識】太陽能光伏發電優缺點?

01-27

太陽的能量對人類而言幾乎是無限的，太陽能光伏發電是指不通過熱過程，直接將太陽的光能變換成電能的太陽能利用方式。依靠光伏電池，把照射到光伏電池上的光能直接轉換成電能輸出的光伏發電是太陽能光發電的主流。
太陽能光伏發電的主要優點為：
（1）結構簡單，體積小且輕；

（2）易安裝，易運輸，建設周期短，獲取能源花費的時間短；
（3）使用方便，維護簡單，在-50℃~-65℃ 溫度範圍均可正常工作；
（4）安全可靠，無雜訊，無污染排放外，絕對乾淨（無公害）；
（5）不受資源分布地域的限制，可利用建築屋面的優勢；例如，無電地區，以及地形複雜地區；

（6）降價速度快，能量償還時間有可能縮短；
（7）可以與蓄電池相配組成獨立電源，也可以併網發電。
（8）無需消耗燃料和架設輸電線路即可就地發電供電
太陽能光伏發電的主要缺點是：
（1）太陽能能量密度低，覆蓋面積大；

（2）光伏發電具有間歇性和隨機性；
（3）各個地區太陽能資源情況不通，所以光伏發電區域性強。

感謝邀請。

這是我第一次在知乎受邀回答問題，希望以後有時間多跟知友們交流。

雖然我本人從事光伏太陽能研究10多年，但是對其它能源的了解有限，不確切的地方還請指正。

上面的回答已經是比較通俗的表述了。我簡單寫幾點：

首先，太陽能光伏發電是利用了光生伏特效應把太陽光能轉換為電能的一種過程，是人類高效直接的利用太陽能的一種方法。從二十世紀五十年代開始製造出第一塊太陽電池，到現在太陽電池被大規模的製造並裝機，並沒有經過太長的時間，太陽電池技術仍然處於高速發展的時期。

既然是一種轉換過程，就要涉及到對轉換過程的評價。我們通常用太陽電池的光電轉換效率這個參數來評價這個轉換過程，也就是電能與輸入的光能的比。國際上標準的測量方法（地面用的，空間用電池有另外的測量標準）是在AM1.5光照條件下測量單位面積的太陽電池的輸出功率，其數值等於轉換效率。目前實驗室的最高水平是超過42%。工廠生產線的水平在20%左右，估計下半年的生產水平會有較大的提升。以常見的多晶硅太陽電池組件為例，尺寸規格約為1.6米x0.9米，如果額定功率為260W，就是說在輻照功率密度為1000W/米2，且其光譜分布符合AM1.5規定的標準誤差範圍內時，環境溫度為25攝氏度，其輸出功率為260W。在實際的使用環境中，其最大輸出功率會受到光照條件、氣溫、風速、安裝條件等因素的影響，一般最高不會超過1.3倍的額定功率，真正的輸出功率更是取決於輸出端所連接的負載的阻抗，這就是最大功率跟蹤的意義。

有光的地方就能夠發電，這是太陽電池的基本工作原理，也是其最大的優勢。發電過程不需要消耗任何傳統的物質材料，不產生噪音和廢氣、廢物，沒有任何污染。至於說到生產太陽電池過程中的污染問題，已經有很多討論了，不再贅述。

說到缺點，更確切的是說目前技術的局限性。

最為人詬病的是輸出功率不穩定性，因為地球上的光是經過大氣層吸收過的太陽光，地球的公轉與自轉導致了地面上確切地點的光的變化，使得輸出功率也隨之變化。穩定輸出有很多途徑，只不過由於目前的太陽電池的生產成本還是偏高，使得這些途徑都不具有經濟性，因此目前都是要通過儲能措施（電網、蓄電池等）把不穩定的光伏輸出功率，變成穩定可用的。我們相信太陽電池最終會是非常廉價的一種半導體器件，穩定性問題就能夠不靠儲能解決。

至於間歇性的問題，我們都有一種「幻想」，全球太陽能電網，即圍繞地球安裝足夠多的太陽電池，這個超級太陽能光伏電站在任何時候都能產生足夠全球人類所需的電能。會實現的！

第二個局限性是轉換效率相對較低引起的，即需要較大的安裝面積，不能像核能那樣進行微型化或小型化。隨著技術的發展，這個問題會有一定程度的改善，但即使100%的轉換效率，每平米也就是1000W或多點，是有上限的。當然聚光電池會更高效些。

最後說一點，太陽能發電產業已經成熟到可以為社會發展做出更大的貢獻了，無論從投資理財還是環保節能的角度，都可以投資安裝太陽能光伏發電系統！

就這麼說吧，如果考慮環保，或者當地無國家電網，不計成本，是絕對ok的，如果投入成本不帶蓄電電池，核算國家電網供電成本，你百分百賠錢，把電池板用報廢了也收不回成本，如果你帶電瓶蓄電，那就死定了。如果你做夢併網賣電，那你就被玩死了。保護光伏企業活下來是對的，讓無知的人填坑埋單可以理解。