太阳能光伏技术的运用与进展
太阳能光伏技术的运用与进展
太阳能光伏技术的运用与进展随着人们对环境保护和可持续发展的日益关注,太阳能光伏技术已经成为一种重要的可再生能源。
该技术以太阳能电池板为主要组成部分,通过太阳辐射将自然能源直接转化为电能。
光伏技术的运用已经在不同领域发挥巨大作用,如发电、照明等。
让我们一起来了解太阳能光伏技术的运用与进展。
一、太阳能光伏技术在发电领域的应用太阳能光伏技术在发电领域的应用可以说是最普遍的了,典型的太阳能光伏发电系统可分为光伏电池模块、电力调控器和储能电池三部分。
在光照条件好的时候,太阳能电池板将太阳辐射能转化为直流电,电力调控器将直流电转化为交流电,最后储存到储能电池中。
太阳能光伏技术的应用非常广泛,不仅可以应用于家庭和商业环境中的小型太阳能发电系统,还可以应用于大规模发电站,满足国内外不同层次的用电需求。
二、太阳能光伏技术在照明领域的应用除了在发电领域应用,太阳能光伏技术还可以在照明领域得到广泛应用,比如太阳能路灯、太阳能草地灯等。
这些产品都是以太阳能电池板为基础,将白天储存到电池中的电力在晚上用于照明。
相比传统的照明设备,太阳能照明设备的优点在于不需要外接电源,同时也具备节能环保的特点。
三、太阳能光伏技术在建筑领域的应用太阳能光伏技术在建筑领域的应用也越来越普遍。
传统的建筑外墙材料常常是水泥、玻璃等建筑材料,而由太阳能电池板和外墙材料组成的太阳能外墙则不仅有坚固的保障作用,还可以将太阳辐射能转化为电能,实现建筑物的自洽、自养自给等“绿色”理念和目标。
四、太阳能光伏技术的未来发展太阳能光伏技术在未来还有很大的发展空间。
随着社会的不断发展和能源问题的日益紧张,太阳能光伏技术的投资和应用逐渐增加。
未来太阳能光伏发电技术的趋势将主要体现在提高发电效率、去除光污染、提高系统智能化等方面。
提高发电效率。
如今,太阳能电池板的发电效率已经提高到了20%以上,新型材料的应用和研发,将使太阳能光伏发电效率不断提高。
去除光污染。
光伏发电系统的光污染是太阳能光伏技术的痛点,它污染了环境,并对社会产生不良影响。
太阳能光伏发电的技术进步与应用
太阳能光伏发电的技术进步与应用在当今能源需求不断增长和环境问题日益严峻的背景下,太阳能光伏发电作为一种清洁、可再生的能源技术,正经历着快速的发展和广泛的应用。
从家庭屋顶到大型太阳能电站,从偏远地区的供电到城市能源供应的补充,太阳能光伏发电正在逐渐改变我们的能源格局。
太阳能光伏发电的基本原理并不复杂。
它是通过太阳能电池板中的半导体材料,将太阳辐射能直接转化为电能。
当阳光照射到电池板上时,光子的能量激发半导体中的电子,产生电流。
早期的太阳能电池板效率较低,成本较高,限制了其大规模的应用。
然而,随着技术的不断进步,这些问题正在逐步得到解决。
在技术进步方面,太阳能电池板的效率不断提高是一个重要的突破。
科研人员通过改进半导体材料的结构和性能,以及优化电池板的制造工艺,使得太阳能电池板能够更有效地吸收和转化太阳能。
例如,新型的高效晶体硅太阳能电池和薄膜太阳能电池的出现,大大提高了光电转换效率。
同时,材料科学的发展也为太阳能光伏发电带来了新的机遇。
除了传统的硅材料,一些新型的半导体材料如砷化镓、碲化镉等正在被研究和应用。
这些材料具有更高的理论转换效率,虽然目前在大规模应用中还面临一些挑战,但为未来太阳能光伏发电效率的进一步提升提供了可能。
在制造工艺方面,自动化和规模化生产的不断推进,降低了太阳能电池板的生产成本。
大规模的生产线能够以更高的精度和更低的成本制造出高质量的电池板,使得太阳能光伏发电在价格上更具竞争力。
除了硬件技术的进步,软件和系统集成技术也在不断完善。
智能监控和管理系统能够实时监测太阳能电站的运行状态,优化能源输出,提高系统的稳定性和可靠性。
储能技术的发展也使得太阳能光伏发电能够更好地应对能源需求的波动,实现更稳定的供电。
太阳能光伏发电的应用范围越来越广泛。
在家庭领域,越来越多的家庭选择在屋顶安装太阳能电池板,不仅可以满足自身的用电需求,还可以将多余的电能卖给电网,实现能源的自给自足和经济效益。
在商业和工业领域,太阳能光伏发电被广泛应用于工厂、办公楼、商场等场所,降低能源成本,减少对传统能源的依赖。
太阳能光伏技术的应用与发展现状
太阳能光伏技术的应用与发展现状随着气候变化的日益恶化和环保意识的不断加强,太阳能光伏技术正越来越受到人们的关注。
太阳能是清洁、可再生的能源,而太阳能光伏技术则是将太阳能转化为电能的一种技术,具有广泛的应用前景。
本文将探讨太阳能光伏技术的应用与发展现状。
一、太阳能光伏技术的原理太阳能光伏技术是利用半导体材料的P-N结构,将太阳光转化为电能的一种直接转换方式。
太阳能光伏电池是由多个太阳电池组成,一般由硅、锗等材料制成,其中较为普遍的是硅太阳电池。
太阳能电池的基本结构是由两层压片的P型和N型硅层叠加在一起形成PN结,并用电极连接。
当太阳光照射到太阳能电池上时,光子能量激发出硅内部的电子,使其跃迁到导带,形成自由电子和空穴。
由于PN结内部建立了电场,自由电子向N型区域流动,空穴向P型区域流动,形成电流。
电流通过导线输出电能。
二、太阳能光伏技术的应用太阳能光伏技术具有广泛的应用前景,下面列举一些比较常见的应用:1、居民光伏发电系统:目前,许多地区的居民已经开始采用太阳能发电系统来为家庭充电,减少对传统的燃料电力的依赖,从而减少了对环境的污染。
2、太阳能汽车:太阳能汽车需要很多太阳能电池板通过较大的面积来获取太阳能转化为电,为汽车提供动力。
但目前太阳能汽车还有很多发展问题,尚不普及。
3、太阳能光伏照明:由于太阳能光伏技术的可靠性和稳定性,许多市政项目已经开始使用太阳能光伏照明系统,例如城市道路、公园和广场等。
4、太阳能光伏供电系统:太阳能光伏供电系统是一种远离电力供应网络的悬挂灯、挂建筑物等公共场所所使用的系统,已经被广泛应用。
三、太阳能光伏技术的发展现状1、全球太阳能光伏产业快速发展随着全球对可再生能源的需求日益增长,太阳能光伏技术已经逐渐成为最具潜力的可再生能源之一。
