关于本文

本文比较适合想使用光伏太阳能发电，却因为了解太少而没去认真考虑的朋友，或者好奇，想了解一下光伏太阳能的朋友。

下文有这些内容：基本信息；一些光伏政策；分布式光伏的投资收益；建筑与分布式光伏；光伏组件的品牌；分布式光伏系统的大小；光伏组件寿命与维护；几个关于光伏的问题。觉得长可以跳着读，读到有问题的时候可以看看其他部分是否有答案。本文并不打算穷尽所有与光伏太阳能相关的知识，也不是要成为专业的技术文章，更不是要作投资方面的专业指导，更严肃的读物需要另外查找。

之所以写这篇文章，是因为分别有不同的人问过我关于光伏太阳能在中国的大中小型投资的问题。我真没能力在投资上给意见，可也想帮他们了解一下，从而对光伏不那么陌生。而且最近好像越来越多人对中小型投资感兴趣。这是个让人兴奋的势头。我感觉到有不少人想多了解光伏太阳能的需求，所以想用本文回应这些需求。

最后声明一下，因为下面讲的这些都不属于我的专业研究范围，只能浅浅地分享一下我这些年学习和了解到的东西。主要是想普及一些概念，理顺一下关系，解答一些误解。如果要做重要的决定，可以咨询专业顾问。有些东西本人还得不到第一手确认，如有错误请指正。本文大致目标是希望爷爷奶奶们都能读懂。

基本信息

通过复杂工具（起码比晾衣架复杂的工具）利用太阳能的方式主要有

<1>太阳能热水器    就是通过吸收阳光加热水。能量转换是光能à热能。简单直观不解释。当然，即使是这么简单的过程，也有为什么物体会反射、吸收和透过光，然后吸了光为什么会变热等等问题。放心，这里会省去大量的物理。本文主要讲与电相关的东西，而太阳能热水器不产电，所以下文不对其展开讨论。

<2>太阳能热发电    就是将大量的光聚焦在一起来加热储存热能的材料，这些材料加热容易产生蒸汽的液体，液体沸腾产生大量蒸汽，蒸汽推动蒸汽机来发电。能量转换是光能à热能à机械能à电能。这个发电方式的特点是系统一般体积庞大，有噪声，不适于民用，所以下文也不对其展开讨论。

<3>太阳能光伏发电    通过能有效利用光伏效应的器件将太阳能直接转换成电能。能量转换是光能à电能。特点是系统大小容易自由组合，无机械运转部件，所以维护简单，也无噪音。既适合大型电站，也适合小型家用，甚至适合小的电子产品。本文主角。

关于光伏设备的一个重要概念和指标是转换效率。

输入的光能 × 光伏转换效率 = 产出的电能    （公式1）

假设同样的面积接收到同量的光能，那么同样面积大小的光伏产品，如果转换效率不同，产出的电量就会不同。另外，为了保证本文在技术上的正确性，不得不提的一个概念是PN结。之所以提这概念，是因为一般来说，越多PN结，光伏转换效率越高，而造价会越高。在地球上的光伏器件理论上最高不可能超过~86% 的转换效率（想看论文的可以参考Würfel,2002和Brownand Green, 2002），尚不清楚能对这趋近到什么程度。目前在所有光伏器件里，最高的光伏转换效率在46%左右，由一个四PN结的元件实现。而市面上的光伏组件主要是单一PN结的产品，所以如果没有特别说明，下文都只讨论单一PN结产品。

