太阳能光伏发电系统研究
太阳能光伏发电系统及应用前景分析
1.太阳能取之不尽随着全球经济的快速发展、人类的进步,人们对能源提出了越来越高的要求,开发新的能源已经成为当前人类面临的迫切课题。
因为火电需要燃烧煤、石油等化石燃料,一方面化石燃料蕴藏量有限,正面临着枯竭的危险。
另一方面燃烧燃料将排出CO2和硫的氧化物,会导致温室效应和酸雨,恶化地球环境。
水电要淹没大量土地,有可能导致生态环境破坏,而且大型水库一旦溃崩,后果将不堪设想。
另外,一些国家的水力资源也是有限的,而且还要受季节的影响。
核电在正常情况下固然是干净的,但万一发生核泄漏,后果同样是 可怕的。
上述问题都迫使人们去寻找新的能源。
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。
目前找到的新能源有:太阳能、风能、燃料电池。
照射在地球上的太阳,能量非常巨大,太阳能照射在地球上大约40分钟,便足以供全球人类一年能量的消费。
可以说,太阳能是真正取之不尽、用之不竭的能源。
而且太阳能发电绝对干净,不产生公害。
所以太阳能发电是应用广泛、前景光明的理想能源。
2.太阳能发电的原理太阳能发电是利用太阳能和半导体材料的电子学特性实现发电的。
2.1 太阳能发电的原理(光伏发电)光电效应太阳能电池的工作原理:太阳光照在半导体p-n结上,形成新的空穴电子对,在p-n结电场的作用下,空穴由n区流向p区,电子由p区流向n区,接通电路后就形成电流。
2.2 太阳能发电方式太阳能发电有两种方式:一种是光—热—电转换方式,另一种是光—电直接转换方式。
2.2.1 光—热—电转换方式通过利用太阳辐射产生的热能发电,一般是由太阳能集热器将所吸收的热能转换成工质的蒸汽,再驱动汽轮机发电。
前一个过程是光—热转换过程;后一个过程是热—电转换过程,与普通的火力发电一样。
太阳能热发电的缺点是效率很低而成本很高,估计它的投资至少要比普通火电站贵5~10倍。
一座1 000 MW的太阳能热电站需要投资20亿~25亿美元,平均1kW的投资为2 000~2 500美元。
太阳能光伏—温差混合发电系统的研究
太阳能光伏-温差混合发电系统是一种结合了太阳能光伏发电和温差发电的复合系统。
该系统主要包含太阳能光伏电池、温差发电器、水冷却系统以及双输入Boost升压变换器等部分。
太阳能光伏电池是利用太阳光照射在半导体材料上,激发出电子和空穴对,产生电流,实现光电转换。
光伏电池输出的电能与光照强度和照射时间成正比。
温差发电器则是利用热电效应原理,将热能转化为电能。
温差发电器的两端存在温度差,一端为热端,另一端为冷端。
在热端和冷端之间存在电势差,当有电流流过时,就会产生电能。
水冷却系统则是用于降低光伏电池的温度,以维持其正常工作温度,提高其光电转换效率。
双输入Boost升压变换器则是一种电力电子转换器,用于将光伏电池和温差发电器输出的电能进行升压变换,以适应负载的需求。
太阳能光伏-温差混合发电系统的经济性分析表明,该系统具有较高的能源利用效率和较低的运行成本,具有很大的市场潜力。
同时,该系统的应用范围广泛,可以用于家庭、工业、农业等领域。
总的来说,太阳能光伏-温差混合发电系统是一种高效、环保、可持续的能源利用方式,对于解决能源危机和环境污染问题具有重要意义。
太阳能光伏系统发电效率的研究与提高
太阳能光伏系统发电效率的研究与提高随着全球能源危机的威胁和对环境保护的迫切需求,太阳能作为清洁、可再生的能源正逐渐成为主流。
然而,太阳能光伏系统的发电效率一直是一个关键问题。
在这篇文章中,我们将探讨太阳能光伏系统发电效率的研究与提高。
首先,我们来了解一下太阳能光伏系统的工作原理。
太阳能光伏系统使用光伏效应将太阳能转化成电能。
光伏效应是指光子撞击光伏电池表面时,电子会获得足够的能量跃迁到导带中,产生电流。
发电效率即光伏电池所转换的太阳能与接收到的太阳能之间的比率。
提高太阳能光伏系统的发电效率意味着更多的太阳能被转化成电能,从而提高能源利用效率和减少对传统能源的依赖。
然而,太阳能光伏系统的发电效率受到多种因素的影响。
首先是光伏电池的材料选择。
目前市面上常见的光伏电池材料有单晶硅、多晶硅、非晶硅等。
单晶硅具有高转换效率和较长的使用寿命,但制造成本较高。
多晶硅则制造成本较低,但转换效率相对较低。
非晶硅的制造成本较低,且能适应较低光照强度,但转换效率也相对较低。
因此,选择合适的光伏电池材料对提高发电效率非常重要。
其次是光伏电池的结构和设计。
光伏电池的结构包括正极、负极和PN结等。
通过优化光伏电池的结构和设计,可以增加光子吸收和电子传输效率,提高发电效率。
例如,在光伏电池背面添加反射层,可以增加光的路径长度,增强光子在光伏电池内的吸收。
此外,通过调整光伏电池的PN结的厚度和材料,还可以提高电子的传输效率,减少电子在电池内的损失。
同时,太阳能光伏系统的朝向和倾角也会影响发电效率。
太阳能系统的朝向应与太阳直射方向垂直,这样可以最大程度地接收到太阳直射光。
太阳能光伏面板的倾角则应根据当地的纬度和季节来确定,以最大程度地保持光伏面板与太阳垂直,从而提高太阳能的接收效率。
此外,环境因素也会对太阳能光伏系统的发电效率产生影响。
例如,周围环境的温度、湿度和空气污染程度都会影响光伏电池的工作效率。
在高温环境下,光伏电池的发电效率会下降。
太阳能光伏发电系统
太阳能光伏发电系统I. 研究背景和目的- 太阳能光伏发电系统的定义和作用- 研究的目的和意义II. 太阳能光伏发电系统的原理- 光伏发电原理- 光伏元件的组成和特点- 太阳能光伏发电系统的结构和分类III. 太阳能光伏发电系统的组成和配置- 光伏电池板- 逆变器和电池组件- 控制器和监测系统- 网络接入和储能系统IV. 太阳能光伏发电系统的应用和发展趋势- 太阳能光伏发电系统在不同场景的应用- 太阳能光伏发电系统的发展历程和趋势- 太阳能光伏发电系统的优势和挑战V. 太阳能光伏发电系统的经济效益和环保特点- 太阳能光伏发电系统的成本和投资回收期- 太阳能光伏发电系统的环保特点- 太阳能光伏发电系统对经济和社会的贡献VI. 结论和建议- 总结太阳能光伏发电系统的优势和应用前景- 提出对太阳能光伏发电系统的未来发展建议第一章:研究背景和目的随着全球对于环保的需求和对能源消耗的担忧,太阳能光伏发电系统的应用逐渐升温。