目前,全球太阳能光伏产业已经得到了快速发展,截至2021年,全球太阳能光伏装机容量已超过700吉瓦。
2、太阳能光伏技术成本逐渐降低太阳能光伏技术的成本一直是制约其发展的重要因素之一,但现在这一情况正在得到改变。
太阳能光伏技术的发展与应用
太阳能光伏技术的发展与应用第一章:引言随着人们对能源消费和环保问题的意识不断提高,太阳能光伏技术成为了一种越来越受人们关注的能源形式。
太阳能光伏技术是基于太阳能电池的原理,将光能转化为电能的技术。
本文将对太阳能光伏技术的发展历程以及现在的应用情况进行详细的介绍和探究。
第二章:太阳能光伏技术的发展历程太阳能光伏技术的起源可以追溯到19世纪早期,当时人们就想到了利用太阳能来发电。
随着科技的不断发展,太阳能电池得到了不断的改进和完善。
上世纪60年代末期,太阳能电池的制作成本大大降低,开始逐渐得到了应用。
在此之后,太阳能光伏技术也得到了不断的完善和提升。
现在,太阳能光伏技术已经成为了一种成熟的技术,在众多领域都有着广泛的应用。
第三章:太阳能光伏技术的应用领域1.家庭应用太阳能光伏技术的最常见的应用就是在家庭中。
例如,人们可以在家里安装太阳能热水器来加热水,或者在屋顶安装太阳能光伏板来发电。
这样不仅可以为家庭提供绿色的能源,还可以大大节约家庭的能源消费。
2.公共建筑太阳能光伏技术也可以用于公共建筑中。
例如,一些大型商场或者办公楼可以在屋顶安装太阳能光伏板,将光能转化为电能,作为其电力供应的一部分。
这样不仅能够为公共建筑提供稳定的电力,还可以节约电费支出。
3.交通运输太阳能光伏技术的应用还可以拓展到交通运输领域。
例如,一些公共汽车、轮船、甚至飞机可以在其车身上或者机翼上安装太阳能光伏板,将光能转化为电能,为其提供动力。
这不仅可以减少其对化石能源的依赖,还可以减少污染物的排放。
第四章:太阳能光伏技术的现状太阳能光伏技术的现状可以用“快速发展”来形容。
目前,全球太阳能光伏电站的总装机容量已经超过了700GW,其中中国贡献了近50%的装机容量。
同时,太阳能光伏电池的制作成本也在不断降低,越来越多的国家和区域开始关注和重视太阳能光伏技术的发展。
第五章:太阳能光伏技术的未来展望太阳能光伏技术有着广阔的未来发展空间。
随着国际社会对环保问题的重视,越来越多的国家和地区将会转向绿色能源,太阳能光伏技术将会迎来更为广阔的市场。
光伏发电技术的进展及其应用
光伏发电技术的进展及其应用一、前言随着科技的不断发展,人们对环保、节能等问题越来越重视,因此新能源技术迅速发展,在其中光伏发电就是其中之一。
本文将分析光伏发电技术的进展及其应用。
二、光伏发电技术的概述光伏发电技术是指将太阳光转换为电能的技术。
太阳能是一种广泛分布的、不断可再生的清洁能源,光伏发电技术利用太阳能发电,不使用燃料,没有对环境的负面影响。
光伏电池是实现光伏发电的核心部件,将太阳能转化为直流电能。
光伏电池的发展经历了多个阶段,从单晶、多晶硅到非晶硅、有机太阳能电池等,不断推动光伏发电技术的进步。
三、光伏发电技术的进展1. 光伏电池的提高效率:光伏电池的效率是衡量其性能的核心指标。
现代光伏电池的效率已经达到20%,并且仍在不断提高,如记录已经达到了40%。
2. 光伏电池的减薄:减薄技术是指在不影响光伏电池性能的基础上,将晶体硅片的厚度减薄。
这可以降低成本,并且提高了光伏电池的效率。
3. 光伏发电系统的智能化:智能化技术可以提高光伏发电系统的运行效率、降低管理成本,同时提高光伏发电系统的安全性能。
4. 光伏发电系统的多功能集成:目前,光伏发电系统的多功能集成技术越来越成熟。
例如,可以将太阳能发电系统与储能系统集成,以提高储存能力;集成智能电网技术,实现对太阳能电站的实时监控和运行。
四、光伏发电技术的应用光伏发电技术在全球范围内得到了广泛应用,以下是几个典型案例:1. 应用于电站:建设大型光伏电站是目前光伏发电技术应用最为广泛的方式之一。
近年来,许多国家在沙漠、高山等适合建设光伏电站的地方,兴建大型光伏电站。
2. 应用于家庭:光伏发电技术可以应用于家庭能源供应,通过安装光伏发电系统并与电网连接,实现家庭能源的自给自足。
3. 应用于运输:光伏发电技术也可以应用于运输领域,如建设光伏驱动汽车站,使汽车充电系统采用太阳能,实现汽车的充电。
五、结论随着光伏发电技术和新能源技术的不断发展,光伏发电技术的应用领域越来越广泛。
光伏发电技术的应用与未来发展趋势
光伏发电技术的应用与未来发展趋势光伏发电技术,即利用光电效应将太阳能转化为电能的一种可再生能源技术,在世界各地得到了广泛应用。
随着能源危机的加深以及环境保护意识的提高,光伏发电技术受到了越来越多的关注。
本文将介绍光伏发电技术的应用领域,并展望其未来发展的趋势。
一、光伏发电技术的应用领域1. 太阳能发电最常见的光伏发电应用就是太阳能发电。
通过将光伏电池板安装在屋顶、阳台等太阳直射区域,将太阳能转化为电能。
太阳能发电可以为民用和商业用电提供电能,减轻对传统电网的依赖,同时减少化石燃料的消耗和环境污染。
许多国家已经推广了太阳能发电,例如德国、中国等,太阳能已成为一种重要的新能源。
2. 光伏农业光伏发电技术也可以应用于农业领域。
通过在农田中安装光伏电池板,可以为农作物提供遮阳,防止过度曝晒,提高产量和质量。
同时,太阳能发电可以为农村地区提供电力,解决能源供给问题,促进农村经济的可持续发展。
3. 光伏交通光伏发电技术在交通领域也有着广泛的应用。
目前已经有许多国家开始开发光伏公路,在道路上安装光伏电池板,将太阳能转化为电能供给交通系统使用,如公交车、电动车等。
这不仅能够减少车辆尾气排放,提高空气质量,还可以为电动车提供绿色能源,推动交通行业向可持续发展方向发展。
二、光伏发电技术的未来发展趋势1. 提高光电转换效率光伏发电技术的一个重要发展方向是提高光电转换效率。
目前太阳能电池的光电转换效率在20%左右,还有较大的提升空间。
