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毕业设计论文:太阳能并网光伏发电系统

毕业设计论文:太阳能并网光伏发电系统

南昌航空大学题目太阳能并网光伏发电系统专业光伏材料及应用学生姓名准考证号指导教师光伏发电并网控制技术设计摘要随着化石能源消耗的不断增长,世界性的能源危机和环境问题已经日益突出。

在绿色可再生能源中,太阳能凭借其存储量无限、清洁安全以及易于获取等独特优点而受到了世界各国科研领域的普遍关注,太阳能光伏发电技术的应用更是普遍关注的焦点。

所以,迫切需要对新的能源进行开发和研究。

而太阳能的利用近年来已经逐渐成为新能源领域中开发利用水平高,应用较广泛的能源,尤其在远离电网的偏远地区应用更为广泛。

本文主要对光伏并网发电系统作了分析和研究。

论文首先介绍了太阳能发电的意义以及光伏并网发电在国内外的应用现状。

其次,对太阳能发电系统的特性和基本原理分别做了具体分析,并对系统各组成部分的功能进行了详细的介绍。

接着,对光伏并网中最重要部分——逆变器进行研究。

再次,提出光伏并网发电系统的设计方案。

最后,对光伏并网发电系统的硬件进行设计。

并网光伏发电充分发挥了新能源的优势,可以缓解能源紧张问题,是太阳能规模化发展的必然方向。

我国政府高度重视光伏并网发电,并逐步推广"屋顶计划",太阳能并网发电正在由补充能源向新能源方向迈进。

关键词:能源;太阳能;光伏并网;逆变器目录第一章太阳能光伏产业绪论 (1)1.1 光伏发电的意义 (1)1.2 光伏并网发电 (1)第二章太阳能光伏发电系统 (5)2.1 太阳能光伏发电简介 (5)2.2 太阳能光伏发电系统的类别 (5)2.3 太阳能光伏发电系统的发电方式 (6)2.4 影响太阳能光伏发电的主要因素 (7)第三章并网太阳能光伏发电系统组成 (10)3.1 并网光伏系统的组成和原理 (10)3.2 光伏电池的分类及主要参数 (11)3.3 光伏控制器性能及技术参数 (13)3.4 光伏逆变器性能及技术参数 (15)第四章发展与展望.............................................................................................. 错误!未定义书签。

太阳能热利用技术 太阳能热利用技术论文

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太阳能热利用技术太阳能热利用技术论文在化石燃料日趋减少的情况下,太阳能已成为人类使用能源的重要组成部分,并不断得到发展。

下面是小编整理的太阳能热利用技术论文,希望你能从中得到感悟!太阳能热利用技术论文篇一太阳能热泵技术分析【摘要】文章论述了太阳能热泵的技术原理和特点以及在提供热水方面的应用。

【关键词】太阳能热泵Abstract :The paper mainly analyses the solar energy heat pump technology.1.热泵供热原理热泵是一反向使用的制冷机,与制冷机所不同的只是工作的温度范围。

蒸发器吸热后,其工质的高温低压过热气体在压缩机中经过绝热压缩变为高温高压的气体后,经冷凝器定压冷凝为低温高压的液体(放出工质的气化热等,与冷凝水进行热交换,使冷凝水被加热为热水供用户使用),液态工质再经降压阀绝热节流后变为低温低压液体,进入蒸发器定压吸收热源热量,并蒸发变为过热蒸气完成一个循环过程。

如此循环往复,不断地将热源的热能传递给冷凝水。

所有型式的热泵都有蒸发和冷凝两个温度水平,采用膨胀阀或毛细管实现制冷剂的降压节流,只是压力增加的不同形式,主要有机械压缩式、热能压缩式和蒸气喷射压缩式。

其中,机械压缩式热泵又称作电动热泵,目前已经广泛应用建筑采暖和空调,在热泵市场上占据了主导地位;热能压缩式热泵包括吸收式和吸附式两种型式,其中水溴化锂吸收式和氨水吸收式热水机组已经逐步走上商业化发展的道路,而吸附式热泵目前尚处于研究和开发阶段,还必须克服运转间歇性以及系统性能和冷重比偏低等问题,才能真正应用于实际。

根据热源形式的不同,热泵可分为空气源热泵、水源热泵、土壤源热泵和太阳能热泵等。

国外的文献通常将地下水热泵、地表水热泵与土壤源热泵统称为地源热泵。

2.太阳能热泵技术原理及其特点太阳能热泵一般是指利用太阳能作为蒸发器热源的热泵系统,区别于以太阳能光电或热能发电驱动的热泵机组。

科技小论文--生活中利用太阳能的调查报告

科技小论文--生活中利用太阳能的调查报告

生活中利用太阳能的调查报告一、问题的提出㈠利用太阳能的历史背景和发展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。

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。

因为化石燃料减少、环境受到污染,科学家们把太阳能作为“近期急需的补充能源”,“未来能源结构的基础”。

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。

㈡生活中利用太阳能时存在的问题太阳能的利用还不是很普及,目前,市场上太阳能热水器的利用算是比较普遍的,但是利用太阳能发电或者是转化成其他能源,还存在成本高、转换效率低的问题。

