前十位國(guó)家電力生產(chǎn)量
根據(jù)《BP Statistical Review of World Energy June 2019》的報(bào)告，2018年電力產(chǎn)量?jī)H比2017年增加3.7%。中國(guó)是世界上電力生產(chǎn)最多的而且是增幅最大的國(guó)家，2018年發(fā)電量達(dá)7111.8TWh，比2017年增加了7.7%，占世界總量的26.7%；而美國(guó)雖然有所增加，2018年發(fā)電量為4460.8TWh，比去年增加了3.7%，占全球總量的16.8%。
2013～2018年主要國(guó)家的電力生產(chǎn)量（單位：TWh）
人均能源消費(fèi)和電力消費(fèi)
人均能源消費(fèi)量和人均耗電量在一定程度上反映一個(gè)國(guó)家或地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和人民生活水平。根據(jù)美國(guó)中央情報(bào)局2016年的數(shù)據(jù)，人均能源消費(fèi)量和人均耗電量最多的國(guó)家是冰島和列支敦士登。雖然中國(guó)電力產(chǎn)量居世界首位，但人均能源消耗量居世界第63位。
人均能源和電力消費(fèi)量
全球電力生產(chǎn)結(jié)構(gòu)
電力生產(chǎn)結(jié)構(gòu)是指電力來(lái)自一次能源的比例，以%表示。根據(jù)REN21（Renewable Energy Policy Network for the 21st Century）2012～2019年的報(bào)告匯集成表。
2018年可再生能源發(fā)電繼續(xù)走強(qiáng)。據(jù)估計(jì)，全球安裝了181GW（吉瓦、千兆瓦），略高于2017年的新增量，總裝機(jī)容量增長(zhǎng)超過(guò)8%。經(jīng)過(guò)多年的穩(wěn)定增長(zhǎng)，該比率年內(nèi)新增產(chǎn)能持平，全球可再生能源總?cè)萘考s為2378 GW。2018年底增加約100 GW太陽(yáng)能光伏，又是一次可再生能源裝機(jī)容量的領(lǐng)先者。太陽(yáng)能光伏發(fā)電的增加占新可再生能源的55%。其次是風(fēng)力發(fā)電（28%）和水力發(fā)電（11%）。連續(xù)第四年增加可再生能源發(fā)電量超過(guò)了化石燃料的凈安裝量和核容量之和。
2018年水力發(fā)電仍然霸占再生能源發(fā)電的主導(dǎo)地位，占再生能源發(fā)電的15.8/26.2=60.3%，其次是風(fēng)力發(fā)電5.5/26.2=21.0%、太陽(yáng)能光伏2.4/26.2=9.2%和生物質(zhì)發(fā)電2.2/26.2=8.4%。2018年底再生能源發(fā)電量足以供應(yīng)全球發(fā)電量的26.2%。
2010～2018年全球電力生產(chǎn)結(jié)構(gòu)（REN21統(tǒng)計(jì)）
世界上最大的20座發(fā)電站
目前，世界上最大的發(fā)電站是中國(guó)三峽水電站，該發(fā)電站采用了32臺(tái)弗蘭西斯水輪機(jī)（Francis turbines），每臺(tái)功率700MW，另外還有兩臺(tái)50MW渦輪機(jī)發(fā)電，裝機(jī)容量共計(jì)22500MW。它是世界上最大的核電站——日本柏崎刈羽核電站（Kashiwazaki-Kariwa，7965MW）的兩倍多。2017年正在建設(shè)的中國(guó)白鶴灘水電站（Baihetan Dam，16000MW）和巴西貝羅蒙特大壩（Belo Monte Dam，11233MW），都無(wú)法跟三峽水電站的裝機(jī)容量比擬。
盡管三峽水電站難以抗衡，但有擬建的剛果英戈大壩（Grand Inga Dam），設(shè)計(jì)的裝機(jī)容量達(dá)39000MW，將超過(guò)所有的發(fā)電站的裝機(jī)容量，包括三峽大壩。另外一個(gè)擬建發(fā)電站——俄羅斯勘察加半島品仁納灣潮汐電站（ Penzhin Tidal Power Plant），裝機(jī)容量達(dá)87100MW，也超過(guò)了三峽水電站。