光伏太阳能的产业链主要包括光伏材料、光伏组件、光伏销售与安装、光伏终端。

1、光伏材料

开采收集、提炼加工

目前市场上光伏组件主要用的是硅。一般来说，光伏转换效率的高低很大程度上取决于所用材料。单一PN结的硅材料光伏元件的转换效率，理论上最高值是33%左右，目前已实现的、通过认证的最高值是26%左右（已接近现实极限），而市场上的产品的效率一般在16~ 20%之间。硅材料分晶体硅和非晶体硅（也就无定形硅）。晶体硅又分单晶硅和多晶硅。就单晶硅材料的生产而言，首先是加工原材料、生成单晶硅柱、将硅柱切片（硅片），一般还会对硅片进行打磨抛光。晶体硅的吸光能力比较弱。吸光能力比晶体硅强的有无定形硅、III-V材料（以GaAs为代表）、II-VI材料（以CdTe为代表）、CIGS、CZTS、钙钛结构材料等。用这些材料制作的光伏元件只要很薄就可以吸收大量的光。所谓的薄膜光伏就是用这些材料做的。

2、光伏组件

2.1 光伏元件的生产。光伏元件的老式叫法是太阳能电池。但光伏元件只能发电，不能储蓄电，跟一般概念的电池不一样，所以这里避免太阳能电池的叫法。

图1：(1)单晶硅柱 (2)单晶硅片 (3)单晶硅光伏元件 (4)大小不一的单晶硅光伏组件（网上图片）

2.2 由多个光伏元件组装成光伏组件（也叫太阳能电板）。单个光伏元件的输出功率比较小。下面的公式2解释一下功率和能量的关系（我们交电费是按能量算的）。

功率（比如1千瓦）× 时间（比如1小时）= 能量（比如1千瓦时或叫一度电）    （公式2）

一般将多个光伏元件组成光伏组件以方便满足不同的需要。比如，用于手机的话，一个光伏元件就够了，用于给一个家庭供电的话，一般需要多个光伏组件。

2.3 光伏周边产品。如逆变器（作用是将直流电转换为交流电。光伏技术产出的是直流电，而电网传输的是交流电，家电一般也需要用交流电，所以无论是否接入电网，一般都要先进行转换。转换一般附带着能量损失，但之前有人在知乎上说逆变器的转换效率很低，那是错误信息，可以看看这网页底部的表格https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%85%89%E4%BC%8F%E9%80%86%E5%8F%98%E5%99%A8）、光伏系统监控器、聚光器（有些光伏元件需要在高密度的光的照射下才能体现转换效率的优势）等。

3、光伏销售与安装（或光伏解决方案）

             这可以说是光伏生产商和光伏用户的中介。一般用户只跟中介打交道。也有生产商将业务伸展到这一块。这一块的基本工作包括符合当地日照变化模拟计算、用户需求评估计算、投资回报计算、系统与电路设计、系统安装等，可能还包括帮助用户完成并网的手续。他们除了要严格训练施工人员安全作业（比如高空作业和带电作业），还应该先获得政府颁发的营业资格证等。

4、光伏终端

             4.1 集中式光伏电站。就是在一片集中的用地以光伏组件为发电设备建造电站，以产电卖电为目的。中国国家发展改革委划分了三大光伏资源区，对在不同区域的光伏电站规定了不同的标杆上网电价（看表1）。本人对此的理解是，目前光伏电站发电成本比火电站（以烧煤为主）发电的成本稍高，国家为了鼓励清洁能源的发展，减少污染，提高大家的生活品质，让光伏电站卖的电可以比火电站卖的电价格高，高出部分由政府承担（相关阅读：http://www.chinalawinsight.com/2015/06/articles/corporate/mergers-acquisitions/%E5%85%89%E4%BC%8F%E5%8F%91%E7%94%B5%E8%A1%A5%E8%B4%B4%E6%94%BF%E7%AD%96%E7%AE%80%E6%9E%90/）。值得注意的是，表1列出的是在2017年有效的价格，比2016年电价每千瓦时对三个区分别下调0.15元、0.13元、0.13元。同时政府明确，今后光伏标杆电价根据成本变化情况每年调整一次。