生活中,普通老百姓对太阳光的利用方面有一定认识,但是缺乏科学的知识和科学的利用理论的指导,所用方法方式比较局限。

通过我们小组的调查研究,认识太阳能利用的科学知识,结合人们生活中利用太阳能的各种例子,提出一些建议,让人们更科学地巧妙地利用太阳能服务于我们的生活。

二、有关太阳能的科学知识㈠太阳能的定义太阳能是太阳内部或者表面的黑子连续不断的核聚变反应过程产生的能量。

太阳能既是一次能源,又是可再生能源。

它资源丰富,对地球来说,可谓是取之不尽用之不竭。

对环境无任何污染为人类创造了一种新的生活形态,能使社会及人类进入一个节约能源减少污染的时代。

㈡太阳能的优点1.普遍:太阳光普照大地,无论何地,都可直接开发和利用。

2.无污染:开发利用太阳能不会污染环境,它是最清洁的能源之一。

3.丰富:每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿t标煤,是世界上可开发的最大能源。

㈢太阳能的利用方式1.太阳能-热能转换任何有颜色的(白色除外)物体,都能吸收太阳辐射,可以将太阳能转换成热能。

黑色吸收面吸收性能最好,但黑色辐射热损失大,选择性吸收面具有高的太阳吸收比和低的发射比,吸收太阳辐射的性能好,且辐射热损失小,是比较理想的太阳能吸收面。

太阳能发电毕业论文

太阳能发电毕业论文

太阳能发电毕业论文太阳能发电毕业论文随着环境保护意识的增强和对可再生能源需求的不断增加,太阳能发电作为一种清洁、可持续的能源形式,受到了广泛关注。

本篇论文将探讨太阳能发电的原理和应用,以及其在环境保护和可持续发展方面的重要性。

一、太阳能发电的原理太阳能发电是利用太阳辐射能转化为电能的过程。

太阳能光伏发电系统主要由太阳能电池板、电池组、逆变器和电网组成。

当太阳光照射到太阳能电池板上时,太阳能电池板中的半导体材料会吸收光子能量,将其转化为电子能量。

这些电子通过电池组的导线传输到逆变器,逆变器将直流电转化为交流电,然后接入电网供电。

二、太阳能发电的应用太阳能发电广泛应用于家庭和工业领域。

在家庭中,太阳能发电系统可以安装在屋顶上,通过吸收太阳能转化为电能,为家庭供电。

这不仅可以减少家庭的用电成本,还可以降低对传统能源的依赖,减少对环境的污染。

在工业领域,太阳能发电系统可以安装在大型建筑物或工厂的屋顶上,为生产设备和照明系统供电,降低企业的能源消耗和运营成本。

三、太阳能发电的环境保护意义太阳能发电是一种零排放的能源形式,对环境没有污染。

相比传统的化石燃料发电方式,太阳能发电不会产生二氧化碳等温室气体,不会加剧全球变暖的问题。

此外,太阳能发电也不会产生噪音和振动,对周围环境和人类健康没有负面影响。

因此,推广太阳能发电可以有效减少空气和水资源污染,保护生态环境。

四、太阳能发电的可持续发展太阳能是一种可再生的能源形式,太阳每天都会升起,提供源源不断的能量。

相比之下,传统的能源资源如煤炭和石油是有限的,随着时间的推移,其开采和使用将越来越困难和昂贵。

太阳能发电可以有效解决能源短缺和能源安全问题,为社会的可持续发展提供可靠的能源保障。

五、太阳能发电的挑战和前景虽然太阳能发电具有很多优势,但也面临一些挑战。

首先,太阳能发电系统的成本相对较高,需要投入大量的资金和技术支持。

其次,太阳能发电的效率还有待提高,目前太阳能电池板的转换效率还不够高。

太阳能光伏发电技术论文

太阳能光伏发电技术论文

太阳能光伏发电技术论文现如今,太阳能源发电技术的产生是由于电力能源的紧缺。

下面是店铺整理的太阳能发电技术论文,希望能对大家有所帮助!太阳能发电技术论文篇一:《浅谈太阳能热发电技术》【摘要】本文作者围绕着太阳能热发电技术,分别介绍了单轴跟踪技术和双轴跟踪技术,分析了太阳能热发电技术的各种配套技术的发展趋势,最后就其应用趋势谈了一些自己的看法。

【关键词】太阳能;热发电技术;碟式系统引言太阳能热发电是指将太阳光聚集并将其转化为工作流体的高,温热能,然后通过常规的热机或其它发电技术将其转换成电能的技术。

经过30多年的研究和实际运行经验积累,目前太阳能热发电的技术取得了重大进展和突破,电站关键设备的成本也有较大幅度的下降。

太阳能热发电技术可以分为中高温发电和低温发电。

经过几十年的研究发展,中高温发电技术更为成熟,该技术需通过跟踪聚焦来获取所需高温,按照跟踪方式的不同又分为单轴系统和双轴系统。

1 单轴跟踪技术这一技术系统的结构特点是反射镜属于狭长型,仅绕一个轴转动跟踪,使阳光聚焦于线形吸收器上。

1.1 抛物槽式系统1984 年美国南佛罗里达州建立的第一个太阳能发电系统(SEGS),采用单轴抛物槽式反射器,转轴按南北方向放置(夏季聚焦的偏差较大),聚光比在19∶1 到26∶1 之间。

吸收器表面采用铬金选择性涂层和金属陶瓷涂层,而后者比前者具有更好的性能,工作温度可达391 ℃,用天然气对蒸汽进行过热。

这种太阳能-化石燃料的组合式系统较以往的发电技术具有更好的经济性,并能满足峰值负荷的需求。

但由于没有环境津贴的实质性补助,该系统由于成本高而缺乏市场竞争力。

1.2 线形菲涅尔反射器系统(LFR)这是不同于槽式系统的另一种单轴跟踪技术。

系统的吸收器固定在镜面上方的空间,反射器由许多长条形镜面组成,反射光束会聚在置于高处的长形塔式接收器上,接收器随反射器转轴平行移动。

无论就目前还是从长远来看,CLFR 和Solarmundo 都比槽式系统的发电成本低。

太阳能发电的重要性和前景分析论文.docx

太阳能发电的重要性和前景分析论文.docx

纲要本文概括了当前全世界能源现状,表示了太阳能发电的重要性和远景,详尽介绍了各样太阳能发电方式和它们的长处,并对这几种发电方式作了参数对照。

同时指出太阳能发电面对的困难和解决举措,以及我国太阳能发电的有益条件和难点,对将来我国太阳能发电进行了展望。

要点词太阳能发电方式规模化前言人类社会已进入21 世纪,在新千年开始之际,热点正面对着一系列重要的挑战,全世界经济发展,人口快速增添,需要供给更多的食品、住宅和原料,因此对能源的需求量也不停增添。

在过去 20 年中,全世界能源耗费量增添了40,此中 85 以上使用的是矿物燃料。

这些矿物燃料焚烧时要产生大批温室气体,全世界单是2排放量每年就超出 500 亿吨,并且还在不停扩大。

形成的酸雨造成土壤退化,危害动植物。

全世界天气变暖可能会产生灾害性结果,一定采纳果断举措,减少温室气体的排放。

所以,治理环境污染,已成为事不宜迟。

同时,矿物燃料的储蓄量是有限的,按当前探明的储蓄与开发速度的比率计算,地球上可再开采的能源,石油为40 年,天然气约为60 年,煤炭为 200 年。

如不采纳有效举措,到本世纪中叶,人类势必面对矿物燃料枯竭的严重场面。

为了减少大气污染、保护人类生态环境、保证能源的长久稳固供给,一定实行可连续发展战略,逐渐改变现有的能源构造,鼎力开发利用新能源。

这已成为各国的共鸣。

在新能源中,公认技术含量最高、最有发展前程的是太阳能发电。

下边就这两大类太阳能发电方式逐个介绍。

一、太阳能发电的种类及其长处太阳能发电可分为太阳能热发电和太阳能光发电两大类。

11 太阳能热发电聚光式系统的集热部分由聚光器、追踪定位器、汲取器组成,不一样的技术常在此部分有所差别;传输部分由管道和介质组成,介质常是空气或水;储热部分用来保证发电的连续性,介质多为熔盐。

