浅谈太阳能发电

浅谈太阳能发电

太阳能发电的最新发展趋势

电工文摘/综述 2011.6 1 1 能源危机 浩瀚宇宙,博大精深,星球密布,资源丰富。当前人类开发的只有地球,而其资源将被耗尽。最近国际会议上发表的专家调研报告指出,不可再生能源直到枯竭为止的剩余利用年限如下:煤——164年,石油——41年,天然气——67年。核能原料(铀)只占石化燃料总量的1%。地球资源、能源的开发利用,与1900年(大致是工业化开始起步的年代)比,在2050年达到高峰,蕴藏量将减少到1/5的低谷,而环境污染程度最严重的高峰年代将是2040年,将达到1900年的120倍。经济的高速发展离不开能源的支持,一方面,常规能源在人们过度使用下已经出现短缺现象,能源危机成为摆在世界各国面前的一个巨大难题;另一方面,世界环境继续恶化,温室效应和空气污染成为威胁人类生存的两大因素。为了实现能源和环境的可持续发展,世界各国都将太阳能发电作为发展的方向。 2 太阳能量 太阳不停地向宇宙空间中发送巨大的能量。太阳注入地球表面的能量密度,在转换为电功率后约为1 kW/m2,总功率可达1.25×108 GW。太阳能是一种取之不尽、用之不竭的巨大能源,同时还是一种可再生的清洁的新能源。到达地球表面的太阳能,大约相当于目前全世界所有发电能力总和的20万倍。地球每天接收的太阳能,相当于全球一年所消耗的总能量的200倍。与其他能源相比,太阳能不会产生有毒、有害气体和废渣,因而不污染环境。同时太阳光随处都可以得,使用方便、安全;成本低廉,可以再生。 太阳能除去数量巨大之外,还能长期供给,理论计算太阳尚可维持数十亿年之久,此外,太阳能随处都有,不需开 采和运输,并且是没有任何污染的清洁能源。这些都是它的独特之处。但是,它的能量密度很低,只有1 W/m2,并且受气候影响,具有不稳定性,这些又给太阳能的利用带来很大困难。在新能源中,当前太阳能发电的成本较高,大约是生物质发电(沼气发电)的7~12倍,风能发电的6~10倍。但太阳能与其他新能源相比在资源潜力和持久适用性方面更具优势,从长远前景来看,太阳能发电是最具潜力的战略替代发电技术。到本世纪后期,太阳能发电将在世界电能结构中占据80%的位置。太阳能光伏发电在不远的将来会占据世界能源的重要席位,不但要替代部分常规能源,而且将成为世界能源供应的主体。 太阳光能发电和热能发电都是太阳能发电的主要形式,国际上并没有哪一种是主流之说。只是每个国家根据自己的资源条件和战略需求进行侧重发展。例如,德国、日本是光能发电的主要市场;西班牙和美国等则以太阳热能发电为主,装机容量比较多。我国对光电更加青睐。 3 光能发电 太阳电池是美国于1954年发明的,最早是在1958年3月用于人造卫星。阳光发电系统主要是利用学校、体育馆、其它建筑物的屋顶、墙壁、商业街的拱廊、铁路的站台和大沙漠等能够铺设光伏电池板的地方。阳光发电将加入全球联网,从而使发电、输电、贮电、配电等成本大为降低。个别区段的供电间隔,比如夜间无阳光、不发电时,在美洲可由加拿大的水电提供,在欧洲可由法国的核电提供,在欧亚地区可由俄国的潮汐发电提供。俄罗斯的规划表明,潮汐发电能源巨大,将向欧亚售电。这种全球互联网络,即使戈壁滩大沙漠的巨大阳光发电系统供电间断(比如夜间),也能保证电平衡至2010年,全球光伏发电装机容量将达到15 GW,未 太阳能发电的最新发展趋势 哈尔滨电机厂有限责任公司 赵平平 摘要:在新能源中,当前太阳能发电的成本较高,大约是生物质发电(沼气发电)的7~12倍,风能发电的6~10倍。但太阳能与其他新能源相比在资源潜力和持久适用性方面更具优势,从长远前景来看,太阳能发电是最具潜力的战略替代发电技术。到本世纪后期,太阳能发电将在世界电能结构中占据80%的位置。太阳能光伏发电在不远的将来会占据世界能源的重要席位,不但要替代部分常规能源,而且将成为世界能源供应的主体。关键词:太阳能发电 发展趋势