在世界上前20位發(fā)電站中，中國(guó)水力發(fā)電占有5席，均為水力發(fā)電。水力發(fā)電和核能發(fā)電均屬清潔能源發(fā)電，獨(dú)霸前20強(qiáng)，化石燃料發(fā)電的地位逐步降低。
世界上最大的20個(gè)電站
非再生能源發(fā)電
非再生能源發(fā)電比例變化
電力是現(xiàn)代社會(huì)生產(chǎn)和生活的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。隨著各國(guó)工業(yè)化的發(fā)展，人類對(duì)電力的需求年年增長(zhǎng)。能否提供大量廉價(jià)而優(yōu)質(zhì)、可靠的電力，直接關(guān)系國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的進(jìn)程。
電力可來(lái)自非再生能源發(fā)電和再生能源發(fā)電。表中2010～2015年數(shù)據(jù)來(lái)自國(guó)際能源署（IEA）《Key world energy statistics》報(bào)告的數(shù)據(jù)，而2016～2018年《BP Statistical Review of World Energy June 2018-2019》的數(shù)據(jù)。
化石燃料發(fā)電仍然占據(jù)主導(dǎo)地位，其中以燃煤發(fā)電為主，其次是燃?xì)獍l(fā)電，而燃油發(fā)電份額很小。2018年非再生能源發(fā)電占全球發(fā)電總量的74.3%，比2017年減少了0.7%；而再生能源發(fā)電上升到25.7%。
全球電力生產(chǎn)結(jié)構(gòu)匯總 （BP統(tǒng)計(jì)）
燃煤發(fā)電
由于燃煤發(fā)電價(jià)廉，一直居高位，2011年占全球發(fā)電總量的9144/22126= 41.3%，到2018年回落速度緩慢，仍然保持在10100.5/26614.8= 38.0%。2018年最大的燃煤發(fā)電生產(chǎn)國(guó)是中國(guó)，占全球燃煤發(fā)電總量的4732.4/10100.5= 46.9%；其次是美國(guó)，占總量的1245.8/10100.5= 12.3%，比往年逐步回落。
燃煤發(fā)電（單位：TWh）
燃煤發(fā)電仍然霸占全球電力生產(chǎn)的主導(dǎo)地位，主要生產(chǎn)國(guó)是中國(guó)，居第一位卻是中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)—臺(tái)中發(fā)電廠。另外一種燃煤發(fā)電是泥炭發(fā)電，所占比例較小。泥炭（Peat）是煤的前身，是煤化程度最低的煤。泥炭是由動(dòng)植物遺骸，主要是植物殘?bào)w，受到微生物和介質(zhì)作用，經(jīng)過(guò)分解和合成的變化而形成的一種有機(jī)物質(zhì)。泥炭發(fā)電主要在歐洲國(guó)家如俄羅斯、芬蘭、愛爾蘭等。
世界上最大的燃煤電站
燃油發(fā)電
燃油發(fā)電在化石燃料發(fā)電份額中不占重要地位，而且逐步在降低。2018年僅占全球發(fā)電總量的802.8/26614.8=3.0%，比去年870.0/25676.6=3.4%減少了0.4%。燃油發(fā)電最多的國(guó)家是沙特阿拉伯，占燃油發(fā)電總量的150.6/802.8= 18.6%，其次是日本，占60.0/802.8= 7.5%。
燃油發(fā)電（單位：TWh）
燃油發(fā)電可分為燃料油（Fuel oil）發(fā)電和油頁(yè)巖（Oil shale）發(fā)電兩種，但其總體規(guī)模比燃煤電站和燃?xì)獍l(fā)電都小。雖然世界上最大的燃料油電站是在沙特阿拉伯的舒艾拜發(fā)電及海水淡化廠，但是利用燃油發(fā)電最多的國(guó)家是日本。
頁(yè)巖油與致密油的概念不要混淆。從油頁(yè)巖提煉出來(lái)的石油稱為頁(yè)巖油。媒體上經(jīng)常出現(xiàn)頁(yè)巖油字樣，不是從油頁(yè)巖提煉的，而是從頁(yè)巖層經(jīng)過(guò)分段水力壓裂開采出來(lái)的輕質(zhì)原油，在學(xué)術(shù)上稱為致密油（tight oil）。美國(guó)的“頁(yè)巖革命”所提到的頁(yè)巖油實(shí)際上指致密油，一種輕質(zhì)原油。