科研人员正在研发高效的太阳能电池材料和结构,以提高光电转换效率,使光伏发电技术更加高效可靠。
2. 利用多晶太阳能电池多晶太阳能电池较单晶太阳能电池成本更低,制造工艺更简单,是光伏发电技术发展的一个重要方向。
多晶太阳能电池的效率和稳定性也在不断提高,有望在未来得到更广泛的应用。
3. 光伏与储能技术的结合由于太阳能发电受光照不稳定等因素影响,传统的光伏发电系统在天气恶劣或夜晚时无法正常运行。
因此,光伏储能技术成为未来的发展趋势之一。
光伏发电技术的新进展与应用
光伏发电技术的新进展与应用随着科技的不断发展,各种新能源技术也日益完善,其中的光伏发电技术更是备受关注。
光伏发电技术是一种利用太阳能转化为电能的可再生能源,其特点是安全、环保、可持续等。
目前,光伏发电技术已经得到广泛应用,应用领域包括工业、交通、农业、住宅等多个领域。
本文将重点介绍光伏发电技术的新进展及其应用。
一、技术进展1、高效组件传统的晶体硅组件其效率很低,不过现在的太阳能组件已经从单晶到多晶,到基于单点散射理论的“全反射减薄膜太阳能电池”,这些新型太阳能电池的效率已经突破25%。
2、多项制造工艺随着太阳能电池的不断发展,各种制造工艺也得到了完善。
目前市场上常见的太阳能电池制造工艺有:溅射工艺、刻蚀工艺、丝网印刷工艺、喷墨印刷工艺等。
通过这些制造工艺,太阳能电池的制造成本也得到了有效控制。
3、废料处理传统的太阳能电池废弃后来不及处理,造成空气、水和土地的污染,新技术的出现为太阳能电池废料处理提供了可能。
通过光阴老化法、化学氧化法、生化法、微生物法等废料处理方法,太阳能电池的废料可以得到很大程度上的处理。
二、应用领域1、家庭光伏发电系统随着太阳能电池的不断发展,家庭光伏发电系统也被广泛应用。
对于一户人家来说,光伏发电系统可以提供住宅所需要的电力。
由于太阳能电池板的安装简单方便,所以光伏发电系统的安装也显得格外简单。
2、移动充电由于光伏发电系统可以提供电子设备所需要的电力,并且太阳能电池板的体积和重量相对较小,所以光伏发电系统可以用来移动充电。
例如,光伏发电笔记本包括光伏发电背包,可以为设备充电。
3、公共设施除了家庭和个人的应用,光伏发电系统也可以应用于公共设施。
例如,公园中的路灯、公共电话亭、广告牌、公交车站等可以采用光伏发电系统,达到节约电力、降低成本的目的,同时也可以保护环境,推进绿色发展。
三、结论光伏发电技术是一种非常热门的可再生能源技术,其独特的优点是安全、环保、可持续等。
近年来,光伏发电技术得到了许多新的进展,新型组件、制造工艺和废料处理等都为其应用提供了更好的基础。
太阳能光伏技术发展趋势及应用前景分析
太阳能光伏技术发展趋势及应用前景分析近年来,太阳能光伏技术在能源领域引起了广泛的关注与研究。
由于其可再生、清洁、无污染、免费、广泛分布和可持续利用等优势,太阳能光伏成为了替代传统能源的一种重要选择。
本文将从太阳能光伏技术的发展趋势和应用前景两方面进行探讨,以期全面了解太阳能光伏技术的发展现状和未来发展趋势。
一、太阳能光伏技术的发展趋势1. 提高能源转换效率太阳能光伏技术的核心是将太阳能转化为电能。
目前,光伏电池的转换效率已经取得了很大的进展,其中单晶硅和多晶硅光伏电池的效率最高,可达到20%~23%,而新一代的多结光伏电池更是实现了更高的效率。
未来,科学家们将进一步改进材料和制造工艺,努力提高光伏电池的能源转化效率,以更大程度地发挥太阳能的作用。
2. 拓宽太阳能发电模式目前,太阳能光伏技术主要包括分布式发电和集中式发电两种模式。
分布式发电主要指的是将太阳能光伏系统直接安装在用户所需的地方,比如屋顶等,通过自发自用或卖给电网进行盈利。
而集中式发电则是将光伏电站集中建设在一处,以大规模发电为目的。
未来,随着技术的不断进步,太阳能光伏技术将更多地应用于各个领域,如农业光伏、水域光伏等,进一步拓宽太阳能发电的模式,提供更多的选择。
3. 发展新型光伏材料除了传统的硅材料外,科学家们还在探索和研究其他材料的光伏性质,如钙钛矿、有机光伏等。
钙钛矿光伏材料具有较高的光电转换效率和低成本的优势,吸引了众多研究者的关注。
而有机光伏材料则具有柔性、轻薄、可半透明等特点,适合应用于建筑、电子产品等领域。
未来,这些新型光伏材料的发展将推动太阳能光伏技术向更高效、更经济、更灵活的方向发展。
二、太阳能光伏技术的应用前景1. 清洁能源替代传统能源传统能源如煤炭、石油等不仅产生大量的二氧化碳等温室气体,对环境造成严重污染,还存在枯竭的问题。
而太阳能光伏技术则是一种清洁、可再生的能源来源,其发电过程无噪音、无排放,不对环境造成污染。
太阳能光伏技术的应用与发展
太阳能光伏技术的应用与发展太阳能光伏技术,是指利用太阳能转化为电能的一种技术。
它是一种清洁、可再生的能源,具有非常广泛的应用前景。
在过去的几十年中,太阳能光伏技术取得了非常大的进展,从单晶硅太阳电池到薄膜太阳电池,再到将太阳能光伏技术应用于建筑、交通等领域,其应用范围不断拓宽。
本文将从太阳能光伏技术的原理、应用和发展三个方面,探讨太阳能光伏技术的应用和发展。
一、太阳能光伏技术的原理太阳能光伏技术利用了半导体材料的光电效应,将太阳能转化为电能。
目前太阳能光伏电池中最常见的材料是硅。
当太阳光照射在硅太阳电池的表面时,硅材料中的电子开始受到光照的能量影响而进入一个激发状态。
此时如果在硅板两面之间引导电场,电子就会被强制移动到下面一侧,形成直流电流。
这就是太阳能光伏电池的基本工作原理,利用太阳辐射能源生成电能。
二、太阳能光伏技术的应用随着太阳能光伏技术在不断发展,其应用领域也越来越广泛。
太阳能电池板是一种最常见的应用方式,在低压环境中,可以将太阳能转化为直流电,为家庭用电提供清洁能源,也被大量应用在自然灾害后的应急电力供应。
同时在汽车、船舶、卫星等应用中,太阳能电池板也起到了非常重要的作用。
近年来,太阳能光伏技术被广泛应用于建筑物的屋顶和墙面,形成了一种新型的建筑材料。