浅析光伏电站发电量与光伏组件衰减的关系

浅析光伏电站发电量与光伏组件衰减的关系 摘要:在光伏电站建设前期的项目可行性评估中,对光伏电站的发电量进行估算具有非常重要的意义,因为这将直接影响到项目的收益预期。目前系统设计人员常用软件来模拟第一年的发电量,本文将基于第一年估算的发电量,并试图计算随后24年发电量。 关键词:光伏电站组件衰减发电量估算 PVSYST模拟 1 前言 由于全球的能源危机问题,风能、太阳能等资源丰富的新能源逐渐占有重要的地位。世界太阳能光伏发电系统在近几年里保持持续高速增长,到2012年世界光伏发电累积装机容量已经达到102GW[1],并且成为增长速度最快的发电技术,光伏发电在20多个国家实现平价上网。 随着核心器件光伏组件的技术不断突破,效率不断提升,光伏发电系统的度电成本会逐渐的逼近传统的火力发电成本,同时随着储能技术的不断发展,届时,光伏发电系统由于它的系统规模随意、安装要求门槛低等优点将会在世界各地更普遍的应用开来。 在整个光伏系统应用市场里,目前并网光伏系统占有绝对主导的地位,皆依赖于并网光伏技术的不断发展成熟、相应设备性能成本的不断研发进步以及各国政府在政策方面的积极推进。 2 光伏发电系统的原理 由于光伏发电系统根据实际的应用大体上分为并网系统和独立系统[2],由于并网系统应用所占的份额较大,本文着重分析并网系统的发电量估算。 同时,由于系统规模和场合条件的不同,并网系统也有多种系统形式,本文对发电量的评估是按较大规模的光伏电站作为模型,且光伏电站所处的环境条件比较好。 图2-1为一个典型的大型地面电站的发电原理框图 图2-1 大型电站发电原理简图

整个系统主要由光伏方阵和交(直)流输变电组成,光伏方阵输出的直流电经过直流线路汇流后通过逆变器转变为波形规则、频率稳定的交流电,然后就地进行一次升压到中压后,在中压交流线路上进行汇流后再进行二次集中升压,最后接入电网进行并网。 根据图示,通常在产权点会安装一个有效的电能计量表对光伏电站发电量进行计量,这是最为准确的统计数据。根据最初几年的计量统计数据对模拟数据进行分析修正,可以较为准确的预估今后的发电量。 3 光伏电站发电量损耗因素分析[3] 要在项目前期比较准确的预估光伏电站的发电量,除了对光伏电站的系统结构有深刻的了解外,也必须对主要的设备性能参数有很深刻的了解。同时,如果要对发电量进行更长年限的预估时,则必须全面考虑长时间内外界环境因素的影响和电站运营状况的预估。 分析第一年光伏电站的发电量估算时,通常需要考虑的损耗因素如下: ⑴倾斜面太阳光辐照量修正; ⑵组件表面灰尘等异物挡光的影响; ⑶温度对光伏组件输出的影响; ⑷光伏组件的自身衰减; ⑸组串内组件的匹配损失; ⑹方阵前后排之间的阴影遮挡损失; ⑺直流线路损失; ⑻逆变器转换效率损失; ⑼本地变压器损耗; ⑽交流线路损失; ⑾主变压器损耗; ⑿电站自用电损耗; ⒀停机时间损失; 通常采用PVSYST软件模拟发电量时,没有考虑自用电和停机时间的损耗,只是考虑其它因素的一个综合数据。

太阳能光伏发电系统_毕业论文

毕 业 论 文 题目太阳能光伏发电系统 学院 __________江西太阳能科技职业学院___ 专业 _________光伏发电技术及应用___ __

摘要 本系统采用C8051F020为控制核心,实现了模拟太阳能光伏发电系统的功能。该系统主要通过太阳能储蓄电能,通过正弦波脉宽调制技术(SPWM)控制全桥逆变将直流电变为交流电,再经过变压器将电压变为所需的电压。该系统具有最大功率追踪(MPPT),输出电压与给定参考电压频率、相位同步,欠压、过流保护,欠压保护的自动恢复等功能,且具有LCD屏幕显示功能。 关键词:C8051F020 SPWM MPPT 欠压过流保护 Abstract This system uses C8051F020 simulation of solar photovoltaic power generation system to control the core functions. The system is mainly electricity through the solar savings by sinusoidal pulse width modulation (SPWM) control full-bridge inverter direct current into alternating current, and then through the transformer voltage into the required voltage. The system has the maximum power point tracking (MPPT), output voltage with a given reference voltage frequency and phase synchronization, undervoltage, overcurrent protection, undervoltage protection, automatic recovery, and the LCD screen display Keywords:C8051F020 SPWM MPPT Under-voltage over-current protection

太阳能发电产业发展前景

太阳能发电产业发展前景 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。多晶硅薄膜电池由于所使用的硅材料较少,又无效率衰退问题,并且可以在廉价衬底材料上制备,其成本远低于单晶硅电池,经济效益较好。此外,非多晶硅薄膜电池也具有极大的发展潜力。 在晶体硅太阳能电池的产业链上分布着晶硅制备、硅片生产、电池制造、组件封装四个环节。上游环节的企业掌握技术优势,具有较强的议价能力,可以通过提高产品价格将成本压力向下游传导,从而保证自身获得较高的盈利能力。非多晶硅薄膜电池可以用IC废料作为原料,成本低廉。 在各国政府的扶持下,世界太阳能电池产量快速增长,1995-2005年间,全球太阳能电池产量增长了17倍。我们预计,2010年全球太阳能电池的年产量有望较2005年的年产量增长倍,整个行业的销售收入有望增长倍。 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,先后出台了一系列法律、政策,有力的支持了产业的发展。 2005年后,我国太阳能发电产业有了突飞猛进的发展,无锡尚德、天威英利、新光硅业、浙江中意、赛维LDK、新疆新能源、常州天合、天津京瓷等公司纷纷进入成长期,生产规模不断扩大,技术水平不断提高,企业竞争力不断增强。