油頁(yè)巖(oil shale) 或稱干酪根頁(yè)巖（kerogen shale），是一種富含有機(jī)質(zhì)、具有微細(xì)層理、可以燃燒的細(xì)粒沉積巖。油頁(yè)巖中絕大部分有機(jī)質(zhì)是不溶于普通有機(jī)溶劑的成油物質(zhì)，俗稱“油母”。因此，又稱為“油母頁(yè)巖”。油頁(yè)巖的含油量一般為4～20%，有的高達(dá)30%，可以直接提煉石油。
表中油頁(yè)巖電站所使用的燃料不是頁(yè)巖油，而是油頁(yè)巖。
世界上最大的燃油電站
燃?xì)獍l(fā)電
燃?xì)獍l(fā)電是指利用天然氣產(chǎn)生電力。燃燒天然氣把水變成蒸汽，再用蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)而發(fā)電，屬于一般的火力發(fā)電，其效率較低。天然氣聯(lián)合循環(huán)發(fā)電則是將天然氣燃燒時(shí)產(chǎn)生的高溫?zé)煔猓苿?dòng)燃?xì)廨啓C(jī)，進(jìn)行一級(jí)發(fā)電，然后再利用燃?xì)廨啓C(jī)排出的高溫?zé)煔饧訜崴?，產(chǎn)生蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)，進(jìn)行二級(jí)發(fā)電。這就是聯(lián)合循環(huán)發(fā)電，效率較高。
由于燃燒天然氣熱效率高，排放的污染物又較其它燃料少，因此被認(rèn)為是最清潔的發(fā)電燃料。目前天然氣聯(lián)合循環(huán)發(fā)電的技術(shù)已相當(dāng)成熟。已進(jìn)入商業(yè)運(yùn)作，且規(guī)模很大。
天然氣發(fā)電廠運(yùn)行靈活，機(jī)組啟動(dòng)快，既可基荷發(fā)電，也可以調(diào)峰發(fā)電，便于接近負(fù)荷中心，提高供電可靠性，并減少送變電工程量；但是天然氣發(fā)電項(xiàng)目承擔(dān)的經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)要高于燃煤發(fā)電廠項(xiàng)目，特別是液化天然氣發(fā)電成本高，一般要大大高于燃煤電站，因而天然氣發(fā)電廠多用于調(diào)峰。
燃?xì)獍l(fā)電發(fā)展較快，主要是美國(guó)。由于美國(guó)頁(yè)巖氣開發(fā)成功，助長(zhǎng)了燃?xì)獍l(fā)電的增長(zhǎng)。2017年美國(guó)天然氣產(chǎn)量有57%來(lái)自頁(yè)巖氣（參見《2019年世界天然氣全記錄》）。2018年美國(guó)燃?xì)獍l(fā)電占全球燃?xì)獍l(fā)電總量的1578.5/6182.8=25.5%，占全球發(fā)電總量的1578.5/26614.8=5.9%。
俄羅斯本身具有豐富的天然氣資源，適合于燃?xì)獍l(fā)電，但居第二位。日本利用進(jìn)口的液化天然氣助力燃?xì)獍l(fā)電的增長(zhǎng)，燃?xì)獍l(fā)電的增長(zhǎng)又刺激了全球天然氣液化工業(yè)的增長(zhǎng)，居第三位。值得注意的是中國(guó)2016年燃?xì)獍l(fā)電進(jìn)入全球第6位，開始增長(zhǎng)勢(shì)頭。
燃?xì)獍l(fā)電（單位：TWh）
燃?xì)獍l(fā)電量最多的國(guó)家是美國(guó)、其次是俄羅斯，但是燃?xì)獍l(fā)電站最多的是日本，日本早在20世紀(jì)70年代就開始利用進(jìn)口的液化天然氣（LNG）發(fā)電。
全球十大燃?xì)怆娬?/strong>
單位換算：1兆瓦=1MW 1億千瓦=0.1TWh
核能發(fā)電
核能發(fā)電是用鈾制成的核燃料在“反應(yīng)堆”的設(shè)備內(nèi)發(fā)生裂變而產(chǎn)生大量熱能，再用處于高壓力下的水把熱能帶出，在蒸汽發(fā)生器內(nèi)產(chǎn)生蒸汽，蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)一起旋轉(zhuǎn)而發(fā)電，并通過(guò)電網(wǎng)輸送給消費(fèi)者。