太阳能光伏发电系统利用太阳能将沐浴在日光下的电池板转化为电能,再通过逆变器将其转换为交流电,从而实现为家庭、企业以及公共事业提供电力的作用。
因此,深入了解太阳能光伏发电系统的结构、工作原理、优势和发展趋势成为极为必要的事情。
本章将介绍太阳能光伏发电系统的定义和作用,以及本文研究的目的和意义。
1.1 太阳能光伏发电系统的定义和作用太阳能光伏发电系统是一种基于光伏效应的发电技术。
它通过太阳能将电池板转化为电能,再通过逆变器将其转换为交流电,从而为人们提供电力。
与传统的发电方式相比,太阳能光伏发电系统具有环保、无噪音、无排放、可再生等优点,因而备受人们的青睐。
太阳能光伏发电系统主要采用硅材料制成的光伏电池板,因其高效率和稳定性较高,被广泛应用于家庭、企业和公共事业等领域。
1.2 研究目的和意义太阳能光伏发电系统因其环保、无噪音、无排放、可再生等特点,备受各地政府和标准化机构的青睐,逐渐成为了乃至未来的主要电力来源之一。
太阳能光伏发电系统的研究报告
太阳能光伏发电系统的研究报告太阳能光伏发电系统的研究报告太阳能光伏发电是一项可持续发展的绿色能源,其使用价值不断得到认可,并且在全球范围内得到了广泛的应用。
本报告旨在介绍太阳能光伏发电系统的组成、原理、优点和应用,并探讨其未来的发展方向。
一、太阳能光伏发电系统的组成太阳能光伏发电系统由太阳能电池板、组串控制器、逆变器、蓄电池组和负载设备组成。
其中,太阳能电池板是发电系统的核心,负责捕获太阳能并将其转换成电能。
组串控制器可以调节太阳能电池板的输出电压和电流,确保其与逆变器稳定匹配。
逆变器能将直流电能转换成交流电能,并提供适宜的电压和频率。
蓄电池组用于存储电能,以便在夜晚或阴天时提供电源。
负载设备可以是家庭、企业或工业用电设备,以满足各种需求。
二、太阳能光伏发电系统的原理太阳能光伏发电是利用光子进入半导体材料的光伏效应产生电能的过程。
当太阳光射入太阳能电池板时,光子将被吸收并导致电子与电子空穴的产生。
电子会在半导体材料中流动并形成电流,而电子空穴则被留下。
太阳能电池板通常由硅、镓和铜等材料制成。
三、太阳能光伏发电系统的优点太阳能光伏发电是一种无噪音、零污染、无需燃料的清洁能源,它的持续性和稳定性使其成为人们绿色生活的选择。
通过光伏发电,用户可以减少对油气燃料的需求,降低能源成本,并为环境保护做出贡献。
此外,太阳能光伏发电系统的安装、运行和维护成本相对较低,因此可以为用户节省大量的资金。
四、太阳能光伏发电系统的应用太阳能光伏发电可以应用于不同领域和场所,为工业、家庭、学校、公共和政府建筑等提供清洁、可持续的电力。
在某些地区或情况下,太阳能光伏发电系统甚至可以实现自给自足,满足家庭或企业的所有能源需求。
五、太阳能光伏发电系统的未来发展方向随着太阳能技术的不断发展和升级,太阳能光伏发电系统的未来将更加明亮。
研究人员正在致力于提高太阳能电池板的效率、减少制造成本,并探索新的太阳能材料和技术。
预计未来几年,太阳能光伏发电将得到更广泛的应用,为可持续能源的发展和环境保护做出更大的贡献。
关于太阳能光伏并网发电系统的研究
关于太阳能光伏并网发电系统的研究太阳能光伏并网发电系统,顾名思义,是指将太阳能光伏发电装置集中起来,通过逆变器转换成交流电后并入公共电网中以供应用的一种发电方式。
这种发电方式与传统的燃煤、燃气等发电方式相比,有着环保、清洁、安全等诸多优点,已经受到了广泛的关注和应用。
太阳能光伏并网发电系统的构成比较简单,一般由太阳能电池板(即光伏组件)、逆变器、智能监控系统、直流汇流箱和交流配电箱等几个部分组成。
太阳能电池板是该系统的发电核心部分,通过吸收太阳辐射,将光能转换成电能,并将直流电传输到逆变器中。
逆变器则负责将直流电转换成交流电并将其送入公共电网中。
智能监控系统则可以实时监控系统运行状况,及时发现相关问题,直流汇流箱则可以将多个太阳能电池板并联,并将它们的直流电汇集到一起。
交流配电箱则负责将逆变器转换成的交流电进行合理的分配,以供合理使用。
在实际应用中,太阳能光伏并网发电系统的主要优点在于其具有较高的经济效益、显著的环保效益和稳定的电量输出。
首先,太阳能光伏并网发电系统的建设和运营成本相对较低,居民或企业可以很容易地购买和使用。
其次,该系统的环保效益表现在其不需要消耗任何化石燃料,不会产生任何有害物质,更不会造成污染和温室气体排放等。
最后,太阳能光伏并网发电系统在稳定性上也具有很大的优势。
由于其直接受阳光能源驱动,因此可以长时间保持稳定运行,不受外界的干扰和影响。
但是,太阳能光伏并网发电系统的发展也存在着一些问题,主要表现在系统运行稳定性、社会认知度和政策支持等方面。
由于太阳能光伏发电系统的输出电量与天气、时间等因素有很大的关系,因此其运行稳定性一直以来都比较受限制。
此外,太阳能光伏发电系统的发展过程中,相关政策的制定和支持并不充分,尤其是在电网接入和贷款方面,还存在较大的不确定性。
综上所述,太阳能光伏并网发电系统在未来的发展中,需要进一步完善技术并加强政策支持。
在技术方面,应将研究重点放在系统的稳定性、效率和经济性等方面,提高太阳能光伏发电系统的实用性。
太阳能光伏发电原理与实验
非晶硅太阳能电池
灵活 适应性强
光伏电池的效率
提高
不断进步
高水平
有效转化
总结
太阳能光伏发电原理是建立在光伏效应和P-N结 构基础上的。不同种类的光伏电池具有不同的材 料和工作原理,但它们都致力于将太阳能转化为 电能。随着技术的不断改进,光伏电池的效率得 到提高,为可再生能源的发展做出了重要贡献。
万用表
用于测量电池板 的输出电压和电
流
电线
用于连接太阳能 电池板与其他设
备
实验步骤
01 放置电池板
将太阳能电池板放置在充足的光照位置
02 连接电线
将电池板与万用表连接以测量输出
03 测量数据
记录电池板的输出电压和电流
实验数据分析
分析数据
计算电池板的输 出功率
改进方法
讨论改进实验的 方法
探讨误差
安全性
注意系统安全和稳定性 处理故障
设备维护
及时维护设备 保持系统运行稳定
总结
太阳能光伏发电系统设计是一个综合性的工程, 需要重视每个环节的设计和实施。仔细选择组件、 合理设计布局、严格安装调试、定期维护保养, 能够确保系统高效运行,为环境保护和可持续发 展做出贡献。