在建筑物上安装太阳能电池板,不仅可以提供清洁电力,还可以增加建筑物的绝热性和隔音性。
此外,太阳能光伏技术还被应用于农业领域,种植大棚等农业设施使用太阳能光伏电池板作为能源,可以不受区域限制,为农业生产提供了可靠的清洁能源。
三、太阳能光伏技术的未来发展太阳能光伏技术的应用前景非常广阔,未来的发展主要集中在提高太阳光转换效率、加速成本降低、探索新型太阳能电池等方面。
如羰基钼金属复合轨迹结构的太阳能电池,与传统贵金属复合太阳能电池不同,钼复合漆层光电转换效率高,同时减少寿命受限制因素,这一新型结构已经得到较好的实验验证和应用。
未来太阳能光伏技术的发展还需要更强的政策支持。
太阳能光伏技术的发展与应用
太阳能光伏技术的发展与应用随着全球环境问题的日益凸显和能源安全的日渐关注,太阳能光伏技术作为一种清洁、可再生的能源形式,逐渐得到人们的重视。
太阳能光伏技术是指利用光伏效应将太阳光能转化为电能的一种技术。
在过去的几十年里,太阳能光伏技术经历了令人瞩目的发展,取得了显著的成果,并在各个领域得到广泛应用。
一、太阳能光伏技术的发展历程太阳能光伏技术的发展可以追溯到19世纪初,当时意大利科学家奥托·史密特利发现了光电效应的规律。
随后,人们开始研究如何将光电效应应用于实际生产中。
20世纪50年代后期,硅太阳能电池出现,并开始商业化应用。
1970年代,由于石油危机的影响,太阳能光伏技术迎来了快速发展的机遇。
此后,太阳能光伏技术持续创新与突破,效率不断提高,成本不断降低。
到了21世纪,太阳能光伏技术取得了突飞猛进的发展,成为新能源领域的重要一员。
二、太阳能光伏技术的应用领域太阳能光伏技术的应用范围广泛,可以应用于家庭、商业、工业以及公共建筑等不同场景。
在家庭中,太阳能光伏系统可以安装在屋顶上,通过光伏板将太阳能转化为电能,供应给家庭使用,同时还可以将多余的电能储存起来。
这为家庭提供了清洁、方便、可靠的电力来源,并且减少了对传统煤电的依赖。
在商业领域,越来越多的企业开始采用太阳能光伏系统,不仅可以为企业节约能源成本,还可以树立企业的环保形象,提高企业声誉。
工业领域的太阳能光伏技术应用主要集中在大型太阳能电站上,这些电站利用大面积的光伏板和电池组建成光伏阵列,可为城市供应大量电能。
除此之外,太阳能光伏技术还应用于公共建筑和交通工具中,如公园的太阳能路灯、汽车上的太阳能充电装置等。
三、太阳能光伏技术的优势与挑战太阳能光伏技术的发展与应用带来了广阔的市场前景,其中的优势不容小觑。
首先,太阳能是一种清洁、可再生的能源形式,不产生污染物和温室气体排放,对环境友好。
其次,太阳能光伏技术可以分布式供电,减少了能量传输损耗,提高了电力供应的稳定性。
太阳能光伏技术的新进展和应用
太阳能光伏技术的新进展和应用在当下的世界,环保已成为了一个重要的话题。
而在环保领域中,太阳能光伏技术一直是备受关注的。
随着科技的不断发展,太阳能光伏技术也在不断进步。
本文将探讨太阳能光伏技术的新进展和应用。
一、新进展1.1 半导体材料的发展太阳能电池是利用半导体材料将太阳光能转换成电能的技术。
而且,太阳能电池的效率越高,就可以利用更少的面积获得更多的电能。
过去,太阳能电池通常使用单晶硅或多晶硅作为半导体材料。
但是,这些材料的制造成本较高,因此研究人员开始寻找新的材料,以降低成本并提高效率。
目前,研究人员已经成功地制造出了全固态钙钛矿太阳能电池,并在实验室中实现了高达25%的转换效率。
它们只需要一层薄膜就可以生成电能,因此可以很容易地制成灵活、轻巧和透明的太阳能电池,适用于各种场合。
1.2 强化太阳能电池吸收性能太阳能电池的效率受到许多因素的影响。
其中之一是太阳能电池对太阳光的吸收率。
研究人员通过在太阳能电池的表面镀上纳米碳管阵列,增加其表面积,从而提高太阳能电池的吸收率。
这使得太阳能电池的效率得到了显著提升。
1.3 制造成本的降低太阳能电池的制造成本一直是限制其发展的因素之一。
幸运的是,随着生产技术和制造设备的升级,制造成本在逐渐降低。
例如,使用3D打印技术制造太阳能电池的成本正在大大降低。
这是因为这种技术可以大大减少人力和材料成本,同时也能提高生产效率。
这将有助于太阳能电池在更广泛的范围内得以应用。
1.4 可穿戴技术太阳能光伏技术可以在许多领域得到应用,其中之一是可穿戴技术。
研究人员已经创建了一种具有太阳能电池板的智能健康手环,可以对健康数据进行监控和存储。
这种手环可以通过太阳能电池板提供长时间的电力支持,从而实现可穿戴技术可靠运行。
二、应用2.1 农业领域农业可以是太阳能电池应用的主要场景之一。
太阳能光伏技术可以在农业生产中大有作为。
例如,在农村地区,太阳能电池可以被用来供电,提高农民的生产效率和生活品质。
太阳能光伏技术应用与发展的研究
太阳能光伏技术应用与发展的研究一、引言太阳能光伏技术是一种将太阳能直接转化为电能的技术,具有环保、可再生等优点,被广泛应用于能源领域。
本文旨在深入研究太阳能光伏技术的应用与发展,以探索其未来潜力。
二、太阳能光伏技术简介太阳能光伏技术是通过将太阳辐射能转化为直流电能来实现能源利用的过程。
它依赖于太阳能电池板,其中包含的光伏电池可以将太阳能转化为电能。
太阳能光伏技术广泛应用于家庭、商业和工业建筑的发电系统,同时也可以应用于计算机、汽车等领域。
三、太阳能光伏技术的应用1. 家庭应用太阳能光伏技术在家庭应用中的主要作用是供电。
太阳能电池板安装在屋顶或阳台上,通过吸收太阳光转化为电能,为家庭提供稳定的电力。
这种应用方式不仅可以减少家庭用电成本,还可以减少对传统能源的依赖,实现低碳环保的生活方式。
2. 商业应用太阳能光伏技术在商业应用中具有广泛的应用前景。
商业建筑可以利用太阳能光伏系统发电,减少对电网的依赖,降低能源成本。
同时,商业企业还可以通过太阳能光伏技术实现绿色形象,提高企业的社会声誉。
3. 工业应用太阳能光伏技术在工业领域的应用主要集中在太阳能光伏发电站。
太阳能光伏发电站通过大规模布置太阳能电池板,将太阳能转化为电能,供应给大规模工业设施。