根據(jù)《World Nuclear Association 2019年7月》的報(bào)告，全球核能發(fā)電在逐步增長(zhǎng)，2018年核能發(fā)電量達(dá)到2563TWh，比2017年2519 TWh增加了1.7%，人均核電用電量為10.3%。
美國(guó)是世界上核能發(fā)電量最多的國(guó)家，2019年7月有97座核反應(yīng)堆，2018年生產(chǎn)808.0TWh，占全球核能發(fā)電量總量的808/2563=31.5%，其次是法國(guó)為395.9/2563=15.4%；而德國(guó)、英國(guó)則處于停滯發(fā)展階段。
表中“%e”表示核能發(fā)電占發(fā)電總量的百分率。全球核能發(fā)電占全球發(fā)電總量的10.3%，其中法國(guó)高達(dá)71.7%。
2019年7月主要國(guó)家核反應(yīng)堆及鈾需求
中國(guó)核能發(fā)電進(jìn)展較快，已經(jīng)躍居全球第三位，但是2018年核能發(fā)電占發(fā)電總量?jī)H為4.2%，高于2017年，但遠(yuǎn)低于全球平均值10.3%，差距仍然很大。論核能發(fā)電的發(fā)展速度，中國(guó)發(fā)展最快，在建的核反應(yīng)堆最多，達(dá)13座。擬建的有43座。這是其他國(guó)家無(wú)法相比的。
中國(guó)核能發(fā)電量及占發(fā)電總量的份額
世界上最大的核電站是日本柏崎刈羽核電站，裝機(jī)容量為7965MW，但2011年已經(jīng)停工。值得注意的是韓國(guó)核電站進(jìn)展很快，前十位核電站就占有4席，把美國(guó)和日本都摔到后面。
全球最大的前十座核電站
再生能源發(fā)電
再生能源發(fā)電的比例
再生能源發(fā)電指水力發(fā)電、風(fēng)電場(chǎng)、生物質(zhì)發(fā)電、光伏發(fā)電、地?zé)岚l(fā)電、聚熱發(fā)電和海洋能發(fā)電等，它是電力發(fā)展的重要方向。
根據(jù)BP 2019年的報(bào)告，2018年全球再生能源發(fā)電占全球總發(fā)電量的平均數(shù)為25.7%。超過(guò)平均數(shù)的國(guó)家有個(gè)特點(diǎn)：水力發(fā)電特別多的國(guó)家如巴西、加拿大；利用風(fēng)力發(fā)電和光伏特別多的國(guó)家如意大利、西班牙、德國(guó)等，而富產(chǎn)化石燃料的國(guó)家如美國(guó)、俄羅斯就比較低。
2018年主要國(guó)家再生能源發(fā)電的比例（單位：TWh）
2018年中國(guó)再生能源發(fā)電得力于水力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電和光伏，其發(fā)電量為1850.6TWh，占本國(guó)的26.0%，占世界再生能源發(fā)電總量的1850.6/6827.3=27%；遠(yuǎn)強(qiáng)于美國(guó)。美國(guó)再生能源發(fā)電量為760.5 TWh，占美國(guó)發(fā)電總量的17.0%，占世界再生能源發(fā)電總量的760.5/6827.3=11.1%。美國(guó)頁(yè)巖革命成功，拖延了再生能源發(fā)展的后腿。從下表可以看出，美國(guó)無(wú)論是風(fēng)能、太陽(yáng)能或其他再生能源都低于中國(guó)的發(fā)展水平。
2018年再生能源發(fā)展?fàn)顩r（單位：TWh）
水力發(fā)電
水力發(fā)電（Hydropower）是利用工程措施將天然水能轉(zhuǎn)換為電能的過(guò)程，也是水能利用的基本方式。優(yōu)點(diǎn)是不消耗燃料，不污染環(huán)境，水能可由降水不斷補(bǔ)充，機(jī)電設(shè)備簡(jiǎn)單，操作靈活方便。但一般投資大，施工期長(zhǎng)，有時(shí)還會(huì)造成一定的淹沒損失。水力發(fā)電常與防洪、灌溉、航運(yùn)等相結(jié)合，進(jìn)行綜合利用。
根據(jù)《International Hydropower Association，iha（國(guó)際水力發(fā)電協(xié)會(huì)）》2019年的報(bào)道，2018年水力發(fā)電總裝機(jī)容量為1292GW，中國(guó)為352GW，占總量的352/1292=27.2%。