● 05
第五章 太阳能光伏发电的 环保与经济效益
系统设计
布局设计
考虑光照条件、 倾斜角度等因素
阴影处理
避免阴影对发电 效率的影响
连接方式
根据实际情况设 计连接方式
安装与调试
01 安装太阳能电池板
在光照充足条件下进行安装
02 连接逆变器
对系统进行调试和优化
03 系统调试
确保系统正常运行并实现电能输出
系统运行与维护
光伏发电系统的毕业论文
光伏发电系统的毕业论文光伏发电系统的毕业论文随着环境保护意识的提高和对可再生能源的需求增加,光伏发电系统作为一种清洁、可持续的能源解决方案,受到了广泛关注。
本篇毕业论文将对光伏发电系统进行深入研究,探讨其原理、技术以及应用前景。
第一部分:光伏发电系统的原理光伏发电系统的核心是太阳能电池板,它能够将太阳光直接转化为电能。
太阳能电池板由多个光伏电池组成,这些电池由半导体材料制成,当光照射到电池上时,光子会激发出电子,形成电流。
通过将多个光伏电池串联或并联,可以获得所需的电压和电流。
第二部分:光伏发电系统的技术光伏发电系统的技术包括太阳能电池板的制造、电池板的布局和组装以及电能的转换和储存等方面。
在太阳能电池板的制造过程中,需要选择合适的半导体材料,并进行切割、清洗、涂覆等工艺。
电池板的布局和组装涉及到电池板的安装角度、朝向以及防尘和防水措施等。
电能的转换和储存主要包括光伏逆变器的使用和电池组的配置。
第三部分:光伏发电系统的应用前景光伏发电系统具有广阔的应用前景。
首先,光伏发电系统可以用于家庭和商业建筑的供电,减少对传统电网的依赖,降低能源成本。
其次,光伏发电系统可以应用于偏远地区和发展中国家,解决电力供应不足的问题,改善当地居民的生活条件。
此外,光伏发电系统还可以应用于交通工具,如太阳能汽车和船只,减少对化石燃料的依赖,降低环境污染。
结论光伏发电系统作为一种清洁、可持续的能源解决方案,具有巨大的潜力和应用前景。
然而,光伏发电系统仍面临一些挑战,如高成本、低效率以及能源储存问题等。
因此,未来的研究应该集中在提高光伏发电系统的效率和降低成本,同时探索更好的能源储存技术。
总之,光伏发电系统是一项重要的研究领域,对于实现可持续发展和减少对化石能源的依赖具有重要意义。
通过深入研究光伏发电系统的原理、技术和应用前景,可以为相关领域的研究和应用提供有益的参考和指导。
希望本篇毕业论文能够对读者对光伏发电系统有更深入的了解,并为未来的研究提供启示。
太阳能光伏发电系统的效益分析
太阳能光伏发电系统的效益分析在当今能源需求不断增长和环境问题日益严峻的背景下,太阳能光伏发电系统作为一种清洁、可再生的能源解决方案,正逐渐受到广泛关注。
本文将对太阳能光伏发电系统的效益进行全面分析,以期为相关决策提供有益的参考。
一、经济效益1、降低能源成本太阳能光伏发电系统在安装并投入使用后,能够为用户提供自主生产的电能,从而减少对传统电网电力的依赖。
长期来看,这意味着用户可以避免因电价上涨而带来的能源成本增加。
尤其是对于用电量较大的企业和机构,通过安装大规模的光伏发电系统,能够显著降低电力支出,提高经济效益。
2、节省电费支出对于家庭用户而言,安装太阳能光伏发电系统可以将多余的电能出售给电网,获得相应的收益。
在一些地区,政府还提供了上网电价补贴政策,进一步提高了光伏发电的经济回报。
即使在没有补贴的情况下,随着光伏发电技术的不断进步和成本的降低,其在经济上的吸引力也在逐渐增强。
3、增加房产价值拥有太阳能光伏发电系统的房产在市场上往往更具吸引力,因为它体现了业主对环保和节能的关注,同时也能为新业主带来长期的能源成本节约。
因此,安装光伏发电系统有可能提高房产的市场价值。
4、创造就业机会太阳能光伏发电产业的发展带动了从设备制造、安装调试到运维管理等一系列环节的就业需求。
这不仅有助于缓解就业压力,还促进了相关产业的技术创新和升级。
二、环境效益1、减少温室气体排放传统的化石能源发电方式会释放大量的二氧化碳、二氧化硫等温室气体和污染物,对环境造成严重破坏。
而太阳能光伏发电系统在运行过程中不产生任何温室气体排放,是一种零碳排放的能源生产方式。
大规模推广太阳能光伏发电有助于减缓全球气候变化,保护生态环境。
2、降低能源消耗通过利用太阳能这种免费且无尽的能源,光伏发电系统减少了对有限的化石能源的开采和消耗,从而延长了能源资源的使用年限,为未来的能源供应提供了一定的保障。
3、改善空气质量减少传统能源发电所产生的污染物排放,有助于改善当地的空气质量,降低呼吸道疾病和其他健康问题的发生率,提高居民的生活质量。
光伏发电系统的毕业论文
光伏发电系统的毕业论文光伏发电系统的研究与应用摘要随着能源需求的日益增加和传统能源逐渐枯竭,光伏发电技术逐渐成为重要的可再生能源,也成为新的发展方向。
本文详细研究了光伏发电系统的组成结构、工作原理和性能特点,探讨了光伏发电技术的最新进展和发展趋势,分析了光伏发电系统在未来能源市场所占的地位以及应用前景。
通过实验验证,本文采用的光伏发电系统设计能够稳定地输出能量,证明了该设计的可行性和有效性。
关键词:光伏发电系统;可再生能源;最新进展;应用前景;实验验证正文光伏发电系统是一种通过太阳能电池板将太阳辐射能转化为电能的技术。
它主要由太阳能电池板、直流-交流逆变器、电池组、控制系统等组成。
光伏发电系统具有无污染、无噪音、无需供电、寿命长等优点,因此受到越来越多的关注。
光伏发电系统的工作原理是利用电子在半导体中的能带结构特性,当光子能量大于半导体带隙时,光电子被激发出来,从而形成电流。
因此,光伏发电系统需要在太阳能充足的情况下进行使用,通常安装在野外和屋顶上。
光伏发电技术一直在不断发展,目前已经实现了大量的商业化应用。
其中,薄膜太阳能电池、多晶硅太阳能电池和单晶硅太阳能电池等不同种类的太阳能电池板在光伏发电系统中应用较为广泛。
同时,光伏发电系统的电池组技术也得到了很大的提升,使得光伏发电系统的稳定性和效率都有了很大的提高。
近年来,光伏发电技术在全球范围内得到了广泛的应用和推广,尤其是在欧洲和北美地区,光伏发电系统已经成为主要的可再生能源之一。
在中国国内,政府也积极推进光伏发电技术的应用,加大了对光伏发电产业的扶持力度。
未来的能源市场中,光伏发电系统将会占据重要的位置。
随着太阳能电池板价格的下降和技术的进步,光伏发电系统将会成为一种更为广泛的、可持续的能源形式。
