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0910020111 浅谈太阳能发电

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0910020111 浅谈太阳能发电

太阳能电池论文——浅谈太阳能发电

许春雨 0910020111 应用物理一般一、太阳能发电背景

能源是现代社会存在和发展的基石。随着全球经济社会的不断发展,能源消费也相应的持续增长。随着时间的推移,化石能源的稀缺性越来越明显。在化石能源供应日趋紧张的背景下,大规模的开发和利用可再生能源已成为未来各国能源战略中的重要组成部分。太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源,具有充分的清洁性、绝对的安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和免维护性、资源的充足性及潜在的经济性等优点,在长期的能源战略中具有重要地位。

众所周知,太阳能是一种可持续利用的清洁能源,当前世界面临人口、资源、环境的挑战,在寻求人类社会可持续发展的进程中,太阳能利用日益为世界各国所重视,太阳能作为一种高效、无污染的可再生资源,目前已逐渐被各行各业所利用。这对缓解我国能源紧张状况,减少环境污染,同时提高人们的生活水平,具有非常重要的意义。地球以173×105瓦的功率接收来自太阳的辐射能,全球每年得到的太阳能相当于68万亿吨石油,其开发和利用有着极大的潜力。

在人类总耗能中,建筑耗能占30%以上,在建筑用能中,空调、供暖与家用热水所消耗的能量约占家庭全部耗能量的25%一35%。基于这种情况,利用太阳能供暖和热水将是必然的趋势。

二、太阳能发电技术简介

太阳能一般是指太阳能的辐射能量,在现代一般用作发电。自地球形成生物就主要以太阳提供的热和光生存,而自古人类也懂得以阳光晒干物件,并作为保存食物的方法,如制盐和晒咸鱼等。但在化石燃料减少下,才有意把太阳能进一步发展。太阳能的利用有被动式利用(光热转换)和光电转换两种方式。太阳能发电一种新兴的可再生能源。广义上的太阳能是地球上许多能量的来源,如风能,化学能,水的势能等等。

目前太阳能发电有两种发电方法:一种是将太阳能转化为热能,然后按常规方式发电,称为太阳能热发电;另一种是利用光电器件利用光生伏达原

理将太阳能直接转化为电能,称为太阳能光伏发电。

太阳能热发电技术是指利用大规模阵列抛物或碟形镜面收集太阳热能,通过换热装置提供蒸汽,结合传统汽轮发电机的工艺,从而达到发电的目的。采用太阳能热发电技术,避免了昂贵的硅晶光电转换工艺,可以大大降低太阳能发电的成本。而且,这种形式的太阳能利用还有一个其他形式的太阳能转换所无法比拟的优势,即太阳能所烧热的水可以储存在巨大的容器中,在太阳落山后几个小时仍然能够带动汽轮发电

一般来说,太阳能热发电形式有槽式,塔式,碟式三种系统。三种系统目前只有槽式线聚焦系统实现了商业化,其他两种处在示范阶段,有实现商业化的可能和前景。

太阳能光伏发电是利用太阳能光伏电池的光生伏达原理吧太阳能直接转化为电能的发电形式。

太阳能光伏发电系统一般由太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池组、直流-交流逆变器和交流配电设备等组成,如图1所示。太阳能电池板是太阳能光伏发电系统中的核心部分,其利用半导体的光伏效应把光能直接转化为电能,送往蓄电池中存储起来。如果太阳能发电系统与交流电网并联运行(光伏并网发电)则太阳能光伏发电系统可以省去蓄电池的部分,太阳能控制器和直流-交流逆变器合二为一,发电系统的投资最省,成本下降,同时还可以减少蓄电池对环境造成的影响。所以太阳能并网发电系统分是今后光伏发电的主要形式。

1.太阳能电池板:太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分,也是太阳能发电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐射能力转换为电能,或送往蓄电池中存储起来,或推动负载工作。太阳能电池板的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本。

2.太阳能控制器:太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态,并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。在温差较大的地方,合格的控制器还应具备温度补偿的功能。其他附加功能如光控开关、时控开关都应当是控制器的可选项。

3.蓄电池:一般为铅酸电池,小微型系统中,也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。其作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来,到需要的时候再释放出来。

4.逆变器:在很多场合,都需要提供220VAC、110VAC的交流电源。由于太阳能的直接输出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。为能向220VAC的电器提供电能,需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能,因此需要使用DC-AC逆变器。在某些场合,需要使用多种电压的负载时,也要用到DC-DC逆变器,如将24VDC的电能转换成5VDC的电能。

太阳能发电具有以下优点:1太阳能资源普遍;2太阳能及电能是清洁能源;3太阳能资源丰富。

但也存在缺点:1太阳能能流密度低;2太阳能不稳定;3太阳能发电效率低、成本高。

三、我国太阳能技术发展前景

我国蕴藏着丰富的太阳能资源,辐射总量在3千焦/(㎡·年)之间。全国2/3以上地区年日照时数大于2000小时。西藏、青海、新疆、甘肃、宁夏、内蒙古高原的总辐射量和日照市数均较高,书世界上太阳能资源丰富地区之一。

近年来,光伏发电和光热发电在我国已受到前所未有的重视,太阳能发电正在成为我国可再生能源利用方面的一支生力军。据专家介绍,太阳能发电包括光伏发电和光热发电两部分。“但就目前来看,我国太阳能发电产业尚在政策、技术以及市场等诸多方面存在发展的障碍。”国家能源局相关负责人表示:“破除发展的瓶颈,太阳能发电产业将获得最为光明的前景。”

我国在太阳能热发电领域取得了一系列的成果。六五”期间.建立了一套功率为1kW的太阳能塔式热发电模拟装置和一套功率为lkW的平板式太阳能低温热发电模拟装置。此外.我国还与美国合作设计并成功试制出功率为5kW的碟式太阳能发电装置样机。并在2005年与以色列合作。在江苏省南京市建成了第一座功率为75kW的太阳能塔式热发电示范电站.成功运行。我国的光伏电池技术是从20世纪60年代时发展空间用太阳能电池开始起步的.地面用太阳能电池的生产是从70年代初期开始.主要的低成本技术及生产能力则是在80年代中期建立起来的.90年代以来是我国光伏发电产业快速发展的时期,光伏组件生产能力逐年增强.成本不断降低。市场不断扩大,装机容量逐年增加,2006年累计装机容量达35MW。约占世界份额的3%。目前,我国的太阳能产业规模已位居世界第一。是全球重要的太阳能光伏电池生产国。目前国内大型的太阳能光伏生产企业有:无锡尚德、保定英利、新奥光伏、浙江中意、上海国飞、天津京瓷等。其中,新奥光伏生产的中国首块超大型5.7m2双结硅基薄膜太阳能电池板,具有生产成本低、耗能少、采光面积大、转换效率高、弱光发电好等突出特点,其中转换效率已达到8%.属国际上同类产品中的较高水平。这种产品适用于大型电站、BIPV、车用充电站等多个领域,尤其是在大型电站应用中.5.7m2的超大尺寸可以大幅度降低电池组件的安装成本.进而降低系统发电成本。

我国光伏用电的主要形式有以下三种:

(1)户用光伏系统:户用光伏系统和独立光伏电站是解决我国边远无电地区居民和社会用电问题的重要方式。在河北保定,“中国光谷”正在蓬勃发展当中,具有代表意义的保定电谷锦江国际酒店,就是一个户用光伏系统的示范性建筑,整栋大厦被太阳能电池板所覆盖独立发电,满足大楼内生活、办公用电的需求。

(2)独立光伏电站:独立光伏电站具有质量稳定、维护方便、安全可靠等优点,适用于人口相对集中的无电县、乡、村。

(3)并网光伏发电系统:对于联网的光伏发电系统,由于在电网覆盖的地区,光电应用成本太高,目前没有竞争力。是作为光伏发电未来应用的重要领域之一,预计并网光伏发电在未来10~20 年内将迅速发展起来。

现如今,越来越多的投资者投身这一风险投资,太阳能行业发展可谓是一片光明,世界各国纷纷投入巨资,用来扶持太阳能发电产业。

意大利针对目前气候变化,采取一系列激励计划和措施,预计2020年太阳能发电市场将以四倍的增长速度达到300亿瓦的产能。英国融资专家AD-ECO与约克郡太阳能系统安装商之间12亿英镑协议项目,该项目可使居住在地方议会地区和公共住房地区的20万英国公民免费享有太阳能屋顶系统的免费安装。20万住户光伏屋顶系统的安装,同时也将为英国政府关于到2025年减少温室气体排放量50%目标做出重大贡献。印度某能源公司宣布将于拉贾斯坦邦(Rajasthan)的博克兰市建设一座100MW的太阳能发电项目,预计总造价为135亿卢比。

在我国,“十二五”期间,昆明将对110千伏及以下配电网进行建设及改造,总投资107.2亿元。“十二五”期间昆明市电网规划新建110千伏变电站49座,规划新建35千伏变电站27座,新建110千伏线路1173.52千米,35千伏线路1123千米。“十二五”期间,昆明市将利用太阳能资源丰富的优势,大力建设太阳能发电项目。在昆明城区规划新建3座垃圾焚烧发电厂。预计至2015年昆明市电源装机规模将达到3498兆瓦。

天津市在天津西站东西站台3.6万平方米的顶棚上铺设太阳能电池板,

将为西站站区及周边住户提供绿色能源。

河北省保定市在“十二五”期间有望建成百兆瓦发电示范区。保定市是全国首批13个“太阳能光伏发电集中应用示范区”,该市在全国率先启动了在英利产业园三期和四期厂区的屋顶,安装总面积约8万平方米的10兆瓦光伏屋顶并网发电系统。据透露,即将建成的该项目,年均发电量1240万千瓦时,每年可节约标准煤4464吨,减少二氧化碳排放量11600吨。

目前,在我国可再生能源发电成本中,风电为每千瓦时0.5~0.6元、太阳能发电为1.2~1.5元、生物质发电是0.4~1.0元。由此可见,在众多新能源品种中,太阳能发电可望成为未来新能源的主导核心内容。近年来,全球太阳能发电正逐步进入规模化发展阶段。太阳能发电技术已取得很大进步,经济性显著提高,世界各国纷纷采取积极的政策措施支持太阳能发,我国正成为全球太阳能发电最具发展前景的市场。

浅析光伏电站发电量与光伏组件衰减的关系

浅析光伏电站发电量与光伏组件衰减的关系 摘要:在光伏电站建设前期的项目可行性评估中,对光伏电站的发电量进行估算具有非常重要的意义,因为这将直接影响到项目的收益预期。目前系统设计人员常用软件来模拟第一年的发电量,本文将基于第一年估算的发电量,并试图计算随后24年发电量。 关键词:光伏电站组件衰减发电量估算 PVSYST模拟 1 前言 由于全球的能源危机问题,风能、太阳能等资源丰富的新能源逐渐占有重要的地位。世界太阳能光伏发电系统在近几年里保持持续高速增长,到2012年世界光伏发电累积装机容量已经达到102GW[1],并且成为增长速度最快的发电技术,光伏发电在20多个国家实现平价上网。 随着核心器件光伏组件的技术不断突破,效率不断提升,光伏发电系统的度电成本会逐渐的逼近传统的火力发电成本,同时随着储能技术的不断发展,届时,光伏发电系统由于它的系统规模随意、安装要求门槛低等优点将会在世界各地更普遍的应用开来。 在整个光伏系统应用市场里,目前并网光伏系统占有绝对主导的地位,皆依赖于并网光伏技术的不断发展成熟、相应设备性能成本的不断研发进步以及各国政府在政策方面的积极推进。 2 光伏发电系统的原理 由于光伏发电系统根据实际的应用大体上分为并网系统和独立系统[2],由于并网系统应用所占的份额较大,本文着重分析并网系统的发电量估算。 同时,由于系统规模和场合条件的不同,并网系统也有多种系统形式,本文对发电量的评估是按较大规模的光伏电站作为模型,且光伏电站所处的环境条件比较好。 图2-1为一个典型的大型地面电站的发电原理框图 图2-1 大型电站发电原理简图

整个系统主要由光伏方阵和交(直)流输变电组成,光伏方阵输出的直流电经过直流线路汇流后通过逆变器转变为波形规则、频率稳定的交流电,然后就地进行一次升压到中压后,在中压交流线路上进行汇流后再进行二次集中升压,最后接入电网进行并网。 根据图示,通常在产权点会安装一个有效的电能计量表对光伏电站发电量进行计量,这是最为准确的统计数据。根据最初几年的计量统计数据对模拟数据进行分析修正,可以较为准确的预估今后的发电量。 3 光伏电站发电量损耗因素分析[3] 要在项目前期比较准确的预估光伏电站的发电量,除了对光伏电站的系统结构有深刻的了解外,也必须对主要的设备性能参数有很深刻的了解。同时,如果要对发电量进行更长年限的预估时,则必须全面考虑长时间内外界环境因素的影响和电站运营状况的预估。 分析第一年光伏电站的发电量估算时,通常需要考虑的损耗因素如下: ⑴倾斜面太阳光辐照量修正; ⑵组件表面灰尘等异物挡光的影响; ⑶温度对光伏组件输出的影响; ⑷光伏组件的自身衰减; ⑸组串内组件的匹配损失; ⑹方阵前后排之间的阴影遮挡损失; ⑺直流线路损失; ⑻逆变器转换效率损失; ⑼本地变压器损耗; ⑽交流线路损失; ⑾主变压器损耗; ⑿电站自用电损耗; ⒀停机时间损失; 通常采用PVSYST软件模拟发电量时,没有考虑自用电和停机时间的损耗,只是考虑其它因素的一个综合数据。

太阳能光伏发电系统_毕业论文

毕 业 论 文 题目太阳能光伏发电系统 学院 __________江西太阳能科技职业学院___ 专业 _________光伏发电技术及应用___ __

摘要 本系统采用C8051F020为控制核心,实现了模拟太阳能光伏发电系统的功能。该系统主要通过太阳能储蓄电能,通过正弦波脉宽调制技术(SPWM)控制全桥逆变将直流电变为交流电,再经过变压器将电压变为所需的电压。该系统具有最大功率追踪(MPPT),输出电压与给定参考电压频率、相位同步,欠压、过流保护,欠压保护的自动恢复等功能,且具有LCD屏幕显示功能。 关键词:C8051F020 SPWM MPPT 欠压过流保护 Abstract This system uses C8051F020 simulation of solar photovoltaic power generation system to control the core functions. The system is mainly electricity through the solar savings by sinusoidal pulse width modulation (SPWM) control full-bridge inverter direct current into alternating current, and then through the transformer voltage into the required voltage. The system has the maximum power point tracking (MPPT), output voltage with a given reference voltage frequency and phase synchronization, undervoltage, overcurrent protection, undervoltage protection, automatic recovery, and the LCD screen display Keywords:C8051F020 SPWM MPPT Under-voltage over-current protection