根據(jù)BP 2019的報(bào)告，中國(guó)水力發(fā)電量居世界之首，2018年占全球水力發(fā)電量的1202.4/4193.1=28.7%；其次為加拿大、巴西。發(fā)展最快的要算越南，比去年增加13%。
水力發(fā)電量最多的國(guó)家（單位：TWh）
水力發(fā)電分為四種類型：常規(guī)水電站、抽水蓄能電站、徑流式水電站和潮汐能電站，其中常規(guī)水電站占主導(dǎo)地位。
1、常規(guī)水電站（Conventional Hydroelectric Power Stations）
常規(guī)水電站是利用天然河流、湖泊等水能的發(fā)電站。世界上最大的水力發(fā)電站是在中國(guó)的三峽發(fā)電站（Three Gorges Dam），裝機(jī)容量達(dá)22500MW。
世界上最高的大壩在中國(guó)雅礱江上流的錦屏-I大壩（Jinping-I Dam），混凝土高拱壩，壩高305米，2013年建成。2020年最高的大壩將是大渡河上的雙江口大壩（Shuangjiangkou Dam），壩高312米。
世界上最大的壩體是巴基斯坦塔貝拉大壩（Tarbela Dam），1976年建成，構(gòu)筑物高達(dá)143米，體積為153百萬(wàn)立方米，裝機(jī)容量3478MW。
世界上儲(chǔ)水量最多的大壩是津巴布韋和贊比西的贊比西河上的卡里巴大壩（Kariba Dam），其次為俄羅斯安加拉河上的布拉茨克大壩（Bratsk Dam）和加納沃爾特湖的阿科松博壩（Akosombo Dam）。我國(guó)丹江口大壩（Danjiangkou Dam）居第20位。
全球十大常規(guī)水電站電站
2、抽水蓄能電站（Pumped Storage Power Station）
抽水蓄能電站一般利用電力系統(tǒng)多余的電量（汛期、假期或后半夜低谷電量），將下水庫(kù)的水抽到上水庫(kù)儲(chǔ)存；在系統(tǒng)負(fù)荷高峰時(shí)，將上水庫(kù)的水放下，由水輪機(jī)驅(qū)動(dòng)水輪發(fā)電機(jī)發(fā)電。具有調(diào)峰填谷的雙重作用，是電力系統(tǒng)最理想的調(diào)峰電源。此外，它還可以調(diào)頻、調(diào)相、調(diào)壓和作為備用，對(duì)保障電網(wǎng)的安全優(yōu)質(zhì)運(yùn)行和提高系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性具有重大作用。
抽水蓄能電站本身不產(chǎn)生電能，而是在電網(wǎng)中起協(xié)調(diào)發(fā)電與供電矛盾的作用；在短時(shí)間負(fù)荷高峰時(shí)調(diào)峰作用巨大；啟動(dòng)及出力變化快，可保證電網(wǎng)的供電可靠性，提高電網(wǎng)的供電質(zhì)量。
世界上第一座抽水蓄能電站是瑞士于1879年建成的勒頓抽水蓄能電站。當(dāng)今世界上最大的抽水蓄能電站是美國(guó)巴斯康蒂抽水蓄能電站，裝機(jī)容量達(dá)3003MW，其次為中國(guó)惠州抽水蓄能電站，裝機(jī)容量為2448 MW，廣東抽水蓄能水電站（Guangdong Pumped Storage Power Station），裝機(jī)容量為2400MW。
全球五大抽水蓄能電站
3、徑流式水電站（run-of-the-river hydroelectric power station）
徑流式水電站，又稱“無(wú)調(diào)節(jié)水電站”。水電站的出力完全取決于河川徑流量的大小，對(duì)天然水流（河川徑流）無(wú)調(diào)節(jié)能力。為了充分發(fā)揮設(shè)備的效益，徑流式水電站多在負(fù)荷曲線的基荷部分工作。無(wú)調(diào)節(jié)水庫(kù)的電站稱為徑流式水電站。此種水電站按照河道多年平均流量及所可能獲得的水頭進(jìn)行裝機(jī)容量選擇。
世界上最大的徑流式水電站是美國(guó)約瑟夫酋長(zhǎng)大壩（Chief Joseph Dam），裝機(jī)容量為2620MW。
全球六大徑流式水電站
4、潮汐能電站 (Tidal Power Stations)