同时,光伏发电系统在许多领域中的应用也将会得到拓展,如远程无线通信、交通信号灯、家庭补电等。
在未来的发展中,我们应该注重光伏发电技术的推广和应用,实现可持续发展的目标。
太阳能光伏发电系统原理与应用技术
太阳能光伏发电系统原理与应用技术一、引言在当今社会,能源问题日益成为人们关注的焦点。
传统的化石能源日益枯竭,同时也给地球环境带来了严重的污染。
寻找一种清洁、可再生的能源就成为了当务之急。
太阳能作为一种非常丰富的可再生能源,其应用前景广阔。
太阳能光伏发电系统作为太阳能利用的一种主要方式,在能源领域也备受关注。
本文将就太阳能光伏发电系统的原理与应用技术展开探讨。
二、太阳能光伏发电系统原理1. 太阳能光伏发电系统的基本构成太阳能光伏发电系统主要包括太阳能电池板、光伏逆变器、储能设备和配电系统等组成部分。
其中,太阳能电池板是太阳能光伏发电系统的核心部件,其作用是将太阳能转换为直流电能;光伏逆变器则是将直流电能转换为交流电能供电使用;而储能设备则可以将多余的电能储存起来,以应对没有太阳能供应的时候。
2. 太阳能电池板的工作原理太阳能电池板利用光能来产生电能,其主要工作原理是光生电效应。
当太阳光照射到太阳能电池板上时,光子会被太阳能电池板的半导体材料吸收,并激发出电子和空穴对。
这些电子和空穴对在电场的作用下,分别向两端移动,形成电流,从而产生了电能。
三、太阳能光伏发电系统应用技术1. 多晶硅和单晶硅太阳能电池随着技术的不断发展,太阳能电池的制备工艺也得到了极大的改进。
目前市场上主要的太阳能电池为多晶硅和单晶硅太阳能电池。
多晶硅太阳能电池通过将多晶硅棒切割成薄片来实现,而单晶硅太阳能电池则是利用单晶硅棒来生产。
这两种太阳能电池在光伏发电系统中应用广泛,且具有较高的转换效率和稳定性。
2. 太阳能光伏发电系统的并网技术随着太阳能光伏发电技术的不断发展,其并网技术也愈加成熟。
并网技术是指太阳能光伏发电系统将发电效果集中于电网内,以供应城市和居民的用电需求。
通过并网技术,太阳能光伏发电系统可以将多余的电能输送到电网中,从而实现供需平衡和能源优化利用。
3. 太阳能光伏发电系统的智能化管理随着物联网和大数据技术的发展,太阳能光伏发电系统的智能化管理也成为了发展趋势。
光伏发电技术研究报告
光伏发电技术研究报告一、引言光伏发电技术是利用太阳能将光能直接转化为电能的一种清洁能源技术。
近年来,随着环境保护和可再生能源的重要性日益凸显,光伏发电技术得到了广泛的关注和研究。
本报告旨在综述当前光伏发电技术的研究进展与应用现状,为进一步推动光伏发电技术的发展提供参考。
二、光伏发电原理光伏发电技术的核心是利用光伏效应将太阳能转化为电能。
太阳能照射到光伏电池上时,光子与光伏材料中的半导体原子相互作用,激发了电子跃迁的过程,从而产生电流。
光伏发电技术分为单晶硅、多晶硅和非晶硅等不同类型,具体应用取决于不同的场景需求。
三、光伏发电技术的研究进展1. 光伏材料研究光伏发电技术中关键的光伏材料是影响光伏效率和成本的重要因素。
研究人员不断探索新的材料替代传统硅材料,如可溶性有机物、钙钛矿等。
这些新材料具有较高的吸光系数和更宽的光谱响应范围,能够提高光伏效率。
2. 光伏组件优化光伏组件是光伏发电系统中负责转换太阳能的核心部件。
研究人员通过改进组件的结构和材料,提高了光伏组件的耐候性、稳定性和光电转换效率。
此外,模块设计的改进也使得光伏组件的安装和维护更加便捷。
3. 光伏阵列布局与优化光伏阵列的布局与优化是提高光伏发电系统整体效率的重要环节。
研究人员通过优化阵列排布方式、角度和阵列间距等因素,实现了光伏发电系统更合理的能量产出。
同时,采用智能监测和跟踪系统,使太阳能光伏电池板始终能获得最大的光照。
四、光伏发电技术的应用现状1. 分布式光伏发电分布式光伏发电是指将光伏发电系统部署在城市、乡村或建筑物上,将太阳能直接转化为电能供应给当地用电设备。
分布式光伏发电技术可以提供独立的能源供给,降低了对传统电网的依赖,也有利于节约能源和减少污染物排放。
2. 大规模光伏电站大规模光伏电站是指将大面积的光伏发电系统集中布置在光照条件良好的地区,通过并网发电方式将电能输送到电网中。
大规模光伏电站能够满足较大范围的用电需求,有效减少使用化石燃料发电带来的环境污染,并且有助于电力系统的优化与升级。
光伏发电系统性能与稳定性分析研究
光伏发电系统性能与稳定性分析研究随着可再生能源的不断发展,光伏发电技术已经逐渐成为了一个备受关注的领域。
光伏发电系统在使用过程中开发出了一系列的问题,如系统运行不稳定、光伏电池组分架构的不合理、光伏电池温度过高、光伏组件选择等。
因此,对光伏发电系统性能与稳定性的分析研究显得尤为重要。
一、光伏发电系统概述光伏发电系统是指依靠太阳能转换为电能的系统。
在系统中,太阳能电池板(又称光电转换器)将太阳辐射转换为电能,再通过带有充放电保护的电池电路,储存电能,最终转化为纯电能交流电源。
光伏发电系统由太阳能电池板、电池组、控制器、逆变器等组件构成。
其中,太阳能电池板是光伏发电系统最核心的组件。
二、光伏发电系统的性能1. 效率光伏发电系统的效率是指光伏电池板将太阳能转换成电能的能力,它是评价光伏发电系统性能的重要指标。
目前,公司通常将光伏电池板的效率设置为在各种不同条件下的最高功率工作点能力。
科学家已经研究了很多类型的光伏电池板,包括单晶、多晶、铜硫镉等,同时还研究了很多提高光伏电池板性能的技术,如光引入、表面反射率控制等。
通过研究发现,光伏电池板的效率受多种因素的影响,如温度、光照强度、辐射等。
2. 稳定性光伏发电系统的稳定性是指光伏电池板在运行过程中的稳定性和电池寿命问题。
由于光伏电池板是一个大面积的晶体结构,所以光伏电池板在使用过程中容易受到环境温度、湿度、风力等因素的影响。
因此,如何提高光伏电池板的稳定性是一个需要解决的重要问题。
三、光伏发电系统的优化为了提高光伏发电系统的性能和稳定性,可以采取以下优化措施:1. 光伏组件选择光伏发电系统的光伏组件是决定系统性能的最主要因素之一。
在选择光伏组件时,需要考虑组件的质量、品牌声誉、厂家的信誉等因素。
2. 组串方式光伏发电系统的组串方式是指如何将光伏电池板连接起来,形成一个经济、效率高的电池板组。
