太阳能电站(概念性介绍)

太阳能电站

太阳能电站

太阳能电站是利用太阳能电池组件将光能转化为电能的装置，是地球的清洁能源和可再生能源。

目录

太阳能电站的发展

太阳能电站

法国奥德约太阳能发电站是世界上第一个实现太阳能发电的太阳能电站。虽然当时发电功率才６４千瓦，但它为后来的太阳能电站的研究与设计奠定了基础。

１９８２年美国建成了一座１０００万千瓦的塔式太阳热中间试验电站。美国计划到２０００年，太阳

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能发电站总装机容量将达４０００万千瓦。２０００年和２０２０年，生产的电量占总能量的百分比将是７％和２５％。由于光热转换器（聚光器）需要占据较大的空间采光受热，设备偏大，以美国在加利福尼亚州计划建一座１万千瓦发电设备为例，集光装置达４０万平方米，２００万千瓦，则需占地５０平方千米。据估计，大型太阳能发电站效率仅为３０％左右。另外，太阳能发电站还需要有应付晚上和阴天用电需要的蓄电器，而所需的聚光器造价也较昂贵，发电经济性差，因此，影响了广泛地推广和应用。

全球最大太阳能发电站

在甘肃敦煌市西部的一片沙漠中将建起一座我国乃至全球最大的太阳能发电站。

这个规模在10兆瓦的太阳能电站，是我国政府批准的第三个太阳能电站示范项目，另外的两个是255千瓦的内蒙古鄂尔多斯项目、1兆瓦的上海市崇明岛项目。

而这个即将在2009年3月20日公开招标的10兆瓦、投资仅在5个亿的项目却引来了全国50家光伏企业的争

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夺。“国企有华能、华电等五大发电集团、也有无锡尚德等民企，甚至也吸引了德国与丹麦外资企业。”

敦煌项目采取特许经营权的方式，国家发改委有一系列政策确保该项目的盈利前景。“这个项目可能为下一步国家制定光伏发电政策时提供依据。谁获得了这个项目，也就意味着在未来获得了政策和经验等方面的先发优势。”业界人士说，这一项目的成行也许将真正激活光伏发电的国内市场，改变其两头在外的格局。

扩展阅读：

1/article/2008/05/26/9310.shtml

太阳能发电站的科普知识

太阳能发电原理

太阳能发电系统主要包括：太阳能电池组件、控制器、蓄电池、逆变器、负载等

太阳能光电产品计算方法

下面以100W输出功率，每天使用6个小时为例，介绍一下计算方法：

1.首先应计算出每天消耗的瓦时数(包括逆变器的损耗)：

若逆变器的转换效率为90％，则当输出功率为100W时，则实际需要输出功率应为100W/90％=111W；若按每天使用5小时，则耗电量为111W*5小时=555Wh。

2.计算太阳能电池板：

按每日有效日照时间为6小时计算，再考虑到充电效率和充电过程中的损耗，太阳能电池板的输出功率应为555Wh/6h/70%=130W。其中70％是充电过程中，太阳能电池板的实际使用功率。

3.充电控制器的选择：

130W的太阳能电池板它的最大输出电流是7.7A。因此应该选取充电电流至少为8A的充电控制器。

4.蓄电池的选择：

若采用12V的蓄电池，其放电深度为50%，则应使用555Wh/12V/50%=90Ah的蓄电池；若选择24V的蓄电池，则蓄电池的容量应为555Wh/24V/50%=45Ah。

太阳能电池的估算与检测

太阳能电池的额定输出功率与转换效率有关，一般来讲，单位面积的电池组件，转换效率越高，其输出功率越大。太阳能电池目前的转换效率一般在14~17%之间，每平方厘米的电池片，其输出功率在14~16mW,每平方米的太阳能电池组件输出功率约120WP.

太阳能电池组件的测试，需用专门的检测设备，在标准的条件下检测。由于检测设备非常昂贵，一般的检测方法是：利用碘钨灯或白炽灯，模拟太阳光，比较样品作对比测试，主要检测其开路电压与短路电流，检测的时候注意控制温度，不能超过25℃。

基本计算公式

功率=电压X电流（W=UI）用电量=功率X时间（Q=Wh）

太阳能光伏发电需注意问题

太阳能光伏发电需要综合考虑各种因素，只有掌握了准确的资料后，才能确定电池板的安装方式、最低功率、规格（太阳能电池板每天的有效发电量必须太于负载的用电量）及蓄电池的容量、性能及控制方式。使产品达到最佳性价比。如果对相关因素的估算失误，就会直接影响到独立光伏发电系统性能和造价。

（1）现场的地理位置.。

包括：地点、纬度、经度、海拔等。

（2）安装地点的气象条件。

包括：逐月太阳能总辐射量，直接辐射量（或日照百分比），年平均气温，最长连续阴雨天数，最大风速及冰雹、降雪等特殊气象情况。

（3）最大负载量。

包括：负载每天工作时间及平均耗电量，连续阴雨天需工作的时间。

（4）负载用电特性

由于太阳能电池阵列输出的电流是直流，如果负载是交流的话，需要经过逆变器的转换，才能正常工作，这样太阳能最终供给负载的能量损耗就增大，从而所需太阳能电池就会增大，导致太阳能供电系统造价增大。

（5）交流负载对电源的要求

交流负载除了需要更大的太阳能电池板外，对逆变器的要求也会因负载的不同而不同。一般来讲纯电阻性质的负载例如电热丝，对逆变器要求不高，可用普通的修正波逆变器。而电视、电动机对电源要求相对要高，需要的逆变器功率及输出特性都要高，需用大功率的正弦波的逆变器，才能保证负载能正常工作，不受干扰。负载要求不同，造价也不同。

（6）使用限制

由于部分国家和地区，对蓄电池有特定的环保要求，特别是镍镉电池在欧美国家受到严格限制，还有铅酸电池在运输方面也会受到限制，这些因素都将导致太阳能光电产品的造价增大。

太阳能光电产品的一般要求

（1）防水、防雹、防风。

一般太阳能电池板采用钢化玻璃封装，外框用铝合金封装，能有效抵御冰雹袭击，安装用金属支架固定，能抵御10级以上大风。

（2）防晒、防冻。

一般都有通风、散热窗子，以利于蓄电池散热。对于冬季特别寒冷地区，蓄电池采用防凝固的胶体电池。

（3）控制保护

为了最大限度延长电池板及蓄电池的使用寿命，一般都有防反充、过充、过放保护电路控制，避免损坏电池板及蓄电池过早的老化。

（4）零件选择

由于太阳能光电产品使用环境不同，温度相差较大，因此要求零件的工作温度范围要宽。

（5）维护

太阳电池发电系统没有活动部件，不容易损坏，其维护也非常简便。不过也需做定期维护，否则可能影响正常使用，甚至缩短使用寿命。

一般来说，太阳电池板方阵倾角应超过30度，所有灰尘可由雨水冲刷而自行清洁，在风沙较大地区，应当经常清除灰尘，保持方阵表面的干净，以免影响发电量。清洁时可拭去灰尘，有条件时可用清水清洗，再用干净抹布擦干。切勿用腐蚀性溶剂或硬物冲洗擦拭。定期检查所有安装部件的紧固程度。遇到冰雹、狂风、暴雨等异常天气，应及时采用保护措施。经常检查蓄电池的充放电情况，随时观察电极或接线是否有腐蚀或接触不良之处。