潮汐能電站是利用海水周期性漲落運(yùn)動(dòng)中所具有的能量來(lái)發(fā)電的發(fā)電站，其水位差表現(xiàn)為勢(shì)能，其潮流的速度表現(xiàn)為動(dòng)能。這兩種能量都可以利用，是一種可再生能源。
世界上最大的潮汐電站是韓國(guó)始華湖潮汐電站（Sihwa Lake Tidal Power Station），裝機(jī)容量為254MW。中國(guó)最大的潮汐電站是江廈潮汐電站（Jiangxia Tidal Power Station ），裝機(jī)容量?jī)H為3.9MW。
擬建中的俄羅斯勘察加半島品仁納灣潮汐電站（ Penzhin Tidal Power Plant），裝機(jī)容量達(dá)87100MW，年發(fā)電量可達(dá)200TWh，將成為世界上最大的潮汐電站。
全球5大潮汐能電站
中國(guó)水電站
風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電
風(fēng)電場(chǎng)（Wind Farm），又稱“風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)”。由一批風(fēng)力發(fā)電機(jī)組或風(fēng)力發(fā)電機(jī)組群組成的電站。通常按照風(fēng)電場(chǎng)址的主導(dǎo)風(fēng)向和地形，將機(jī)組排成陣列，盡量減少相互間的尾流影響。風(fēng)電場(chǎng)可以安裝在陸地上，也可以安裝在海洋上。
風(fēng)力發(fā)電的成本接近天然氣發(fā)電，是目前較經(jīng)濟(jì)的再生能源之一。海上風(fēng)能比陸上多40%的產(chǎn)能，但裝置成本比陸地高60%，并且風(fēng)險(xiǎn)高。盡管如此，與成本昂貴的光伏發(fā)電比較，發(fā)電量大的離岸風(fēng)力發(fā)電仍然顯示出優(yōu)越性。
全球風(fēng)電場(chǎng)裝機(jī)容量（單位：GW）
根據(jù)REN21 2019年的報(bào)告，風(fēng)輪機(jī)主要被西歐國(guó)家占領(lǐng)，達(dá)47%；而中國(guó)風(fēng)輪機(jī)制造商占全球份額的29.7%。
2017年世界上主要風(fēng)輪機(jī)制造商
根據(jù)BP 2019年的報(bào)告，2018年全球風(fēng)電場(chǎng)年增長(zhǎng)12.6%，發(fā)電量為1170.0TWh，其中發(fā)電量最多的國(guó)家是中國(guó)，中國(guó)于2016年超過(guò)美國(guó)，年增長(zhǎng)24.1%，發(fā)電量為286.1 TWh，占全球總量的366/1270.0=28.8%。
風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電最多的國(guó)家（TWh）
風(fēng)電場(chǎng)可以設(shè)置在陸地，也可以安置在海面上。陸地上最大的風(fēng)電場(chǎng)是中國(guó)甘肅酒泉風(fēng)電基地，而海洋最大的風(fēng)電場(chǎng)在英國(guó)倫敦陣列。
太陽(yáng)能發(fā)電
太陽(yáng)能發(fā)電（Solar Power）是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能。其基本途徑有兩種：
⑴ 光發(fā)電（Photovoltaics ，PV），即光伏發(fā)電。將太陽(yáng)能電池組合在一起，大小規(guī)模根據(jù)需要而定，可獨(dú)立發(fā)電，也可并網(wǎng)發(fā)電。使用較廣的一種裝置是“太陽(yáng)電池板”（由很多光電池串聯(lián)、并聯(lián)而組成的陣列），可產(chǎn)生若干瓦以至千瓦級(jí)的功率。