组串方式的选择应根据电池芯片的特点确定,不同的电池芯片需要不同的组串方式。
太阳能光伏发电及相关技术研究
太阳能光伏发电及相关技术研究摘要:随着现代社会的飞速发展,全球对能源的需求量越来越大,全世界积极推动可再生能源产业发展,其中太阳能作为绿色清洁能源,取之不尽用之不竭的特点使其利用率逐渐提高,光伏发电是目前太阳能利用的主要方式之一。
能源是社会发展的重要力量,其和人民群众的生活存在密切的关联。
社会的进步发展使得社会范围内的能源问题日益凸显出来,比如在使用化石能源使用的过程中会产生大量的气体,这些污染性的气体会加剧社会范围内的环境污染。
我国是世界上的工业大国,在发展的过程中面临日益严重的资源、能源紧缺问题,开发和利用新能源是国家发展迫切需要解决的问题。
在众多新能源中,太阳能是一个十分重要的资源,且光伏发电具有低碳、清洁的作用,一时间成为新能源开发利用的重要关键。
本文主要对太阳能光伏发电及相关技术进行研究,详情如下。
关键词:太阳能;光伏发电;相关技术引言在新时期,社会的进步发展加大了对各个能源的消耗,能源的利用和加工引起了人们广泛的关注。
从实际应用层面上来看,新能源的推广和使用体现出了污染少和不可再生的发展特点。
从实际应用操作层面来看,新能源的发电类型是十分多元的,包含太阳能发电形式。
风能发电能力、水力发电形式等。
将新能源发电引入到人们生活的各个领域会在保证各个行业稳定发展的同时在最大限度上减少损耗,保护人类赖以生存的环境。
1太阳能光伏发电技术的应用1.1照明实际生活中,我们经常利用光伏发电技术和照明领域相结合起来,达到照明能源的绿色可持续。
就比如路上随处可见的太阳能路灯,它可以在白天通过光伏发电技术把从太阳光中收集的能量存储在蓄电池中,在夜间需要照明的时候利用蓄电池来点亮灯泡。
高速公路上的路灯十分适合利用光伏发电技术。
1.2与其他技术联合互补将光伏发电和其他技术相结合,可以扩大光伏技术的实用性。
把光伏发电和温室大棚相结合来为大棚供电,晴天光伏板转化使用不完的能量可以储存到蓄电池组中,阴天时蓄电池组供电。
太阳能技术:太阳能发电和太阳能热利用的研究
太阳能技术:太阳能发电和太阳能热利用的研究引言太阳是地球上最重要的能源来源之一。
在过去的几十年里,随着对传统能源问题的关注和环境意识的增强,太阳能逐渐成为了热门的话题。
太阳能技术的研究和应用从未停止,无论是太阳能发电还是太阳能热利用都有不断的创新和发展。
本文将探讨太阳能技术的两个主要方面:太阳能发电和太阳能热利用。
太阳能发电技术光伏发电:利用太阳能转化为电能光伏发电是一种利用太阳能转化为电能的技术。
通过安装太阳能电池板,将太阳能转化为直流电,并通过逆变器将其转化为交流电。
这种技术在目前的市场上已经得到广泛应用,成为一种可持续发展的能源解决方案。
太阳能电池板的组成太阳能电池板由多个太阳能电池组成,每个太阳能电池由两层硅片组成。
光伏效应使得太阳能电池可以将太阳光转化为电能。
现有光伏发电技术的发展与创新随着对太阳能技术的研究和发展,光伏发电技术也在不断创新。
目前,有以下几种关键的光伏发电技术:多晶硅太阳能电池多晶硅太阳能电池是目前最常见的太阳能电池技术之一。
其制造成本相对较低,并且效率逐渐提高。
然而,这种类型的太阳能电池的效率仍有一定的改进空间。
等离子体增强型太阳能电池近年来,等离子体增强型太阳能电池受到了广泛关注。
通过利用等离子体来提高电池的效率,这种技术有望在未来成为一种主流的光伏发电技术。
薄膜太阳能电池薄膜太阳能电池是一种相对较新的技术,它具有柔性和轻便的特点。
这种类型的太阳能电池可以通过印刷技术制造,降低了制造成本。
然而,薄膜太阳能电池的效率相对较低,需要进一步的改进。
光伏发电技术的未来前景光伏发电技术在未来有着广阔的前景。
随着技术的不断发展和成本的降低,光伏发电将逐渐替代传统的化石燃料发电,成为主要的能源来源之一。
未来,人们可以想象到一个充满光伏发电板的城市景象,太阳能将无处不在。
光热发电:利用太阳能产生热能驱动发电机光热发电是利用太阳能产生热能,并通过热能驱动发电机来转化为电能的技术。
与光伏发电不同,光热发电不是直接将太阳能转化为电能,而是利用其产生的热能进行发电。
太阳能光伏发电系统
太阳能光伏发电系统太阳能光伏发电又称太阳能发电,是利用太阳电池半导体材料的光伏效应,将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统。
一.太阳能光伏发电系统的原理太阳能光伏发电是依靠太阳能电池组件,光伏电池可直接将阳光转化为电。
光伏电池由半导体材料制成,当阳光照射到电池上时,部分光被半导体吸收。
被吸收的光的能量释放半导体中的电子,使得电子可以自由移动。
电子的迁移产生电流,此电流可以被提取用作电力。
二.太阳能光伏发电系统作用太阳能光伏发电系统,像一个小型的发电厂:发电系统通过光伏数组将接收来的太阳辐射能量经过高频直流转换后变成高压直流电,经过逆变器逆变后向用户端电器,负载源源不断地输出与电网电压同频、同相的正弦交流电流。
三.太阳能光伏发电系统组成太阳能发电系统由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池(组)组成,逆变器。
各部分的作用为:(一)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。
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。
(二)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;(三)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。
(四)逆变器: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。
四.太阳能光伏发电系统适用范围及预期节能减排效果太阳能光伏发电作为真正的无污染绿色可再生能源,得到我国政府和世界各国政府的大力推广和支持。
太阳能光伏发电系统通过产生无污染的绿色电能,从而达到补充,替代传统电力的目的。
太阳能光伏发电及相关技术研究
太阳能光伏发电及相关技术研究摘要:随着能源危机和环境问题的日益严重,太阳能光伏发电作为一种可再生能源的重要代表,受到了广泛关注。