表1：全国光伏发电标杆上网电价表（摘自《国家发展改革委关于调整光伏发电

陆上风电标杆上网电价的通知》）

             4.2 分布式光伏。这指的是比较零散的小规模的光伏系统。它们一般附着在一些主体建筑上，甚至替代主体建筑的一些部件，比如房顶、墙壁、停车棚等。分布式光伏又分并网分布式和独立分布式。紧接着讲的都跟上面提到的一个公式密切相关，那就是

光能的输入 × 光伏转换效率 = 电能的产出

日照情况随着时间的变化而变化，每一天里会变，每一年里会变。这就是阳光的特征，时间变化性大，但请不要忘记，它是清洁和免费的。这么多变，怎么办？请看下面。

并网分布式光伏系统    这里的网指的是电网。一般来说，这些系统以产电自用为主要目的，当产电不足以自用的时候——比如傍晚至清晨——由电网的电来补足，当产电多于自用所需的时候——比如中午至前半下午——向电网卖出多余的电（看图2）。没错，并网分布式光伏发电除了能得到国家和地方政府对每发一度电的补贴，还有可能把剩的卖给电网（应查看最新的补贴政策，上面提到的文章也对这进行了解释：http://www.chinalawinsight.com/2015/06/articles/corporate/mergers-acquisitions/%E5%85%89%E4%BC%8F%E5%8F%91%E7%94%B5%E8%A1%A5%E8%B4%B4%E6%94%BF%E7%AD%96%E7%AE%80%E6%9E%90/），而且基本无须担心额外的断电的可能性。你可能会灵机一动，问是否可以租用他人的房顶，建造分布式光伏小电站，不自用，专门卖电？这种情况是存在的。但这应该归入集中式还是分布式光伏，好像以规模来划分，本人还有待考证，确定的朋友请告诉我哦（相关http://www.solar-sea.com/html/625901525.html）。

图2：以较大型建筑为主体的并网分布式光伏系统示意图（摘自http://www.fivestarsolar.com）。设备的布置会根据具体情况作出相应变动。

独立分布式光伏也称离网分布式光伏    这类系统完全跟电网分离。其主要目的是实现产电用电的完全独立自主，用户不受电网断电或价格变动的影响。使用这类系统需要配备大型电池。光伏发电自用有余的时候，电池储电；光伏发电不足的时候，电池放电。对光伏组件的功率以及电池容量的考虑要十分周全。

居民并网分布式光伏需要考虑什么？

政府有鼓励措施吗？——补贴政策

2013年8月，国家发改委发布了《关于发挥价格杠杆作用促进光伏产业健康发展的通知》（发改价格〔2013〕1638号）指出：

“（一）对分布式光伏发电实行按照全电量补贴的政策，电价补贴标准为每千瓦时0.42元（含税，下同），通过可再生能源发展基金予以支付，由电网企业转付；其中，分布式光伏发电系统自用有余上网的电量，由电网企业按照当地燃煤机组标杆上网电价（含脱硫等环保电价）收购。

（二）对分布式光伏发电系统自用电量免收随电价征收的各类基金和附加，以及系统备用容量费和其他相关并网服务费

……电价补贴标准，期限原则上为20年。”

虽然发改委在逐渐下调光伏电站的上网价格（上文已提到），以促其更快地提高竞争力，但到2017年到止，对分布式光伏的补贴标准一直保持在0.42元，没有下调。可见，政府对分布式光伏发电是格外支持的。根据此政策，在不算地方补贴的情况下，并网分布式光伏发电的经济收益如图3。