这种应用方式可以实现工业用电的绿色转型,减少对传统能源的需求,同时也能为企业带来经济效益。
四、太阳能光伏技术的发展1. 技术改进太阳能光伏技术的发展离不开技术的稳定和改进。
目前,研究者们正致力于提高太阳能电池板的转化效率,减少制造成本。
太阳能光伏技术还面临着储能和智能管理等方面的挑战,研究者们正在积极寻找解决方案,以进一步推动技术的发展。
2. 潜在市场随着能源需求的增长和环境保护意识的提高,太阳能光伏技术在全球范围内具有广阔的市场潜力。
发展中国家的能源需求巨大,太阳能光伏技术能够为这些国家提供一种可持续的能源解决方案。
同时,工业化国家也在逐渐减少对传统能源的依赖,逐步转向太阳能光伏技术。
太阳能光伏技术的研究与应用
太阳能光伏技术的研究与应用随着能源需求的不断增加和对环境保护的日益重视,太阳能光伏技术作为一种可再生能源技术,受到了广泛的关注和研究。
本文将探讨太阳能光伏技术的研究进展以及其在实际应用中的潜力。
一、太阳能光伏技术的基本原理太阳能光伏技术是通过利用光电效应将太阳能直接转化为电能的过程。
光电效应是指当光照射到能带结构中的半导体材料上时,光子能量被电子吸收,激发电子从价带跃迁到导带,产生正负电荷分离。
这种分离产生的电子流则形成电流,从而产生电能。
二、太阳能光伏技术的发展历程太阳能光伏技术的发展经历了多个阶段。
早期的太阳能电池主要采用单晶硅材料制作,但成本高昂,限制了其大规模应用。
随着技术进步,多晶硅材料的应用使太阳能电池的成本大幅下降,进一步推动了太阳能光伏技术的发展。
此外,薄膜太阳能电池、有机太阳能电池等新型材料和结构的研究也为太阳能光伏技术提供了更多的选择。
三、太阳能光伏技术的研究进展1. 提高光电转换效率提高光电转换效率是太阳能光伏技术研究的重要目标之一。
目前,研究者们通过优化太阳能电池的材料组成、结构设计以及制备工艺来提高效率。
例如,钙钛矿太阳能电池在光电转换效率方面取得了显著的突破,已成为当前研究的热点之一。
2. 解决能量存储问题太阳能光伏技术的一个挑战是能量的储存和利用。
由于太阳能的不稳定性和间歇性,如何解决能量的存储问题成为了研究的重点。
目前,研究者们正在探索利用电池、超级电容器和氢气等储存技术,以及智能电网技术来解决这一问题。
3. 实现组件的灵活性和可持续性为了适应各种复杂的应用需求,太阳能光伏技术需要具备灵活性和可持续性。
因此,研究者们正在致力于研发柔性太阳能电池和透明太阳能电池等新型组件,以满足不同应用场景的需求。
四、太阳能光伏技术在实际应用中的潜力1. 太阳能发电太阳能光伏技术是一种可以大规模应用于发电领域的清洁能源技术。
通过建设太阳能光伏电站,可以大幅减少传统燃煤、石油等化石能源的使用,降低能源消耗和环境污染。
太阳能光伏技术的发展与应用
太阳能光伏技术的发展与应用随着我国经济的快速发展,能源需求也在逐年增加。
传统的能源资源如煤炭、石油、天然气等正在逐渐枯竭,同时也对环境带来了严重的污染。
在这样的背景下,太阳能光伏技术应运而生,成为一种新兴能源在经济、环境、社会等各个领域发挥越来越重要的作用。
一、太阳能光伏技术的发展历程太阳能光伏技术是利用太阳能直接转换为电能的一种技术。
伴随着我国太阳能光伏技术的发展,我国成为全球最大的太阳能光伏制造和消费市场。
20世纪50年代,美国贝尔实验室的研究人员首先将硅单晶体转换为电能,开创了太阳能光伏技术的先河。
随着技术的发展,太阳能电池不断升级,去年我国太阳能发电总容量已经超过200GW,减少的碳排放量相当于减少一半以上的二氧化碳排放。
二、太阳能光伏技术的应用在民用领域,太阳能光伏技术被广泛应用于家居、水泥、农业、光伏扶贫等方面。
例如,太阳能挂烫机、太阳能空调、太阳能热水器等设施在冬季达到温暖的环境,使得寒冬不再寒冷;在水泥领域,利用废弃熟料生产太阳能电池,节约了大量的电力和电费。
另外,在光伏扶贫方面,太阳能光伏发电站解决了许多贫困人口的用电需求,从根本上解决了水电缺乏的地方。
(二)商业领域商业领域太阳能光伏技术也有着广泛的应用。
例如,许多公司将太阳能光伏技术采用于建筑的墙壁、屋顶、幕墙等地方,不仅节约了电能的消耗,也让公司获得了经济上的效益。
太阳能光伏技术还被应用于电力公司的建设中。
近年来,一些电力公司已经利用太阳能光伏技术建立了太阳能光伏电站,大大提高了电力产量和电气效率,同时节约了原料资源和电费,是一种环保、节权、高效的建设方案。
作为一种新的清洁能源,太阳能光伏技术的推广不仅能减少化石燃料的使用,也是实现环境友好型发展的一种重要形式。
太阳能光伏电池在转换过程中不会释放有害气体和污染物,大大降低了温室气体的排放和环境污染。
同时,太阳能光伏发电还可以减少自然资源的消耗,比如减少煤炭、天然气等的使用,也能够为节约环境资源提供一定的帮助。
太阳能光伏技术的进展与应用研究
太阳能光伏技术的进展与应用研究随着全球能源危机与环境变化的日益加深,寻找新型的清洁、安全、可再生的能源已经成为了各国的共同目标。
而太阳能就是其中的一个备受关注的领域。
太阳能光伏技术作为一种新型的清洁能源,不仅可以有效地解决能源危机和环境污染问题,还可以推动社会经济的可持续发展。
在这篇文章中,我们将会探讨太阳能光伏技术的进展与应用研究情况。
1. 太阳能光伏技术的分类太阳能光伏技术是一种将太阳能光能转换为电能的技术,根据其原理和材料的不同,可以分为单晶硅光伏技术、多晶硅光伏技术、非晶硅光伏技术、有机光伏技术等不同类型。
单晶硅光伏技术是太阳能电池中最早的一种技术,其将单晶硅材料制成的晶体作为太阳能电池的基础组件,具有高转换效率、长寿命、稳定性强等优点。
然而,由于单晶硅生产成本较高,因此大规模应用受到了限制。
多晶硅光伏技术则是采用多晶硅材料制造太阳能电池的一种技术,具有较高的光电转换效率和较低的生产成本,因此被广泛采用和使用。
但其存在能效低和热失真等问题。
非晶硅光伏技术使用非晶硅材料来制作太阳能电池,比起单晶硅和多晶硅材料,具有较低的资金投入和更好的适应性,被广泛应用于小型太阳电池和手持设备。