太阳能发电技术论文太阳能发电原理论文

太阳能发电技术论文太阳能发电原理论文 利用太阳能的热电偶正向串联发电技术研究 [摘要] 根据热电偶传感器的测温原理逆向思维,与光电传感器串联制成光伏阵列类似,将热电偶串联产生的热电势转换为电能。测量端利用太阳能加热,参考端靠水冷却,初步研究热电势与热电偶材料 的直径、长度、补偿导线之间的关系,由此制造出的绿色发电机无污染,成本低,其结果论证了本方法的实用性与可行性。 [关键词] E型热电偶热电势补偿导线绿色发电机 一、引言 目前,能源告急,如何用绿色能源生产电能对我国可持续发展具 有很重要的现实意义,太阳能电池利用光电传感器中产生的电动势, 将其串并联得到太阳能电池阵列发电,类似地,我们利用热电偶传感 器中产生的热电动势,并将热电偶串联得到发电组件,其测量端采用 太阳能集中加热,参考端自然冷却,将来做成一种新型绿色发电机,成本有望比太阳能电池更低。本论文从此观点出发利用试验对太阳能热偶发电技术进行初步研究,通过对试验数据结果分析总结出一些规律,这对我们进一步研究新能源开发与利用十分有利。 二、热电偶的测温原理与串联 1.热电偶的测温原理 热电偶的测温原理基于热电效应。将两种不同的导体A和B连成闭合回路,当两个接点处的温度不同时,回路中将产生热电动势,又称

塞贝克效应。本论文中逆向思维,不是用于测温而是利用产生的热电动势发电,具有创新性。 2.热电偶的串联 热电偶的基本定律有中间导体定律、参考电极定律、中间温度定律。在试验前,我们根据中间温度定律、参考分度表可以对产生的热电动势进行估算。根据中间导体定律可知,加设补偿导线既不会降低热电动势,又可以节约成本,这对于实际生产具有十分重要的意义。 热电偶可串联使用,如下图2所示。但只能是同一分度号的热电偶,且参考端应在同一温度下。当热电偶正向串联,可获得较高的热电动势,其总热电动势的输出等于各热电动势输出之和,如式3,这正符合我们利用热电偶串联达到发电的目的。 三、试验过程 1.试验器材的选用 目前,我国工业上采用的4种标准化热电偶有4种分别是:镍铬-考铜(E型)、镍铬-镍铝(K型)、铂铑30-铂铑6(B型)、铂铑10-铂(S 型)。其特性曲线如图3所示,由图可知,我们选用E型最合理,这种热电偶在同等的温度差条件下产生的热电动势最大。 本次试验所选用主要材料及仪器清单如下表1所示: 2.试验数据

太阳能光伏发电毕业设计论文

. .. . 目录 设计总说明 ................................................................................................................... I Introduction .............................................................................................................. III 1 绪论 . (1) 1.1 太阳能光伏发电的研究背景 (1) 1.2 太阳能光伏发电发展历程与现状 (2) 1.3本文主要研究容和任务 (2) 2 光伏系统简介及光伏发电效率分析 (5) 2.1 太阳能光伏系统简介 (5) 2.1.1 光伏系统的基本组成 (5) 2.1.2 光伏系统的分类 (6) 2.2光伏电池特性分析 (7) 2.2.1太阳能电池原理及分类 (9) 2.2.2太阳能电池输出特性 (11) 2.2.3太阳能电池工程用数学模型 (12) 2.3铅酸蓄电池 (13) 铅酸蓄电池充电控制方法 (14) 2.4 影响太阳能光伏发电效率的因素 (15) 2.5提高太阳能光伏发电效率需进一步解决的问题 (18) 3 最大功率点跟踪(MPPT)的研究 (19) 3.1 最大功率点跟踪的概念 (19) ..w..

. .. . 3.2 MPPT原理 (19) 3.3 光伏系统最大功率点跟踪控制方法研究 (20) 3.3.1 定电压跟踪法(Constant Voltage Tracking,CVT) (21) 3.3.2 扰动观察法(P&O,Perturbation and observation method) (22) 3.3.3 导纳增量法 (24) 3.3.4基于梯度变步长的导纳增量法 (26) 4 DC-DC变换器的设计 (27) ..w..

