本書從當(dāng)下面臨的環(huán)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(fā)和利用。本書以解構(gòu)光伏發(fā)電系統(tǒng)為主線，深入淺出地介紹了光伏發(fā)電原理、光伏電站的基本類型、基本構(gòu)成以及工作機理。作者通過親自參與我國第一個光伏發(fā)電示范項目的特許權(quán)招標(biāo)、項目設(shè)計、工程建設(shè)以及生產(chǎn)運維全過程，分析指出在中國發(fā)展太陽能光伏發(fā)電的機會之窗已經(jīng)開啟，并樂觀判斷大型荒漠光伏電站與傳統(tǒng)發(fā)電同網(wǎng)同價的時刻即將到來。同時，作者通過開展“光伏+”項目建設(shè)、農(nóng)村綠色能源建設(shè)以及實施光伏產(chǎn)業(yè)從“中國制造”到“中國創(chuàng)造”的行動計劃，分析指出在能源供給和創(chuàng)造新的經(jīng)濟增長方面，光伏不但可以挑起大梁并驅(qū)動中國，而且有望迎來中國引領(lǐng)世界的一場工業(yè)革命！

本書適合于關(guān)心太陽能行業(yè)發(fā)展的各界人士，從事太陽能光伏發(fā)電行業(yè)、電力行業(yè)、能源工業(yè)及與之相關(guān)的規(guī)劃、設(shè)計等技術(shù)人員和管理人員閱讀，也適合于高等學(xué)校電力類、能源與動力類專業(yè)學(xué)生閱讀參考。

從全國第一個并網(wǎng)光伏發(fā)電示范項目——敦煌光伏發(fā)電特許權(quán)招標(biāo)項目建設(shè)至今，短短不過5年時間，但光伏發(fā)電在中國得到了飛速發(fā)展。截止到2015年上半年，中國的光伏發(fā)電裝機已經(jīng)達到3900萬千瓦，而2015年一年，國家兩次下達光伏發(fā)電計劃指標(biāo)，按計劃全年將新增裝機1780萬千瓦！這在中國發(fā)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(fā)電已經(jīng)逐漸被國人所熟知，業(yè)內(nèi)外的許多人士都希望了解或系統(tǒng)掌握光伏發(fā)電的基本原理和光伏行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀。本書就是為了滿足這方面需求而作的一部普及性專業(yè)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(dāng)前所面臨的環(huán)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(fā)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(fā)電示范項目的招標(biāo)、設(shè)計、施工和生產(chǎn)運營情況；第六章通過解構(gòu)光伏發(fā)電系統(tǒng)，分析與解剖了光伏發(fā)電的系統(tǒng)構(gòu)成、發(fā)電過程以及設(shè)計、施工應(yīng)掌握的有關(guān)事項；第七章對敦煌示范項目的典型設(shè)計進行了系統(tǒng)分析；第九章、第十章、第十一章分別介紹了“光伏+”發(fā)展前景、光伏給微網(wǎng)運行提供正能量以及光伏將為農(nóng)村綠色能源建設(shè)發(fā)揮大作用等方面，全方位呈現(xiàn)了光伏發(fā)電在中國的發(fā)展現(xiàn)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(fā)電的投資成本走向，以及中國目前所具備的特高壓設(shè)計、施工、運維與設(shè)備制造的能力方面，指出中國開發(fā)建設(shè)大型荒漠光伏電站的時機已經(jīng)成熟，并指出我國荒漠光伏電站與傳統(tǒng)發(fā)電同網(wǎng)同價的時刻即將來臨；第十四章講述了光伏產(chǎn)業(yè)從“中國制造”到“中國創(chuàng)造”的過程；第十五章指出光伏發(fā)電有望引領(lǐng)世界的一場工業(yè)革命。

光伏可以驅(qū)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(dāng)然，太陽能光伏發(fā)電技術(shù)發(fā)展迅速，本書中如相關(guān)論述如有不當(dāng)之處，希望讀者能批評指正！

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

1. 高職院校“德技并修·三育協(xié)同”的育人模式研究 [童世華 鄧丹楓 彭韓柳依 周葉]
2. 涼山脫貧地區(qū)鄉(xiāng)村治理研究 [余瀅 著]
3. 中國—東盟競技體育文化共同體研究 [鄭花 著]
4. 電子認證技術(shù)可信身份研究 [郭亓元 著]
5. 大學(xué)生理想信念教育研究 [李莎　著]
6. 基于深度學(xué)習(xí)的人體行為識別算法研究 [陳華鋒 著]
7. 粒子群算法在優(yōu)化選取問題中的應(yīng)用研究 [尹浩 著]
8. 風(fēng)光水多能互補優(yōu)化調(diào)度及風(fēng)險分析研究 [劉為鋒 郭旭寧 邢西剛 馬彪 ]
9. 海綿城市雨水花園可持續(xù)發(fā)展設(shè)計研究 [何茜 著]
10. 典型替代燃料的低溫氧化反應(yīng)動力學(xué)理論研究 [邢利利 著]
11. 職前教師職業(yè)倫理教育研究—以云南為例 [侯阿冰 著]
12. 氧化石墨烯在頁巖陶粒高強輕質(zhì)混凝土中的應(yīng)用研究 [洪曉江 著]
13. 應(yīng)用型高校通識教育課程思政教學(xué)設(shè)計研究 [唐敬偉 江娜 著]
14. 新形勢下全球價值鏈視角的地方汽車產(chǎn)業(yè)集群升級實證研究 [張兆英 著]
15. 化工分離技術(shù)與優(yōu)化策略研究 [王婷婷 著]
16. 廣西瑤族傳統(tǒng)服飾文化研究 [容婷 著]
17. 南陽漢代畫像石造型語言研究 [龐國華 著]
18. 多維視域下的高校籃球教學(xué)創(chuàng)新研究 [張利超 李寧 著]
19. 三峽梯級電站水資源決策支持系統(tǒng)研究與開發(fā) [姚華明 潘紅忠 湯正]
20. 農(nóng)村新型社區(qū)移民的社會適應(yīng)性問題研究 [董洪清 蔡昌艷 馬衍陽 徐學(xué)英]
21. 第四代系統(tǒng)論：全息系統(tǒng)論—全息系統(tǒng)的存在論、認識論和方法論 [高展 著]
22. 海上風(fēng)電工程專利導(dǎo)航與知識產(chǎn)權(quán)風(fēng)險管理研究 [戚海峰 賈獻林 許丹海　著]
23. 湖湘文化與交互藝術(shù)的融合創(chuàng)新 [徐英 尹志強 著]
24. 海洋工程裝備制造業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究—以山東省為例 [王連海 馬強 郭俊杰 劉剛]
25. 黃河流域非遺衍生品傳播與經(jīng)濟開發(fā)協(xié)同發(fā)展研究 [畢雪燕 趙爽 著]
26. 大學(xué)英語信息化教學(xué)探索研究 [張強 著]
27. 基于診斷與改進制度的高職院校內(nèi)部治理研究與實踐—以重慶電子工程職業(yè)學(xué)院為例 [主編 孫衛(wèi)平 聶強]
28. “互聯(lián)網(wǎng)+”背景下網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)團隊建設(shè)的關(guān)鍵問題研究 [楊帆 李小華 任雅琳 著]
29. 光合細菌合成高價值物質(zhì)的代謝研究 [劉淑麗 著]
30. 媒體融合影響下的體育電視傳播與價值開發(fā)策略研究——以世界杯/NBA為例 [趙曉琳 著]