图3：并网分布式光伏发电的经济收益（此图没考虑地方补贴，因为各地方补贴方式不一样）

在此政策下，最符合经济效益的做法是，将光伏发电的电量尽量先自用，在还有余的情况下向电网卖电。国家对每发的一度电都做补贴，很合理，因为发出的电都对社会作出了贡献。

其他相关文件（国家）：

《关于调整可再生能源电价附加标准与环保电价有关事项的通知》（发改价格〔2013〕1651号）

《关于促进光伏产业健康发展的若干意见》（国发〔2013〕24号）

《关于分布式光伏发电实行按照电量补贴政策等有关问题的通知》（财建〔2013〕390号）

《关于对分布式光伏发电自发自用电量免征政府性基金有关问题的通知》（财综〔2013〕103号）

《光伏发电运营监管暂行办法》（国能监管〔2013〕459号）

《关于光伏发电增值税政策的通知》（财税〔2013〕66号）

《关于支持分布式光伏发电金融服务的意见》（国能新能〔2013〕312号）

《关于转发发展改革委住建部绿色建筑行动方案的通知》

《国家能源局关于开展分布式光伏发电应用示范区建设的通知》

《关于改善电力运行调节促进清洁能源多发满发的指导意见》

并不是各省市都有对光伏的鼓励政策，有鼓励政策的地方也各有不同的规定。

以广东省为例。直至2017年上半年为止，广东没有省级补贴，市级只有广州、佛山、东莞和阳江有补助政策。其中，在佛山，目前有效的文件有：

《佛山市分布式光伏发电应用项目奖励和补助资金管理办法》（佛府办〔2014〕69号）

《关于对2016—2018年建成光伏发电应用项目进行奖励和补助的通知》（佛府办〔2016〕57号）

概括起来，佛山市政府对分布式光伏的鼓励措施包括两种：连续3年按发电量发放补助（0.15元/千瓦时），以及一次性奖励。对兆瓦（1兆瓦=1000千瓦）级别的分布式光伏项目，按2万元/兆瓦奖励，40万元封顶；对千瓦级别的分布式光伏项目，按1元/瓦奖励， 2万元封顶。

请向各地政府发布机构咨询，以获取最新的政策信息。

投资光伏好吗？——经济效益、环境效益、生命

先看看大势吧。图4和图5是Bloomberg的新能源金融板块团队作出的预测。他们预计2040年全球在能源方面的投资有71%将投给风能和太阳能。而在中国，光伏发电将在2021年之前比燃煤发电的成本更低。

图4：全球能源投资走势（源：Bloomberg）

图5：燃煤发电、岸上风力发电、大型太阳能发电在中国的均化成本（源：Bloomberg）

到底投资居民并网分布式光伏的经济效益怎么样？请注意，这不是专业投资分析，只是让大家大致地了解一下。我们做个应用题好不好？不好也没办法，作者不可能知道你的具体情况，只能做出假设。请各自使用符合自己情况的数字。

应用题

假如我有4万人民币空闲，想用来投资。假如年利率为2%，我把这4万人民币存入银行，年末把取得的本金和利息一起再存入银行，如此反复10年。10年后我会得到

本金和总利息= 40000 × (1 + 0.02)¹⁰ = 48759.78 元

假如我当初没把这4万人民币存入银行，而是用来给家里安装一个并网分布式光伏系统。而且我找到一家信誉不错的分布式光伏解决方案提供商，连买设备及安装加在一起的价格是8元/瓦。也就是说我用这4万元安装了一个5千瓦的并网分布式光伏系统。又假如，我家的地方一年下来平均每天有3.5小时的有效日照时间（这里定义的每天有效日照时间=日辐射量÷1千瓦/平方米，参看下面的图8）。也就是说，我安装的这个光伏系统每年的发电量= 5千瓦× 3.5小时/天× 365天/年 = 6387.5千瓦时。假如第一年的脱硫燃煤标杆上网电价是0.45元/千瓦时，从电网购电的电价是0.5元/千瓦时。再假如我家每天刚好用电17.5千瓦时（等于每天发电量），但由于发电随每天时间变化而变化，发电时而高于时而低于自家所需，造成所发电量中，有12千瓦时（68.57%）自用，另外5.5千瓦时（31.43%）卖出。当然我们还要向电网买回来5.5千瓦时，但因为这部分跟没有安装光伏系统时花费一样，所以不算在经济收益里。在不算地方补贴的情况下（图3），