太阳能发电系统毕业设计

太阳能发电系统设计 1引言 从“蒸汽机”到“电动机”的一系列动力技术发明,人们逐渐认识到,能 源技术的革新带动人类社会日益进步,对社会发展起着巨大的推动作用。但至今所采用的化石燃料能源带给人类文明与进步的同时,却因能源需求消耗的大幅提高以及随之而来的环境污染,形成了巨大的能源缺口,同时给环境造成巨大灾难。目前,油气资源的供不应求已成为我国经济发展的瓶颈,电力供应不容乐观,天然气用量迅速增长…… 最新的资料表明太阳光的充分利用,是最清洁,环保,取之不尽的可再生能源。 太阳能的利用 我国太阳能资源丰富,陆地每年接受的太阳辐射能,相当于2.431012tce,2/3国土面积的太阳能总辐射量超过0.6MJ/m2。如果将太阳能源充分加以利用,不仅有可能节省大量常规能源,而且有可能在某些区域完全利用太阳能采暖。 目前,太阳能利用主要有两个途径,即光热和光伏。光伏是根据光生伏特效应原理,利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能。光伏发电在太阳能利用上是主流,前景好。 太阳能原理 太阳能电池发电的原理是基于半导体的光电效应,即一些半导体材料受到光照时,载流子数量会剧增,导电能力随之增强,这就是半导体的光敏特性。 在晶体中电子的数目总是与核电荷数相一致,所以P(N)型硅对外部来 说是电中性的。若将P(N)型硅放在阳光下照射,仅是被加热,外部看不出 变化。但内部通过光的能量,电子从化学键中被释放,由此产生电子-空 穴对,但在很短的时间内(在μS范围内)电子又被捕获,即电子和空穴 “复合”。 1 / 20

当 P 型和 N 型半导体结合在一起时,在两种半导体的交界面区域里 会形 成一个特殊的薄 层,界面的 P 型一侧 带负电,N 型一侧带正电 。这是由于 P 型半导体多空穴,N 型半导体多自由电子,出现了浓度差。N 区的电 子会扩 散到 P 区,P 区的空穴会扩散到 N 区,一旦扩散就形成了一 个由 N 指向 P 的 “内 电场”, 从而阻止扩散 进行。达到 平衡后,就形 成了这样一 个特殊的 薄层形成电势差,这就是 P -N 结。 至 今为 止,大多 数太阳能 电池厂家都是 通过扩散工艺, 在 P 型硅片 上形成 N 型区 ,在两个 区交界就 形成了一个 P -N 结(即 N+ /P )。太 阳能电池的基本结构就是一个大面积平面 P -N 结) 如果光线照射在太阳能电池上并且光在界面层被吸收,具有足够能量的 光子能够在 P 型硅和 N 型硅中将电子从共价键中激发,以 致产生 电子-空 穴对。界面层附近的电子和空穴在复合 晶片受光过程中,空穴(电子)往 P(N)区移 之 前,将 通过空 间电荷 的电 场作用 被 相互分离。电子 向带正 电的 N 区 和空 穴向带负电的 P 区运动。通过界 面层 晶片受光后,空穴(电子)从 P(N)区正(负)电极流出 产生 一个向外 的可测试的电 压。通过光 照在界面层 产生的电 子- 空穴对越 多, 电流越大 。界面层吸收 的光能越多 ,界面层即 电池面积 越大,在太 阳 能电池中形成的 电流也 越大。 此即为光生伏特效应。 光伏系统 光伏系统是利用太阳电池组件和其他辅助设 备将太阳能转换成电能的系统。一般分为独立系 统、并网系统和混合系统。 白天,在光照条件下,太阳电池组件产生一 定的电动势,通过组件的串并联形成太阳能电池方阵,使得方阵电压达到系统输 入电压的要求。再通过充放电控制器对蓄电池进行充电,将由光能转换而来的电 能贮存起来。晚上,蓄电池组为逆变器提供输入 电,通过逆变器的作用,将直流电转换成交流电, 2 / 20 的电荷分离,将在 P 区和 N 区之间

中国大唐集团公司太阳能发电项目开发指导意见(试行)

中国大唐集团公司太阳能发电项目 开发指导意见(试行) 第一章总则 第一条为指导集团公司所属各企业科学有序的开展太阳能发电项目前期工作,特编制本指导意见。 第二条本意见详细阐述了集团公司开发太阳能发电项目的指导思想、发展目标、开发原则、国内太阳能资源分布、光伏发电的主要技术、设备特点、太阳能发电的主要政策规划以及太阳能光伏发电、太阳能热发电项目前期开发的主要工作方法、工作流程及开发太阳能发电项目的保障措施等。 第二章指导思想和目标 第三条指导思想:深入贯彻落实科学发展观,以经济效益为中心,以集团公司“十二五”产业发展规划为引领,把积极发展太阳能发电作为优化集团公司电源结构的重要举措,以技术进步和规模化发展为主线,促进太阳能发电项目提高经济竞争力,为集团公司实现非化石能源目标和可持续发展开辟新的途径,创造新的利润增长点。 第四条主要目标:到2015年末,集团公司太阳能发电投产

规模达到100万千瓦。太阳能发电将成为集团公司继风电之后的第二大新能源产业。在项目资本金财务内部收益率达到基准收益率的前提下,争取集团公司太阳能发电规模占全国太阳能发电总规模的比例不低于集团公司总装机规模占全国同期总装机规模的比例。 第三章开发原则 第五条集团公司太阳能发电项目的遵循以下原则: (一)效益为先、择优开发的原则。太阳能发电产业要重点加大资源优势区域、电价优势区域和政策优势区域的开发力度,以保障经济效益,经济评价指标达不到行业基准收益水平的项目暂缓开发。 (二)符合规划、区域协调的原则。太阳能发电项目发展要与集团公司电源发展的总体规划进行对接,实行滚动调整。各区域的太阳能项目开发力度要在集团公司“十二五”规划的框架下进行协调和平衡,确保科学可持续发展。 (三)战略统筹、科技示范的原则。太阳能发电对于电源结构调整和全球低碳发展具有重要的战略意义,要积极占领太阳能资源优势区、产业制高点和装备新成果,在商业化开发过程中注重新技术、新装备的应用和示范,为太阳能未来的规模化发展奠定基础。

