光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。

早在1839年，法国科学家贝克雷尔发现，光照能使半导体材料的不同部位之间产生电位差，这种现象被称为“光生伏特效应”，简称“光伏效应”。1954年，美国贝尔实验室首次制成了实用的单晶硅太阳电池，诞生了将太阳光能转换为电能的实用光伏发电技术。

而光伏电站，则是利用太阳光能、采用特殊材料诸如晶硅板、逆变器等电子元件组成的发电体系，与电网相连并向电网输送电力的光伏发电系统，属于国家鼓励力度最大的绿色电力开发能源项目。
 

国际上，光伏发电技术的研究已有100多年的历史。尤其在20世纪70年代，随着现代工业的发展，全球能源危机和大气污染问题日益突出，全球约有20亿人得不到正常的能源供应。这个时候，取之不尽、用之不竭、无污染、廉价、人类能够自由利用的太阳辐射能进入人们的视野。

我国于1958年开始研究太阳电池，1971年首次成功地应用于我国发射的东方红二号卫星中，1973年开始将太阳电池用于地面。2002年，国家有关部门启动“送电到乡工程”，在西部七省区的近800个无电乡安装光伏电站，拉动了我国光伏工业快速发展。

近年来，全球主要经济体对“双碳”目标持续升级，大力发展光伏、风电等清洁能源就成为全球实现碳中和的必要手段。据统计，从全球主要国家的碳排放结构来看，除了钟情核电的法国外，其他国家的碳排放均主要来源于电力与热力环节。

相较于其他自然能源，光伏发电有以下优点：

广泛性：

因为阳光普照大地，光伏发电较少受地域限制；

可持续性：

太阳能资源取之不尽用之不竭，是一种真正可再生的清洁能源；

灵活性：

光伏系统无需架设输电线路即可就地发电供电，既可以安装在住宅设施屋顶，也能够安装在工业规模的设施中，用以满足建筑物内的用电需求；

绿色环保：

光伏发电本身不消耗燃料，不排放包括温室气体和其他废气在内的任何物质，不污染空气，不产生噪声；

运维成本低：

光伏发电无机械传动部件，运行稳定可靠，基本上可实现无人值守，维护成本低。

从理论上讲，光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合，上至航天器，下至家用电源，大到兆瓦级电站，小到玩具，光伏电源可以无处不在。目前，光伏发电已经应用于交通、建筑、农业、乡村、电站、通信、医院、学校等场景，与我们的生活息息相关。

我国地处北半球，南北距离和东西距离都在5000公里以上，在中国广阔的土地上，有着丰富的太阳能资源，大多数地区年平均日辐射量在每平方米4千瓦时以上，西藏日辐射量最高达每平米7千瓦时。与同纬度的其他国家相比，我国拥有优越的开发潜能。

根据市面上现有的光伏发电项目，结合不同的应用场景，太阳能光伏发电系统可以大致分为五种类型：并网发电系统、离网发电系统、并离网储能系统、并网储能系统和多种能源混合微网系统。

并网发电系统

由组件、并网逆变器、光伏电表、负载、双向电表、并网柜和电网组成。

将太阳光照产生的直流电通过逆变器转化为交流电，再供给到负载和接入电网。可以直接用于家庭的负载，多余的电还可以卖入电网，但是并网逆变器一般是升压和逆变两极结构。

1. 与电网连接，电量部分或全部上传电网。

2.电网停电，光伏发电也停止。因为逆变器都有防孤岛，也就是电网公司要求：电网停电，光伏电也必须立刻断电。主要是安全考虑。

3.晚上居民还是依靠市电。

4.没有储能装置。

离网发电系统

由光伏组件、太阳能控制器、逆变器、蓄电池、负载等构成。不依赖电网而独立运行，一般应用于偏僻地区、无电区、海岛、通讯基站和路灯等。

在有光照的情况下将太阳能转化为电能，通过太阳能控制器一体机给负载供电，给蓄电池充电；在无光照时，可将蓄电池的电通过逆变器给交流负载供电。其蓄电池的成本占离网发电系统的30％-50％，离网逆变器一般是控制器、升压、逆变、隔离的四级结构。

1.不依靠电网的独立系统。也就是，不管有没有市电，只要有太阳光照满足，离网系统就可以独立工作，就可以独立提供电能。

2. 有储能设备。也就是需要蓄电池，不然晚上或阴雨天无法工作。

并离网储能系统

由光伏组件、太阳能并离网一体机、蓄电池、负载等构成。广泛应用于经常停电或光伏自发自用不能余电上网、自用电价比上网电价贵、波峰电价比波谷电价贵等场景。

通过光伏方阵在有光照的情况下将太阳能转化为电能，通过太阳能控制器逆变一体机给负载供电，同时给蓄电池充电；在无光照时，通过蓄电池给太阳能控制器逆变一体机供电，再给交流负载功能供电。双模式切换，保证供电需求。

光伏并网储能系统

由光伏组件、太阳能控制器、蓄电池、并网逆变器、电流检测装置、负载等组成。能够提高自发自用比例。

当太阳能功率小于负载功率时，系统由太阳能和电网一起供电，当太阳能功率大于负载功率时，太阳能一边给负载供电，一边通过逆变器将多余的电存储起来。

微网系统

由分布式电源、负荷、储能系统和控制装置构成的配电网络。可将分散能源就地转化为电能，然后就近供给本地负载。

微电网系统是一种能够自我控制、保护和管理的自治系统，不仅可以与外部电网并网接入，也可以孤立运行，极大程度上解决了分布式电源并网问题，促进分布式电源与可再生能源的大规模接入，是一种对负荷多种能源形式的高效供给，实现主动式配电网的智能电网系统。

其次，我们来说说光伏并网和离网之间的区别在哪里？

光伏并网系统依赖于电网，采用“自发自用，余电上网”或“全额上网”的工作模式，而离网系统不依赖于电网，依靠“边储边用”或“先储后用”的工作模式。