并网分布式光伏发电经济收益 = 光伏发电总电量× （自用比例× 购电电价 + 上网比例× 脱硫燃煤标杆上网电价 + 国家补贴）                         （公式3）

所以第一年，我光伏发电的经济收益 = 6387.5千瓦时 × ( 0.6857 × 0.5元/千瓦时 + 0.3143 × 0.45元/千瓦时 + 0.42元/千瓦时 ) = 5781.87元

假如煤电价格一直不涨，光伏系统的转换效率也不减，每年光伏发电的经济收益不变，那么这项投资的归本时间 = 40000元÷ 5781.87元/年 = 6.9 年。以后每年收益5781.87元（20年国家补贴完毕以前，以后是扣除国家补贴剩下部分）。10年的本金加净收益约为57923.80元。

假如有地方补贴呢？如果上面佛山的例子来看，那么我家的光伏系统可以得到5000元的一次性奖励，而且首3年，每年可以得到补助 = 6387.5千瓦时 × 0.15元/千瓦时 = 958.13 元。所以这项投资的归本时间 = 3年 + [ ( 40000元– 5000元 ) – 3年× ( 5781.87 + 958.13 ) 元/年 ] ÷ 5781.87元/年 = 3年 + 2.6 年 = 5.6年。以后每年收益5781.87元（20年国家补贴完毕以前，以后是扣除国家补贴剩下部分）。10年的本金加净收益约为65440.23元。

本来也想谈谈经济以外的方面，但有点沉重，也不想煽情。有兴趣的可以查查煤矿工的死亡统计或个案、化石能源对环境和健康的影响、全球变暖等等。最后让这只企鹅加加油！

（作者是？不好意思，当年没记下名字）

如果你决定要安装一个并网分布式光伏系统，下面的内容可能会对你有一些帮助。

是否任何建筑都可以用于分布式光伏？——光伏与建筑的关系

首先要确定建筑的结构安全性。光伏组件及其周边设备有一定重量，单薄的建筑不该用于分布式光伏发电，以免造成建筑坍塌和光伏系统的损坏。除了用己方拥有的建筑建立光伏系统外，还存在上面提及的租用他方建筑组建光伏系统的情况（这里暂时不考虑是否归入分布式光伏）。此情况下，租用方和出租方都应该了解关于责任、归属权、使用权、税收等问题（可阅读http://guangfu.bjx.com.cn/news/20170601/828657.shtml和http://www.solar-sea.com/html/625901525.html），了解国家以及当地的法律，必要时候咨询法律顾问。

打算盖造新建筑的朋友还可以考虑是把光伏设备加在已有建筑上，还是使用能发电的光伏结构作为新建筑的一部分（建筑一体化光伏，或叫BIPV，building-integrated photovoltaics）。后者在民用领域还算比较新的概念。上面的图2同时展示了这两种选择的例子：把光伏组件放屋顶以及将光伏组件用作墙体部分。感兴趣的可以阅读相关材料（http://baike.baidu.com/item/%E5%85%89%E4%BC%8F%E5%BB%BA%E7%AD%91%E4%B8%80%E4%BD%93%E5%8C%96）。我所了解到的有在中国提供光伏建筑一体化解决方案企业有汉能、亚智科技等（还有哪些？）。

既然展示了竖着摆放的光伏组件，也不防提一下双面光伏组件。一般的光伏组件都只能一面受光而另一面不起吸收光的作用。双面光伏组件则可双面受光，在某些场合特别适用。图6展示了其中一个应用。但目前国际上还没有对双面光伏组件的测试定下标准。感兴趣的请自行搜索相关信息。