浅谈太阳能发电技术 吴丽丽

浅谈太阳能发电技术吴丽丽 发表时间:2019-12-12T10:10:01.630Z 来源:《基层建设》2019年第25期作者:吴丽丽 [导读] 摘要:在能源资源中,煤炭、石油、天然气等非可再生能源,既能做原料,又能做燃料,资源相当紧缺。 山东电力工程咨询院有限公司 摘要:在能源资源中,煤炭、石油、天然气等非可再生能源,既能做原料,又能做燃料,资源相当紧缺。因此,如何优化资源配置,提高能源的有效利用率,对人类的生存繁衍、对国家的经济发展都具有十分重要的意义。 关键词:新能源;太阳能发电;技术 1新能源的种类 新能源一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源,包括太阳能、生物质能、风能、地热能、波浪能、氢能、二氧化碳能、洋流能和潮汐能等。而已经广泛利用的煤炭、石油、天然气、水能、核裂变能等能源,称为常规能源。常规能源在世界一次能源消费结构中约占总和的93%。 新能源要同时符合两个条件:一是蕴藏丰富不会枯竭;二是安全、干净,不会威胁人类和破坏环境。目前找到的新能源主要有两种,一是太阳能,二是燃料电池。 2太阳能发电概述 现在我们面临两个压力:一是化石能源短缺,二是环境污染与气候的变化,这都要求我们发展替代能源。 2.1太阳能光发电 光伏发电系统主要由太阳能电池、蓄电池、控制器和逆变器组成,其中太阳能电池是光伏发电系统的关键部分,约占总成本的50%。太阳能电池的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本。太阳能电池主要分为晶体硅电池和薄膜电池两类,前者包括单晶硅电池、多晶硅电池两种,后者主要包括非晶体硅太阳能电池、铜铟镓硒太阳能电池和碲化镉太阳能电池。 2.2太阳能热发电 通过水或其他工质和装置将太阳辐射能转换为电能的发电方式,称为太阳能热发电。先将太阳能转化为热能,再将热能转化成电能,它有两种转化方式:一种是将太阳热能直接转化成电能,如半导体或金属材料的温差发电,真空器件中的热电子和热电离子发电,碱金属热电转换,以及磁流体发电等;另一种方式是将太阳热能通过热机(如汽轮机)带动发电机发电,与常规热力发电类似,只不过是其热能不是来自燃料,而是来自太阳能。太阳能热发电有多种类型,主要有以下五种:塔式系统、槽式系统、盘式系统、太阳池和太阳能塔热气流发电。前三种是聚光型太阳能热发电系统,后两种是非聚光型。在国际上,光热发电被看作重要的技术途径,并将之视为未来的主力能源。按欧洲能源中心的预测,在2050年,光热发电在能源构成中占20%~30%的比例,而到2100年,这一比例会达到60%~70%。 一般来说,太阳能光热发电形式有槽式、塔式、碟式(盘式)、菲涅尔式四种系统。 与光伏发电相比,光热发电能够将太阳的热量保存在工质中进行存储,在阴天和晚上释放出来,以实现连续发电,一年将有超过5000小时的满发运行时间,可以在电网中作为一个基础电源来承担调节作用,可以说光热发电的前景比光伏发电更好。 2.2.1槽式光热发电 槽式太阳能热发电系统全称为槽式抛物面反射镜太阳能热发电系统,是将多个槽型抛物面聚光集热器经过串并联的排列,加热工质,产生过热蒸汽,驱动汽轮机发电机组发电。 要提高槽式太阳能热发电系统的效率与正常运行,涉及到两个方面的控制问题,一个是自动跟踪装置,要求槽式聚光器时刻对准太阳,以保证从源头上最大限度的吸收太阳能,据统计跟踪比非跟踪所获得的能量要高出37.7%。另外一个是要控制传热液体回路的温度与压力,满足汽轮机的要求实现系统的正常发电。 槽型抛物面镜集热器是一种线聚焦集热器,其聚光倍率比塔式系统低得多,吸收器的散热面积也较大,因而集热器所能达到的介质工作温度一般不超过400℃,属于中温系统。这种系统容量可大可小,不像塔式系统只能是大容量才有较好的经济效益;其集热器等装置都布置于地面上,安装和维护比较方便;特别是各种聚光集热器可以同步跟踪,使控制成本大为降低。主要缺点是能量集中过程依赖于管道和泵,致使输热管路比塔式系统复杂,输热损失和阻力损失也较大。 槽式太阳能热发电的优点是: 系统结构简单,技术成熟,商业化运营经验丰富,是当前光热发电的主流路线。目前世界上太阳能发电的80%是槽式太阳能光热发电系统。 2.2.2塔式光热发电 太阳能塔式发电应用的是塔式系统。塔式系统又称集中式系统。它是在很大面积的场地上装有许多台大型太阳能反射镜,通常称为定日镜,每台定日镜都配有跟踪机构,准确地将太阳光反射集中到一个高塔顶部的接受器上。接受器上的聚光倍率可超过1000倍,集热器所能达到的介质工作温度在500~600℃。在这里把吸收的太阳光能转化成热能,再将热能传给工质,经过蓄热环节,再输入热动力机,膨胀做工,带动发电机,最后以电能的形式输出。塔式光热发电系统主要由聚光子系统、集热子系统、蓄热子系统、发电子系统等部分组成。 目前,国内外采用的定日镜大多是镜表面具有微小弧度的平凹面镜。和其他两种不同的是,塔式系统可通过熔盐储热,具有聚光比高、工作温度高、热传递路程短、热损耗少、系统综合效率高等特点,可实现高精度、大容量、连续发电,适合大规模并网发电。塔式在大规模发电中最具有发展潜力,但是前期单位投资过大。 2.2.3碟式光热发电 碟式系统为点聚焦,于焦点处的太阳能接收器收集高温热能,加热工质,驱动发电机组,或在焦点处直接放置太阳能斯特林发电装置。这种系统具有寿命长、效率高(接收器内的传热工质能被加热到750℃左右)、灵活性强等特点,可以独立运行,非常适合作为边远地区的小型电源使用。 一般碟式太阳能热发电功率为10.25kW,聚光镜直径为5.10米。 碟式的热效率最高,结构紧凑、安装方便,非常适合分布式小规模能源系统,但斯特林热机关键技术难度大,目前仍处于试验示范阶段。