聚光式系统可分为塔式太阳能热发电系统、槽式太阳能热发电系统以及碟式太阳能热发电系统。

111塔式太阳能热发电系统塔式太阳能热发电系统也称为集中式太阳能热发电系统。

毕业论文--太阳能电池的发展及晶体硅电池片的概述

毕业论文--太阳能电池的发展及晶体硅电池片的概述

毕业论文--太阳能电池的发展及晶体硅电池片的概述太阳能电池是一种将太阳能转化为电能的装置,其发展已成为清洁能源和可再生能源领域的重要研究方向。

本文将介绍太阳能电池的发展历程,并重点概述晶体硅电池片。

首先,太阳能电池的发展可以追溯到19世纪末。

当时,科学家们发现某些物质被光照射后会产生电流,这被称为光电效应。

他们开始尝试利用光电效应来制造太阳能电池。

最早的太阳能电池是由层叠的铜和铁薄片构成的。

随着科技进步,太阳能电池的技术不断改进。

20世纪50年代,研究人员首次成功开发出基于硅的太阳能电池。

这种电池利用硅的半导体性质,在光电效应下产生电荷。

硅太阳能电池的研究引起了全球范围内的广泛关注,并成为目前太阳能电池的主流技术。

晶体硅电池片是目前应用最广泛的太阳能电池技术之一。

它由多个硅晶体单元组成,这些单元通过串联或并联的方式连接在一起。

晶体硅电池片的工作原理是,当光照射到硅晶体上时,光子与硅原子相互作用,使硅中的电子被激发并形成电流。

晶体硅片的效率通常介于15%至25%之间,具有较高的稳定性和长寿命。

除了晶体硅电池片,还有其他类型的太阳能电池。

例如,薄膜太阳能电池利用可卷曲的薄膜材料制成,适用于柔性应用。

有机太阳能电池利用有机材料作为半导体,具有较低的制造成本和较高的可塑性。

此外,钙钛矿太阳能电池、多结太阳能电池等新型太阳能电池技术也正在不断发展中。

太阳能电池的发展经历了长期的探索和技术演进。

晶体硅电池片作为其中的主要技术之一,具有较高的效率和稳定性。

随着科学技术的不断进步,太阳能电池有望在未来成为主要的能源来源之一。

太阳能的论文

太阳能的论文

太阳能的论文引言太阳能作为一种清洁可再生能源,在当今世界上的应用越来越广泛。

由于其对环境的友好性和可持续性,太阳能的发展前景非常广阔。

本文将对太阳能的原理、应用领域和未来发展进行探讨,以期提供对太阳能的全面理解。

1. 太阳能的原理太阳能的原理是基于光电转化技术,即将太阳光能转化为电能。

太阳能电池是关键的太阳能设备,它通过光吸收层将太阳光转化为电荷,然后通过电子流将电荷转化为可用的电能。

太阳能电池通常使用硅材料,具有高转换效率和稳定性。

2. 太阳能的应用领域2.1 太阳能发电太阳能发电是目前太阳能最主要的应用领域之一。

通过将太阳能转化为电能,可以为家庭、工业和商业提供稳定的电力供应。

太阳能发电系统通常由太阳能电池组成,通过电网连接或独立工作,实现自给自足或对电网的注入。

2.2 太阳能热水器太阳能热水器利用太阳能将水加热。

太阳能热水系统由太阳能集热器、储热器和热水器组成。

太阳能集热器将太阳能转化为热能,并将其传递给水储存器。

这种系统在热水供应方面具有可靠性和高效性。

2.3 太阳能照明系统太阳能照明系统利用太阳能发电,为室内和室外提供照明。

这种系统通常由太阳能电池、LED灯和储能设备组成。

太阳能电池将太阳能转化为电能,供给LED 灯使用。

太阳能照明系统在无电源或无法接入电网的地区具有重要的应用价值。

2.4 太阳能电动车太阳能电动车是一种利用太阳能作为电能的交通工具。

太阳能电动车通过太阳能电池将太阳能转化为电能,供给车辆的电动机使用。

这种交通工具具有零排放和环保的特点,对未来的交通运输有重要意义。

3. 太阳能的未来发展太阳能作为一种可再生能源,将在未来继续发挥重要作用。

以下是太阳能的未来发展趋势:3.1 提高转换效率目前太阳能电池的转换效率还有提升空间。

研究人员正在努力开发新型材料和更高效的设计,以提高太阳能电池的转换效率,同时降低制造成本。

3.2 储能技术的发展由于太阳能发电具有间断性,储能技术对太阳能的发展非常重要。

科学研究论文:新型材料在太阳能电池中的应用研究

科学研究论文:新型材料在太阳能电池中的应用研究

科学研究论文:新型材料在太阳能电池中的应用研究1. 引言太阳能作为一种可再生的、无污染的能源,近年来受到了广泛关注。

然而,目前市面上使用的太阳能电池普遍存在效率低下、成本高昂等问题。

因此,寻找新型材料以提高太阳能电池的性能成为当前科学研究的热点之一。

2. 太阳能电池基本原理太阳能电池是利用光伏效应将太阳光直接转化为电能的一种装置。

其基本结构包括P型半导体层、N型半导体层和PN结等部分。

当光子击中PN结时,会激发出带有正负电荷的载流子,在电场的作用下产生电流。

3. 新型材料在太阳能电池中的优势新型材料在太阳能电池中的应用有着许多优势,主要包括:•高效率:新型材料具有更高的吸收光谱范围和更高的光吸收系数,可以更有效地转化太阳能为电能。

•低成本:部分新型材料具有低成本和丰富的资源,可以降低太阳能电池的制造成本。

•稳定性:部分新型材料具有较高的光电转化效率并具备良好的稳定性,可延长太阳能电池的使用寿命。

4. 新型材料在太阳能电池中的应用研究目前,研究人员已经提出了许多新型材料用于太阳能电池,并取得了一定的进展。

下面介绍其中几种主要的新型材料及其应用:4.1 有机聚合物材料有机聚合物材料被广泛运用于柔性太阳能电池中。

其优点是制备简单、成本较低、柔韧性好等。

然而,有机聚合物在光吸收和载流子传输方面仍存在一些挑战,需要进一步改进。

4.2 钙钛矿材料钙钛矿作为一种新兴的太阳能电池吸收层材料,在近年来得到了广泛关注。

它具备高吸收系数、高载流子迁移率等特点,能够实现较高的光电转化效率。

然而,钙钛矿材料在制备过程中稳定性和寿命仍然是需要解决的问题。

4.3 非晶硅材料非晶硅材料具有较高的吸收系数和较高的光电转化效率,在柔性太阳能电池和薄膜太阳能电池中得到了广泛应用。

虽然其成本相对较高,但随着技术的不断改进,预计会有更大的发展空间。

5. 结论通过对新型材料在太阳能电池中应用研究的探索,可以提高太阳能电池的效率、降低成本并延长使用寿命。

太阳能光伏发电论文光伏发电论文

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太阳能光伏发电论文光伏发电论文太阳能光伏发电系统在铁路站房中的应用摘要:结合呼东铁路站房太阳能光伏发电系统设计,具体阐述并网光伏发电系统的构成及功能,并对站房光伏发电系统的效益进行分析。

