太阳能电池控制器的研制应用可行性研究报告

《太阳能电池控制器的研制应用》可行性报告

一、项目发展现状及研制目的意义

最近几年，全球国际油价不断上涨，能源日趋紧张，能源问题显得日益突出，我国已经成为了全球第二大能源消耗国，仅次于美国，能源消耗GDP是日本的九倍，甚至有文章预测，十几年后我国能源消耗将超过美国，成为全球第一大能源消耗国。

我国幅员辽阔、人口众多、化石燃料中石油资源量不足，煤炭资源丰富，在能源消耗中占75%以上，不可避免地带来了一系列环境问题，发展可再生能源对改善生态环境、解决缺能地区能源和资源有效利用都有着重要意义。因此，国务院前期批准出台了《可再生能源中长期发展规划》，作为对新能源行业的全力支持，规划中指出将积极推进风力发电、太阳能发电、生物质发电等可再生能源技术的发展，以规模化建设带动产业化发展，在政策面力挺和市场前景广阔的背景下，我所提出了太阳能电池控制器研制应用项目，着重在河流航标灯、交通信号灯等行业的应用。

目前国际上在太阳能产业链（简称光伏产业链）行业走在最前的主要是日本、德国。从太阳能产业链原始的单晶硅和多晶硅的熔炼到太阳能电池的封装以及太阳能产业的应用广度，都领先于其他国家。日本则从我国进口大量的廉价硅砂原材料，提炼出太阳能电池封装所需要的高纯度单晶硅和多晶硅，再高价出售到我国（因我国目前主要是俄罗斯的设备，提炼出来的单晶硅和多晶硅纯度不高，从而影响太阳能转换成电能的效率）。

我们国内的现状是：两头在外，中间在内。即单晶硅和多晶硅大量进口，国内封装电池、产品大量出口。目前国内领先的企业是无锡尚德太阳能技术有限公司和保定天威保变电气股份有限公司。前者在美国纳斯达克交易所上市，后者在上海证券交易所上市。它们共同的特点是有自己的原材料生产基地。无锡尚德控股了河南洛阳中德原材料公司，保定天威控股了四川新光硅业原材料公司。

通过我们和无锡尚德的接触，它们主要生产原材料（单晶硅和多晶硅）和太阳能电池的封装，国内用户向其购买太阳能电池板，然后组装成太阳能应用系统。

由于太阳能是取之不尽、用之不竭的环保、清洁的绿色能源，再加上政府从政策上鼓励、激励，因此我国的阳光产业蓬蓬勃勃开展起来。全国有15个省市准备上太阳能电池原材料单晶硅和多晶硅提炼生产线，其中有我们江西新余市的江西赛维LDK太阳能高科技有限公司。据报道该公司已经提炼出来了一块硅锭样品，现正在招商引资年产1000吨单晶硅和多晶硅的生产线，争取明年在美国纳斯达克上市。

我们拟申报的太阳能电池智能控制器项目，就是该项目的一个核心。

二、项目技术可行性分析

1、项目特点：

太阳能电池板首先吸收太阳光并转换成电能，此电能需要储存或是逆变，再点亮发光器件（灯泡、发光二极管等），该过程需要一系列电气控制，而我们以前研制过的产品直流屏和高频开关电源就含有以上两项主要技术，充分掌握了直流电对蓄电池的充放电技术和直流电转变成交流电的逆变技术，同时根据用户需求和应用的不同场合，例航标灯塔、铁路公路信号系统、微波中继站和家庭公共场所的照明等，我们还可以把高频开关电源中的智能控制技术应用到该项目中，保证该项目研制成功和实施应用。

2、项目技术关键点

直流电对蓄电池的充放电技术和直流电转变在交流电的逆变技术。

3、可行性分析

我们有直流屏和高频开关电源的研制经验和技术，并有借鉴资料，特别是项目组成员有多年行业经验，对控制器技术要点、技术发展趋势和市场需求相当熟悉，有着丰富

的经验和解决难题的能力。项目的提出，也是将多年的经验和思考进行系统的阐述，因此，项目研发成功基本上不存在什么风险。

4、项目完成时达到的技术水平

项目完成后达到省内先进水平。

5、项目技术方案论述及项目技术质量指标

1）市场调研→技术可行性分析及市场需求→结构方案设计和外形结构布局设计

2）稳压稳流系统设计→总体线路设计

3）制板、安装调试及检测

4）产品试用→用户反馈信息→修正

5）鉴定，批量投放市场。

6）技术质量指标

a、限压指标：输出电压的1.05倍

b、限流指标：输出电流的1.05倍

c、稳压精度：0.5%

d、稳流精度：0.5%

e、过流保护、过热保护

f、逆变频率：20KHZ

g、调节方式：PWM脉宽调节

6、项目执行中各阶段目标

1）2007年1月~4月：资料收集、市场调研、考察、项目可行性论证

2）2007年5月~8月：制定研制方案，软、硬件设计，系统结构设计

3）2007年9月~10月：部分零件采购，制板、安装、调试

4）2007年11月~12月：检测、试用及修正

5）2008年元月：鉴定，小批量生产。

7、项目经费预算表（详见附表）

三、项目实施与支撑条件

1、该项目技术来源于我所科技人员直流屏和高频开关电源研制的经验，结合无锡尚德研发资料，在此基础上根据我们市场调研和综合分析，结合当前发展趋势和最新技术而提出的科研项目。

2、项目实施、检测条件：我所具备扫描仪、打印机、微机等设备，尚需添置一些设备、仪器。

3、项目申请单位人才资源状况及项目新增投资筹集情况：

我所电子、机械产品研制组具有经过长期机械、电子产品开发工作，有着丰富的研制经验和水平。我所有中级技术职称人员12人，高级工程师2人，正研究员1人，中级职称科技人员占全所人员的68%。

项目组人员中，自动化专业高级工程师1人，工程师2人，机电专业工程师3人，电子电器实验师1人。项目投资20万元，已完成投资4万元。

四、预期经济效益

在市场应用方面，我们已联系了江西省航运局，据局内人士介绍，全省赣江河流共有1500多盏航标灯。原先使用方式是：每隔三个月对航标灯的蓄电池进行更换，对换下来的蓄电池再进行充电，若电池放电过度，有可能报废，造成人力和物力的浪费。我们只需在原有的航标灯系统中，增加太阳能电池极板和太阳能电池控制器，白天太阳能电池吸收阳光，转换成电能储存在蓄电池中，晚上再由蓄电池对航标灯供电。由于航标灯泡的功率仅有40瓦，工作期间且是闪烁状态，所以电能损耗非常低，就基本上一年四季甚至更长时间不需更