太阳能发电原理及应用论文

太阳能发电原理及应用 指导老师: 关键词:半导体,蓄电池,光伏充电控制器 摘要:本文介绍了由本人所构想的一种新型干电池,由目前比较成熟的太阳能发电系统所得到灵感经过一定的理论分析和创造所发明的一种新型干电池。主要由太阳能半导体,蓄电池,光伏充电控制器构成。太阳能半导体产生“光生电流”,“光生电流”储存在蓄电池内,需要时通过电路释放出来,而光伏充电控制器则连接在半导体与蓄电池之间可以控制太阳能电池的输出电压, 可以保护电池不被过充, 同时, 也晚上太阳能电池不发电时, 防止蓄电池的电倒流。 正文 引言 我国是电池生产和消费大国,去年电池的产量和消费高达140亿只,占世界总量的1/3。平均每人每年3.5枚。但我国目前的废旧电池的回收情况却令人非常担忧。据有关部门统计,北京市每年消耗2亿只电池,共计6000吨,1999年回收了60吨,回收率仅为1%,2005年的回收率也只有5%,回收量实在是微乎其微。上海市每年小号电池约4.5亿节,但每年回收量约50吨,不足每年耗量的1%,最近,来自上海市环保部门的一份报告显示,含铅最多的铅蓄电池回收率也比较低,150万只报废电瓶四处抛散。所以我就想到了太阳能干电池,太阳能干电池所耗太阳能无限可再生和零排放能源,对当地环境没有影响,可重复使用对于偏于地区手电筒照明,个类儿童玩具,各类家用遥控器。 一方案设计 发电原理:硅原子的外层电子壳层中有4个电子。在太阳辐照时,会摆脱原子核的束缚而成为自由电子,并同时在原来位置留出一个空穴。电子带负电;空穴带正电。在纯净的硅晶体中,自由电子和空穴的数目是相等的。如果在硅晶体中搀入能够俘获电子的3价杂质,如:硼,鋁,镓或铟等,就成了空穴型半导体,简称p型半导体。如果在硅晶体中搀入能够释放电子的磷,砷,或锑等5价杂质,就成了电子型半导体,简称n型半导体。 p-n结内建电场:

试分析我国光伏发电的现状和未来前景

试分析我国光伏发电的现状和未来前景 摘要:当今时代,人们的日常生产生活离不开电力的支持。而电力的来源目前 大多是依靠煤炭等资源进行火力发电,随着人们思想认识的层次逐渐升高,人们 开始认为通过这些不可再生能源进行发电已不是长久之计,不仅会消耗大量的地 球资源,也会产生巨大的环境破坏效果,所以运用太阳能等新型清洁资源就成为 了未来电力发展的主要依靠手段。目前的太阳能光伏发电站正在不断地发展壮大,光伏并网发电必定在未来的电力发展中占据主导位置。本文主要针对太阳能如何 进行光伏发电进行了说明,并且讨论了现阶段我国以及世界的光伏电站工作状态,最后根据光伏发电站的发展趋势对未来进行了展望。希望太阳能光伏发电系统将 为世界带来更大的福祉。 关键词:电力;太阳能;光伏发电; 相对来说,太阳是一个热量大、寿命长,对于地球有着重要影响的星体。光 伏电站正是利用了太阳传递到地球的光辐射而收集太阳能,进而转变为电能,主 要优点包括资源储量庞大、资源易获取、污染小、施工简单、光伏发电系统比较 稳定等。作为一种可再生的清洁能源,太阳能发电将会随着科学技术的发展变得 越来越普及,可以缓解巨大的能源短缺问题,改变社会的能源结构,为整个人类 社会甚至自然环境带来更加积极地变化,实现社会的可持续发展。 1太阳能光伏电站的工作方式 光伏发电是通过各种元器件的相互作用而形成的能量转化系统。其中太阳能 光伏发电主要的工作元件就是太阳能电池板,通过接收辐射到地球表面的太阳光,经过太阳能电池板半导体界面的光生伏特效应进而把太阳能转化为电能。通常情 况下,只要可以接收到太阳的光辐射就可以源源不断地产生电压和电流。此外, 相对于一些传统的发电方式,光伏电站不需要机械传动部件,可以直接实现太阳 能到电能的转换,并且太阳能电池更加便于安装和运输,为光伏电站的建立提供 了很强的灵活性。只要光伏电站的施工符合科学标准,也可以延长蓄电池和晶体 硅太阳能的使用寿命,为整个光伏电站的长久稳定提供了必要条件。 1.1太阳能光伏发电站基本组成部分 光伏电站的发电系统一般是由几个部分元器件组成的,其中主要包括: ①太阳能电池方阵:太阳能电池是光伏发电系统基本构成单位,通过收集太 阳光辐射在太阳能电池的两端分别产生异号电荷,从而产生电动势,获得电压, 实现了太阳能到电能的转化。通过太阳能电池的群组方阵可以产生足够量的电能,进而传递到蓄电池部分储存电能,以供发电站完成日常工作。 ②蓄电池组:蓄电池组存在的目的在于储存太阳能电池产生的电能,通常情 况下,蓄电池组要在光伏发电站需要的情况下随时供给电能。 ③太阳能控制设备:作为光伏电站发电系统的核心控制枢纽,需要对蓄电池 接收太阳能电池组的充电以及蓄电池对于逆变器的供电进行实时监控。 ④逆变器:主要是将太阳能电池转化的直流电再次转变为人们生产生活可用 的交流电。 1.2当前太阳能光伏发电不同的供电方式 随着太阳能光伏发电系统的进步,现今阶段大致可以将其分为独立光伏系统 和并网光伏系统。 通常情况下,对于独立光伏系统来说,应用在不能进行并网光伏发电的区域

太阳能光伏发电的现状与前景

太阳能光伏发电的现状与前景.txt心脏是一座有两间卧室的房子,一间住着痛苦,一间住着快乐。人不能笑得太响,否则会吵醒隔壁的痛苦。本文由haitaohuahua贡献 doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。 太阳能光伏发电研究现状与发展前景探讨 可再生能源,包括太阳能、风能、生物质能、水能、地热能、海洋能等,是取之不尽、用之不竭、清洁环保、免费使用的能源,也是世界上最终可依赖的初级 [1] 能源。太阳能是一种清洁的可再生能源。太阳能开发利用的巨大潜力推动着太阳能光伏发电技术不断向前发展。 1893 年,法国科学家贝克勒尔发现“光生伏打效应” , 即“光伏效应”。1930 年,朗格首次提出用“光伏效应”制造“太阳能电池”,使太阳能变成电能。1954 年,恰宾和皮尔松在美国贝尔实验室首次制成了实用的单晶太阳能电池。同年,韦克尔首次发现了砷化镓有光伏效应,并在玻璃上沉积硫化镉薄膜,制成了第 1 块薄膜太阳能电池。随着世界经济的不断发展,全球能源短缺、环境污染等问题日益严重,可再生能源的应用受到了各国的普遍关注。太阳能光伏发电作为可再生能源利用的重要组成部分,得到了众多国家政府的大力扶持。20 世纪 70 年代以来,美国、德国、日本等国政府陆续出台相关政策,加大太阳能光伏发电产业的发展力度,使得世界光伏发电产业高速发展。 1997—2007 年,太阳能电池的产量由 125.8MW(该功率为峰值功率,下同)增加到 4 000. 05MW,年平均增长率高达 41.3%。根据欧盟联合研究中心的预测,到 2030 年太阳能光伏发电在世界总电力供应中将达到 10%以上, 到 2040 年这一比例将达到 20%以上,在不远的未来将成为世界能源供应的主体。 [2] 1 太阳能光伏产业的发展现状 在技术进步和相关鼓励政策的双重推动下,太阳能光伏产业自 20 世纪 90 年代后期进入了快速发展时期。截止 2007 年底,世界累计生产了 12. 64GW 太阳能 [3] 电池,由此推断,光伏发电的实际总装机应该接近 12GW 。欧洲光伏市场是世界最大的光伏市场,而且在持续增长。其中,德国光伏市场份额全球最大, 2006 年占 51. 0%, 2007 年占 46. 99%。亚洲光伏市场近几年有所萎缩(主要由于亚洲拥有最大光伏市场的日本结束了光伏补贴政策,导致市场发展滞后),我国光伏市场份额更小。2006 年、2007 年亚洲太阳能电池产量约占世界电池产量的 65%。由此可见,亚洲是太阳能电池的主要生产和输出地区。亚洲的太阳电池生产主要集中在中国大陆、中国台湾和日本。2007 年中国大陆太阳能电池产量达到 1 088MW,占全世界太阳能电池产量的 27. 2%。从产量看,我国已经成为太阳能电池的第一生产国。 2 太阳能光伏发电的原理 光伏发电的基本原理如图 l 所示。半导体材料组成的 PN 结两侧因多数载流子(N 区中的电子和 P 区中的空穴)向对方的扩散而形成宽度很窄的空间电荷区 w, 建立自建电场 Ei。它对两边多数载流子是势垒,阻挡其继续向对方扩散,但它对两边的少数载流子(N 区中的空穴和 P 区中的电子)却有牵引作用,能把它们迅速拉到对方区域。稳定平衡时,少数载流子极少,难以构成电流和输出电能。但是, 当太阳光照射到 PN 结时,如图 l(a)、(b)所示,以光子的形式与组成 PN 结的原子价电子碰撞,产生大量处于非平衡状态的电子-空穴对,其中的光生非平衡少数载流子在内建电场Ei 的作用下,将 P 区中的非平衡电子驱向 N 区,N 区中的非平衡空穴驱向 P 区,从而使得N 区有过剩的电子,P 区有过剩的空穴。这样在 PN 结附近就形成与内建电场方向相反的光生电场 Eph。光生电场除一部分抵消内建电场外,还使 P 型层带正电,N 型层带负电,在 N 区和 P 区之间的薄层产生光生电动势。当接通外部电路时,就会产生电流,输出电能。当把众多这样小的太阳能光伏电池单元通过串并联的方式组合在一起构成光伏阵列,就会在太阳能作用下输出足够 [4] 大的电能。 3 太阳能光伏发电的几个关键问题