关键词:铁路站房;太阳能光伏发电系统;太阳能光伏电池板;并网光伏发电;系统构成及功能。

0、引言太阳能作为清洁、无污染、方便易得的可再生建筑能源,越来越受到人们的青睐,它在建筑中的应用有着其它能源不可比拟的优越性,正在全球飞速发展。

太阳能光伏发电系统安全可靠、无噪音、无振动、无污染、无需消耗燃料,无需架设输电线路即可就地发电供电,建设周期短、可靠性高、维护简便,对于缓解常规能源的短缺和减少环境污染具有重要的意义,目前我国在太阳能利用方面取得了可喜的成就。

呼东站房作为呼和浩特地区重要的特大型铁路客运站房,具有重要的地理交通位置,这一新技术的应用,为可持续发展的绿色能源技术与系统在铁路站房领域的应用开辟了新的篇章。

1、呼东站房光伏发电系统的优势 1)呼和浩特的地理位置及气候条件为太阳能资源的利用提供了非常有利的条件。

我国幅员辽阔,全国各地的太阳能资源储量存在很大差异。

根据各地太阳总辐射量的多少,可将全国划分为 4 类地区,如下图、表所示。

由此可见,呼和浩特处于太阳能较丰富的Ⅱ类地区,年日照量约 6000MJ/(m2·a)。

可以充分利用当地的太阳能资源来发展经济,在有限的城市空间实现太阳能的无限利用。

2)呼和浩特处于内蒙旅游胜地,建造在铁路站房的光伏并网发电技术的实施,随着人员的流动,对利用可再生能源的宣传将会起到积极的模范带头作用,使太阳能高端利用具有较高的社会效益、环保效益和经济效益。

3)呼东站房建筑体系庞大,光伏发电系统功能与建筑造型的有机结合,既能节省太阳能电池板的放置空间及支撑结构,降低系统建设成本,又能利用光电池的特性减少室内外温差引起的热能损失,利于建筑节能,同时使建筑外观更具技术魅力及节能宣传效果。

【论文】太阳能发电随动系统设计

【论文】太阳能发电随动系统设计

摘 要太阳能是一种清洁无污染的能源,取之不尽,用之不竭,其广阔的发展前景使得太阳能发电成为一个全球瞩目的、具有深远意义的研究课题。

在中国,太阳能资源非常宝贵,从其分布来看,西部地区的太阳能年辐射总量很高。

因此,开发好太阳能,对中国的西部开发有着重要的现实意义。

太阳能的利用,有利于世界保护,因此如何更进一步地提高太阳能光伏发电装置的效率,无论是从科技应用的角度,还是从商业开发的角度讲都是目前亟待解决的课题。

然而,太阳能强度和方向不确定性及光照间歇性等特点,给太阳能的收集带来了一定难度。

传统的固定式太阳能采集系统没有充分利用太阳的能量,吸收效率相对较低。

因此,本文通过嵌入式太阳位置自动追踪技术的研究,对提高太阳能的吸收效率,高效、合理地利用太阳能具有重要的研究价值。

关键词 太阳, 自动追光系统, 系统设计, 控制, ARMIAbstractSolar power energy is a kind of clean, pollution-free useless energy. Its development prospects are bright. Using solar energy to generate electronic power has already been a meaningful topic which is concerned by people around the world. The solar energy resource is plentiful in our country. And according to the distribution of solar energy resource, the amount of the solar radiation in the western region is more than the other areas. So, making good use of the solar energy will promote the Western Development Project in the future. The applications of solar energy will benefit the environmental protection. Therefore, how to further promote the efficiency of solar photovoltaic devices has become an urgent issue at present from the perspective of commercial development as well as the view of technological applications. However, the solar energy has its own features, such as intermittent, uncertainly direction and uncertainly light intensity. So, it takes us some difficulties to receive the solar energy. Some fixed solar collection systems can`t receive the light energy as much as possible. Their efficiency that the sun cells boards receive the sun light is comparatively low. Therefore, it is necessary to make the sun cell boards track the sun, when we use solar energy.Key words: sun, automatically make track for light system, system design, control, ARMII目 录第一章 绪论 (1)1.1 太阳能利用现状与趋势 (1)1.2 太阳能随动(追踪)技术国内外发展现状 (5)1.2.1 光电追踪 (5)1.2.2 视日运动轨迹追踪 (6)1.3 嵌入式系统的发展 (8)1.3.1 嵌入式发展的历史与现状 (8)1.3.2嵌入式系统的体系结构 (10)1.4 论文的主要工作和总体结构 (13)第二章 太阳追光系统的方案选择和总体设计 (14)2.1 传感部分传感器布置相关方案选择 (14)2.1.1 基于凸透镜的传感部分方案 (14)2.1.2 基于挡板的传感部分方案 (14)2.1.3 传感部分方案的比较和选择 (15)2.2 调整机构的设计 (16)2.2.1 调整机构的设计计算与零件选型 (16)2.2.2 调整机构实体结构 (20)2.3 太阳能随动(追光)系统的总体设计 (23)2.3.1 计算太阳高度角的原理 (24)2.3.2 计算日出日落时间的原理 (27)2.4本章小结 (28)第三章 嵌入式系统的硬件设计 (29)3.1 系统硬件设计的总体选择方案 (29)3.2嵌入式处理器模块设计 (30)3.2.1 Samsung S3C44BOX (30)3.3键盘模块的设计 (30)3.4显示模块的设计 (32)3.5感光模块的设计 (34)3.6 传动模块的设计 (35)III3.7系统存储器设计 (36)3.8硬件调试接口 (36)3.8.1串口调试接口 (36)3.8.2 JTAG调试接口 (37)3.9 本章小节 (37)第四章 嵌入式系统的软件设计 (38)4.1 系统总体的功能和设计方案 (38)4.2 系统的初始化 (39)4.3 中断程序模块 (41)4.4键盘模块程序设计 (42)4.4.1 4×4键盘的扫描原理及程序设计 (43)4.4.2 通过键盘获取一个字符串 (43)4.4.3 把字符串转型为整型数 (43)4.4.4 系统功能键的设计 (44)4.5 显示模块的程序设计 (44)4.6 太阳运动轨迹追光模式 (44)4.7 光电检测追光模式 (45)4.8本章小节 (46)4.9 结论 (46)第五章 经济技术分析报告 (48)第六章 结论与展望 (49)5.1 总结 (49)5.2 展望 (49)参考文献 (51)致 谢 (54)声 明 (55)IV第一章 绪论能源是人类经济发展的重要支柱,历史上煤炭和石油的现状及利用都极大地推动了经济的快速发展。