⑵ 熱發(fā)電(Solar thermal,CSP），即太陽(yáng)能熱發(fā)電。主要是把太陽(yáng)的能量聚集在一起，產(chǎn)生高溫來(lái)驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電。熱發(fā)電的方法較多。有用反射鏡群把太陽(yáng)能聚集到離地面數(shù)米或更高處的鍋爐上，產(chǎn)生蒸汽驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電的；有利用海面被太陽(yáng)曬熱，水溫升高，而深海數(shù)十米或百米處的海水溫度低，以液氨為工質(zhì)組成熱力系統(tǒng)發(fā)電的，稱為“太陽(yáng)能海水溫差發(fā)電”。
太陽(yáng)能熱發(fā)電所占份額很小，光伏是太陽(yáng)能發(fā)電主要形式。光伏指射線能量的直接轉(zhuǎn)換。在實(shí)際應(yīng)用中通常指太陽(yáng)能向電能的轉(zhuǎn)換，即太陽(yáng)能光伏。
根據(jù)REN21 2019年的統(tǒng)計(jì)，2018年全球光伏裝機(jī)容量增加了100 GW，裝機(jī)容量達(dá)到505 GW。
全球光伏裝機(jī)容量（單位：GW）
根據(jù)BP 2019的報(bào)告，2018年全球太陽(yáng)能發(fā)電占全球發(fā)電總量的584.8/26614.8=2.2%，占再生能源發(fā)電總量的584.8/6827.3=8.6%，其份額較少，但進(jìn)展較快。
太陽(yáng)能發(fā)電最多的國(guó)家是中國(guó)和德國(guó)，占全球太陽(yáng)能發(fā)電總量的177.5/584.8=30.4%，而美國(guó)居第二位。
太陽(yáng)能發(fā)電最多的國(guó)家（單位：TWh）
光伏電站已經(jīng)是商業(yè)化的成功運(yùn)行的發(fā)電站。中國(guó)光伏工業(yè)發(fā)展是世界上最快的，騰格里沙漠太陽(yáng)能公園和大同光伏領(lǐng)跑者已經(jīng)沖過(guò)龍羊峽水光互補(bǔ)光伏電站居世界第一。
2017年世界上最大的光伏電站
太陽(yáng)能聚光發(fā)電（Concentrated solar thermal）是依靠聚光集熱轉(zhuǎn)換成熱能再轉(zhuǎn)換成電能進(jìn)行發(fā)電。太陽(yáng)能熱發(fā)電由集熱、輸熱、儲(chǔ)熱、熱交換系統(tǒng)和汽輪發(fā)電機(jī)組成。太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)有碟式聚光系統(tǒng)、槽式聚光系統(tǒng)和塔式聚光系統(tǒng)三種類型。太陽(yáng)能發(fā)電站投資大，技術(shù)尚不成熟，目前還未大規(guī)模投入商業(yè)運(yùn)行。
全球10大太陽(yáng)能聚焦熱電站
電力的國(guó)際貿(mào)易
能源的國(guó)際貿(mào)易是多樣化的：原煤與焦炭、石油及產(chǎn)品、管輸天然氣與液化天然氣，并由此產(chǎn)生的電力都能夠參與國(guó)際貿(mào)易。
在能源貿(mào)易中，只有天然氣和電力必須通過(guò)網(wǎng)絡(luò)貿(mào)易，即天然氣通過(guò)管道到戶，電力經(jīng)由電線路到戶。
天然氣和電力有很大區(qū)別：
1、天然氣只能在油氣田生產(chǎn)，而除了水力發(fā)電以外，電力生產(chǎn)方式多種并產(chǎn)地多處。
2、天然氣能夠被其它燃料所替代，而電力則不能。
3、天然氣管道跨國(guó)線路數(shù)千公里，而電力線僅與鄰國(guó)相連。
4、天然氣國(guó)際貿(mào)易量很大，可達(dá)產(chǎn)量的30%，而電力國(guó)際貿(mào)易量?jī)H為1～2%之間。
根據(jù)世界氣體協(xié)會(huì)（IGU）發(fā)布的《Natural Gas:The Energy for today and future 2017》的報(bào)告中，講述能源輸送的損失，100份天然氣到用戶可以獲得92份，而100份電力來(lái)源，輸送到用戶，只能獲得32份。
根據(jù)《Global Energy Statistical Yearbook》的統(tǒng)計(jì)，電力凈進(jìn)口國(guó)家主要是意大利、美國(guó)和巴西。電力凈出口國(guó)主要是加拿大、法國(guó)和巴拉圭。每年電力進(jìn)出口可參考網(wǎng)站：https://yearbook.enerdata.net中的電力部分，有Trade部分。