图6：铁道右侧的双面光伏组件（摘自http://www.tnc.ch）

“我住的是套间，是否也可以用光伏发电？”可以集体集资组建光伏系统，这里随便挑了两个例子（http://www.nea.gov.cn/2017-04/27/c_136240284.htm和http://www.csg.cn/xwzx/2017/yxcz/201703/t20170331_153821.html）。请咨询当地项目。虽然这两个例子都是扶贫项目，但民众以集体形式（比如小区甚至几户人家）、以自用为主的目的，也可以组建光伏系统，前提是不涉及违建以及获得并网审批。请注意协商好投入与产出如何分配的问题。当然征得邻居同意后在屋顶建自家的光伏系统也是可以的，这里就有这样的例子：http://news.solarbe.com/201604/28/97742.html

从哪开始？——并网申请

上面提到，使用并网分布式光伏系统，可以在发电自用有余的情况下向电网出售电力，在发电不足的时候向电网购买电力。要实现这个目的，首要要得到电网部门的批准。审批主要是保证技术性的条件要过关，而并不是个又长又难的过程。这里有个挺详细的流程指南：http://www.ne21.com/news/show-90509.html。里面说的是居民的情况，如果是企业法人的话，还可能需要营业执照、组织机构代码证、土地证等。

申请后，电网部门会给一份并网方案，里面可能会对将要安装的光伏系统有一定的规定。在电网部门进行验收和并网调试之前，你还需要对光伏系统进行设计、购买系统所需器件、安装。具体怎么做呢？你可以找分布式光伏解决方案提供商。他们会提供一站式的服务，完成这些步骤。有些解决方案提供商可能还会替你完成并网申请的整个过程。所以，如果选择这方法，你可以从联系分布式光伏解决方案提供商出发，而免去自己办手续。怎么找到这些解决方案提供商？建议用搜索引擎搜索这些关键词“光伏太阳能”“解决方案”“一站式”。也可以联系光伏组件生产商，看看他们是否提供这种服务，或者他们是否可以提供一些使用他们组件的一些解决方案提供商（他们的销售部门应该有这些信息）。下文有提到一些比较大的生产商。如果你不选择这种一站式服务，可以参考本文下面提供的一些信息。

需要多少光伏组件（太阳能电板）？——系统功率大小

1. 用电需求评估    一个比较好的出发点是你的电费单。由电费单可以算出全年总共用了多少千瓦时（度）电，全年用电最高那天用了多少千瓦时电，最低那天用了多少千瓦时电等等。

2. 估算可用于安装光伏系统的面积    假如你想把系统安装在屋顶，而且已经确定房屋结构足已随系统重量，那么就看看有没有其他高大建筑带来阴影。可以观察一下一天当中阴影的变化，大概测量可用面积。假如你有块空地，想把系统装在地上，可能还要注意树影等。

3. 系统功率估算    这里可以分几种情况。

<1> 根据预算来估算系统功率。假如你有4万人民币的预算，又假如你的解决方案提供商所提供的一站式服务（包括光伏组件价格、周边设备价格、安装和布线费用、服务费、许可申请费用等）是8元/瓦，那么以你的预算你就可以买5千瓦的光伏系统。

<2> 根据可用日照面积来估算。假如你的屋顶有100平方米，你想用25平方米来铺设光伏组件。而在中国，由太阳到达地表的阳光大概有1千瓦/平方米。再假如你选用20%转换效率的光伏组件，那么你的系统的功率为25 x 1 x 20% = 5千瓦。

<3>根据你的需求或目标决定。一天当中不同时刻的日照强度是不同的；一年当中不同月份的日照强度也不同。如果我们把北半球每个小时每个月的平均日照测量值画出来，我们大概会看到类似图7的情况。但如果只是要简单估计一下系统大小，我们可以用更粗略的数据，比如图8。假如你住在图8所示的绿色地区，那么你的所居地在一年当中平均每天会接受阳光大概3.5千瓦时/平方米，也就是有效光照3.5小时/天（还记得由太阳到达地表的阳光大概有1千瓦/平方米吗？）。假如你想安装一个光伏系统，使每年发电量与每年用电量持平，而你每年用电6387.5千瓦时，，以一年365天算，那你每天需要发电6387.5千瓦时÷365天=17.5千瓦时/天。刚才已得出有效光照3.5小时/天，所以你需要的光伏系统大小约为17.5千瓦时/天÷3.5小时/天=5千瓦。这种情况下，每天还是会有向电网买电和卖电，但一年下来向电网买的净电量大致为0。

