人類(lèi)對(duì)地球資源的探索和利用似乎從未停止，并且從西方工業(yè)革命以來(lái)人類(lèi)對(duì)于地球資源的消耗能力和速度正在以驚人的速度上升。從煤炭資源到石油資源再到天然氣資源，人類(lèi)幾乎已經(jīng)將地球上所有可用的能源都進(jìn)行了探索和利用。但由于這些資源都并非可持續(xù)資源，并不能滿(mǎn)足人類(lèi)日益增長(zhǎng)的資源需求，巨大的資源需求壓力促使人類(lèi)將創(chuàng)新的方向轉(zhuǎn)向一些可持續(xù)資源的開(kāi)發(fā)，而太陽(yáng)能正是在此種背景下走入了人們的視野。它不僅在能源的獲取方式上干凈清潔、無(wú)污染，而且也不用過(guò)于擔(dān)心能源的枯竭問(wèn)題，所以對(duì)于人類(lèi)來(lái)說(shuō)太陽(yáng)能是一種新型、現(xiàn)代、理想的能源。

一、太陽(yáng)能光伏發(fā)電小規(guī)模運(yùn)用的新發(fā)展

長(zhǎng)期以來(lái)，太陽(yáng)能光伏發(fā)電不能夠進(jìn)行推廣普及的最大原因在于其發(fā)電成本太高，所獲得的“利”遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于所投入的“資”。因?yàn)闉榱双@取更多的太陽(yáng)能，太陽(yáng)能組件必須有足夠大的面積，否則其所獲取的太陽(yáng)能的量將不足以產(chǎn)生足夠的、用于輸出的電能。不僅如此，太陽(yáng)能光伏發(fā)電所需要的太陽(yáng)能組件由于原材料的原因而價(jià)格昂貴，常常動(dòng)輒數(shù)十萬(wàn)元，盡管其產(chǎn)生的受益是長(zhǎng)效的，卻也并不適合于小規(guī)模的家庭使用。尤其是在現(xiàn)在城市的空間價(jià)格極為昂貴的情況下，若想推廣太陽(yáng)能光伏發(fā)電的家庭小規(guī)模的運(yùn)用似乎不大可能。

但最新的實(shí)踐表明，有許多商業(yè)住宅樓已經(jīng)在環(huán)保大環(huán)境的推動(dòng)下安裝了太陽(yáng)能組件，無(wú)論其是作為供能的主要方式還是輔助方式，都表明太陽(yáng)能光伏發(fā)電的小規(guī)模運(yùn)用是有可能并有現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)的。而在一些大型商業(yè)建筑中(其中包括商業(yè)住宅樓)，其主要是通過(guò)所謂提高太陽(yáng)能電池的變換效率、旁路二極管的安裝、降低太陽(yáng)能電池的原材料成本等途徑來(lái)達(dá)到降低成本的要求的。而筆者認(rèn)為，所謂提高太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率主要是通過(guò)建筑物的建設(shè)或者太陽(yáng)能電池材料的更新來(lái)達(dá)到的。因?yàn)樘?yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率之所以低下是因?yàn)樘?yáng)能組件一旦被遮蔽一小部分，也會(huì)造成電壓和電流之間的不相匹配，而一旦電流和電壓之間不匹配就會(huì)造成太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的不匹配，進(jìn)而使所吸收的太陽(yáng)能不能高效率地轉(zhuǎn)化為電能。而太陽(yáng)能光伏發(fā)電的此種弊端可以通過(guò)在串聯(lián)的各個(gè)組件上安裝旁路二極管來(lái)改善，因?yàn)槠涫沟锰?yáng)能光伏發(fā)電的光電系統(tǒng)有了一個(gè)“備用”，進(jìn)而可以提高太陽(yáng)能光伏發(fā)電的效率。