但其能效低和使用寿命短的问题仍需要改进。
有机光伏技术则是采用一种新型的有机分子作为太阳能电池的基础组件,具有材料成本低、生产工艺简单、柔性好、透明性高等优点,但其光电转换效率仍不高,还需要深入探究和研究。
2. 太阳能光伏技术的应用现状目前,太阳能光伏技术的应用领域越来越广泛,除了屋顶光伏发电之外,还在太阳能车、智能穿戴设备等领域得到了应用。
在国内,屋顶光伏和分布式光伏正在逐步成为一种新的电力用户,越来越多的小区和企业开始安装光伏发电设备,利用太阳能光伏技术提供自用电源,甚至向电网进行获得电费回收。
工程方面主要在公路、高速公路等场所进行应用,与此同时,由于太阳能光伏技术不受地域限制,因此红色勘探、捷克山和三峡大坝等场所也开始应用太阳能光伏技术。
太阳能光伏技术的新进展及应用展望
太阳能光伏技术的新进展及应用展望随着可再生能源的意识不断提高,太阳能光伏技术也在不断发展和改进。
在过去几年中,太阳能光伏技术已经取得了长足的进展,不仅在技术上实现了大规模发展,还在应用上取得了更广泛的应用。
本文将分别探讨太阳能光伏技术的新进展及未来的应用展望。
一、太阳能光伏技术的新进展1. 硅基太阳能电池技术的提升硅是目前太阳能光伏技术的主要材料,通过对硅基太阳能电池的研究,可以实现太阳能光伏产业的快速发展。
一方面,硅的产量越来越大,晶体硅的制造成本也越来越低,为光伏产业的发展提供了基础设施。
另一方面,硅基太阳能电池的效率也得到了很大的提高,研究者通过改良硅基太阳能电池的制造工艺和材料选择等方面,有效地提升了电池的效率。
2. 非硅光伏技术的发展非硅光伏技术是指使用除了硅以外的材料制造太阳能电池,目前最常用的包括锗和硫化铜等材料。
这些材料的光电转换效率相比硅也在不断提高。
此外,新型的材料如有机太阳能电池和钙钛矿太阳能电池也在不断发展和应用。
3. 光伏发电的高效利用随着技术的不断提升,光伏发电已经开始向更高效的利用方向发展。
例如,将太阳能电池板装配在可调节的轨迹上,使其在太阳角度最佳的位置进行面向太阳的追踪运动,可以提高电池板的采集效率。
此外,有些新技术甚至可以将太阳能光伏技术应用于更为复杂的系统中,如将太阳能光伏技术应用于建筑外墙的装饰材料上。
二、太阳能光伏技术的应用展望1. 大型光伏项目的快速发展随着技术的不断提高,光伏领域正在迎来大规模发展的时期。
中国的一些地区如青海、新疆、内蒙古等大型光伏项目已经开始陆续建成。
到2020年,全球累计装机量将达到7.5万兆瓦,这将为世界能源产业的转型提供新的技术支持和发展方向。
2. 光伏发电系统的智能化智能化技术是未来能源领域的发展趋势之一,将有助于提高能源的效率和使用。
光伏发电系统也不例外,未来光伏发电系统将会更加智能化,如通过机器学习和大数据分析,系统可以根据天气、地形等因素自动调节电池板的角度,实现光伏产量的最大化。
太阳能光伏技术的发展和应用
太阳能光伏技术的发展和应用第一章概述太阳能光伏技术是指利用太阳能将光能转化为电能的技术。
其核心是太阳能电池,通过半导体材料吸收太阳辐射产生电场,将光能转化为电能。
太阳能光伏技术是可再生能源中最具发展前景的一种能源,具有清洁、可持续、分布广、空间利用率高等优势,是未来能源发展的主力之一。
第二章发展历程太阳能光伏技术的发展历程可以追溯到上世纪50年代,当时美国贝尔实验室的三个科学家发明了第一块太阳能电池。
随着科学技术的不断发展,太阳能电池的效率不断提高,成本不断降低,其在市场上的竞争力逐渐增强。
1990年代,太阳能光伏技术开始被广泛应用于人类生产和生活的各个领域,产生了巨大的经济和社会效益。
从最初的小型电子产品到逐步普及的太阳能路灯、太阳能水泵、太阳能热水器等,太阳能光伏技术的应用范围不断扩大。
2000年以后,太阳能光伏技术得到了快速发展,其在智能家居、建筑智能化等领域也开始得到广泛的应用。
第三章应用领域(一)电力领域太阳能光伏技术在电力领域的应用主要是通过建设太阳能光伏电站,将太阳能电池阵列发电,以替代传统的火力发电、核能发电。
太阳能光伏电站具有建设成本低、无噪音、无排放、绿色环保等优势,而且在阳光充足的地区,太阳能光伏电站还可以实现“一年四季皆可发电”的效果。
(二)建筑领域太阳能光伏技术在建筑领域的应用主要是通过在建筑物外墙或屋顶配置太阳能电池板,将太阳能转化为电能,进而供电或存储。
此外,太阳能光伏技术还可以应用于建筑智能化系统中,通过智能监测和控制系统,实现能耗的精细化管理和节能减排。
(三)交通领域太阳能光伏技术在交通领域的应用主要是通过在汽车、火车等交通工具上配置太阳能电池板,将太阳能转化为电能,为交通工具提供部分电能供应,从而减少车辆的燃油消耗,降低排放。
第四章发展趋势(一)技术趋势太阳能光伏技术的技术发展趋势主要体现在提高太阳能电池的效率、降低太阳能电池的制造成本、增强太阳能电池的稳定性以及拓展太阳能电池的应用领域。
太阳能光伏技术的发展及其应用
太阳能光伏技术的发展及其应用第一章:引言在全球能源不断紧张的背景下,新能源已成为国际社会关注的焦点。
太阳能光伏技术作为一种最具前景的新型能源,取得了长足的发展。
太阳能光伏技术是将太阳能转化成电能的过程,光伏电池是光伏发电的核心部件,是实现太阳能转换的重要技术。
本文将对太阳能光伏技术的发展历程、光伏电池的原理、应用领域以及发展前景作详细介绍。
第二章:太阳能光伏技术的发展历程太阳能光伏技术的历史可以追溯到19世纪初,1839年,法国科学家贝克勒尔发现了光生电现象,太阳能光伏技术开始了它漫长的发展历程。
20 世纪初,铜单质和硒单质的混合物被用于制作光伏电池。
20世纪50年代,在未来太阳能电池诞生之前,最先出现的实用型太阳能电池采用了矽材料的PN结构。
20世纪70年代末,随着石油危机的爆发和环保意识的兴起,太阳能光伏技术开始受到业界的重视。
此时,光伏电池技术的发展出现了明显的进展。