太阳能光伏照明系统设计毕业论文

太阳能光伏照明系统设计毕业论文

太阳能光伏照明系统设计毕业论文目录1 绪论 (1)1.1太阳能照明的节能优点 (1)1.2太阳能照明是发展的趋势 (2)1.3太阳能路灯与普通路灯相比较 (3)2 太阳能路灯设计思路 (6)3 太阳能路灯的组成原理框图及其工作原理 (7)3.1太阳能路灯的组成 (7)3.2太阳能路灯的工作原理 (7)4 各部件的组成及工作原理 (9)4.1太阳能电池组件的组成及其工作原理 (9)4.2蓄电池的组成及工作原理 (11)4.3电源控制器的组成及工作原理 (13)4.4光源的选择 (16)4.5各数据计算 (17)5 太阳能路灯的实际应用 (19)结论 (20)参考文献 (21)致谢 (22)1 绪论1.1太阳能照明的节能优点无论是现在还是将来,太阳能都拥有广阔的市场前景。

潜力无限的太阳能是一种清洁、高效而且可持续的可再生能源。

同时,使用太阳能也是一个明智的财务选择。

如果使用太阳能电池板为您的住宅供电,在收到每个月的电费单时,您就能体会到这一点。

另外,太阳能是环保的选择——如果您知道使用太阳能将为您的孩子留下一个更环保的美好世界,您一定会感到自豪。

如今,全球的光伏 (Photovoltaic, PV) 太阳能供不应求,是增长最快的可再生能源之一。

随着制造工艺的高效化,光伏系统的成本将继续下降。

如今,光伏系统的价格已经是 20 年前的 1/25。

即使是商业电力公司,也正在寻求通过利用太阳能来构建更为稳定的成本结构。

研究结果显示,太阳能在北方的气候条件下更为有效。

在加利福尼亚州,电费每年上涨 6.7%。

太阳能则可以用来预防未来电费的居高不下。

在许多国家,您可以将富余电力卖给电力公司,冲抵您的电费。

与高成本的化石燃料污染和全球温室效应相比,太阳能不仅使用范围广,而且更经济。

在近期的民意调查中,当受访对象被问及哪类能源最适合子孙后代时,太阳能的得分高出所有其它能源。

光伏系统在提供电力的同时,不会排放二氧化碳。

太阳能的利用技术分析论文

太阳能的利用技术分析论文

太阳能的利用技术分析论文随着现代工业和生活的快速发展,人类对能源的需求日益增加,而传统能源资源的日益枯竭,引发了严峻的能源危机。

为了解决这一问题,人类不断开发利用新的能源。

作为一种清洁、环保、节能、可再生的新型能源,太阳能在近年来的应用中大放异彩。

本文将对太阳能的利用技术进行分析,探讨其优缺点。

一、太阳能利用技术的分类太阳能的利用技术可分为热能利用技术和光能利用技术两类。

(一)热能利用技术太阳能通过吸收、反射和透过三种方式被转化为热能,然后进行集热、储热、传热和利用热的过程,以满足人们的生活和工业生产需要。

热能利用技术主要包括以下几种:1.太阳能集热器技术太阳能集热器技术是利用太阳能进行热能收集的过程。

集热器的类型包括平板集热器、真空管集热器等。

太阳能集热器技术的优点是简单、可靠、稳定、安全,而且不需要电力供应,是一种清洁、环保、经济的能源利用方式。

2.太阳能热水器技术太阳能热水器技术是利用太阳能热能将水加热为热水。

它由太阳能集热器、水箱、水管、泵等组成。

太阳能热水器技术的优点是利用水循环方式,无需电力,操作简单,维护方便。

3.太阳能空调技术太阳能空调是指利用太阳能进行冷热能转化的一类空调设备。

太阳能空调技术的优点是无需额外电力,无对大气环境产生污染,是一种清洁和环保的能源利用方式。

(二)光能利用技术太阳能通过光能利用技术进行光伏发电,也可以转化为化学能以供储存。

光能利用技术主要有以下几种:1.太阳能光伏技术太阳能光伏技术是指通过太阳能光辐射,将光子传导到太阳能电池板上,使其产生电能。

太阳能光伏技术的优点是生产环保,没有二氧化碳等化学物质的排放,同时操作方便、适用范围广。

2.光导光纤技术光导光纤技术是利用太阳能,通过光导纤维将光信号传输到远程。

这种技术具有环保、能源利用率高、传输距离远、实时性好等优点。

二、太阳能利用技术的优缺点(一)优点1.环保太阳能是一种清洁的能源,利用太阳能不会产生任何污染物,对人类和自然环境都没有危害。

太阳能电池论文6篇

太阳能电池论文6篇

多晶硅是制备单晶硅和太阳能电池的原材料是全球电子工业及光伏产业的基石。

按照硅含量纯度可分为太阳能级硅和电子级硅。

过去太阳能电池的硅材料主要来自电子级硅的等外品以及单晶硅头尾料、锅底料等年供应量很小。

随着光伏产业的迅猛发展太阳能电池对多晶硅的需求量迅速增长预计到年太阳能级多晶硅的需求量将超过电子级多晶硅。

因此世界各国都竞相开发低成本、低能耗的太阳能级多晶硅新制备技术与工艺并趋向于把制备低纯度的太阳能级多晶硅工艺与制备高纯度的电子级多晶硅工艺区别开来以进一步降低成本。

本文将对太阳能级多晶硅的制备技术以及近年来涌现出的新技术与新工艺进行综述以便为我国的太阳能级多晶硅产业提供一些参考。

改良西门子法年西门子公司成功开发了利用还原 在硅芯发热体上沉积硅的工艺技术并于年开始了工业规模的生产这就是通常所说的西门子法。

在西门子法工艺的基础上通过增加还原尾气干法回收系统、 氢化工艺实现了闭路循环于是形成了改良西门子法——闭环式 氢还原法。

改良西门子法的生产流程是利用氯气和氢气合成 或外购 和工业硅粉在一定的温度下合成 然后对 进行分离精馏提纯提纯后的 在氢还原炉内进行化学气相沉积反应得到高纯多晶硅。

改良西门子法包括五个主要环节即 合成、 精馏提纯、 的氢还原、尾气的回收和 的氢化分离。

该方法通过采用大型还原炉降低了单位产品的能耗。

通过采用 氢化和尾气干法回收工艺明显降低了原辅材料的消耗。

改良西门子法是目前生产多晶硅最为成熟、投资风险最小、最容易扩建的工艺国内外现有的多晶硅厂大多太阳能级多晶硅制备技术与工艺◇冯瑞华马廷灿姜山黄可中国科学院国家科学图书馆武汉分馆 前沿新材料产业前沿采用此法生产太阳能级与电子级多晶硅。

所生产的多晶硅占当今世界生产总量的。

改良西门子法生产多晶硅属高能耗的产业其中电力成本约占总成本的左右。

硅烷热分解法年英国标准电讯实验所成功研发出了硅烷热分解制备多晶硅的方法即通常所说的硅烷法。

年日本的石冢研究所也同样成功地开发出了该方法。

太阳能光伏发电论文(全文)

