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太陽能發電
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太陽能發電（Solarstrom，Solar power）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。[2]
2016年全球電力來源
- 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。關於太陽能的其他用途，請見「太陽能」。
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。[3]隨著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。[4]
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。[5]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%。[6]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。[7]
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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。[8]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。[9]
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，加上跟蹤系統，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。[10]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。[11]
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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。在光電效應中，單個光子的能量僅能夠被單個電子吸收，因此，在光照條件一定的情況下，太陽能電池可以看作是一個恆流源。
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。
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參見
註釋
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