浅谈太阳能光伏电站接地变压器容量的选择

浅谈太阳能光伏电站接地变压器容量的选择 摘要:接地变压器是太阳能光伏电站内的重要电气设备,文章讨论了接地变压 器容量选择时应注意的情况、常用的工程计算方法,最后结合工程实际进行了实 例阐述。 关键词:光伏电站;接地形式;变压器容量 一、概述 光伏发电作为一种重要的太阳能利用方式,具有太阳能利用率高、无需储能 设备、发电能力强等优点,目前我国太阳能发电已经具备成为战略能源的技术、 成本和环境条件,2050年后可能成为主要电力供应来源之一。我国太阳能光资源 丰富,光伏资源开发利用的前景非常广阔。目前,发改委能源局已决定将光伏发 电作为一种重要的能源利用方式进行开发,太阳能光伏的装机容量不断扩大。 中性点的接地形式直接影响了电气设备的绝缘水平,以及光伏电站的安全性、可靠性和供电连续性。太阳能光伏发电站根据装机规模、并网电压等级、单相接 地故障电流、保护装置灵敏度以及过电压水平的不同,中性点采用了不同的接地 形式。本文比较了不同中性点接地形式在光伏发电站中的应用场景,并通过某光 伏电站的案例,探讨了太阳能光伏发电站中接地变压器容量计算的方法,为未来 并网光伏电站计算提供一定的参考。 二、不同规模光伏电站中性点接地形式的选择 中性点有效接地包括直接接地和经小电阻接地,非有效接地主要包括中性点 不接地和经消弧线圈接地两种。 1、中性点直接接地 中性点直接接地系统单相接地电流很大,继电保护必然动作,其优点是过电 压水平低,对电气设备的绝缘性能要求不高。 50MW及以上级的大型太阳能光伏电站,由于装机容量大,并网电压水平高,通常都为110kV及以上电压等级,因此升压变压器高压侧一般选择直接接地形式,并在变压器中性点设置隔离开关及避雷器保护,以便于调度灵活选择接地点。 2、中性点经电阻接地 中性点经电阻接地系统单相接地时,故障电流较大,可以触发继电保护动作,快速切除故障点,电网操作运行比较容易。由于具有以上优点,中性点经电阻接 地的方式,尤其适用于电缆输电线路长,且电容电流比较大的光伏发电站。 因此,目前兆瓦级以上的中大型太阳能光伏电站中,10kV或35kV电压等级 汇集母线,多数都采用经电阻接地的方式。当变压器中性点未引出或无中性点时,需设置专用接地变压器。 3、中性点经消弧线圈接地 中性点经消弧线圈接地系统发生单相接地故障时,采用消弧线圈补偿电容电流,保证接地电弧快速熄灭,系统仍能继续运行一段时间,因此较适合应用于对 供电可靠性要求较高的场合。但由于消弧线圈接地系统的继电保护较为难以实现,不能满足大中型光伏电站发生单相接地故障时快速、可靠切除故障点的要求。 因此目前兆瓦级以上的中大型太阳能光伏电站中,10kV或35kV电压等级汇 集母线,越来越少采用中性点经消弧线圈接地的形式,早期的消弧线圈接地系统 也正在陆续改造中。

光伏发电项目申请报告

xxxxxx有限公司 600kWp分布式光伏发电(自发自用、余电上网)项目 申请报告 xxxxxx有限公司 二〇一六年十一月

目录 第一章项目概况1 建设单位简介1 太阳能资源和气象条件1 建设条件2 建设类型2 装机容量3 太阳能光伏系统的选型布置3 电池阵列运行方式和倾角的选择 5 逆变器的选择6 项目总投资6 预计发电量7 方针接线方案设计9 系统防雷接地方案11 第二章发展规划分析和产业政策分析 12发展规划分析. 12 产业政策分析. 13 第三章建设方案15 可利用建筑屋顶面积情况13 发电计量系统配置方案13 运营维护方案15 第四章进度计划21 第五章保障措施21 组织协调措施21 监督管理措施22 运营管理措施25 检修管理设计26 第六章节能减耗分析21 用能标准和节能规范21 能耗状况和能耗指标分析30 本工程节能分析30 第七章技术经济分析32 综合数据表32 估算范围32 估算依据32 建设投资估算33 资金配套方案34 附图: 项目地理位置图 附件: 营业执照

租赁合同

项目概况 建设单位简介 xxxxxx有限公司位于xxxxxx,注册资本500万元。企业经营范围:光伏发电技术研发;光伏发电工程施工及管理;园林绿化工程、亮化工程、市政工程施工;建筑水电暖安装。本项目太阳能电站的安装地点为豪润果蔬市场建筑物屋顶。 太阳能资源和气象条件 全年平均日照总时数小时,日照百分率为57%。最多为小时(1968年),最少为小时(1964年)。xxx区地处中纬度,太阳辐射能比较丰富。历年平均太阳总辐射量为千卡/平方厘米,5、6月份最多,为千卡/平方厘米,12月份最少,为千卡/平方厘米。 建设条件 经过图纸勘测和设计要求,豪润果蔬市场楼屋顶可用于分布式太阳能光伏发电建设,建筑屋顶周围地形无明显的高大障碍物,光照良

太阳能发电技术论文太阳能发电原理论文

太阳能发电技术论文太阳能发电原理论文 利用太阳能的热电偶正向串联发电技术研究 [摘要] 根据热电偶传感器的测温原理逆向思维,与光电传感器串联制成光伏阵列类似,将热电偶串联产生的热电势转换为电能。测量端利用太阳能加热,参考端靠水冷却,初步研究热电势与热电偶材料 的直径、长度、补偿导线之间的关系,由此制造出的绿色发电机无污染,成本低,其结果论证了本方法的实用性与可行性。 [关键词] E型热电偶热电势补偿导线绿色发电机 一、引言 目前,能源告急,如何用绿色能源生产电能对我国可持续发展具 有很重要的现实意义,太阳能电池利用光电传感器中产生的电动势, 将其串并联得到太阳能电池阵列发电,类似地,我们利用热电偶传感 器中产生的热电动势,并将热电偶串联得到发电组件,其测量端采用 太阳能集中加热,参考端自然冷却,将来做成一种新型绿色发电机,成本有望比太阳能电池更低。本论文从此观点出发利用试验对太阳能热偶发电技术进行初步研究,通过对试验数据结果分析总结出一些规律,这对我们进一步研究新能源开发与利用十分有利。 二、热电偶的测温原理与串联 1.热电偶的测温原理 热电偶的测温原理基于热电效应。将两种不同的导体A和B连成闭合回路,当两个接点处的温度不同时,回路中将产生热电动势,又称

