太陽能發電

太陽能發電（德語：，英語：）把陽光轉換成電能，可直接使用太陽能光伏（PV），或間接使用聚光太陽能熱發電（CSP）。聚光太陽能熱發電系統會使用透鏡或反射鏡和跟踪系統將大面積的陽光聚焦成一個小束，並利用光電效應將光伏光轉換成電流。[2]

2016年全球電力來源

水力核能

  •   煤: 9,594,341 GWh (38.3%)
  •   天然氣: 5,793,896 GWh (23.1%)
  •   水力: 4,170,035 GWh (16.7%)
  •   核能: 2,605,985 GWh (10.4%)
  •   石油: 931,351 GWh (3.7%)
  •   地熱: 81,656 GWh (0.3%)
  •   太陽能光熱: 10,474 GWh (0.0%)
  •   太陽能光伏: 328,038 GWh (1.3%)
  •   海洋能: 1,026 GWh (0.0%)
  •   風力: 957,694 GWh (3.8%)
  •   生質能: 462,167 GWh (1.8%)
  •   垃圾焚化: 108,407 GWh (0.4%)
2016年全球總發電量:

25,081,588GWh

資料來源:IEA[1]
  此條目介紹的是使用太陽能產生的電力。关于太陽能的其他用途，请见「太陽能」。
美國內華達内利斯空军基地發電廠
PS10集中太陽光到中央塔上日光反射裝置。

第一次商業集中開發太陽能發電廠發生在20世紀80年代。位於美國加利福尼亞州莫哈韋沙漠的太陽能發電廠安裝在世界上最大的聚光太陽能熱發電，354百萬瓦的太陽能發電系統。

在2014年，太陽能已經在主要市場達到電網平價，而在2015年太陽能發電量成長到佔所有發電量的百分之一。

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。[3]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。[4]

聚光太陽能發電
更多：太陽熱能和聚光太陽能熱發電

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。[5]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。[6]

全球光熱發電 200620072008200920102011201220132014201520162017
裝置量(MW)[7] 4124795357651,2691,7102,5733,8414,4984,7494,8514,951
發電量(GWh)[8] 5516858989241,6462,8624,7655,8678,4289,418

光伏技術
德國的太陽能電廠

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
主条目：光伏陣列

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 [9]
2000200120022003200420052006200720082009
裝置量(MW) 6519011,2111,7462,7994,2445,7017,99814,39522,473
發電量(GWh) 1,1251,4091,7752,2692,9864,1775,7327,77112,62220,965
201020112012201320142015201620172018
裝置量(MW) 39,53270,609101,957140,351178,315226,661298,248392,263487,829
發電量(GWh) 33,68365,035100,764139,058197,910260,739328,378453,517584,630
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）[7]
國家太陽能光伏裝置量

百萬瓦（MW）

 中國130,632
 日本48,600
 德國42,394
 美國41,131
 義大利19,692
 印度19,047
 英國12,791
 法國8,195
 澳大利亚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[10]。

參見

註釋
  1. . [2020-05-02]. （原始内容存档于2019-01-29）.
  2. . Department of Energy. [19 April 2011]. （原始内容存档于2011-08-03）.
  3. . [2016-05-27]. （原始内容存档于2016-09-21）.
  4. . [2016-05-27]. （原始内容存档于2016-05-31）.
  5. Martin and Goswami (2005), p. 45
  6. . [2013-08-18]. （原始内容存档于2012-10-12）.
  7. International Renewable Energy Agency: Renewable Capacity Statistics 2018 PDF 页面存档备份，存于
  8. International Energy Agency: www.iea.org/statistics/statisticssearch/report/?country=WORLD&product=electricityandheat&year=2015 页面存档备份，存于
  9. BP: Statistical Review of World Energy 2019 页面存档备份，存于
  10. http://srren.ipcc-wg3.de/report/IPCC_SRREN_Annex_II.pdf 页面存档备份，存于 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.
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