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。
- 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%)
25,081,588GWh
資料來源:IEA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。隨着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。
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。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%。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。
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。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。
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。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。
| 全球光熱發電 | 2006 | 2007 | 2008 | 2009 | 2010 | 2011 | 2012 | 2013 | 2014 | 2015 | 2016 | 2017 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 裝置量（MW） | 412 | 479 | 535 | 765 | 1,269 | 1,710 | 2,573 | 3,841 | 4,498 | 4,749 | 4,851 | 4,951 |
| 發電量（GWh） | 551 | 685 | 898 | 924 | 1,646 | 2,862 | 4,765 | 5,867 | 8,428 | 9,418 |
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
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。
| 2000 | 2001 | 2002 | 2003 | 2004 | 2005 | 2006 | 2007 | 2008 | 2009 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 裝置量(MW) | 651 | 901 | 1,211 | 1,746 | 2,799 | 4,244 | 5,701 | 7,998 | 14,395 | 22,473 |
| 發電量(GWh) | 1,125 | 1,409 | 1,775 | 2,269 | 2,986 | 4,177 | 5,732 | 7,771 | 12,622 | 20,965 |
| 2010 | 2011 | 2012 | 2013 | 2014 | 2015 | 2016 | 2017 | 2018 | ||
| 裝置量(MW) | 39,532 | 70,609 | 101,957 | 140,351 | 178,315 | 226,661 | 298,248 | 392,263 | 487,829 | |
| 發電量(GWh) | 33,683 | 65,035 | 100,764 | 139,058 | 197,910 | 260,739 | 328,378 | 453,517 | 584,630 | |
| 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% | |
|
| 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。 | ||
參見
- 太陽能
- 可再生能源商業化
- 可持續能源
- 薄膜
註釋
- IEA: www.iea.org/statistics/statisticssearch/. [2020-05-02]. （原始内容存档于2019-01-29）.
- Kalogirou, Soteris A. Solar Energy Engineering: Processes and Systems. Academic Press. 2014. ISBN 9780123972705.
- Performance Analysis of Solar Energy Systems. Energy Procedia. 2014, 48: 1604–1615. doi:10.1016/j.egypro.2014.02.181.
- Renewable Power Generation Costs in 2020 (报告). IRENA. 2021 [2023-11-21].
- 引用错误：没有为名为
GER的参考文献提供内容 - Lazard's Levelized Cost of Energy Analysis - Version 16.0 (PDF) (报告). Lazard. 2022-10 [2023-11-21]. （原始内容存档 (PDF)于2023-01-28）.
- World Energy Outlook 2022 (报告). IEA. 2022-10 [2023-11-21].
- Sind Brennstoffzellen umweltfreundlich? Ja, aber.... [2016-05-27]. （原始内容存档于2016-09-21）.
- Solarleuchten ohne Stromanschluss: Vor- und Nachteile im Überblick. [2016-05-27]. （原始内容存档于2016-05-31）.
- Martin and Goswami (2005), p. 45
- Spanish CSP Plant with Storage Produces Electricity for 24 Hours Straight. [2013-08-18]. （原始内容存档于2012-10-12）.
- International Renewable Energy Agency: Renewable Capacity Statistics 2018 PDF （页面存档备份，存于互联网档案馆）
- International Energy Agency: www.iea.org/statistics/statisticssearch/report/?country=WORLD&product=electricityandheat&year=2015 （页面存档备份，存于互联网档案馆）
- BP: Statistical Review of World Energy 2019 （页面存档备份，存于互联网档案馆）
- http://srren.ipcc-wg3.de/report/IPCC_SRREN_Annex_II.pdf （页面存档备份，存于互联网档案馆） 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.
维基百科, wiki, wikipedia, 百科全书, 书籍, 图书馆, 文章, 阅读, 免费下载, 关于 太陽能發電 的信息, 什么是 太陽能發電？太陽能發電 是什么意思？