文章转载自微信公众号-庐透社光伏与数字化貌似是两条平行线，但他们的起点和终点其实是相交的。
光伏（光储）数字化是我工作的重要内容，因此必须思考、提炼和设计两者融合的架构。
会通过一系列短文，把我的想法分享出来，希望能和同行多讨论。
认识浅薄，请指正！本文的主题是”认识光伏“，主要通过4句话，说明对光伏应具备的基本认知。
光伏发电的物理原理是光电效应，基本发电单元是PN结晒太阳发电听上去很美，但光伏发电是非常耗资源的发电形式国家政策大力支持，光伏“大基地”+“分布式”并举，将在2030年之前获得迅猛发展光伏发展亟需数字化支撑1.光伏发电的物理原理是光电效应，基本发电单元是PN结计算机系的同学们应该都知道PN结，计算机科学家利用它的单向导电特性制作了二极管、三极管和超大规模集成电路。
光伏发电的基本单元同样是PN结，利用了它的光电效应特性。
举例子，硅原子有4个外层电子，如果在纯硅中掺入有5个外层电子的原子如磷原子，就成为N型半导体；若在纯硅中掺入有3个外层电子的原子如硼原子，形成P型半导体。
P型半导体和N型半导体以一定的工艺结合在一起，就形成了PN结。
当太阳光照射到PN结后，电子由N极区向P极区移动，形成电流。
光伏电池片正在经历剧烈的技术路线变更，但其本质离不开对PN节材质的优化。
2.晒太阳发电听上去很美，但光伏发电是非常耗资源的发电形式光伏电池只能吸收特定频率的光谱，因此其太阳能转化效率是有物理极限的。
即使钙钛矿电池已经突破了30%，但太阳晒到地球上，单位平米的能量极其有限，大概是每天5度电左右。
所以本质上太阳能发电是个低价值密度、耗资源的发电形式。
第一，耗地由于能量密度低，要多发电就必须多铺电池板（而且还不能遮挡）。
我们黄河公司的共和光伏产业园区，以装机容量2130MW荣登吉尼斯世界纪录，人称光伏海，占地面积 609平方公里，相当于一个上海市。
据测算，每发一度电，光伏发电需要的土地面积是火电的 130倍。
第二，耗人巨大的装机面积带来了运维的挑战，在没有数字化加持的情况下，传统电站运维是要靠人堆运维的，每个班组7个人，三班21个人大概能运维100MW光伏电站，同样规模的班组至少能运维500MW以上的火电站。
更麻烦的是分布式光伏，在分布式装机已超过集中式的情况下，城市内的光伏运维会在未来2~3年成为大麻烦。
由于不像集中式电站有运维人员保障，分布式很快会面临发电量下降、组件安全等棘手问题。
第三，耗储能和备载由于光伏发电依赖于太阳辐照，其出力曲线非常不稳定（下图是典型的日出力曲线），其实是靠不住的垃圾电。
为了让光伏的输出功率不再抖动，需要用辅助储能的方式“削峰填谷”。
目前各省均要求光伏强配15%~20%的储能，无形中增加了光伏发电的成本。
更复杂的，是如何实时（毫秒级）调度光伏和储能设备（以及其他能源形式或备载），让他们能协同工作形成对电网的有效支撑。
3.国家政策大力支持，光伏“大基地”+“分布式”并举，将在2030年之前获得迅猛发展。
根据国家发改委能源局《“十四五”现代能源体系规划》，到2025 年，非化石能源发电量比重达到39%左右，电能占终端用能的比重达到30%左右。
据此测算，估计2022-2025 年光伏仍需年均新增装机80GW以上。
根据中国光伏产业协会预估，2022年全年装机85~100GW。
根据同样文件：“加快发展风电、太阳能发电。
全面推进风电和太阳能发电大规模开发和高质量发展，优先就地就近开发利用，加快负荷中心及周边地区分散式风电和分布式光伏建设，推广应用低风速风电技术。
在风能和太阳能资源禀赋较好、建设条件优越、具备持续整装开发条件、符合区域生态环境保护等要求的地区，有序推进风电和光伏发电集中式开发，加快推进以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基地项目建设，积极推进黄河上游、新疆、冀北等多能互补清洁能源基地建设。
积极推动工业园区、经济开发区等屋顶光伏开发利用，推广光伏发电与建筑一体化应用。
” 。
努力推动大基地与分布式并举。
2022年Q1，国内太阳能发电新增装机13.21GW，同比增长147.8%，其中，集中式光伏新增装机4.34GW，同比增长72.22%，分布式新增光伏装机8.87GW，同比增长215.66%。
4.光伏发展亟需数字化支撑。
集中式：独占鳌头有隐忧。
我国累计光伏并网装机容量达到308GW，已连续7年居全球第一。
我国光伏新增装机量连续9年位居全球首位。
十四五期间平均预测装机60~100GW居全球第一。
隐忧：光伏高渗透率下对电网的支撑问题，大量光伏存量电站资产绩效管理问题，电力市场开放后光伏电站的盈利问题，等等。
分布式：再攀高峰靠科技。
分布式光伏和分布式储能逐步与产业渗透融合，包括矿业、工商业、运输 业等，从2022年起将成为明显趋势。
分布式光储必须与数字化技术充分结合，一方面实现智能化的运维管理，降低分布式运维成本和提升收益；另一方面与行业工艺结合，实现行业大客户用能的绿色、安全、低成本。
