本書從當下面臨的環境和氣候問題入手，分析了控制化石能源使用的有效途徑，和清潔可再生能源特別是太陽能的開發和利用。本書以解構光伏發電系統為主線，深入淺出地介紹了光伏發電原理、光伏電站的基本類型、基本構成以及工作機理。作者通過親自參與我國第一個光伏發電示范項目的特許權招標、項目設計、工程建設以及生產運維全過程，分析指出在中國發展太陽能光伏發電的機會之窗已經開啟，并樂觀判斷大型荒漠光伏電站與傳統發電同網同價的時刻即將到來。同時，作者通過開展“光伏+”項目建設、農村綠色能源建設以及實施光伏產業從“中國制造”到“中國創造”的行動計劃，分析指出在能源供給和創造新的經濟增長方面，光伏不但可以挑起大梁并驅動中國，而且有望迎來中國引領世界的一場工業革命！

本書適合于關心太陽能行業發展的各界人士，從事太陽能光伏發電行業、電力行業、能源工業及與之相關的規劃、設計等技術人員和管理人員閱讀，也適合于高等學校電力類、能源與動力類專業學生閱讀參考。

從全國第一個并網光伏發電示范項目——敦煌光伏發電特許權招標項目建設至今，短短不過5年時間，但光伏發電在中國得到了飛速發展。截止到2015年上半年，中國的光伏發電裝機已經達到3900萬千瓦，而2015年一年，國家兩次下達光伏發電計劃指標，按計劃全年將新增裝機1780萬千瓦！這在中國發展可再生能源特別是太陽能光伏方面是令世人驚嘆的速度！鑒于太陽能光伏發電已經逐漸被國人所熟知，業內外的許多人士都希望了解或系統掌握光伏發電的基本原理和光伏行業的發展現狀。本書就是為了滿足這方面需求而作的一部普及性專業讀物，希望能使大家有所獲益。

本書共有十六章。第一章到第四章，描述了我國當前所面臨的環境、氣候及能源安全等問題，分析了控制化石能源使用和加快開發利用可再生能源特別是太陽能的可能性與有效途徑；第五章介紹了敦煌光伏發電示范項目的招標、設計、施工和生產運營情況；第六章通過解構光伏發電系統，分析與解剖了光伏發電的系統構成、發電過程以及設計、施工應掌握的有關事項；第七章對敦煌示范項目的典型設計進行了系統分析；第九章、第十章、第十一章分別介紹了“光伏+”發展前景、光伏給微網運行提供正能量以及光伏將為農村綠色能源建設發揮大作用等方面，全方位呈現了光伏發電在中國的發展現狀與未來趨勢；第八章、第十二章、第十三章從中國的光資源分布情況，光伏發電的投資成本走向，以及中國目前所具備的特高壓設計、施工、運維與設備制造的能力方面，指出中國開發建設大型荒漠光伏電站的時機已經成熟，并指出我國荒漠光伏電站與傳統發電同網同價的時刻即將來臨；第十四章講述了光伏產業從“中國制造”到“中國創造”的過程；第十五章指出光伏發電有望引領世界的一場工業革命。

光伏可以驅動中國。這是本書所要表達的主要意思，希望讀者也能同意并支持這個觀點。當然，太陽能光伏發電技術發展迅速，本書中如相關論述如有不當之處，希望讀者能批評指正！

