光伏发电三相并网模型及其运行模式分析(2)
将达到 2000 亿立方米 [1]
。 同时 ， 大量使用化石能源会对生态环境造成严重的破坏 。
根据相关资料显示 ， 目前人类使用化石燃料已经为人类生存环境带来了严重的后
果，由于大量使用化石能源，全世界每天产生约 1 亿吨温室效应气体，已经造成
极为严重的大气污染，同时使得地球表面气温逐年升高；近若干年来全球 CO2
排放量迅速增长 ， 如果不加控制 ， 温室效应将使南 、 北两极的冰山融化 ， 这可能
会使海平面上升几米，四分之一的人类生活空间将由此受到极大威胁。 能源 、 环
境与发展已经成为当今世界亟待解决的问题 ， 因此开发利用可再生能源和各种绿
色能源以实现可持续发展是人类必须采取的措施。 太阳能资源分布相对广泛 、 蕴
藏丰富 ， 光伏发电系统具有清洁 、 安全 、 寿命长以及文护量小等诸多优点 ， 因此
光伏发电被认为将是 21 世纪最重要 、 最具活力的新能源 。 在近些年来 ， 光伏发电
并网技术成为了光伏发电应用的主流。
1 1 1 1 ． ． ． ． 2 2 2 2 太阳能发电发展史 太阳能发电发展史 太阳能发电发展史 太阳能发电发展史
太阳 能 发电的历史可以追溯到 1800 年 ， 伯克莱氏发现对某种半导体材料照射
光后 ， 会引起其伏安特性改变 。 最终 ， 发现了光伏效应 ， 并以此半导体制成太阳
能电池 。 其后 ， 对硒 、 氧化铜等半导体材料研究 ， 同样发现此种光伏效应 ， 也制
成类似的太阳能电池。太阳能发电发展史如 表 1 .1 所示 [2]
。
表 1.1 太阳能发电发展史
年 代 成 就
1800 发现光伏效应
1876 硒的光伏效应研究
1904 铜、氧化铜对光的敏感性研究
1940 PN 结理论的研究
1954 单晶硅太阳能电池发明（美国贝尔实验室）
1955 CdS 太阳能电池发明
1956 GaAs 太阳能电池发明
1958 在先驱者 1 号通信卫星上应用太阳能电池
1972 美国制定新能源开发计划
1974 日本制定太阳能发电发展的 “ 阳光计划 ”
1976 非晶硅太阳能电池的发明
1984 美国 7MW 太阳能发电站的建成
1985 日本 1MW 太阳能发电站的建成
1991 制定再生新能源发电与公共电力网并网法规（德国）
1992 制定逆潮流供电与公共网并网法规（日本）
1994 住宅用太阳光发电系统技术规程（日本）
2003 RPS 法（新能源法案）（日本）
1954 年 ， 美国贝尔实验室的皮尔松 、 佛朗等三名科学家利用硅晶体材料开发
出性能良好的太阳能电池，经过不断改良后成为现在硅太阳能电池的原型。
1976 年，美国 CA 公司的卡尔松发明了非晶硅太阳能电池。该电池的变换效
率虽低于单晶硅 ， 但制造时可以任意选配电压电流比 ， 故大量用于计算机 、 手表
和各种家用电子产品作为电源。
由于太阳能电池较其他能源价格高 ， 它与常规能源 （ 火力 、 水利发电 ） 的竞
争中尚处于劣势地位 ， 需要政府在政策与法律方面给予资助才能促进其发展与普
及 。 德国在 1991 年发布了鼓励 “ 再生能源发展法 ” ， 从法律上规定 ， 电力公司有义
务以一定合理价格收购太阳能发电的多余电力 。 日本从 1992 年开始规定电力公司
收购太阳能发电和水利发电等分散型电源的多余电力的具体办法 （ 例如 ， 安装逆
潮流电度表及如何计价 ） 。 2003 年 ， 日本又颁布了 RPS 法 （ 新能源利用的特别措
施 ） ， 其内容包含设立清洁能源电力发展基金和市民安装小型太阳能发电装置的