不僅如此，此種方法還可以減少由于太陽(yáng)照射的不均勻而帶來(lái)的太陽(yáng)能組件的損壞，減少太陽(yáng)能組件的消耗，從而降低發(fā)電成本。而太陽(yáng)能光伏發(fā)電在農(nóng)村地區(qū)似乎要比在城市地區(qū)發(fā)展迅速，其主要原因在于太陽(yáng)能光伏發(fā)電需要的面積巨大。而在農(nóng)村地區(qū)，主要有兩種太陽(yáng)能光伏發(fā)電的模式，即將發(fā)電系統(tǒng)與建筑物相結(jié)合的所謂小型“并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)”和小規(guī)模的獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)。而在將太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)與建筑物進(jìn)行結(jié)合時(shí)也有兩種形式：“安裝型”和“構(gòu)建型(或稱(chēng)建材型)”，前者是指建筑物的建筑材料本身并不是太陽(yáng)能光伏發(fā)電的材料，而是將發(fā)電材料安裝在建筑物上，可與建筑物進(jìn)行分離，顧名思義“安裝型”;而后者則是指在進(jìn)行構(gòu)建建筑物時(shí)，所采用的材料本身即是太陽(yáng)能光伏發(fā)電所需要的材料，因此，建筑物本身就構(gòu)成一個(gè)巨大的太陽(yáng)能組件，不僅解決了太陽(yáng)能光伏發(fā)電需要大面積的問(wèn)題，也解決了建筑物的構(gòu)建問(wèn)題。因此，筆者認(rèn)為后者更值得推廣。

而對(duì)于小規(guī)模的獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)，亦有它的用武之地。由于我國(guó)地形的特殊性，有許多地方都居住著較為分散的居民，尤其是西藏、新疆、內(nèi)蒙古草原地區(qū)和許多山村地區(qū)。而對(duì)于這些地區(qū)，“建筑物式”的光伏發(fā)電往往成本太高，因此可以在相對(duì)集中地建立小型獨(dú)立的太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)，以此來(lái)解決這些地區(qū)的用電問(wèn)題。

二、人們對(duì)待太陽(yáng)能光伏發(fā)電的理念的新發(fā)展

盡管太陽(yáng)能發(fā)電早已經(jīng)為人們所知曉，但由于上文所述太陽(yáng)能光伏發(fā)電的缺陷(主要為成本高、效率低等)，人們一直認(rèn)為太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)仍然存在于實(shí)驗(yàn)室中，是一種可望而不可及的新鮮事物。所以，盡管人們也有很強(qiáng)的環(huán)保意識(shí)，但總認(rèn)為太陽(yáng)能發(fā)電離自己的身邊還有很遠(yuǎn)。但近年來(lái)環(huán)境問(wèn)題的日益嚴(yán)重促使人們開(kāi)始對(duì)太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的上述缺陷進(jìn)行創(chuàng)新，并已經(jīng)有了不小的成果，例如：采用了旁路二極管的安裝提高了發(fā)電效率、建筑物建設(shè)技術(shù)的變革為太陽(yáng)能發(fā)電的廣泛運(yùn)用提供可能等，尤其是已經(jīng)出現(xiàn)了采用太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的現(xiàn)代商業(yè)住宅樓，如：河南解放軍信息工程大學(xué)家屬院等。這些實(shí)實(shí)在在的證據(jù)已經(jīng)讓人們認(rèn)識(shí)到太陽(yáng)能光伏發(fā)電離自己并不遙遠(yuǎn)，從而在觀(guān)念上不再認(rèn)為其是“科幻的”，這不僅能夠促使人們對(duì)太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的使用進(jìn)而緩解環(huán)境資源問(wèn)題，同時(shí)也能夠促使太陽(yáng)能光伏發(fā)電及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

三、結(jié)論

環(huán)境污染、資源短缺促使人類(lèi)發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)能的可利用性，但由于其成本過(guò)高而長(zhǎng)期停留于實(shí)驗(yàn)室而未大規(guī)模使用。但近期太陽(yáng)能光伏發(fā)電的新發(fā)展表明其推廣普及存在可行性，進(jìn)而亦將有助于環(huán)境資源問(wèn)題的解決。