新能源技术及未来发展的论文

新能源技术及未来发展

论文题目新能源技术及未来发展

指导老师：**

专业：电气工程及其自动化

班级： 13电气4班

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姓名：

日期： 2016.9.20

内容摘要及关键字

【摘要】在地球环境污染和能源形势日趋严峻的今天,太阳能作为一种新型的绿色可再生能源,具有储量大、利用经济、清洁环保等优点,越来越受到人们的重视,太阳能发电技术的应用更是目前关注的焦点。本文综述了太阳能发电的发展概况、研究动态及应用前景。并对太阳能电池板的工作原理进行介绍还介绍和分析了电源逆变技术的相关理论和实现方法并根据这些理论设计了带有自调节功能的太阳能发电装置.

【关键词】光伏发电太阳能热发电热风发电太阳能电池

目录

1 太阳能的主要情况 (4)

1.1 传统化石燃料的开发使用会带来一系列的问题 (4)

(1)能源短缺 (4)

由于常规能源的有限性和分布的不均匀性，造成了世界上大部分国家能源供应不足，不能满足其经济发展的需要。从长远来看，全球已探明的石油储量只能用到2020年，天然气也只能延续到2040年左右，即使储量丰富的煤炭资源也只能维持二三百年。因此，如不尽早找到化石能源的替代能源，人类迟早将面临化石燃料枯竭的危机局面。 (4)

1.2 太阳能具有的优点 (4)

（1）普遍。阳光普照大地，处处都有太阳能，可以就地利用，不需要到处寻找，更不需要火车、轮船、汽车等日夜不停运输。这对解决偏远地区以及交通不便的乡村、海岛的能源供应，具有很大的优越性。 (4)

（2）无害。利用太阳能作为能源，没有废渣、废料、废水、废气排出，没有噪音，不产生对人体有害的物质，因而不会污染环境，没有公害。 (4)

（3）长久。只要有太阳存在，就有太阳能。因此利用太阳能作为能源，可以说是取之不尽用之不竭。 (4)

1.3 我国太阳能利用状况 (5)

2 太阳能热发电 (5)

2.1 太阳能热发电技术 (5)

2.2太阳能热发电的主要问题 (6)

2.3 太阳能热风发电 (7)

3 太阳能光伏发电 (8)

3.2光伏系统的分类 (9)

3.3光伏系统的应用 (9)

3.4光伏发电技术面临的问题 (9)

4 太阳能电池 (10)

4.1太阳能电池的工作原理 (10)

4.2太阳能电池的分类 (10)

结论 (11)

参考文献 (12)

引言

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。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。我们对太阳能的利用大致可以分为光热转换和光电转换两种方式,其中,光电利用光伏发电,是近些年来发展最快,也是最具经济潜力的能源开发领域。太阳能电池是光伏发电系统中的关键部分,包括硅系太阳电池,单晶硅、多晶硅、非晶硅电池,和非硅系太阳能电池等,我国太阳能资源非常丰富,开发利用的潜力非常大。我国太阳能发电产业的应用空间也非常广阔,可以应用于并网发电、与建材结合、解决边远地区用电困难问题等。我国政府对太阳能发电产业也给予了充分的扶持,先后出台了一系列律、政策,有力支持了产业的发展。

1 太阳能的主要情况

1.1 传统化石燃料的开发使用会带来一系列的问题

(1)能源短缺

由于常规能源的有限性和分布的不均匀性，造成了世界上大部分国家能源供应不足，不能满足其经济发展的需要。从长远来看，全球已探明的石油储量只能用到2020年，天然气也只能延续到2040年左右，即使储量丰富的煤炭资源也只能维持二三百年。因此，如不尽早找到化石能源的替代能源，人类迟早将面临化石燃料枯竭的危机局面。

(2)环境污染

当前，由于燃烧煤、石油等化石燃料，每年有数十万吨硫等有害物质抛向天空，使大气环境遭到严重污染，直接影响居民的身体健康和生活质量;局部地区形成酸雨，严重污染水土。这些问题最终将迫使人们改变能源结构，依靠利用太阳能等可再生洁净能源来解决。

1.2 太阳能具有的优点

（1）普遍。阳光普照大地，处处都有太阳能，可以就地利用，不需要到处寻找，更不需要火车、轮船、汽车等日夜不停运输。这对解决偏远地区以及交通不便的乡村、海岛的能源供应，具有很大的优越性。

（2）无害。利用太阳能作为能源，没有废渣、废料、废水、废气排出，没有噪音，不产生对人体有害的物质，因而不会污染环境，没有公害。

（3）长久。只要有太阳存在，就有太阳能。因此利用太阳能作为能源，可以说是取之不尽用之不竭。

（4）巨大。一年内到达地面的太阳能总量，要比地球上现在每年消耗的各种能源的总量大几万倍。

1.3 我国太阳能利用状况

我国幅员广大，有着十分丰富的太阳能资源。据估算，我国陆地表面每年接收的太阳辐射能约为50x10'kJ，全国各地太阳年辐射总量达335~837kJ/cm²,中值为586kJ/cm ²。从全国太阳年辐射总量的分布来看，西藏、青海、新疆、内蒙古南部、山西、陕西北部、河北、山东、辽宁、吉林西部、云南中部和西南部、广东东南部、福建东南部、海南岛东部和西部以及台湾省的西南部等广大地区的太阳辐射总量很大。尤其是青藏高原地区最大，那里平均海拔高度在4000m以上，大气层薄而清洁，透明度好，纬度低，日照时间长。例如被人们称为“日光城”的拉萨市，1961年至1970年的平均值，年平均日照时间3005.7h，相对日照为68，年平均晴天为108.5天，阴天为98.8天，年平均云量为4.8太阳总辐射为816kJ/cm²，比全国其它省区和同纬度的地区都高。全国以四川和贵州两省的太阳年辐射总量最小。例如素有“雾都”之称的成都市，年平均日照时数仅为1152.2h，相对日照为26，年平均晴天为24.7天，阴天达244.6天，年平均云量高8.4。我国太阳能资源分布的主要特点有:太阳能的高值中心和低值中心都处在北纬22º~35º“这一带，青藏高原是高值中心，四川盆地是低值中心;太阳年辐射总量，西部地区高于东部地区，而且除西藏和新疆两个自治区外，基本上是南部低于北部。

2 太阳能热发电

2.1 太阳能热发电技术

太阳能热发电的概念早在19世纪就已经提出，自从1878年在巴黎建立了第一个小型点聚焦太阳能热交换式蒸汽机以来，能源领域专家从各个方面对太阳能热发电技术展开探讨。据不完全统计，仅在1981~1991年10年期间，全世界就组建了5OOkW以上的太阳能热发电系统20多座。如今，在采用Rankine循环的技术中按照集热温度的高低，太阳能热发电系统大致可以分为槽式系统、塔式系统和碟式系统3大基本类型。

(1)槽式系统

槽式太阳能热发电系统是利用槽形抛物面反射镜将太阳光线聚焦到集热器上，对传热工质进行加热，经换热产生的蒸汽，推动汽轮机带动发电机发电的能源动力系统。其特点是聚光集热器由许多分散布置的槽形抛物面聚光集热器串、并联组成。槽式太阳能热发电系统分为两种形式:传热工质在各个分散的聚光集热器中被加热形成蒸汽汇聚到汽轮机，称之为单回路系统。