塞贝克效应。本论文中逆向思维,不是用于测温而是利用产生的热电动势发电,具有创新性。 2.热电偶的串联 热电偶的基本定律有中间导体定律、参考电极定律、中间温度定律。在试验前,我们根据中间温度定律、参考分度表可以对产生的热电动势进行估算。根据中间导体定律可知,加设补偿导线既不会降低热电动势,又可以节约成本,这对于实际生产具有十分重要的意义。 热电偶可串联使用,如下图2所示。但只能是同一分度号的热电偶,且参考端应在同一温度下。当热电偶正向串联,可获得较高的热电动势,其总热电动势的输出等于各热电动势输出之和,如式3,这正符合我们利用热电偶串联达到发电的目的。 三、试验过程 1.试验器材的选用 目前,我国工业上采用的4种标准化热电偶有4种分别是:镍铬-考铜(E型)、镍铬-镍铝(K型)、铂铑30-铂铑6(B型)、铂铑10-铂(S 型)。其特性曲线如图3所示,由图可知,我们选用E型最合理,这种热电偶在同等的温度差条件下产生的热电动势最大。 本次试验所选用主要材料及仪器清单如下表1所示: 2.试验数据

太阳能光伏发电毕业设计论文

. .. . 目录 设计总说明 ................................................................................................................... I Introduction .............................................................................................................. III 1 绪论 . (1) 1.1 太阳能光伏发电的研究背景 (1) 1.2 太阳能光伏发电发展历程与现状 (2) 1.3本文主要研究容和任务 (2) 2 光伏系统简介及光伏发电效率分析 (5) 2.1 太阳能光伏系统简介 (5) 2.1.1 光伏系统的基本组成 (5) 2.1.2 光伏系统的分类 (6) 2.2光伏电池特性分析 (7) 2.2.1太阳能电池原理及分类 (9) 2.2.2太阳能电池输出特性 (11) 2.2.3太阳能电池工程用数学模型 (12) 2.3铅酸蓄电池 (13) 铅酸蓄电池充电控制方法 (14) 2.4 影响太阳能光伏发电效率的因素 (15) 2.5提高太阳能光伏发电效率需进一步解决的问题 (18) 3 最大功率点跟踪(MPPT)的研究 (19) 3.1 最大功率点跟踪的概念 (19) ..w..

. .. . 3.2 MPPT原理 (19) 3.3 光伏系统最大功率点跟踪控制方法研究 (20) 3.3.1 定电压跟踪法(Constant Voltage Tracking,CVT) (21) 3.3.2 扰动观察法(P&O,Perturbation and observation method) (22) 3.3.3 导纳增量法 (24) 3.3.4基于梯度变步长的导纳增量法 (26) 4 DC-DC变换器的设计 (27) ..w..

太阳能发电系统毕业设计

太阳能发电系统设计 1引言 从“蒸汽机”到“电动机”的一系列动力技术发明,人们逐渐认识到,能 源技术的革新带动人类社会日益进步,对社会发展起着巨大的推动作用。但至今所采用的化石燃料能源带给人类文明与进步的同时,却因能源需求消耗的大幅提高以及随之而来的环境污染,形成了巨大的能源缺口,同时给环境造成巨大灾难。目前,油气资源的供不应求已成为我国经济发展的瓶颈,电力供应不容乐观,天然气用量迅速增长…… 最新的资料表明太阳光的充分利用,是最清洁,环保,取之不尽的可再生能源。 太阳能的利用 我国太阳能资源丰富,陆地每年接受的太阳辐射能,相当于2.431012tce,2/3国土面积的太阳能总辐射量超过0.6MJ/m2。如果将太阳能源充分加以利用,不仅有可能节省大量常规能源,而且有可能在某些区域完全利用太阳能采暖。 目前,太阳能利用主要有两个途径,即光热和光伏。光伏是根据光生伏特效应原理,利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能。光伏发电在太阳能利用上是主流,前景好。 太阳能原理 太阳能电池发电的原理是基于半导体的光电效应,即一些半导体材料受到光照时,载流子数量会剧增,导电能力随之增强,这就是半导体的光敏特性。 在晶体中电子的数目总是与核电荷数相一致,所以P(N)型硅对外部来 说是电中性的。若将P(N)型硅放在阳光下照射,仅是被加热,外部看不出 变化。但内部通过光的能量,电子从化学键中被释放,由此产生电子-空 穴对,但在很短的时间内(在μS范围内)电子又被捕获,即电子和空穴 “复合”。 1 / 20

当 P 型和 N 型半导体结合在一起时,在两种半导体的交界面区域里 会形 成一个特殊的薄 层,界面的 P 型一侧 带负电,N 型一侧带正电 。这是由于 P 型半导体多空穴,N 型半导体多自由电子,出现了浓度差。N 区的电 子会扩 散到 P 区,P 区的空穴会扩散到 N 区,一旦扩散就形成了一 个由 N 指向 P 的 “内 电场”, 从而阻止扩散 进行。达到 平衡后,就形 成了这样一 个特殊的 薄层形成电势差,这就是 P -N 结。 至 今为 止,大多 数太阳能 电池厂家都是 通过扩散工艺, 在 P 型硅片 上形成 N 型区 ,在两个 区交界就 形成了一个 P -N 结(即 N+ /P )。太 阳能电池的基本结构就是一个大面积平面 P -N 结) 如果光线照射在太阳能电池上并且光在界面层被吸收,具有足够能量的 光子能够在 P 型硅和 N 型硅中将电子从共价键中激发,以 致产生 电子-空 穴对。界面层附近的电子和空穴在复合 晶片受光过程中,空穴(电子)往 P(N)区移 之 前,将 通过空 间电荷 的电 场作用 被 相互分离。电子 向带正 电的 N 区 和空 穴向带负电的 P 区运动。通过界 面层 晶片受光后,空穴(电子)从 P(N)区正(负)电极流出 产生 一个向外 的可测试的电 压。通过光 照在界面层 产生的电 子- 空穴对越 多, 电流越大 。界面层吸收 的光能越多 ,界面层即 电池面积 越大,在太 阳 能电池中形成的 电流也 越大。 此即为光生伏特效应。 光伏系统 光伏系统是利用太阳电池组件和其他辅助设 备将太阳能转换成电能的系统。一般分为独立系 统、并网系统和混合系统。 白天,在光照条件下,太阳电池组件产生一 定的电动势,通过组件的串并联形成太阳能电池方阵,使得方阵电压达到系统输 入电压的要求。再通过充放电控制器对蓄电池进行充电,将由光能转换而来的电 能贮存起来。晚上,蓄电池组为逆变器提供输入 电,通过逆变器的作用,将直流电转换成交流电, 2 / 20 的电荷分离,将在 P 区和 N 区之间

XX太阳能发电项目可行性分析报告

XXX太阳能发电项目可行性分析报告集团公司领导: XX集团全资子公司XX科技服务有限公司(以下简称XX科服)就集团产股的XX厂太阳能发电站项目进行了实地考察,经仔细论证后对该项目可行性分析如下: 一、项目概况 该项目是通过利用XXX厂房屋的屋顶空地,建设太阳能发电站,供其日常使用,降低排放的同时,获取相应的效益。 由XXX科服精确计算,根据XXX厂变压器容量(厂区内配1台500KVA的变压器)和厂区实际用电情况,在对其屋顶进行实地勘测后,设计可安装光伏电站发电组件面积,基本确定可建设装机量为275.6kwp(太阳能光伏电池的峰值总功率)的光伏电站。该电站共需安装260Wp太阳能电池组件1060块,20块组件一串,总共有53串组件;30kw光伏逆变器9台,设置1个并网点,380V 电压接入电网变压器的低压侧。