本文旨在研究太阳能光伏发电及相关技术,通过分析光伏发电的原理、组成和发展现状,探讨了提高光伏发电效率和可靠性的关键技术。
研究结果表明,太阳能光伏发电具有巨大的发展潜力,可以成为未来清洁能源的重要组成部分。
关键词:能源危机;太阳能光伏;相关技术;一、背景和目的随着全球能源需求的增长和对传统化石能源的限制,寻找可持续、清洁的能源替代方案变得越来越重要。
太阳能光伏发电作为一种可再生能源技术,具有广阔的应用前景和环境优势,成为各国政府和能源机构关注和推动的焦点。
本文通过对太阳能光伏发电的原理、组成和发展现状进行详细分析,可以揭示其优势和局限性,并为进一步研究和应用提供指导。
此外,本文还旨在探讨提高光伏发电效率和可靠性的关键技术,以促进太阳能光伏发电的广泛应用和推广。
二、太阳能光伏发电的原理与组成2.1 太阳能光伏发电的基本原理太阳能光伏发电利用太阳光中的光子能量,通过光伏效应将光能转化为电能。
在太阳能光伏发电系统中,光伏电池起着关键的作用。
当太阳光照射到光伏电池表面时,半导体材料吸收光子,将光子的能量转移给原子或分子,使其处于激发状态。
部分电子会从价带跃迁到导带,形成自由电子和空穴。
通过电场的作用,自由电子和空穴被分离并移动,自由电子被导电材料(如金属)收集,形成电流。
这个电流可以通过导线传送到外部负载,实现电能的利用。
这种基本原理使得太阳能光伏发电成为一种可持续、清洁的能源形式,对于解决能源需求和环境问题具有重要意义。
2.2 光伏电池的组成和工作原理光伏电池是太阳能光伏发电系统的核心部件,它将光能转化为电能。
光伏电池通常由多个光敏电池单元组成,每个单元都由多层材料组成,具有特定的工作原理。
常见的光伏电池类型包括:1)硅基光伏电池:硅基光伏电池是最常用的光伏电池类型,根据硅材料的不同结构可以分为单晶硅、多晶硅和非晶硅。
《2024年太阳能光伏并网发电系统的研究》范文
《太阳能光伏并网发电系统的研究》篇一一、引言随着全球能源需求的不断增长和传统能源的日益枯竭,可再生能源的开发和利用已成为全球关注的焦点。
太阳能作为一种清洁、可再生的能源,其开发和利用具有巨大的潜力和广阔的前景。
太阳能光伏并网发电系统作为太阳能利用的重要方式之一,具有高效、环保、可持续等优点,因此受到了广泛的关注和研究。
本文旨在探讨太阳能光伏并网发电系统的研究现状、技术原理、系统设计及优化等方面,以期为相关领域的研究和应用提供参考。
二、太阳能光伏并网发电系统的技术原理太阳能光伏并网发电系统主要由太阳能电池板、逆变器、支架、电缆等组成。
当太阳光照射在太阳能电池板上时,光能被转化为直流电(DC),然后通过逆变器将直流电转换为交流电(AC),最后通过电缆接入电网,实现并网发电。
三、研究现状目前,国内外对太阳能光伏并网发电系统的研究主要集中在以下几个方面:一是提高光伏电池的光电转换效率,降低生产成本;二是优化系统设计,提高系统的稳定性和可靠性;三是研究并网逆变器的控制策略,实现最大功率跟踪和优化调度;四是研究储能技术,提高系统的能量利用率和供电质量。
四、系统设计及优化(一)系统设计太阳能光伏并网发电系统的设计需要考虑多方面的因素,如地理位置、气候条件、光照资源、系统规模等。
设计过程中需要综合考虑光伏电池板的选型、支架的选择、逆变器的配置、电缆的选材和布局等因素。
同时,还需要根据实际需求进行系统配置和布局的优化,以达到最佳的发电效果和经济效益。
(二)系统优化系统优化主要包括光伏电池板的优化、逆变器的优化和储能技术的应用等方面。
在光伏电池板方面,可以通过改进制造工艺、提高材料利用率等方式提高光电转换效率;在逆变器方面,可以通过优化控制策略、提高转换效率等方式提高系统的整体性能;在储能技术应用方面,可以通过合理配置储能设备、优化调度策略等方式提高系统的能量利用率和供电质量。
五、应用前景及挑战太阳能光伏并网发电系统具有广阔的应用前景和巨大的市场潜力。
太阳能光伏系统的设计与建造研究
太阳能光伏系统的设计与建造研究太阳能光伏系统是一种利用光能源将太阳辐射能转化为电能的设备,具有清洁、可再生、无污染等优点,在当今环境保护和可持续发展的理念下得到了广泛应用。
随着技术的不断进步和成本的降低,太阳能光伏系统的应用范围也越来越广泛,应用领域包括家庭光伏发电系统、商业光伏发电系统、农村光伏扶贫等。
本文通过对太阳能光伏系统的设计与建造进行研究,旨在探讨如何最大限度地发挥太阳能光伏系统的效益,提高能源利用效率,推动清洁能源发展。
首先,太阳能光伏系统的设计是实现系统高效运转的关键。
设计阶段应充分考虑光照条件、安装位置、倾角、方位角等因素,合理设计组件布局和系统连接方式,确保太阳能电池板能够充分吸收阳光能量。
此外,还应结合电网连接方式和储能系统设计,实现系统与电网的无缝衔接,提高系统的整体效益。
在设计过程中,对光伏组件的选择也至关重要。
光伏组件的性能直接影响系统的发电效率和稳定性。
目前市场上存在多种类型的光伏组件,如单晶硅、多晶硅、薄膜组件等,每种组件的特点和适用场景不同。
设计师应根据具体情况选择合适的光伏组件,确保系统的长期稳定运行。
除了设计外,太阳能光伏系统的建造也是关键环节。
建造过程中应注意施工质量和安全保障,确保系统的稳定性和耐久性。
同时,应严格按照设计方案进行施工,防止人为因素对系统性能造成影响。
建造时应严格按照相关规范进行操作,确保系统符合安全和环保要求。
在系统建造完成后,还需进行系统调试和监测。
通过对系统进行实时监测和数据分析,可以及时发现系统运行中存在的问题,调整和优化系统参数,提高系统的发电效率和整体性能。
同时,还应建立健全的维护保养体系,定期对系统进行检查和维护,延长系统的使用寿命。
最后,对太阳能光伏系统的设计与建造进行研究,旨在为清洁能源的推广和应用提供参考。
随着社会经济的发展和人们环保意识的提高,太阳能光伏系统作为一种清洁能源技术将得到更广泛的应用。
通过不断研究和优化系统设计与建造,可以进一步提高系统的效益和稳定性,推动清洁能源产业的健康发展。
光伏并网发电系统的稳定性研究
光伏并网发电系统的稳定性研究光伏并网发电系统是利用太阳能将光能转化为电能,并通过电网进行输送的一种发电方式。
随着可再生能源的快速发展和应用,光伏并网发电系统的稳定性问题越来越受到关注。
