光伏發(fā)電具有清潔、無限量、不受地域限制、運行維護量小等優(yōu)點,因此,相對風電、核電、生物智能等可再生能源來說,優(yōu)勢比較明顯。但是,光伏發(fā)電的缺點同樣也很明顯。過去,限制光伏發(fā)電的主要因素是成本高,這也是導致早期光伏發(fā)電難以推廣的主要缺點。但自從2006年光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展以來,光伏發(fā)電的裝機成本已經(jīng)從每峰瓦60元人民幣,下降到了現(xiàn)在的約8元人民幣。成本的下降促進了光伏裝機容量的迅猛上升。
但隨著光伏裝機容量的上升,光伏發(fā)電的其它一些技術(shù)弱點也逐漸變得明顯而不能被忽視。
首先,是光伏發(fā)電的不穩(wěn)定性。光伏發(fā)電的不穩(wěn)定并非是光伏發(fā)電系統(tǒng)自身的不穩(wěn)定,而是源于日照的不穩(wěn)定。例如,夜晚完全不能發(fā)電,而天氣的影響對光伏發(fā)電量的影響也很大,更嚴重的是晴天有云的時候,一朵云彩的飄過會造成發(fā)電量的巨幅波動。從電力供應的角度來說,這是一個很大的弊端。目前,采取發(fā)電側(cè)并網(wǎng)的地面電站,完全依賴主干電網(wǎng)進行調(diào)節(jié),當光伏發(fā)電的容量逐步增大時,瞬間的大容量波動會給電網(wǎng)造成較大的沖擊。我國的電網(wǎng)設計容許的波動,通常不超過15%,這也意識著如果光伏發(fā)電的容量比重超過這個比例,那么,發(fā)電量的不穩(wěn)定有可能造成電網(wǎng)的崩潰。
其次,是光伏發(fā)電的能量密度較低。這源于日照強度的特性和光伏發(fā)電的光電轉(zhuǎn)換效率,通常,每平方米的組件的峰值功率上限目前大約在150瓦以下,大部分時間在100瓦左右。這會導致光伏發(fā)電的占地面積較大,因此,大型地面電站僅在荒漠和戈壁比較適宜,而在我國東部、特別是東南沿海,幾乎不可能建造大型地面電站。這就是為什么要鼓勵發(fā)展分布式光伏發(fā)電的原因,盡量利用建筑物的頂部而不占用土地進行發(fā)電。由于負載的特性大多也是分布式的,因此,分布式發(fā)電是一種與負載分布形式匹配的發(fā)電方式。
第三,光伏發(fā)電的功率可調(diào)性差。當負載增加時,光伏發(fā)電無法提供更多的電力,當負載下降的時候,光伏發(fā)電也無法根據(jù)負載降低功率。所以,在利用光伏發(fā)電的時候,要么采用與主干網(wǎng)并網(wǎng)的方式,將主干網(wǎng)作為功率調(diào)節(jié)池,要么就要采用其它能源進行補充,同時,還必須采用儲能的方式,將負載下降時產(chǎn)生的多余能量存儲起來。
隨著光伏發(fā)電的規(guī)模的增加,上述弱點將越來越明顯,對光伏發(fā)電的阻礙和限制也越來越大。為了保證光伏發(fā)電的健康發(fā)展,促進光伏這個具有明顯優(yōu)勢的清潔能源的推廣應用,無論是地面光伏電站還是分布式光伏發(fā)電系統(tǒng),必須要設法通過各種技術(shù)手段解決上述缺點,保障光伏能夠提供進行大規(guī)模穩(wěn)定的電力供應。