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光伏&光热：同根生的两兄弟

光伏发电和光热发电是太阳能发电最主要的两种形式。光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应，将光能直接转变为电能的技术；而光热发电则是通过利用大规模的集热镜和传统的蒸汽发电机热力循环做功，将光能先转化为热能，再转化为机械能，并最终产生电能的技术。

图 ：光伏发电  资料来源：电池网，光大证券研究所

图 ：塔式光热发电  资料来源：CSTA，光大证券研究所

光伏发电：光伏效应，光能直接转化为直流电。光伏发电系统的核心为光伏组件，其由多个单晶/多晶硅成分的光伏电池片串联构成。当太阳光照射在高纯硅上，使电子跃迁，形成电位差，光能直接转变为电能，产生直流电，并在逆变器、升压系统的作用下转变成高压交流电，最终实现用电、并网功能。

光热发电：经过“光能-热能-机械能-电能”这一转化过程，产生交流电。光热发电通过反射镜、聚光镜等聚热器将采集的太阳辐射热能汇聚到集热装置，加热装置内的导热油、熔融盐等传热介质，传热介质经过换热装置将水加热到高温高压蒸汽，进而驱动汽轮机带动发电机发电。除发电所用热源不同，其后端技术路径与火力发电并无较大差异，且产生电流为交流电，可直接实现并网。

相较于光伏，我国光热发展相对滞后。2021 年，我国光伏发电累计装机容量达306.4GW，同比+21%；光热发电累计装机容量仅 538MW，同比持平。无论从装机总量还是装机增速来看，光伏发电均远高于光热发电，其主要原因是光热度电成本远高于光伏，在市场化的条件下不具备竞争优势。

图 ：2012-2021 年中国光伏累计装机量及同比增速

图 ：2012-2021 年中国光热发电累计装机量及同比增速

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来源：国际能源网/储能头条

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