在此，還要特別感謝武漢大學方彥軍教授的鼓勵與支持，是他讓我堅持并順利完成本書的寫作。謝謝！

作 者

2015年10月于福州

前言
第一章 從2013年霧霾說起 1
第一節 霧霾頻密來襲 1
第二節 沙塵暴雪上加霜 3
第三節 空氣污染日益嚴重 4
第四節 多地區出現普遍性缺水 5
第五節 西北部沙漠化持續擴散 6
第六節 區域發展陷于“超載” 7
第二章 追根溯源明真相，能源優化是關鍵 9
第一節 粗放低效的能源結構 9
第二節 能源資源配置欠優化 11
第三節 燃煤污染認識不到位 12
第四節 燃油品質提升不及時 14
第五節 可持續發展難以為繼 16
第六節 能源安全面臨威脅 17
第七節 轉變觀念，控制化石能源使用 17
第八節 開拓創新，實施能源優化替代 19
第三章 控制溫室效應，世人當務之急 21
第一節 相信科學，不爭論 21
第二節 迎接挑戰，不質疑 24
第四章 眾里尋它急，光伏初亮相 30
第一節 從普羅米修斯盜火到瑞士小鎮借光 30
第二節 從后羿射日到當代農業種植大棚 31
第三節 從聚光取能到太陽能熱電站 31
第四節 從透鏡取火到分解水中氫能 33
第五節 光伏飄然而至，來而不遲 34
第五章 成功試金的敦煌光伏發電 36
第一節 全國第一個光伏發電示范項目 36
第二節 示范項目投標方案與項目實施 39
第三節 敦煌示范項目投運三年來的基本情況 41
第四節 示范項目建設后評價 43
第五節 項目示范帶動作用 46
第六節 值得關注的經驗和體會 48
第六章 解構光伏發電系統 51
第一節 光伏效應及發電原理 51
第二節 光伏發電系統類型 52
第三節 光伏陣列布設 54
第四節 逆變并網系統及其構成 65
第五節 電氣二次及系統構成 68
第六節 光伏發電系統的效率計算 70
第七節 光伏發電量的估算 71
第八節 光伏發電節能減排效益計算 71
第九節 光伏發電的造價及成本構成 72
第十節 光伏發電的同網同價路徑 74
第七章 敦煌示范項目典型設計分析 76
第一節 綜合說明 77
第二節 示范項目總體設計方案 89
第三節 示范項目的技術設計 95
第八章 光伏可以驅動中國 149
第一節 中國太陽能資源分布情況 149
第二節 中國太陽能資源幾大特點 151
第三節 中國太陽能資源的可開發潛力 152
第四節 甘肅省太陽能資源 154
第五節 敦煌示范項目對太陽輻射數據的選取 158
第六節 中國光伏發電能挑大梁 164
第九章 “光伏+”發展前景美好 167
第一節 “光伏+種植”提高土地利用效率 167
第二節 “光伏+養殖”拓展產業發展空間 169
第三節 “光伏+沼氣”促進農村能源綠色化 171
第四節 “光伏+熱水器”實現家用太陽能最大化 172
第五節 “光伏+困難戶”達到快速有效扶貧 173
第六節 “光伏+互聯網”能源互聯網的今天明天 174
第十章 光伏給微網運行提供正能量 179
第一節 只要有陽光的地方就能用上電 179
第二節 光伏微網為海上孤島解決供電難題 180
第三節 光伏微網給內陸無電村鎮帶來光明 181
第四節 光伏微網強化“電力孤島”供電模式 182
第五節 光伏微網優化區域電力系統資源配置 183
第十一章 光伏為農村綠色能源建設發揮大作用 186
第一節 “綠色能源示范縣”建設應包括光伏發電 186
第二節 綠色能源建設宜化縣為鎮貼近鄉村 187
第三節 綠色能源建設必須既能實施又可持續 189
第四節 綠色能源建設應與高效農業發展互為依托 193
第五節 綠色能源建設應與城鎮化建設緊密結合 195
第六節 綠色能源建設應堅持專業化開發市場化運作 197
第十二章 光伏發電機會之窗已經開啟 199
第一節 光伏發電成本已經處于煤電社會成本中位 199
第二節 光伏等可再生能源發電成本解讀 204
第三節 光伏產業鏈成龍配套占據高位 215
第四節 光伏發電設計、施工、運營、維護人才齊備 217
第五節 光伏發電遠距離大容量輸送能力已經具備 218
第六節 光伏發電電網系統儲能方式有望突破 219
第七節 光伏發電能夠滿足電力安全生產要求 220
第十三章 掘金荒漠不是夢 226
第一節 荒漠地開發光伏電站的經濟價值分析 226
第二節 荒漠太陽能電站的近期開發設想 227
第三節 北電南送的資源調配 228
第四節 東西互送的時差搭配 229
第五節 水光互補的峰谷調劑 230
第六節 抽蓄聯調的保障供給 231
第七節 分布集中的經濟互補 233
第十四章 光伏要從“中國制造”走向“中國創造” 235
第一節 光伏產業面臨的“形勢和環境” 235
第二節 光伏產業應清楚的“戰略定位” 236
第三節 光伏產業應承接的“戰略任務” 237
第四節 光伏產業應明確的“戰略目標” 239
第五節 光伏產業應尋求的“戰略支撐” 241
第六節 跨越“中國制造”到“中國創造” 243
第十五章 有望引領世界的一場工業革命 245
第一節 加快光伏發電同價并網 245
第二節 促進更加安全高效的電能輸送設施建設 246
第三節 推動電能存儲技術不斷進步 247
第四節 推進分布式光伏發電全面發展 248
第五節 帶動清潔交通工具普及應用 249
第六節 助力百姓養成更健康的飲食烹飪習慣 251
第十六章 結束語 253
參考文獻 256

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