（怎么这么巧，都是5千瓦？因为这里故意用了特定的数字使结果一样。请根据你的情况改一下数据。）

图7：每个小时每个月的平均日照测量值。（数据来源：Ekrenet al. 2011, DOI: 10.5772/18007。本文以中文标注重画。为什么好像只有这张图片被自动压缩得这么严重？）

图8：中国太阳能资源分布图（来自中国国家地理）

光伏组件都有哪些牌子？——主要生产商

选购商品的一个比较简单的策略是选大品牌。那我们就来看看有哪些光伏大品牌吧。全球的硅产量，可以说是中国独大（表2，中国排第1，2016年的产量是4600千吨）。上面也提到，市面上绝大部分的光伏组件都以硅为主要材料。所以，中国在光伏元件和组件的生产上也顺其自然地占有优势，在市场占有量上长期遥遥领先于其他国家。2015年全球前10大光伏组件生产商里有7家是中国企业。这7家分别是天合光能、晶科、晶澳、英利（有注意过当年足球世界杯绿茵地边上的广告牌吗？）、顺风国际（收购了当年的老大尚德；尚德于2013年破产）、昱辉、东方日升（表3，最后一列显示每一行的公司所属国家）。全球这么多使用中国品牌的光伏组件，相信你也可以放心使用。这里并没有推荐只从这几个品牌选择的意思，只是不可能罗列所有生产商，买家请自行查找和作决定。看看一些光伏会议也可以了解到一些生产商，比如这里：http://www.pvcec.org.cn/pvcec2017/index_chs.asp。

表2：2016年全球硅产量，第三列的单位为千吨。（图自https://blogs.stlawu.edu/jlase16/2017/04/05/silicon-production-in-the-world/。数据来自美国地质勘探局。）

表3：2015年全球太阳能组件最大生产商前10名（摘自https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_photovoltaics_companies）

光伏组件选好了，然后怎么办？——系统安装

先不说系统的其他部件，想要让一个光伏系统有最大的产出，就要尽量使光伏组件面向太阳。所以有些集中式光伏电站会采用一轴或两轴的跟踪器，随着太阳位置的变化而改变光伏组件的朝向。但对于分布式光伏系统来说，安装跟踪器的经济效益比较低，所以一般会把光伏组件固定在一个最优的朝向。这个最优朝向会根据不同的纬度和想要的产出峰形而不同。除此之外，需要用到的其他部件还有光伏阵列支架（把光伏组件固定在一起组成光伏阵列）、汇流箱、逆变器、配电箱、电线（后面四个都需要兼容光伏阵列输出范围）等。建议由专门的安装人员进行安装，可以降低出错的概率。光伏产品经销商除了经销光伏组件，应该还经销组建光伏系统的其他部件，以及提供安装服务。购买他们的产品和服务前应该查看是否拥有相关的营业执照。系统安装好后，电网部门会给你免费安装电表（有测量向电网卖出的电量的功能），并进行并网验收和调试。完成后大致会像图9那样。

假如想自己安装光伏阵列的话，垂直倾角可以参考表4。平行地面时倾角为0^。，垂直地面时倾角为90^。。作者没有对这些地方做过计算。但最近两天发现了一本由中国可再生能源学会光伏专业委员会组织行业内专家在2013年编制的《中国分布式光伏发电100问答》。表4摘自此书。国家刚开始出台扶持分布式光伏的政策几个月，书就出版了，非常有组织有效率。这本书还包含了很多本文由于篇幅问题不便涉及的内容，虽然有些东西没解释清楚，但还是强烈推荐。确定倾角之后，可以将光伏组件朝南（如果想更好的匹配用电高峰的话，转向偏西一点，因为一般用电高峰在中午12点之后，那时太阳在西南而非正南）。