二、投资回报 投资: 太阳能发电站建设在XXX厂屋顶空地,不占用现有其他资源,一次性投资可以长期产生效益(最长可达25年); 该太阳能发电站项目设计总装机容量大约为275.6KWp(预计有±10%的调整,投资估值未计算在内),需要投资(预估):¥2,067,000元人民币; 回报: 该发电站建成后预计发电量为下表: 水平日照. Kwh/m2.day 倾斜日照 Kwh/m2.day 日平均发电量. Kwh 月平均发电量 Kwh 一月 2.19 2.98657.0320367.94二月 2.70 3.31729.7920434.09三月 3.15 3.40749.6323238.59

四月 3.92 3.97875.31 26259.17 五月 4.59 4.32 952.47 29526.68六月 4.40 4.00881.9226457.60 七月 4.84 4.44978.9330346.87 八月 4.69 4.631020.8231645.49 九月 3.76 4.02886.3326589.89 十月 3.21 3.85848.8526314.29 十一月 2.52 3.40749.6322488.96 十二月 2.17 3.12687.9021324.83 平均 3.52 3.79834.8825416.20首年发电量304994.39 ** 该栏数据表示一年内平均每月电量。(1、考虑到每月不同的日照强度及温度影响;2、日照量数据来源:NASA) 2036820434 23239 26259 29527 26458 30347 31645 2659026314 22489 21325 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月K W H 系统预计首年各月发电量 XXX今年以来用电量达31万kwh,日均用电量在2000kwh以上,因此该太阳能发电站每天所发的电在工作日都可以完全被自身消纳。且大量工作时间(5小时)是在白天高峰电价阶段,其电价甚高,也是太阳能发电站的发电高峰时段,此时的电价高达

浅谈太阳能发电技术 吴丽丽

浅谈太阳能发电技术吴丽丽 发表时间:2019-12-12T10:10:01.630Z 来源:《基层建设》2019年第25期作者:吴丽丽 [导读] 摘要:在能源资源中,煤炭、石油、天然气等非可再生能源,既能做原料,又能做燃料,资源相当紧缺。 山东电力工程咨询院有限公司 摘要:在能源资源中,煤炭、石油、天然气等非可再生能源,既能做原料,又能做燃料,资源相当紧缺。因此,如何优化资源配置,提高能源的有效利用率,对人类的生存繁衍、对国家的经济发展都具有十分重要的意义。 关键词:新能源;太阳能发电;技术 1新能源的种类 新能源一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源,包括太阳能、生物质能、风能、地热能、波浪能、氢能、二氧化碳能、洋流能和潮汐能等。而已经广泛利用的煤炭、石油、天然气、水能、核裂变能等能源,称为常规能源。常规能源在世界一次能源消费结构中约占总和的93%。 新能源要同时符合两个条件:一是蕴藏丰富不会枯竭;二是安全、干净,不会威胁人类和破坏环境。目前找到的新能源主要有两种,一是太阳能,二是燃料电池。 2太阳能发电概述 现在我们面临两个压力:一是化石能源短缺,二是环境污染与气候的变化,这都要求我们发展替代能源。 2.1太阳能光发电 光伏发电系统主要由太阳能电池、蓄电池、控制器和逆变器组成,其中太阳能电池是光伏发电系统的关键部分,约占总成本的50%。太阳能电池的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本。太阳能电池主要分为晶体硅电池和薄膜电池两类,前者包括单晶硅电池、多晶硅电池两种,后者主要包括非晶体硅太阳能电池、铜铟镓硒太阳能电池和碲化镉太阳能电池。 2.2太阳能热发电 通过水或其他工质和装置将太阳辐射能转换为电能的发电方式,称为太阳能热发电。先将太阳能转化为热能,再将热能转化成电能,它有两种转化方式:一种是将太阳热能直接转化成电能,如半导体或金属材料的温差发电,真空器件中的热电子和热电离子发电,碱金属热电转换,以及磁流体发电等;另一种方式是将太阳热能通过热机(如汽轮机)带动发电机发电,与常规热力发电类似,只不过是其热能不是来自燃料,而是来自太阳能。太阳能热发电有多种类型,主要有以下五种:塔式系统、槽式系统、盘式系统、太阳池和太阳能塔热气流发电。前三种是聚光型太阳能热发电系统,后两种是非聚光型。在国际上,光热发电被看作重要的技术途径,并将之视为未来的主力能源。按欧洲能源中心的预测,在2050年,光热发电在能源构成中占20%~30%的比例,而到2100年,这一比例会达到60%~70%。 一般来说,太阳能光热发电形式有槽式、塔式、碟式(盘式)、菲涅尔式四种系统。 与光伏发电相比,光热发电能够将太阳的热量保存在工质中进行存储,在阴天和晚上释放出来,以实现连续发电,一年将有超过5000小时的满发运行时间,可以在电网中作为一个基础电源来承担调节作用,可以说光热发电的前景比光伏发电更好。 2.2.1槽式光热发电 槽式太阳能热发电系统全称为槽式抛物面反射镜太阳能热发电系统,是将多个槽型抛物面聚光集热器经过串并联的排列,加热工质,产生过热蒸汽,驱动汽轮机发电机组发电。 要提高槽式太阳能热发电系统的效率与正常运行,涉及到两个方面的控制问题,一个是自动跟踪装置,要求槽式聚光器时刻对准太阳,以保证从源头上最大限度的吸收太阳能,据统计跟踪比非跟踪所获得的能量要高出37.7%。另外一个是要控制传热液体回路的温度与压力,满足汽轮机的要求实现系统的正常发电。 槽型抛物面镜集热器是一种线聚焦集热器,其聚光倍率比塔式系统低得多,吸收器的散热面积也较大,因而集热器所能达到的介质工作温度一般不超过400℃,属于中温系统。这种系统容量可大可小,不像塔式系统只能是大容量才有较好的经济效益;其集热器等装置都布置于地面上,安装和维护比较方便;特别是各种聚光集热器可以同步跟踪,使控制成本大为降低。主要缺点是能量集中过程依赖于管道和泵,致使输热管路比塔式系统复杂,输热损失和阻力损失也较大。 槽式太阳能热发电的优点是: 系统结构简单,技术成熟,商业化运营经验丰富,是当前光热发电的主流路线。目前世界上太阳能发电的80%是槽式太阳能光热发电系统。 2.2.2塔式光热发电 太阳能塔式发电应用的是塔式系统。塔式系统又称集中式系统。它是在很大面积的场地上装有许多台大型太阳能反射镜,通常称为定日镜,每台定日镜都配有跟踪机构,准确地将太阳光反射集中到一个高塔顶部的接受器上。接受器上的聚光倍率可超过1000倍,集热器所能达到的介质工作温度在500~600℃。在这里把吸收的太阳光能转化成热能,再将热能传给工质,经过蓄热环节,再输入热动力机,膨胀做工,带动发电机,最后以电能的形式输出。塔式光热发电系统主要由聚光子系统、集热子系统、蓄热子系统、发电子系统等部分组成。 目前,国内外采用的定日镜大多是镜表面具有微小弧度的平凹面镜。和其他两种不同的是,塔式系统可通过熔盐储热,具有聚光比高、工作温度高、热传递路程短、热损耗少、系统综合效率高等特点,可实现高精度、大容量、连续发电,适合大规模并网发电。塔式在大规模发电中最具有发展潜力,但是前期单位投资过大。 2.2.3碟式光热发电 碟式系统为点聚焦,于焦点处的太阳能接收器收集高温热能,加热工质,驱动发电机组,或在焦点处直接放置太阳能斯特林发电装置。这种系统具有寿命长、效率高(接收器内的传热工质能被加热到750℃左右)、灵活性强等特点,可以独立运行,非常适合作为边远地区的小型电源使用。 一般碟式太阳能热发电功率为10.25kW,聚光镜直径为5.10米。 碟式的热效率最高,结构紧凑、安装方便,非常适合分布式小规模能源系统,但斯特林热机关键技术难度大,目前仍处于试验示范阶段。

