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日益严峻的生态环境和气候变化已经成为威胁人类健康和生计的主要因素，传统粗放型的发展模式难以为继，各国对生态环境的保护要求越来越高，推动绿色增长、实施绿色新政成为各国政府的首要任务。党的十九大报告提出“推进能源生产和消费革命，构建清洁低碳、安全高效的能源体系”，这为我国能源清洁低碳转型发展提出了新的方向。对于电力行业来说，就要加快推进能源结构从以煤炭发电为主向以清洁低碳能源为主的跨越式发展。光伏发电由于具有无污染、零排放、取之不尽、用之不竭等优势将成为未来的主导新能源。
在我国“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”的目标指引下，能源低碳转型步入长发展周期。在此背景下，我国光伏产业有望维持中长期增长势头。凭借在全球光伏市场的主导优势，我国光伏产业具有极强的成长性和竞争优势，并已成为能源转型的强劲动力。相关数据显示，“十四五”期间，我国每年新增光伏装机容量将保持在80GW左右，累计新增光伏装机容量在400GW左右，意味着未来光伏年新增装机容量将成倍增长。在我国光伏产业面对重大机遇快速发展的同时，也面临着诸多的挑战，如弃光率高、成本与政策补贴、高效经济运维等，因此为助力实现“双碳”目标和构建新型电力系统，光伏产业仍需推动多重变革。本章将介绍我国光伏发电技术的发展与挑战，重点对优化光伏电站运维的故障检测方法的研究现状进行了总结与分析，并系统性介绍光伏电站的几种形式。