太阳能光伏发电论文(全文)

太阳能光伏发电论文1建筑屋顶光伏发电系统1.1简介建筑屋顶光伏发电系统是指在建筑项目竣工建设完毕后,充分利用其建筑屋顶空置的区域,布置一定规模数量的光伏电池组件、支架及配套系统设备,根据地区经纬度等相关数据计算得出屋顶光伏电池组件的最优化倾斜角,安装系统设备进行太阳能资源采集,使整个系统发电效率最大化,进而转化发电、储能等。

此类工程对土地面积需求很小,可有效利用各类建筑物屋顶,不占用专门区域,适合组织开展大批量建设,就地进行发电、用电,不仅能节省电XX建设的工程造价,且可实现能耗的最小化,有效满足“绿色”建筑的节能水平要求。

1.2系统组成整个系统设备与区域中建筑物协调一致,紧密结合,有的甚至直接制作成建筑材料成为建筑物的一部分。

屋顶光伏发电系统主要由逆变器、电池组件、支架、连接电缆、监控设备及其它辅助设备组成。

其中关键核心部件为逆变器,其作用是将光伏电池组件在光照下产生的直流电(DC)汇合后,通过逆变器的转化将其变为可供一般电气设备使用的交流电(C)。

光伏发电系统逆变器的最大特点就是包括了最大功率点跟踪,在光照强度较大时发出的多余电量经转化成为满足电XX公司电能质量要求的交流电注入电XX中;在阴雨天光照强度较弱,发电能力不足时,则由电XX向建筑屋顶发电(用户)供电。

2项目简介项目所处的淮安地区年平均日照辐射量4.04kWh(/m2d),全年日照辐射总量约1467.4kWh/m2,即5282.3MJ/m2。

前期规划选址过程中,淮安屋顶光伏发电项目规划计算的装机总容量为1.93MW,选取建筑物厂房屋顶面积约44375m2,经现场勘查设计能容纳布置的光伏电池组件占区域面积约21050m2。

根据要求整个发电项目的设计不能影响厂区整体建筑物风貌特点和视觉效果。

经过项目工程运算及实验测试,发电系统配套支架等设备布置在厂区建筑物的屋顶空置区域,光伏电池组件则选择为固定安装模式,倾斜角度为10°。

整个系统共布置电池块8420块,考虑到本项目区域中整体发电量的需要及保证区域协调性,选取的电池组件峰值功率为230W。

太阳能光伏发电毕业论文

太阳能光伏发电毕业论文

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、绝对的平安性、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开展。

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太阳能的开展历史据记载,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·考克斯在世界上创造第一台太阳能驱动的发动机算起。

该创造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〞,“将来能源构造的根底〞,那么是近来的事。

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,承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。

关于太阳能的论文资料

关于太阳能的论文资料

太阳能的发展摘要:能源是人类社会活动的物质基础。

新能源的开发利用是人类的共识。

太阳能是一种清洁的自然再生能源,取之不尽,用之不竭。

开发和利用太阳能,既不会出现大气的污染,也不会影响自然界的生态平衡,而且只要阳光所及的地方,都有太阳能可以利用,太阳能以其长久性、再生性、无污染等优点备受人们的青睐。

与此同时,在当今世界,常规能源逐渐减少,而世界人口却逐年增长,科学技术迅速发展,在不久的将来,现有的能源转换系统将不可避免地会发生巨大变革,无疑会利用一些新能源,而太阳能就会起到重要作用。

可以预见, 在21世纪,太阳能将会成为较为重要的动力源。

开发利用太阳能是人类社会长期追求的目标。

而本文将介绍一下太阳能的特点、发展历史、利用的方式、利用优缺点及当前的发展状况,讨论太阳能利用的发展趋势及其前景,还有关于太阳能的利用和它的发展将会给人类的生产、生活和社会发展带来的意义。

关键词:太阳能;现状;发展前景;影响因素一.引言新能源是21世纪世界经济发展中最具决定力的五大技术领域之一。

随着世界经济的快速发展,对能源需求逐年增长,而地球上以石油和煤为主的矿物资源日渐枯竭,能源已成为制约各国经济发展的瓶颈。

同时,随着化石燃料的燃烧,所产生的二氧化碳在大气中的浓度急剧增加,生态环境逐渐恶化,使地球逐渐变暖。

随着人类社会的发展,改善生态环境的呼声越来越高,开发利用无污染的新能源,对促进社会文明与进步,发展经济,改善人民生活具有重大的意义。

太阳能作为一种清洁、高效和永不衰竭的新能源,在日常生活中受到了各国政府的重视,各国都将太阳能资源利用作为国家可持续发展战略的重要内容。

二.太阳能发展历史据记载,人类利用太阳能已有3000多年的历史。

而将太阳能作为一种能源和动力加以利用却只有300多年的历史。

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。

太阳能论文

太阳能论文

一、简介太阳能是由内部氢原子发生聚变释放出巨大核能而产生的能,来自太阳的辐射能量人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。

植物通过光合作用释放氧气、吸收二氧化碳,并把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来。

煤炭、石油、天然气等化石燃料也是由古代埋在地下的动植物经过漫长的地质年代演变形成的。

此外,水能、风能等也都是由太阳能转换来的。

地球本身蕴藏的能量通常指与地球内部的热能有关的能源和与原子核反应有关的能源。

太阳能是由内部氢原子发生聚变释放出巨大核能而产生的能,来自太阳的辐射能量。

人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。

植物通过光合作用释放氧气、吸收二氧化碳,并把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来。

煤炭、石油、天然气等化石燃料也是由古代埋在地下的动植物经过漫长的地质年代演变形成的。

此外,水能、风能等也都是由太阳能转换来的。

地球本身蕴藏的能量通常指与地球内部的热能有关的能源和与原子核反应有关的能源。

二、技术原理目前,太阳能的利用还不是很普及,利用太阳能发电还存在成本高、转换效率低的问题,但是太阳能电池在为人造卫星提供能源方面得到了应用。

太阳能是太阳内部或者表面的黑子连续不断的核聚变反应过程产生的能量。

地球轨道上的平均太阳辐射强度为1,369w/㎡。

地球赤道的周长为40,000km,从而可计算出,地球获得的能量可达173,000TW。

在海平面上的标准峰值强度为1kw/m2,地球表面某一点24h的年平均辐射强度为0.20kw/㎡,相当于有102,000TW 的能量,人类依赖这些能量维持生存,其中包括所有其他形式的可再生能源(地热能资源除外),虽然太阳能资源总量相当于现在人类所利用的能源的一万多倍,但太阳能的能量密度低,而且它因地而异,因时而变,这是开发利用太阳能面临的主要问题。

太阳能的这些特点会使它在整个综合能源体系中的作用受到一定的限制。

尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量的22亿分之一,但已高达173,000TW,也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤,每秒照射到地球的能量则为499,400,00,000焦。