本文章将以光伏并网发电系统的稳定性研究为主题,探讨其原因及相应的解决方案。
首先,光伏并网发电系统的稳定性问题主要有以下几个方面的原因:1. 天气变化:光伏发电系统的输出功率与太阳辐射强度直接相关,而太阳辐射受到天气状况的影响。
天气变化将导致太阳辐射变化,进而影响光伏发电系统的稳定性。
2. 电网波动:光伏发电系统通过电网进行输送和接入,而电网的负载变化和电网电压的波动对光伏发电系统的影响非常大。
当电网负载突然增加或电网电压异常波动时,光伏并网发电系统容易受到影响,导致不稳定运行甚至脱网。
3. 储能装置的性能不稳定:由于光伏发电系统的发电功率与太阳辐射强度直接相关,当辐射强度变化较大时,系统的输出功率也会发生明显变化。
若储能装置的性能不稳定,无法及时响应光伏发电功率的变化,将影响光伏并网发电系统的稳定性。
针对以上问题,我们可以采取如下解决方案来提高光伏并网发电系统的稳定性:1. 天气预测技术:通过使用天气预测技术,可以预测太阳辐射强度的变化。
运用这一技术,光伏发电系统可以提前根据天气预测结果调整自身工作状态,以保持稳定的发电功率输出。
2. 电网调频技术:在电网负载突变或电网电压波动时,运用电网调频技术能够及时调整光伏并网发电系统的运行模式,以保持光伏发电系统的稳定性。
该技术可以通过频率响应和电流响应等方式,提高光伏发电系统对电网负载波动的适应能力。
3. 储能技术:在光伏并网发电系统中引入储能装置,能够平衡系统的发电功率和负载需求之间的差异。
当太阳辐射强度变化较大时,储能装置可以储存多余的电能,并在系统需要时释放,以保持系统的稳定性。
除了上述解决方案,还可以通过合理的系统设计和运维来提高光伏并网发电系统的稳定性。
例如,采取合适的光伏阵列布置方式,优化连接设备的选择和布局,提高系统的故障检测和故障处理能力等。
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1.太阳能及其应用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并且得到广泛的应用。
1.1太阳能的含义一般是指太阳光的辐射能量,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。
太阳能的利用有光热转换和光电转换两种方式。
太阳能发电是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。
1.2太阳能的发展历史据记载,人类利用太阳能已有3000多年的历史。
将太阳能作为一种能源和动力加以利用,只有300多年的历史。
近代太阳能利用历史可以从1615年法国工程师所罗门·德·考克斯在世界上发明第一台太阳能驱动的发动机算起。
该发明是一台利用太阳能加热空气使其膨胀做功而抽水的机器。
真正将太阳能作为“近期急需的补充能源”,“未来能源结构的基础”,则是近来的事。
20世纪70年代以来,太阳能科技突飞猛进,太阳能利用日新月异。
1.3我国太阳能资源我国是太阳能资源相当丰富的国家,绝大多数地区年平均日辐射量在4 kWh/㎡以上,西藏最高达7kWh/㎡。
1.4太阳能的应用就目前来说,人类直接利用太阳能还处于初级阶段,主要有太阳能集热、太阳能热水系统、太阳能暖房、太阳能发电等方式。
1.4.1太阳能集热器太阳能集热器(solar collector)在太阳能热系统中,接受太阳辐射并向传热工质传递热量的装置。
按传热工质可分为液体集热器和空气集热器。
按采光方式可分为聚光型集热器和吸热型集热器两种。
一个好的太阳能集热器应该能用20~30年。
1.4.2 太阳能热水系统早期最广泛的太阳能应用即用于将水加热,现今全世界已有数百万太阳能热水装置。
太阳能热水系统主要元件包括收集器、储存装置及循环管路三部分。
此外,可能还有辅助的能源装置(如电热器等)以供应无日照时使用,另外尚可能有强制循环用的水,以控制水位或控制电动部份或温度的装置以及接到负载的管路等。
依循环方式太阳能热水系统可分两种:自然循环式和自然循环式。
1.4.3太阳能暖房太阳能暖房系统是由太阳能收集器、热储存装置、辅助能源系统,及室内暖房风扇系统所组成,其过程乃太阳辐射热传导,经收集器内的工作流体将热能储存,再供热至房间。
至辅助热源则可装置在储热装置内、直接装设在房间内或装设于储存装置及房间之间等不同设计。
1.5太阳能发电即直接将太阳能转变成电能,并将电能存储在电容器中,以备需要时使用。
1.5.1太阳能离网发电系统太阳能离网发电系统包括1、太阳能控制器对所发的电能进行调节和控制,一方面把调整后的能量送往直流负载或交流负载,另一方面把多余的能量送往蓄电池组储存,当所发的电不能满足负载需要时,太阳能控制器又把蓄电池的电能送往负载。
2、太阳能蓄电池组的任务是贮能,以便在夜间或阴雨天保证负载用电。
3、太阳能逆变器负责把直流电转换为交流电,供交流负荷使用。
1.5.2太阳能并网发电系统太阳能并网发电系统是将光伏阵列产生的可再生能源不经过蓄电池储能,通过并网逆变器直接反向馈入电网的发电系统。
1.5.3 硅太阳电池硅太阳电池是最常用的卫星电源,由于空间技术的发展,各种飞行器对功率的需求越来越大。
其中,以发展背表面场(BSF)、背表面反射器(BSR)、双层减反射膜技术为第一代高效硅太阳电池,这种类型的电池典型效率最高可以做到15%左右,目前在轨的许多卫星应用的是这种类型的电池。
1.5.4太阳能路灯太阳能路灯是一种利用太阳能作为能源的路灯,因其具有不受供电影响,不用开沟埋线,不消耗常规电能,只要阳光充足就可以就地安装等特点,因此受到人们的广泛关注,又因其不污染环境,而被称为绿色环保产品。
太阳能路灯即可用于城镇公园、道路、草坪的照明,又可用于人口分布密度较小,交通不便经济不发达、缺乏常规燃料,难以用常规能源发电,但太阳能资源丰富的地区,以解决这些地区人们的家用照明问题。
1.6太阳能的利弊1.6.1 优点(1)普遍性:太阳光普照大地,没有地域的限制无论陆地或海洋,无论高山或岛屿,都处处皆有,可直接开发和利用,且勿须开采和运输。
(2)无害性:开发利用太阳能不会污染环境,它是最清洁的能源之一,在环境污染越来越严重的今天,这一点是极其宝贵的。