太阳能发电原理及应用论文

太阳能发电原理及应用 指导老师: 关键词:半导体,蓄电池,光伏充电控制器 摘要:本文介绍了由本人所构想的一种新型干电池,由目前比较成熟的太阳能发电系统所得到灵感经过一定的理论分析和创造所发明的一种新型干电池。主要由太阳能半导体,蓄电池,光伏充电控制器构成。太阳能半导体产生“光生电流”,“光生电流”储存在蓄电池内,需要时通过电路释放出来,而光伏充电控制器则连接在半导体与蓄电池之间可以控制太阳能电池的输出电压, 可以保护电池不被过充, 同时, 也晚上太阳能电池不发电时, 防止蓄电池的电倒流。 正文 引言 我国是电池生产和消费大国,去年电池的产量和消费高达140亿只,占世界总量的1/3。平均每人每年3.5枚。但我国目前的废旧电池的回收情况却令人非常担忧。据有关部门统计,北京市每年消耗2亿只电池,共计6000吨,1999年回收了60吨,回收率仅为1%,2005年的回收率也只有5%,回收量实在是微乎其微。上海市每年小号电池约4.5亿节,但每年回收量约50吨,不足每年耗量的1%,最近,来自上海市环保部门的一份报告显示,含铅最多的铅蓄电池回收率也比较低,150万只报废电瓶四处抛散。所以我就想到了太阳能干电池,太阳能干电池所耗太阳能无限可再生和零排放能源,对当地环境没有影响,可重复使用对于偏于地区手电筒照明,个类儿童玩具,各类家用遥控器。 一方案设计 发电原理:硅原子的外层电子壳层中有4个电子。在太阳辐照时,会摆脱原子核的束缚而成为自由电子,并同时在原来位置留出一个空穴。电子带负电;空穴带正电。在纯净的硅晶体中,自由电子和空穴的数目是相等的。如果在硅晶体中搀入能够俘获电子的3价杂质,如:硼,鋁,镓或铟等,就成了空穴型半导体,简称p型半导体。如果在硅晶体中搀入能够释放电子的磷,砷,或锑等5价杂质,就成了电子型半导体,简称n型半导体。 p-n结内建电场:

试分析我国光伏发电的现状和未来前景

试分析我国光伏发电的现状和未来前景 摘要:当今时代,人们的日常生产生活离不开电力的支持。而电力的来源目前 大多是依靠煤炭等资源进行火力发电,随着人们思想认识的层次逐渐升高,人们 开始认为通过这些不可再生能源进行发电已不是长久之计,不仅会消耗大量的地 球资源,也会产生巨大的环境破坏效果,所以运用太阳能等新型清洁资源就成为 了未来电力发展的主要依靠手段。目前的太阳能光伏发电站正在不断地发展壮大,光伏并网发电必定在未来的电力发展中占据主导位置。本文主要针对太阳能如何 进行光伏发电进行了说明,并且讨论了现阶段我国以及世界的光伏电站工作状态,最后根据光伏发电站的发展趋势对未来进行了展望。希望太阳能光伏发电系统将 为世界带来更大的福祉。 关键词:电力;太阳能;光伏发电; 相对来说,太阳是一个热量大、寿命长,对于地球有着重要影响的星体。光 伏电站正是利用了太阳传递到地球的光辐射而收集太阳能,进而转变为电能,主 要优点包括资源储量庞大、资源易获取、污染小、施工简单、光伏发电系统比较 稳定等。作为一种可再生的清洁能源,太阳能发电将会随着科学技术的发展变得 越来越普及,可以缓解巨大的能源短缺问题,改变社会的能源结构,为整个人类 社会甚至自然环境带来更加积极地变化,实现社会的可持续发展。 1太阳能光伏电站的工作方式 光伏发电是通过各种元器件的相互作用而形成的能量转化系统。其中太阳能 光伏发电主要的工作元件就是太阳能电池板,通过接收辐射到地球表面的太阳光,经过太阳能电池板半导体界面的光生伏特效应进而把太阳能转化为电能。通常情 况下,只要可以接收到太阳的光辐射就可以源源不断地产生电压和电流。此外, 相对于一些传统的发电方式,光伏电站不需要机械传动部件,可以直接实现太阳 能到电能的转换,并且太阳能电池更加便于安装和运输,为光伏电站的建立提供 了很强的灵活性。只要光伏电站的施工符合科学标准,也可以延长蓄电池和晶体 硅太阳能的使用寿命,为整个光伏电站的长久稳定提供了必要条件。 1.1太阳能光伏发电站基本组成部分 光伏电站的发电系统一般是由几个部分元器件组成的,其中主要包括: ①太阳能电池方阵:太阳能电池是光伏发电系统基本构成单位,通过收集太 阳光辐射在太阳能电池的两端分别产生异号电荷,从而产生电动势,获得电压, 实现了太阳能到电能的转化。通过太阳能电池的群组方阵可以产生足够量的电能,进而传递到蓄电池部分储存电能,以供发电站完成日常工作。 ②蓄电池组:蓄电池组存在的目的在于储存太阳能电池产生的电能,通常情 况下,蓄电池组要在光伏发电站需要的情况下随时供给电能。 ③太阳能控制设备:作为光伏电站发电系统的核心控制枢纽,需要对蓄电池 接收太阳能电池组的充电以及蓄电池对于逆变器的供电进行实时监控。 ④逆变器:主要是将太阳能电池转化的直流电再次转变为人们生产生活可用 的交流电。 1.2当前太阳能光伏发电不同的供电方式 随着太阳能光伏发电系统的进步,现今阶段大致可以将其分为独立光伏系统 和并网光伏系统。 通常情况下,对于独立光伏系统来说,应用在不能进行并网光伏发电的区域