太阳能热水器毕业论文论文

太阳能热水器毕业论文论文

内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书(毕业论文)题目:基于单片机太阳能热水器控制系统的设计学生姓名:康乐学号:0867106203专业:自动化班级:自2008—2班指导教师:贾玉瑛基于单片机太阳能热水器控制系统的设计摘要今天,环境问题、能源问题日益突出,给我们的生活带来了极大的压力。

尽管这些年新兴能源已经得到了很好的发展,但是依旧还是无法解决日趋严峻的能源压力.由于不可再生资源的逐渐减少我们很自然会把目光对准一些可再生资源,这里就不得不提到太阳能,太阳能对我们目前而言可谓是一种取之不尽用之不竭的宝藏,然而由于我们目前的科学技术手段还不能充分的利用太阳能.在本设计中我会给大家介绍一种目前已经算是比较成熟的太阳能应用技术,他就是太阳能热水器。

太阳能热水器以其诸多的优点受到人们的欢迎. 本文结合实际太阳能热水器的具体应用,通过软硬件设计,实现以51系列单片机为核心器件,扩展外围接口电路,如键盘与显示等。

实现按设定时间自动上水、手动上水以及上水期间有音量提示;阴冷天按照设定温度要求可自动加热等功能.关键词:单片机;太阳能;热水器Solar energy water heater based on MCU controller designAbstractAbstract: Today,environmental issues, energy issues have become increasingly prominent, to give our lives has brought great pressure. Although these years emerging energy already obtained the very good development, but still can not solve the increasingly serious energy pressure。

As a result of non—renewable resources are gradually reduced naturally we will focus on some renewable resource, it will have to solar energy, solar energy to our current character it may be said is an inexhaustible inexhaustible treasure, however due to our current scientific and technical hand paragraph was not very good use of its ten one or two. In this design I will give you a present is already relatively mature solar energy application technology, he is the solar water heater.the solar energy water heater with its many advantages is welcome of people.Through the software and hardware design, realization to 51 series microcontroller as the core device, peripheral expansion interface circuit,such as the keyboard and display. According to the set time realize automatic sheung shui, manual sheung shui and sheung shui during the volume tip; Cold day temperature can be set according to requirements heating etc. Function.Keywords: SCM,Solar energy water heater 。

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太阳能的发展摘要:能源是人类社会活动的物质基础。

新能源的开发利用是人类的共识。

太阳能是一种清洁的自然再生能源,取之不尽,用之不竭。

开发和利用太阳能,既不会出现大气的污染,也不会影响自然界的生态平衡,而且只要阳光所及的地方,都有太阳能可以利用,太阳能以其长久性、再生性、无污染等优点备受人们的青睐。

与此同时,在当今世界,常规能源逐渐减少,而世界人口却逐年增长,科学技术迅速发展,在不久的将来,现有的能源转换系统将不可避免地会发生巨大变革,无疑会利用一些新能源,而太阳能就会起到重要作用。

可以预见,在21世纪,太阳能将会成为较为重要的动力源。

开发利用太阳能是人类社会长期追求的目标。

而本文将介绍一下太阳能的特点、发展历史、利用的方式、利用优缺点及当前的发展状况,讨论太阳能利用的发展趋势及其前景,还有关于太阳能的利用和它的发展将会给人类的生产、生活和社会发展带来的意义。

关键词:太阳能;现状;发展前景;影响因素一.引言新能源是21世纪世界经济发展中最具决定力的五大技术领域之一。

随着世界经济的快速发展,对能源需求逐年增长,而地球上以石油和煤为主的矿物资源日渐枯竭,能源已成为制约各国经济发展的瓶颈。

同时,随着化石燃料的燃烧,所产生的二氧化碳在大气中的浓度急剧增加,生态环境逐渐恶化,使地球逐渐变暖。

随着人类社会的发展,改善生态环境的呼声越来越高,开发利用无污染的新能源,对促进社会文明与进步,发展经济,改善人民生活具有重大的意义。

太阳能作为一种清洁、高效和永不衰竭的新能源,在日常生活中受到了各国政府的重视,各国都将太阳能资源利用作为国家可持续发展战略的重要内容。

二.太阳能发展历史据记载,人类利用太阳能已有3000多年的历史。

而将太阳能作为一种能源和动力加以利用却只有300多年的历史。

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。

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。

这是一台利用太阳能加热空气使其膨胀做功而抽水的机器。

在1615年~1900年之间,世界上又研制成多台太阳能动力装置和一些其它太阳能装置。

(一)太阳能科技发展历史大体可分为七个阶段。

~1920年在这一阶段,世界上太阳能研究的重点仍是太阳能动力装置,但采用的聚光方式多样化且开始采用平板集热器和低沸点工质,装置逐渐扩大,最大输出功率达。

建造的典型装置有:1901年,在美国加州建成一台太阳能抽水装置,采用截头圆锥聚光器,功率:;1902~1908年,在美国建造了五套双循环太阳能发动机,采用平板集热器和低沸点工质;1913年,在埃及开罗以南建成一台由5个抛物槽镜组成的太阳能水泵,总采光面积达1250m2。

~1945年在这20多年中,太阳能研究工作处于低潮,参加研究工作的人数和研究项目大为减少,其原因与矿物燃料的大量开发利用和发生第二次世界大战有关。

~1965年在第二次世界大战结束后的20年中,太阳能研究工作逐渐恢复、开展,并且成立太阳能学术组织,举办学术交流和展览会,再次兴起太阳能研究热潮。

在这一阶段,太阳能研究工作取得一些重大进展。

比较突出的有:1945年,研制的成实用型硅太阳电池,为光伏发电大规模应用奠定了基础;1955年,以色列泰伯等在第一次国际太阳热科学会议上提出选择性涂层的基础理论,并研制成实用的黑镍等选择性涂层,为高效集热器的发展创造了条件。

此外,还有其它一些重要成果,如1952年,法国国家研究中心在比利牛斯山东部建成一座功率为50kW的太阳炉。

1960年,在美国佛罗里达建成世界上第一套用平板集热器供热的氨——水吸收式空调系统。

1961年一台带有石英窗的斯特林发动机问世。

在这一阶段里,加强了太阳能基础理论和基础材料的研究,取得了如太阳选择性涂层和硅太阳电池等技术上的重大突破。

平板集热器有了很大的发展,技术上逐渐成熟。

太阳能吸收式空调的研究取得进展,建成一批实验性太阳房。

对难度较大的斯特林发动机和塔式太阳能热发电技术进行了初步研究。

~1973年这一阶段,太阳能的研究工作停滞不前,主要原因是太阳能利用技术处于成长阶段,尚不成熟,并且投资大,效果不理想,难以与常规能源竞争,得不到公众、企业和政府的重视和支持。

