虽然太阳辐射到地球大气中的能量只占其总辐射能量的22 亿分之一，但却高达173 000 太瓦，这意味着太阳每秒照射到地球上的能量相当于500 万吨煤，每秒照射到地球的能量则为1.465×1014焦。^[10]

太阳能通常是指太阳的热辐射能。自从地球上有生命迹象的那一刻起，这些生物就主要靠太阳提供的热辐射生存。自古以来，人类也能够利用太阳的热辐射能干燥物体及制作食物，如盐和咸鱼。随着经济的高速发展与对能源的急切需求，不可再生的化石燃料正以一种不可阻挡的速度减少，与此同时，太阳能已逐步成为人类能源使用的重要组成部分，并且正在不断向上发展，是一种新的可再生能源。通常太阳能被使用有两种方法：光热转换和光电转换。

我国地域辽阔，相应的太阳能资源十分丰富，大体表现在西多东少。太阳能丰富地区主要分布在西部如青海省、内蒙古自治区、西藏自治区，而太阳能发电量稀缺的地区主要分布在东部沿海城市，如天津市、上海市。2016年，青海省太阳能发电量为89.91 亿千瓦时；内蒙古自治区太阳能发电量为83.26 亿千瓦时，位居第二；天津市太阳能发电量为0.16 亿千瓦时；上海市太阳能发电量为0.45亿千瓦时。2015—2016年我国部分省市太阳能发电量。如图1-5所示。

图1-5 2015—2016年我国部分省市太阳能发电量

注：以上数据来源于2017 中国能源统计年鉴

利用光伏电池来吸收太阳辐射产生的能量并将其直接转换成电能就是太阳能光伏发电的原理。虽然我国太阳能光伏发电起步较晚，技术较落后，但经过几年的发展，也取得了较大的进步与突破。太阳能光伏发电产业链主要由五部分组成，分别为硅提纯、硅片生产、光伏电池制作、光伏电池组件制作和应用系统。由于技术的更新，整个光伏发电产业链的入门门槛越来越低，相关企业也越来越多，太阳能光伏发电已逐渐成为中国新的清洁能源产业支柱。

太阳能光伏电站具有以下三个特点：

一是电站建设具有周期性。光伏电站的工作原理是吸收太阳能并将其转化为电能，它的特点决定了光伏效率不可避免地会受到太阳辐射的影响。太阳辐射有自身的规律：从低到高，再从高到低，太阳能光伏发电厂的发电效率也呈现出相应的周期性变化。

二是电厂发电具有一定的间歇性和随机性。众所周知，我国属温带大陆性气候，气候多变，而气候的变化也会影响太阳辐射的变化，从而影响光伏发电厂的效率，这一点就充分说明了光伏发电厂具有随机性和间歇性。在晴天，由于云层稀疏，大气削弱作用对太阳能的影响较小，因此到达地表的辐射值很高，光伏发电效率较高；而阴雨天气则相反，由于云层厚度增加，大气削弱作用对太阳能的影响较大，因此到达地表的辐射值较低，光伏发电效率就要低很多。(www.daowen.com)

三是场地偏远。太阳能光伏发电是以太阳能为基础的，所以对选址方面尤为重视。对太阳能电站建设项目选址时，往往会选择光强高、日照时间长、太阳能资源丰富的地区。因此，我国大部分大型光伏并网电站都建在西北、华北和华南地区。这些地方不仅有良好的照明条件，而且有丰富的土地资源。大量的沙漠和海滩地区都非常适合建设具有巨大土地需求的太阳能光伏电站。由于这些地方人烟稀少，因此在光伏电站控制方式的设计中经常采用远程监控或集中监控的方式。

2013—2016年，我国光伏产业成本不断降低，光伏产业链的经济优势逐渐显现。2017年，国家发布了分布式补贴政策：分布式补贴标准为每千瓦时0.42元（含税，下同）。光伏发电项目实行基准电价标准或者电价补贴标准，从投产之日起，原则上将实行20年。全球太阳能光伏发电装机容量由2012年的100.5吉瓦^[11]上升到2016年的306.5 吉瓦，目前年复合增长率已累计达到32.15%。在2017年补贴减少的背景下，我国光伏发电实现了爆炸式增长，全年新安装53.06 吉瓦，比2016年增加了53.62%，其中19.4 吉瓦分布式安装，占40%左右。

近年来，从光伏发电的平价战略、分布式光伏的推广、“领跑者”计划和光伏扶贫工程的实施都可明显地看出我国光伏产业有很大发展空间。2017年前三季度，我国光伏发电新装机容量达到42 吉瓦，比2016年同期增长近60%，超过2016年装机容量34.54吉瓦。其中，分布式光伏发电的装机容量约为15 吉瓦，占新装机容量的37.50%，比2016年同期增长了300%以上。^[12]2010—2017年光伏新增装机容量趋势如图1-6所示。

图1-6 2010—2017年光伏新增装机容量趋势

注：以上数据来源于中国产业信息网

目前，我国光伏发电安装区呈现东、中、西共同发展，并不断向中东地区转移的格局。在2016年，西北地区新增光伏发电装机容量974 万千瓦，占全国的28%；其他地区安装了2 480 万千瓦，占全国的72%；在东部和中部地区，9个省的装机容量增加超过1 000 万千瓦，即山东省322 万千瓦，河南省244 万千瓦，安徽省225 万千瓦，河北省203 万千瓦，江西省185 万千瓦，山西省183万千瓦，浙江省175 万千瓦，湖北省138 万千瓦，江苏省123 万千瓦。

在“十三五”期间，中国逐步建成了分布式光伏应用示范区。到2020年，将建成100 个分布式光伏应用示范区。在示范区内，光伏发电设备将安装到80%的新建屋顶和50%的现有建筑屋顶上。并且对建在工业园区、经济开发区、大型的工矿企业、学校、医院、商业圈等发展条件较好的公共建筑的光伏工程执行统一规划、政府领导、企业自愿、国家财政支持和社会参与的方法。在具有良好太阳能资源和电网接入条件的农村和小城镇，我国将推动住宅屋顶光伏项目，结合新城市化、旧城改造、新农村建设等屋顶光伏项目，形成了一些光伏项目，打造光伏新城市、光伏新农村。同时，重点建设采煤沉陷区光伏发电综合治理工程，如山西大同(300 万千瓦)、山西阳泉(220 万千瓦)、山东济宁(100 万千瓦)、内蒙古包头(200 万千瓦)，并积极推进安徽淮河、辽宁、山西、内蒙古等地采空区及备用区光伏发电项目的开发建设，这个项目预计总规模将达到1 540 万千瓦。到2020年，容量将超过1 000 万千瓦。据估计，到2020年，年利用总规模将达到1.5 亿吨标准煤，其中太阳能发电每年节约5 000 万吨标准煤，由此，二氧化碳排放总量可减少2.8 亿吨，硫化物排放量可减少690万吨。“十三五”期间，太阳能产业对我国GDP 的贡献预计达到10 000 亿元，太阳能热利用产业的贡献将达到8 000亿元。太阳能利用行业的从业人员可达700 万人，太阳能热利用行业的从业人员可达500万人。^[13]

我国在太阳能发展领域位列全球第一，具有成熟的太阳能产品和体系。由于废弃光问题尚未完全解决，未来中国集中式电站的增长速度将相对较慢，并且受“领跑者”项目的影响，因此即使是普通的地面电站，对组件的要求也越来越严苛。分布式光伏作为突破点来缓解这种局面，有望迎来发展的高峰期。