随着光伏技术逐渐成熟,光伏组件的生产成本不断降低,光伏电池的转换效率大幅提高,太阳能光伏技术开始进入快速发展期。
2014年,全球光伏发电量首次突破130GW。
第三章:光伏电池原理光伏电池的核心是光敏材料,其原理主要包括光生电效应和PN结构。
太阳能光伏电池利用PN结构材料中的光敏元件吸收光线,将其转换成电流输出。
PN结是P型半导体与N型半导体的接触部分,形成这种结构的半导体被称为PN结半导体器件。
在PN结半导体器件中,由于电子与空穴的扩散,在PN结的接触区域产生大量的载流子,从而形成一个电流。
当入射光线作用于PN结界面时,被吸收的光子的能量被电子吸收,电子与空穴被激发,在PN结中形成发电效应。
当PN结两端加上外电路,击穿电压时,太阳能光伏电池输出电流,实现太阳能转换成电能。
第四章:太阳能光伏技术的应用领域太阳能光伏技术的应用领域很广泛,主要分为以下几个方面:1.灯具领域:如太阳能路灯、太阳能草坪灯等;2.住宅领域:如太阳能热水器、太阳能热泵、太阳能空调等;3.农业领域:如太阳能水泵、太阳能电子式秤、太阳能杀虫灯等;4.交通领域:如太阳能汽车、太阳能水下机器人等;5.通信领域:如无线通信设备、通信基站等;6.军事领域:如侦察无人机、战术通信设备等。
太阳能光伏技术的研究与发展趋势
太阳能光伏技术的研究与发展趋势一、太阳能光伏技术的定义及相关概念介绍太阳能光伏技术是利用半导体材料构成的光伏电池将太阳能转化为电能的技术,是一种清洁、无污染的可再生能源。
光伏电池是太阳能光伏技术的核心部分,其基本工作原理是通过吸收光子使半导体电子跃迁到导带中,从而产生电势差,完成能量转换。
二、太阳能光伏技术的历史发展20世纪50年代开始,光伏电池技术被广泛应用于航空航天、电信等领域。
1975年,贝尔实验室首次开发出高效的硅太阳能电池,大幅提高了太阳能光伏技术的转化效率。
20世纪90年代开始,随着环保意识的提高和世界范围内对石油资源的争夺,太阳能光伏技术得到了更广泛的应用和推广。
三、太阳能光伏技术的主要应用领域1)家庭和商业的分布式太阳能电力系统;2)太阳能太阳能光伏电站和太阳能光伏农业园;3)车载太阳能电池板,如汽车、巴士、电动汽车等;4)太空应用领域,如卫星、航天器和空间站等;5)生活消费品领域,如光伏发电装置、太阳能灯具等。
四、太阳能光伏技术的传统瓶颈及新技术的发展方向1)晶硅技术的局限性:晶硅太阳能电池板传统工艺水平已经接近极限,无法使其效率继续提高,且其成本高昂;2)光伏电池的稳定性:光伏电池的长期性能稳定因素成为阻碍其应用的瓶颈。
新材料的研发能够改善这些情况,如钙钛矿材料的应用;3)太阳能光伏制造技术的成本过高:提高制造工艺水平、降低成本势在必行。
未来的技术研发方向将聚焦于多晶硅薄膜、遗传工程、碳纳米管、聚合物太阳能电池等领域。
五、太阳能光伏技术的未来发展趋势1)硅太阳能电池技术将继续占领市场,但夹层太阳能电池、钙钛矿太阳能电池将逐渐应用;2)太阳能储能技术将进一步发展。
钠离子、锂-硫、流动金属电池、串联电纺纳米结构电池等技术的发展将推动太阳能光伏技术更好地与储能技术相融合;3)合作将成为未来太阳能光伏技术发展的趋势,不仅涉及制造商和科研院所,也包括智能家居生态体系和供应链配套服务商等。
太阳能光伏技术的运用与进展
太阳能光伏技术的运用与进展1太阳能光伏发电技术的应用方式太阳能照明系统“光环境〃是指光与颜色建立的生理和心理环境,它对人的精神状态和心理感受具有积极影响。
“绿色照明〃是指"节约能源、保护环境、促进效率、改善质量、有益身心〃的照明光环境,太阳能照明即属于绿色照明。
太阳能照明系统由太阳能电池板、蓄电池、充放电控制器、逆变器和节能灯具、灯杆等组成。
建筑领域的太阳能灯主要有路灯、草坪灯、庭园灯、楼道灯等。
太阳能灯的控制器除了要具备一般光伏系统的防反充、防过充和过放、防短路和反接等功能以外,还要具有自动开关照明灯的功能。
通常使用定时和光控两种方式对太阳能灯的工作时间进行控制。
定时控制可采用模拟线路或单片机控制两种方法, 根据实际需要,事先设定路灯每天晚上的工作时间,调整电子或者机械计时器的接通或断开时刻,到时路灯便可以自动开或关。
另一种控制方式是光控,可以单独安装光敏器件,也可以利用太阳能电池本身作为光敏器件,即在周围环境暗到一定程度(照度低于某一设定值)时自动开灯,一直到天亮(照度高于某一设定值)时再自动关灯。
1.2太阳能、LED光源的结合应用太阳能给传统的灯具光源供电并不十分经济。
随着固体物理和半导体技术的发展,人类开发出了第四代光源一一固体光源LED(第一代为白炽灯,第二代为荧光灯,第三代为气体放电灯)。
太阳能发电与LED照明的结合立即成为一大亮点,迅速吸引了人们的目光。
固体光源一一LED具有功耗低、寿命长(2.0xl05h)、光效高(目前为5080lm/W,今后可达100120lm/W)^反应速度快(可在高频下使用,可任意控制其功耗和亮度,而不影响其寿命)、直流低压工作安全可靠(24V、12V. 4.8V,免逆变器)、环保(耐震、耐冲击、不易破、废弃物可回收、没有污染)、可平面封装、易开发成轻薄短小产品等优点;没有口炽灯泡高耗电、易碎以及日光灯废弃物含汞污染等缺点; 兼备照明、装饰功效,是被业界看好在未来10年内,成为替代传统照明器具的一大潜力产品。
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太阳能光伏技术的运用与进展1太阳能光伏发电技术的应用方式
1.1太阳能照明系统
“光环境”是指光与颜色建立的生理和心理环境,它对人的精神状态和心理感受具有积极影响。
“绿色照明”是指“节约能源、保护环境、促进效率、改善质量、有益身心”的照明光环境,太阳能照明即属于绿色照明。
太阳能照明系统由太阳能电池板、蓄电池、充放电控制器、逆变器和节能灯具、灯杆等组成。
建筑领域的太阳能灯主要有路灯、草坪灯、庭园灯、楼道灯等。
太阳能灯的控制器除了要具备一般光伏系统的防反充、防过充和过放、防短路和反接等功能以外,还要具有自动开关照明灯的功能。