(3)巨大性:每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨煤,其总量属现今世界上可以开发的最大能源。
(4)长久性:根据目前太阳产生的核能速率估算,氢的贮量足够维持上百亿年,而地球的寿命也约为几十亿年,从这个意义上讲,可以说太阳的能量是用之不竭的。
1.6.2 缺点(1)分散性:到达地球表面的太阳辐射的总量尽管很大,但是能流密度很低。
(2)不稳定性:由于受到昼夜、季节、地理纬度和海拔高度等自然条件的限制以及晴、阴、云、雨等随机因素的影响,所以,到达某一地面的太阳辐照度既是间断的,又是极不稳定的,这给太阳能的大规模应用增加了难度。
(3)效率低和成本高:目前太阳能利用的发展水平,有些方面在理论上是可行的,技术上也是成熟的。
但有的太阳能利用装置,因为效率偏低,成本较高,总的来说,经济性还不能与常规能源相竞争。
在今后相当一段时期内,太阳能利用的进一步发展,主要受到经济性的制约。
2 太阳能光伏发电系统原理光伏发电系统是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。
这种技术的关键元件是太阳能电池。
太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电系统装置。
2.1光电效应概述光照射到某些物质上,引起物质的电性质发生变化,也就是光能量转换成电能。
这类光致电变的现象被人们统称为光电效应。
2.2光生伏打效应概述及应用光生伏打效是指物体由于吸收光子而产生电动势的现象,是当物体受光照时,物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应。
光生伏打效应主要是应用在半导体的PN结上,把辐射能转换成电能。
大量研究集中在太阳能的转换效率上。
理论预期的效率为24%。
由于半导体PN结器件在阳光下的光电转换效率最高,所以通常把这类光伏器件称为太阳能电池,也称光电池或太阳电池。
2.4太阳能光伏发电系统2.4.1太阳能光伏发电系统工作原理光伏发电系统是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。
这种技术的关键元件是太阳能电池。
太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电系统装置。
光伏发电系统的优点是较少受地域限制,因为阳光普照大地;光伏系统还具有安全可靠、无噪声、低污染、无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电及建设同期短的优点。
2.4.2太阳能光伏发电系统的组成太阳能光伏发电系统由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池(组)组成。
如输出电源为交流220V或 110V,还需要配置逆变器(图5,6所示)。
各部分的作用为:(一)太阳能电池板太阳能电池板(图4所示)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。
其作用是将太阳能转化为电能,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。
(二)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。
(三)蓄电池一般为铅酸电池,一般有12V和24V这两种,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。
(四)逆变器在很多场合,都需要提供AC220V、AC110V的交流电源。
由于太阳能的直接输出一般都是DC12V、DC24V、DC48V。
为能向AC220V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(注意,不是简单的降压)。
3太阳能光伏发电系统的应用上世纪60年代,科学家们就已经将太阳电池应用于空间技术——通信卫星供电,上世纪末,在人类不断自我反省的过程中,对于光伏发电这种如此清洁和直接的能源形式已愈加亲切,不仅在空间应用,在众多领域中也大显身手。
如:太阳能庭院灯、太阳能发电户用系统、村寨供电的独立系统、光伏水泵(饮水或灌溉)、通信电源、石油输油管道阴极保护、光缆通信泵站电源、海水淡化系统、城镇中路标、高速公路路标等。
在世纪之交前后期间,欧美等先进国家光伏发电并入城市用电系统及边远地区自然界村落供电系统纳入发展方向。
太阳电池与建筑系统的结合已经形成产业化趋势。
电力法”来鼓励光伏并网发电。
3.1我国太阳能光伏发电应用应用现状:2007年,中国光伏电池产量达到1000 MW,成为仅次于日本的全球第二大光伏制造基地,但国内光伏系统安装量仅约20 MW,光伏系统的累积装机容量达100 MW,相当于世界当年安装量的0.5%和世界累计安装量的0.8%。
其中:农村电气化(包括道路照明)累计装机容量41MW,通讯和工业应用30MW,光伏产品(路灯、草坪灯、城市景观、LED照明、交通信号等)22.7MW,并网光伏发电6.3MW。
目前,我省已建成和在建、拟建的光伏并网项目包括省委大院10KW光伏照明系统工程、镇江、丹阳的2个4KW的光伏并网系统、无锡国家工业设计园300KW 光伏并网电站工程、无锡机场800KW屋顶光伏并网系统工程、尚德光伏研发中心大楼1000KW 光伏建筑一体化(BIPV)光伏并网电站、无锡五星花园小区屋顶300KW 光伏并网系统、苏州国检屋顶光伏电站等,目前这些项目尚未取得国家太阳能光伏电站上网电价的批复。
3.2 我国太阳能光伏发电应用的操作难点1、光伏并网的审批和操作程序复杂。
2、缺少明确的光伏发电上网电价。
3、缺少可再生能源电力附加的具体使用办法。
4、没有具体可行的财税和金融扶持政策。
5、电力公司在发展可再生能源电力中的角色和责权利不清晰。
6、没有可执行的光伏并网技术标准。
7、各地区、行业、企业和个人使用可再生能源电力积极性不高。
4.太阳能发电产业发展现状及趋势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突显,且这种稀缺性也逐渐在能源商品的价格上反应出来。