~1980年石油危机的爆发,使人们认识到现有的能源结构必须彻底改变,应加速向未来能源结构过渡。

从而使许多国家,尤其是工业发达国家重新加强了对太阳能及其它可再生能源技术发展的支持,在世界上再次兴起了开发利用太阳能热潮。

这一时期,太阳能开发利用工作处于前所未有的大发展时期。

各国加强了太阳能研究工作的计划性,不少国家制定了近期和远期阳光计划。

开发利用太阳能成为政府行为,支持力度大大加强。

国际间的合作十分活跃,一些第三世界国家开始积极参与太阳能开发利用工作。

研究领域不断扩大,研究工作日益深入,取得一批较大成果如真空集热管、非晶硅太阳电池、光解水制氢等。

但各国制定的太阳能发展计划,普遍存在要求过高、过急问题,对实施过程中的困难估计不足。

~1992年进入80年代后开始落潮,逐渐进入低谷。

世界上许多国家相继大幅度削减太阳能研究经费,其中美国最为突出。

导致这种现象的主要原因是:世界石油价格大幅度回落,而太阳能产品价格居高不下,缺乏竞争力;太阳能技术没有重大突破,提高效率和降低成本的目标没有实现。

受80年代国际上太阳能低落的影响,我国太阳能研究工作也受到一定程度的削弱。

这一阶段,虽然太阳能开发研究经费大幅度削减,但研究工作并未中断,有的项目还进展较大,而且促使人们认真地去审视以往的计划和制定的目标,调整研究工作重点,争取以较少的投入取得较大的成果。

年~至今由于大量燃烧矿物能源,造成了全球性的环境污染和生态破坏,对人类的生存和发展构成威胁。

在这样背景下,1992年联合国在巴西召开“世界环境与发展大会”,会议通过了《里约热内卢环境与发展宣言》、《21世纪议程》等一系列重要文件,把环境与发展纳入统一的框架,确立了可持续发展的模式。

这次会议之后,世界各国加强了清洁能源技术的开发,将利用太阳能与环境保护结合在一起,使太阳能利用工作走出低谷,逐渐得到加强。

世界环保大会之后,我国政府对环境与发展十分重视,提出10条对策和措施,明确要“因地制宜地开发和推广太阳能、风能、地热能、潮汐能等清洁能源”,制定了《中国21世纪议程》,进一步明确了太阳能重点发展项目。

1992年以后,世界太阳能利用又进入一个发展期,太阳能利用与世界可持续发展和环境保护紧密结合;太阳能发展目标明确,重点突出,措施得力;在加大太阳能研究开发力度的同时,注意科技成果转化为生产力,发展太阳能产业,加速商业化进程,扩大太阳能利用领域和规模,经济效益逐渐提高;国际太阳能领域的合作空前活跃。

(二)通过以上回顾可知,在本世纪100年间太阳能发展道路并不平坦。

太阳能利用的发展历程与煤、石油等完全不同,人们对其认识差别大,反复多,发展时间长。

这一方面说明太阳能开发难度大,短时间内很难实现大规模利用;另一方面也说明太阳能利用还受矿物能源供应、政治、战争等因素影响,发展道路曲折。

但从总体来看20世纪取得的太阳能科技进步仍比以往任何一个世纪都快。

三、太阳能利用背景从工业革命开始,人类进入了工业社会以来,机器大生产使得能源逐渐成为了人类社会存在与发展的物质基础。

在过去200多年里,建立在煤炭、石油、天然气等化石燃料基础上的能源体系极大地推动了人类社会的发展,人类的物质生活和精神生活不断得到丰富。

随着人类社会生产力水平的不断提高,能源的消费量也在不断增长。

20世纪以来世界经济发展的几个阶段中,能源消费增长状况如表1所示。

表1能源消费增长状况从表1所列的数字中可以看出,在1900—1950的50年中能源消费量增长了两倍多,而1950—1975的25年间增长了两倍,可以预计随着社会的不断发展进步,能源消费量的增长会越来越快。

但大规模使用化石燃料的严重后果也逐渐突现出来:环境不断恶化,诱发国际间的政治经济纠纷,资源的日益枯竭。

从长远来看,化石燃料在人类的时间尺度上属于不可再生资源,用一点少一点,而目前预测全球已探明的石油储量能用到2020年,天然气总储量也只能够维持到比石油晚一二十年开采完毕,即使储量丰富的煤炭资源也只能维持二三百年。

为使得化石燃料等不可再生资源得到更充分、持久的利用,寻找能够替代传统能源的新能源成为进入21世纪的人类的首要任务。

新能源应该具有清洁、高效、广阔的发展前景等特点,太阳能、风能、生物能、海洋能、低热能等新形式的能源正是凭借这些特点逐渐进入人们的视野,而其中太阳能又以自身优势在新能源开发中独树一帜。

四.太阳能特点第一,总量巨大。

到达地球大气外层的太阳辐照总强度约为174000tw,其中约30%被大气层反射回外太空,其余到达地表的能量被大气、陆地、海水、植被等吸收,约为每年×1024j,这相当于全世界2009年全部能源消耗×1020j)的8000倍,也就是说地球表面一小时接收的太阳能足够人类一年使用。

如果排除海洋、森林、冰川等地区,仅计算适于利用太阳能的陆地面积,大约有600tw的太阳能资源可用,即每年×1022j,总量上满足世界能源需求全无问题。

而其他形式的可再生能源及核能的丰度远不及太阳能,均无法单独依靠自身满足能源需求缺口。

第二,容易获取和利用。

从空间上来讲,太阳能容易获取,在地表无处不在,无勘探和开采成本,而且不需也无法运输。

但是太阳能在时间上具有不连续性,只能在白天利用,夜间几乎为零,如需不间断利用太阳能,则必须有储能机制以备夜晚使用。

所以太阳能是随处可见,但定时可用的能源。

第三,清洁无排放。

获取和利用太阳能的过程本身不会产生任何污染物的排放,也不会留下残余物。

第四,取之不尽,用之不竭。

太阳能来自于太阳内氢元素聚变为氦元素的热核反应。

太阳的质量约为2×1030kg(是地球质量的33万倍),其中约3/4为氢元素,根据目前太阳热核反应速率,每秒有×1011kg的氢聚合生成×1011kg的氦,那么氢的储量足够维持超过200亿年,而地球的寿命估计为50亿年,从这个意义上讲,可以说太阳的能量是取之不尽,用之不竭的。

第五,能量密度低。

虽然太阳能总量丰富,但辐射强度低,到达地球大气层上沿的太阳辐射强度约为1400w /m2,经过大气层后,地表平均的峰值日照强度仅为1000w/m2。

因此利用太阳能发电相对占地比较大,目前即使采用效率较高的晶体硅太阳能组件,仅建设装机容量1万千瓦(直流)的太阳能电站平均占地达250~300亩(1亩=,下同)。

而一座200万千瓦的火电站占地约4200亩,平均每万千瓦占地2l亩。

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