浅析太阳能光伏发电现状及发展趋势

浅析太阳能光伏发电现状及发展趋势 摘要:随着社会的发展,人类对电能的消耗越来越大,这就导致煤炭等传统能源的大量消耗,为此,研究新能源发电对解决全球能源危机有着巨大意义。太阳能光伏发电作为新能源发电领域较为成熟的一项技术,受到了越来越多专家学者的关注。本文从实际出发,对太阳能发电的现状进行详细描述,同时对其发展趋势及未来研究方向给出相关建议。 关键词:光伏发电;现状;发展趋势 引言 当今社会,全球经济快速发展,高速增长的经济背后隐藏的是巨大的能源消耗,电能作为目前人类生活最重要的二次能源,对社会的发展起着重要的推动作用。现如今,电能的产生大部分是靠常规的火力发电,作为常规发电的燃料来源煤炭,在人类的日益开采下,储量日渐下降,倘若人类不能及时研究出新型可替代的发电方式,将会造成严重的灾难。目前,全球各个国家都在大力进行新能源发电的相关研究,以期降低对传统火力发电的依赖。目前新能源发电领域较为成熟的技术包括风力发电,光伏发电等,本文针对光伏发电的研究现状进行相关研究,同时结合实际情况,对光伏发电的发展趋势及其发展措施提出一些建议,希望能为太阳能光伏发电的技术发展提供帮助。 1.太阳能光伏发电现状探讨 从太阳能光伏发电技术被发现,在国外就受到了大量的关注研究,太阳能光伏发电产业是上个世纪80年代起增长最快的产业,也是高新技术产业中一项前景广阔的产业之一。各种各样的光伏电池均朝向实用化和商品化发展,如单晶硅电池、非晶硅电池、多晶硅电池、带状硅电池、薄膜电池以及聚光电池等。目前,美国、日本和欧盟是世界上光伏发电系统应用最为广泛的地区,其发电总量大约为全世界的 4/5。据有关专家预测,高效率、低成本、高寿命将会是世界光伏发电系统的发展趋势,预测到 2100 年光伏发电系统的全部发电量大约占 60%。 我国的太阳能光伏发电系统起步和发展,都相对较晚,从上世纪90年代开始,由于社会社会经济的快速发展,我国对电能需求逐渐增加,并且此时我国的生产力不断提升,生产成本逐渐降低,使得我国的光伏发电系统得到了巨大的发展。截至2015年底,我国光伏发电累计装机容量4318万千瓦,成为全球光伏发电装机容量最大的国家;我国风电累计并网装机容量达到1.29亿千瓦,其中2015年新增风电装机容量3297万千瓦,新增装机容量和累计装机容量均列世界首位。2016年2月,国家能源局就《可再生能源“十三五”发展规划(征求意见稿)》发表征求意见,提出2020年我国风电、光伏发电装机容量将分别达到2亿千瓦和1亿千瓦;2030年我国风电、光伏发电装机容量将分别达到4亿千瓦,到2050年全国清洁能源占一次能源比重达到80%以上。 2.太阳能光伏发电目前存在的问题 虽然太阳能光伏发电产业充满活力,但是仍然存在许多问题,这其中最为突出的两点就是发电成本较高和光伏发电的相关产业链有待进一步发展和完善。 (1)太阳能光伏发电成本较高 目前采用太阳能光伏发电的成本,是风力发电的6到8倍左右,是常规火力发电的十倍左右,造成这种现象的原因是太阳能光伏发电系统的组件成本较高。目前,我国太阳能发电所产生的电能主要通过,政府财政补贴来实现并网售电。但是,政府的财政补贴并不是长久之计,随着技术的不断发展,光伏发电的成本也将会大幅度的降低。 (2)光伏发电系统的产业链有待于进一步的完善和发展。 对光伏产业来说,核心技术不是很高,入门的门槛也相对较低,但是,很少有企业能够从,光伏发电的电池板,到逆变器,到配电箱等一系列配套形成完全的产业链,这样对于大部分的企业来说不利于参与激烈的市场竞争,特别是对于我国的一些中小型企业,形成自己的完整产业链已经是迫在眉睫的任务。 3.太阳能光伏发电的发展趋势

太阳能光伏发电项目可行性报告

×××新厂房 4MWp太阳能光电建筑应用一体化 示范工程项目申请报告 一、工程概况 项目名称:新厂房4MWp太阳能光电建筑应用一体化示范工程项目 项目单位:××× 地理位置:本项目实施地××市××县工业园区。 ××县位于××省东南部,大运河西岸,界于东经×°×′~×°×', 北纬×°×′-×°×′之间。全县辖×镇×乡,××个行政村,总面积× ×平方公里,全县呈簸萁形,由西南向东北逐渐倾斜坦,最高点海拔××米,最低点××米。项目区地理位置见图2.1:××县地理位置图。 图2.1 ××县地理位置 ××市××县地处中纬度欧亚大陆东缘,属于暖温带大陆性季风气候。太阳辐射的季节性变化显著,地面的高低气压活动频繁,四季分明,光照充足,年平均气温12.5 ℃ ,年平均降水量554毫米。寒暑悬殊,雨量集中,干湿期明显,夏冬季长,春秋季短。衡水市属于太阳能辐射三类地区,太阳能辐射量在5020~5860MJ/cm2.a,年总日照时数为2200~3000h,属太阳能资源较丰富地区。××县工业园区正处于我国日照资源丰富的地区,本地区太阳能资源见图2.2:中国太阳能资源分布图;日照情况见表2.1:××县日照峰值及日

照时数各月情况表。 图2.2 中国太阳能资源分布图

表2.1 ××县日照峰值及日照时数各月情况表 月份空气温度相对湿度日平均峰值日照时数 (水平面) 风速 °C % kWh/m2/d 米/秒 1月-5.1 39.5% 2.81 2.8 2月-1.4 40.3% 3.71 2.9 3月 5.5 38.2% 4.75 3.2 4月14.9 33.7% 5.78 3.5 5月21.2 38.1% 6.26 3.0 6月24.7 52.8% 5.76 2.6 7月25.5 69.0% 5.12 2.0 8月24.5 69.1% 4.76 1.7 9月21.1 53.3% 4.43 2.0 10月14.3 43.4% 3.72 2.2 11月 4.6 43.8% 2.82 2.7 12月-2.4 41.9% 2.47 2.7 平均12.3 46.9% 4.37 2.6 建设规模:利用××有限公司新建厂房的楼顶。采取太阳能电池板与楼顶表面、相结合的形式,建设4MWp太阳能光电建筑,太阳电池组件方阵由21052块190Wp组件组成,总面积约61348平方米。电站主要满足厂房内所以生产设备、办公区域、厂区内照明等电器设备用电,并与电网相连结,采用用户侧并网方式,太阳能供电不足时有电网补充,与电网形成互补,缓解高峰用电压力,具有调峰作用。(总平面图见图一:××厂区规划图) 投资估算:该项目总投资11801.50万元。企业自筹资金5901.05余万

太阳能电池论文

太阳能电池论文——浅谈太阳能发电 收藏此信息打印该信息添加:不详来源:未知 太阳能电池论文——浅谈太阳能发电 一、太阳能发电背景 能源是现代社会存在和发展的基石。随着全球经济社会的不断发展,能源消费也相应的持续增长。随着时间的推移,化石能源的稀缺性越来越明显。在化石能源供应日趋紧张的背景下,大规模的开发和利用可再生能源已成为未来各国能源战略中的重要组成部分。太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源,具有充分的清洁性、绝对的安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和免维护性、资源的充足性及潜在的经济性等优点,在长期的能源战略中具有重要地位。 众所周知,太阳能是一种可持续利用的清洁能源,当前世界面临人口、资源、环境的挑战,在寻求人类社会可持续发展的进程中,太阳能利用日益为世界各国所重视,太阳能作为一种高效、无污染的可再生资源,目前已逐渐被各行各业所利用。这对缓解我国能源紧张状况,减少环境污染,同时提高人们的生活水平,具有非常重要的意义。地球以173×105瓦的功率接收来自太阳的辐射能,全球每年得到的太阳能相当于68万亿吨石油,其开发和利用有着极大的潜力。 在人类总耗能中,建筑耗能占30%以上,在建筑用能中,空调、供暖与家用热水所消耗的能量约占家庭全部耗能量的25%一35%。基于这种情况,利用太阳能供暖和热水将是必然的趋势。 二、太阳能发电技术简介 太阳能一般是指太阳能的辐射能量,在现代一般用作发电。自地球形成生物就主要以太阳提供的热和光生存,而自古人类也懂得以阳光晒干物件,并作为保存食物的方法,如制盐和晒