通常使用定时和光控两种方式对太阳能灯的工作时间进行控制。
定时控制可采用模拟线路或单片机控制两种方法,根据实际需要,事先设定路灯每天晚上的工作时间,调整电子或者机械计时器的接通或断开时刻,到时路灯便可以自动开或关。
另一种控制方式是光控,可以单独安装光敏器件,也可以利用太阳能电池本身作为光敏器件,即在周围环境暗到一定程度(照度低于某一设定值)时自动开灯,一直到天亮(照度高于某一设定值)时再自动关灯。
1.2太阳能、LED光源的结合
应用太阳能给传统的灯具光源供电并不十分经济。
随着固体物理和半导体技术的发展,人类开发出了第四代光源——固体光源LED(第一代为白炽灯,第二代为荧光灯,第三代为气体放电灯)。
太阳能发电与LED照明的结合立即成为一大亮点,迅速吸引了人们的目光。
固体光源——LED具有功耗低、寿命长(1.0×105h)、光效高(目前为5080lm/W,今后可达100120lm/W)、反应速度快(可在高频下使用,可任意控制其功耗和亮度,而不影响其寿命)、直流低压工作安全可靠(24V、12V、4.8V,免逆变器)、环保(耐震、耐冲击、不易破、废弃物可回收、没有污染)、可平面封装、易开发成轻薄短小产品等优点;没有白炽灯泡高耗电、易碎以及日光灯废弃物含汞污染等缺点;兼备照明、装饰功效,是被业界看好在未来10年内,成为替代传统照明器具的一大潜力产品。
1.3太阳能水泵
太阳能水泵一般不需要蓄电池,而由太阳能电池板直接带动水泵工作。
大型光伏水泵站通常备有逆变器,首先将太阳能电池板的直流电变为交流电,然后用交流电机带动水泵工作,这样可以与常规供电互补。
虽然太阳能光伏水泵系统一次性投资较高,但它的运行费用低、维修少,使用寿命比较长,通常来说比小型柴油机抽水更合算。
特别是对于太阳辐射强的干旱地区,发展光伏水泵具有良好的前景。
1.4光伏建筑一体化(BIPV)
“光伏发电与建筑物集成化”(Buildingintegrated/attachedphotovoltaic)的概念早在1991年被正式提出,并很快成为热门课题。
此后,一些国家纷纷实施、推广“太阳能屋顶计划”,比较著名的有德国10万屋顶计划、美国百万屋顶计划以及日本的新阳光计划等。
所谓太阳能屋顶,是将太阳能电池板安装在建筑物的屋顶,引出端经过控制器、逆变器与公共电网相连接,由太阳能电池板、电网并联向用户供电,即组成了户用并网光伏系统。
这种并网系统因有太阳能、公共电网同时给负载供电,系统随时可向电网中存电或取电,所以供电可靠性得到增强;而且,系统一般不用蓄电池,这既降低了造价,又免去了蓄电池的电能损耗、维护更换;同时,多余的发电可反馈给电网,既充分利用了光伏系统所发的电能,又对电网具有调峰作用。
太阳能屋顶还可采用一些创新技术,如设置能量管理优化智能系统,以减少能量消耗;设置屋顶冷却系统,对没有安装光伏组件的屋顶,使用特殊功能的反射涂层,可反射65%的太阳能,这样可以有效地降低夏季屋顶的温度,提高太阳能电池的转换效率;设置绝缘底层保护屋顶,并降低建筑物内部的温度。
光伏建筑一体化(BIPV)的进一步目标是将光伏器件与建筑材料集成化。
比如,将建筑屋顶、向阳的外墙甚至窗户材料都用光伏器件
来代替,则既能作为建材又能发电,可谓一举两得。
当然,对光伏器件来说,同时还应具备建材所要求的隔热保温、防水防潮、机械强度、电气绝缘等性能,并要考虑安全可靠、便于施工、立面美观等因素。
显然,光伏器件代替部分建材,可进一步降低光伏发电的成本,有利于光伏技术的推广应用。
总之,光伏建筑一体化(BIPV)体现了创新的建筑设计理念和高科技含量,它不仅开辟了光伏技术应用于建筑领域的新天地,而且拉动了光伏技术的产业化发展及在城市的大规模应用,因而具有非常广阔的市场前景。
2太阳能光伏并网发电系统的应用实例
武汉新火车站定位于华中陆港、中部铁路枢纽,总建筑面积35.5万m2,总投资超过140亿元。
共设铁轨线20条,站台11座,是京港高速铁路的重要站点,规模居全国第四。
武汉新火车站于2006年开建,2009年底建成启用。
武汉站整体造型现代,外观如大鸟展翅,寓意“千年鹤归、中部崛起”。
建筑中部突出的60m高大屋顶,预示着武汉是湖北乃至中部省份崛起的关键支点。
九片屋檐同心排列,象征着武汉“九省通衢”的重要地理位置。
为了有力推动武汉市和湖北省“两型社会”建设、推进“节能减排”工作,对可再生能源的利用起示范和带动作用,湖北省发改委决定:武汉站建设太阳能光伏发电系统,并进行国内公开招标。
招标文件要求:太阳能光伏组件采用晶硅板,安装于南北中央站房及雨篷金属屋顶局部,系统总发电容量约2.2MW
(2200kWp)、总投资约5000万元。
采用并网发电的运行方式,系统产生的电能输送到城市电网。
经笔者在内的专家集体评审,选定了中标方案,其技术特点为:(1)并网发电系统组成:由光伏电池组件、并网逆变器、电源汇流箱柜、电源并接装置、防雷接地系统、监控系统等及其辅材组成。
(2)太阳电池组件安装方案:采用单晶硅电池组件,安装数量1.65万只,每只135Wp,共2227.5kWp。
(3)太阳电池组件升压回路方案:升压回路数量n=1.65万只/25只=660个升压回路(每25只串成1回路)。
(4)汇流回路方案:设两级汇流,第一级汇流设于屋顶,由防雷汇流箱完成。
每个防雷汇流箱输入侧由11个升压回路并联组成,共60个一级并联、60个防雷汇流箱;第二级汇流设于逆变器室,由防雷汇流柜完成,每个防雷汇流柜输入侧由67个一级汇流回路并联组成,共9个二级并联、9个防雷汇流柜。
(5)逆变器安装方案:设9个250kW 三相输出式逆变器,每个逆变器输入侧接一个防雷汇流柜输出侧。
逆变器室分4间设于火车站25m层。
220/380V接入系统的开关柜布置于火车站变配电所预留柜位,不重新设置单独的设备用房。
(6)并网系统年发电量:采用清洁能源项目分析软件RETScreen计算,该系统年理论发电量为2256.3MWh(225.63万度),实际并网发电量约206.92万度。