太陽能發電

太陽能發電（，）是指將太陽輻射轉化為電能的技術體系，主要分為直接轉換的光伏發電（PV）與間接轉換的聚光太陽能熱發電（CSP）兩大類別。光伏技術透過半導體材料的光電效應直接產生電流，而聚光太陽能則運用鏡陣系統聚焦陽光，加熱傳熱流體驅動渦輪機組發電，此類系統通常配備太陽追蹤裝置以提升能效。

商業化太陽能電站的發展始於1980年代，其中美國加利福尼亞州莫哈韋沙漠建立的太陽能發電系統（SEGS）最具代表性，該項目最終擴建至354兆瓦容量，長期保持全球最大聚光太陽能電站紀錄。隨着技術進步與規模化生產，國際可再生能源機構數據顯示，2010至2020年間全球光伏發電成本下降82%，促使太陽能在2014年前後於多國實現電網平價。

根據能源智庫Ember統計，太陽能發電佔全球電力比例從2015年《巴黎協定》簽署時的1%顯著成長至2021年的4%，2022年更首次超越核能發電量。美國投資機構Lazard第16版度電成本報告指出，公用事業級太陽能的平準化度電成本已降至每兆瓦時24至96美元，與陸上風電同屬最具成本競爭力的發電技術，且較燃氣發電低約42%。國際能源署預測，在現行政策情境下，太陽能有望在2030年成為全球最大電力來源。

 應用 
太陽能發電是把陽光轉換成電能。陽光可以直接轉換成電力使用太陽能光伏，或間接使用聚光太陽能熱發電，它通常集中太陽的能量來燒開水，然後用來提供電源。其他技術也存在，如斯特林發動機使用斯特林循環​​發動機供電。太陽光發電最初仍然是用於小型和中型應用，由光伏電池（太陽能電池） 供電，把太陽能收集和轉換成電能。

 聚光太陽能發電 

聚光太陽能發電系統是使用透鏡或反射鏡，加上跟踪系統，利用光學原理將大面積的陽光聚焦到一個相對細小的集光區中。然後將濃縮的熱用作常規電站的熱源。Martin and Goswami (2005), p. 45在所有這些系統中的工作流體被聚光的太陽光加熱，然後將其用於發電或能量存儲。儲熱有效地允許最多24小時的發電。

 全球光熱發電 2006  2007  2008   2009  2010  2011  2012  2013  2014  2015  2016  2017 裝置量（MW） 412  479  535  765  1,269  1,710  2,573  3,841  4,498  4,749  4,851  4,951 發電量（GWh）International Energy Agency: www.iea.org/statistics/statisticssearch/report/?country=WORLD&product=electricityandheat&year=2015  551  685  898  924  1,646  2,862  4,765  5,867  8,428  9,418 

 光伏技術 

太陽能電池或光伏電池是一個設備，使用的光電效應將光轉換成電流。在光电效应中，单个光子的能量仅能够被单个电子吸收，因此，在光照条件一定的情况下，太阳能电池可以看作是一个恒流源。

 太陽能光伏發電系統 

太陽能電池產生的直流電電源與太陽光的強度的波動。對於實際應用，這通常需要轉換到目標所需的電壓或交流電流，通過使用逆變器。多個太陽能電池模塊的內部連接。模塊被連接在一起，以形成陣列，然後連接到一個逆變器，在所需的電壓，產生的功率，在交流電流時所需的頻率/相位。

+全球太陽能光伏發電統計
BP: Statistical Review of World Energy 2019   2000  2001  2002  2003  2004  2005  2006  2007  2008   2009  裝置量(MW) 651  901  1,211  1,746  2,799  4,244  5,701  7,998  14,395  22,473  發電量(GWh) 1,125  1,409  1,775  2,269  2,986  4,177  5,732  7,771  12,622  20,965   2010  2011  2012  2013  2014  2015  2016  2017  2018  裝置量(MW) 39,532  70,609  101,957  140,351  178,315  226,661  298,248  392,263  487,829  發電量(GWh) 33,683  65,035  100,764  139,058  197,910  260,739  328,378  453,517  584,630  佔全球發電量比  0.16%  0.29%  0.44%  0.59%  0.83%  1.07%  1.32%  1.77%  2.20% 

+全球太陽能光伏裝置量前十國（2017年）International Renewable Energy Agency: Renewable Capacity Statistics 2018 PDF  國家  太陽能光伏裝置量
百萬瓦（MW）   130,632   48,600   42,394   41,131   19,692   19,047   12,791   8,195   6,413   5,602

+ 各種發電方法產生的二氧化碳排放量 發電方法  簡述  每單位電量所產生的二氧化碳 (g CO2/kWhe)（百一分段價） 水力發電  假設利用水塘，不含水壩建設  4 風力發電廠  位於低成本陸地的情境，不含海上型  12 核電  以普遍的第二代核反應堆計算不含更新型科技  16 生物燃料    18 聚光太陽能熱發電    22 地熱發電    45 太陽能電池  多晶硅太陽能電池生產過程的碳排放  46 燃氣發電  加裝燃氣渦輪聯合廢熱回收蒸汽發生器  469 燃煤發電    1001備註：這些數據的原始來源是由1989~2010年間的各種相關研究報告整理而成http://srren.ipcc-wg3.de/report/IPCC_SRREN_Annex_II.pdf 
see page 10
Moomaw, W., P. Burgherr, G. Heath, M. Lenzen, J. Nyboer, A. Verbruggen, 2011: Annex II: Methodology. In IPCC
Special Report on Renewable Energy Sources and Climate Change Mitigation.。

 參見 
 太陽能
 可再生能源商業化
 可持續能源
 薄膜

 註釋 

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Category:可持續能源
Power
Category:可再生能源