咸鱼等。但在化石燃料减少下,才有意把太阳能进一步发展。太阳能的利用有被动式利用(光热转换)和光电转换两种方式。太阳能发电一种新兴的可再生能源。广义上的太阳能是地球上许多能量的来源,如风能,化学能,水的势能等等。 目前太阳能发电有两种发电方法:一种是将太阳能转化为热能,然后按常规方式发电,称为太阳能热发电;另一种是利用光电器件利用光生伏达原理将太阳能直接转化为电能,称为太阳能光伏发电。 太阳能热发电技术是指利用大规模阵列抛物或碟形镜面收集太阳热能,通过换热装置提供蒸汽,结合传统汽轮发电机的工艺,从而达到发电的目的。采用太阳能热发电技术,避免了昂贵的硅晶光电转换工艺,可以大大降低太阳能发电的成本。而且,这种形式的太阳能利用还有一个其他形式的太阳能转换所无法比拟的优势,即太阳能所烧热的水可以储存在巨大的容器中,在太阳落山后几个小时仍然能够带动汽轮发电 一般来说,太阳能热发电形式有槽式,塔式,碟式三种系统。三种系统目前只有槽式线聚焦系统实现了商业化,其他两种处在示范阶段,有实现商业化的可能和前景。 太阳能光伏发电是利用太阳能光伏电池的光生伏达原理吧太阳能直接转化为电能的发电形式。 太阳能光伏发电系统一般由太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池组、直流-交流逆变器和交流配电设备等组成,如图1所示。太阳能电池板是太阳能光伏发电系统中的核心部分,其利用半导体的光伏效应把光能直接转化为电能,送往蓄电池中存储起来。如果太阳能发电系统与交流电网并联运行(光伏并网发电)则太阳能光伏发电系统可以省去蓄电池的部分,太阳能控制器和直流-交流逆变器合二为一,发电系统的投资最省,成本下降,同时还可以减少蓄电池对环境造成的影响。所以太阳能并网发电系统分是今后光伏发电的主要形式。

太阳能光伏发电的现状与前景

太阳能光伏发电的现状与前景.txt心脏是一座有两间卧室的房子,一间住着痛苦,一间住着快乐。人不能笑得太响,否则会吵醒隔壁的痛苦。本文由haitaohuahua贡献 doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。 太阳能光伏发电研究现状与发展前景探讨 可再生能源,包括太阳能、风能、生物质能、水能、地热能、海洋能等,是取之不尽、用之不竭、清洁环保、免费使用的能源,也是世界上最终可依赖的初级 [1] 能源。太阳能是一种清洁的可再生能源。太阳能开发利用的巨大潜力推动着太阳能光伏发电技术不断向前发展。 1893 年,法国科学家贝克勒尔发现“光生伏打效应” , 即“光伏效应”。1930 年,朗格首次提出用“光伏效应”制造“太阳能电池”,使太阳能变成电能。1954 年,恰宾和皮尔松在美国贝尔实验室首次制成了实用的单晶太阳能电池。同年,韦克尔首次发现了砷化镓有光伏效应,并在玻璃上沉积硫化镉薄膜,制成了第 1 块薄膜太阳能电池。随着世界经济的不断发展,全球能源短缺、环境污染等问题日益严重,可再生能源的应用受到了各国的普遍关注。太阳能光伏发电作为可再生能源利用的重要组成部分,得到了众多国家政府的大力扶持。20 世纪 70 年代以来,美国、德国、日本等国政府陆续出台相关政策,加大太阳能光伏发电产业的发展力度,使得世界光伏发电产业高速发展。 1997—2007 年,太阳能电池的产量由 125.8MW(该功率为峰值功率,下同)增加到 4 000. 05MW,年平均增长率高达 41.3%。根据欧盟联合研究中心的预测,到 2030 年太阳能光伏发电在世界总电力供应中将达到 10%以上, 到 2040 年这一比例将达到 20%以上,在不远的未来将成为世界能源供应的主体。 [2] 1 太阳能光伏产业的发展现状 在技术进步和相关鼓励政策的双重推动下,太阳能光伏产业自 20 世纪 90 年代后期进入了快速发展时期。截止 2007 年底,世界累计生产了 12. 64GW 太阳能 [3] 电池,由此推断,光伏发电的实际总装机应该接近 12GW 。欧洲光伏市场是世界最大的光伏市场,而且在持续增长。其中,德国光伏市场份额全球最大, 2006 年占 51. 0%, 2007 年占 46. 99%。亚洲光伏市场近几年有所萎缩(主要由于亚洲拥有最大光伏市场的日本结束了光伏补贴政策,导致市场发展滞后),我国光伏市场份额更小。2006 年、2007 年亚洲太阳能电池产量约占世界电池产量的 65%。由此可见,亚洲是太阳能电池的主要生产和输出地区。亚洲的太阳电池生产主要集中在中国大陆、中国台湾和日本。2007 年中国大陆太阳能电池产量达到 1 088MW,占全世界太阳能电池产量的 27. 2%。从产量看,我国已经成为太阳能电池的第一生产国。 2 太阳能光伏发电的原理 光伏发电的基本原理如图 l 所示。半导体材料组成的 PN 结两侧因多数载流子(N 区中的电子和 P 区中的空穴)向对方的扩散而形成宽度很窄的空间电荷区 w, 建立自建电场 Ei。它对两边多数载流子是势垒,阻挡其继续向对方扩散,但它对两边的少数载流子(N 区中的空穴和 P 区中的电子)却有牵引作用,能把它们迅速拉到对方区域。稳定平衡时,少数载流子极少,难以构成电流和输出电能。但是, 当太阳光照射到 PN 结时,如图 l(a)、(b)所示,以光子的形式与组成 PN 结的原子价电子碰撞,产生大量处于非平衡状态的电子-空穴对,其中的光生非平衡少数载流子在内建电场Ei 的作用下,将 P 区中的非平衡电子驱向 N 区,N 区中的非平衡空穴驱向 P 区,从而使得N 区有过剩的电子,P 区有过剩的空穴。这样在 PN 结附近就形成与内建电场方向相反的光生电场 Eph。光生电场除一部分抵消内建电场外,还使 P 型层带正电,N 型层带负电,在 N 区和 P 区之间的薄层产生光生电动势。当接通外部电路时,就会产生电流,输出电能。当把众多这样小的太阳能光伏电池单元通过串并联的方式组合在一起构成光伏阵列,就会在太阳能作用下输出足够 [4] 大的电能。 3 太阳能光伏发电的几个关键问题

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