图9：屋顶并网分布式光伏系统示意图（图自：《中国分布式光伏发电100问答》2013年9月）

表4：全国主要城市光伏组件最佳安装倾角（来自《中国分布式光伏发电100问答》2013年9月）

光伏组件容易坏吗？——寿命与维护

一般来说，光伏组件都有25年质保（用有机材料为主体的光伏组件除外，但这类的组件一般用于其他领域）。这并不是说25年之后，光伏组件就会报废，而是说保证买后第25年，该光伏组件的发电效率是刚买时的80%甚至以上。这基本是行业标准。主要归功于光伏组件不含运动的部件，安安静静地发电。光伏发电会根据天气变化而波动。你可以通过观察电表实时知道发电情况。如果日照强度和云量基本一样，但当天发电有较大的降低，可以看看光伏组件表面是否有异物堆积、是否有被阴影遮挡。如果发现有积尘，可以用清水清洗。正确安装的光伏系统一般做好了绝缘措施，但这里还是建议晚上带微弱照明（比如头灯、手电筒）去清洗。每天清洗只会浪费水和时间，因为一尘不染的光伏组件跟稍有灰尘的光伏组件的发电能力基本一致。要是清洗之后，发电量还是低于往常，而且天气一样，持续几天，那么可以联系厂商解决问题。

逆变器的一般寿命为10年。所以在光伏组件到达质保期之前，你可能需要换逆变器一到两次。逆变器的价格范围比较大，如果按瓦算，大概每瓦0.4~1.0人民币。

有人问过我这些问题

问：给家里安装光伏系统需要担心辐射问题吗？

答：首先，如果我们用的是物理上的辐射的概念，即物体向外发出电磁波，那么光伏系统确实有辐射，因为只要温度在绝对温度以上的物体都在不停地辐射。你我的身体都在不停的发出、反射和吸收着辐射（本来就你中有我，我中有你，大家就多一点理解，少一些纷争吧？lol）。至于是否存在需要大家担心的辐射问题呢？本人也不好说不存在，因为好像没人证明过，只能说个人感觉需要担心这的程度，比需要担心室内光源的程度低得多。而且辐射随距离的平方的倒数而减弱，需要担心的程度又降了些数量级。我在有电灯的文明社会活了那么久，就不去担心了。

问：光伏系统在冬天能正常运行吗？

答：光伏系统在太阳底下工作，可能容易造成它需要热的误解。可是，光伏发电是将光能转化为电能。高温不但对硅光伏发电没有帮助，而且还会降低转换效率。其实硅光伏发电在冬天的转换效率会高一些，但冬天的日照强度低，最终产出会少些，但也是在正常运行（还可以算超水平发挥）。

问：人造光源，比如室内灯光可不可以用来光伏发电？

答：可以。不同的光有不同的波长。波长越短，能量超高。能量高到一定程度的光就能被物体吸收。不同颜色的可见光都有足够高的能量来被硅吸收转化成电。比如光伏计算器、光伏手表、光伏键盘等都可以在室内使用。但想要特地买电，然后用电灯使光伏组件发电是得不偿失的。因为能量转换都有损失，电灯有损失，光伏发电也不可能100%。

问：我家每天用5千瓦时（度）电左右，现在白天大概有10个小时，那我是不是用0.5千瓦的光伏系统就可以抵消用电？

答：光伏系统的发电功率随光照功率（强度）而变，其关系跟上面的公式1相似，是

光照功率 × 光伏转换效率 = 发电功率

因为光照强度随时间而变，所以0.5千瓦的光伏系统的发电功率不会每时每刻都不变。0.5千瓦只接近一天当中的最高功率。

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