太阳能电池论文

太阳能电池论文——浅谈太阳能发电 收藏此信息打印该信息添加:不详来源:未知 太阳能电池论文——浅谈太阳能发电 一、太阳能发电背景 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明显。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。 众所周知,太阳能是一种可持续利用的清洁能源,当前世界面临人口、资源、环境的挑战,在寻求人类社会可持续发展的进程中,太阳能利用日益为世界各国所重视,太阳能作为一种高效、无污染的可再生资源,目前已逐渐被各行各业所利用。这对缓解我国能源紧张状况,减少环境污染,同时提高人们的生活水平,具有非常重要的意义。地球以173×105瓦的功率接收来自太阳的辐射能,全球每年得到的太阳能相当于68万亿吨石油,其开发和利用有着极大的潜力。 在人类总耗能中,建筑耗能占30%以上,在建筑用能中,空调、供暖与家用热水所消耗的能量约占家庭全部耗能量的25%一35%。基于这种情况,利用太阳能供暖和热水将是必然的趋势。 二、太阳能发电技术简介 太阳能一般是指太阳能的辐射能量,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发展。太阳能的利用有被动式利用(光热转换)和光电转换两种方式。太阳能发电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。 目前太阳能发电有两种发电方法:一种是将太阳能转化为热能,然后按常规方式发电,称为太阳能热发电;另一种是利用光电器件利用光生伏达原理将太阳能直接转化为电能,称为太阳能光伏发电。 太阳能热发电技术是指利用大规模阵列抛物或碟形镜面收集太阳热能,通过换热装置提供蒸汽,结合传统汽轮发电机的工艺,从而达到发电的目的。采用太阳能热发电技术,避免了昂贵的硅晶光电转换工艺,可以大大降低太阳能发电的成本。而且,这种形式的太阳能利用还有一个其他形式的太阳能转换所无法比拟的优势,即太阳能所烧热的水可以储存在巨大的容器中,在太阳落山后几个小时仍然能够带动汽轮发电 一般来说,太阳能热发电形式有槽式,塔式,碟式三种系统。三种系统目前只有槽式线聚焦系统实现了商业化,其他两种处在示范阶段,有实现商业化的可能和前景。 太阳能光伏发电是利用太阳能光伏电池的光生伏达原理吧太阳能直接转化为电能的发电形式。 太阳能光伏发电系统一般由太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池组、直流-交流逆变器和交流配电设备等组成,如图1所示。太阳能电池板是太阳能光伏发电系统中的核心部分,其利用半导体的光伏效应把光能直接转化为电能,送往蓄电池中存储起来。如果太阳能发电系统与交流电网并联运行(光伏并网发电)则太阳能光伏发电系统可以省去蓄电池的部分,太阳能控制器和直流-交流逆变器合二为一,发电系统的投资最省,成本下降,同时还可以减少蓄电池对环境造成的影响。所以太阳能并网发电系统分是今后光伏发电的主要形式。

太阳能发电技术论文

太阳能发电技术论文 摘要: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。 关键词:太阳能能源光伏发电技术 正文: 很荣幸能在这学期选修《太阳能发电技术》这门课程,这门课,我以前从没接触过,甚至根本不知道这是一门什么样的课,只是日常生活中对太阳能发电技术有些许的了解。带着对太阳能发电技术的好奇,在这学期的公共选修课里,我选择了这门课程。虽然只有短短的四周的学习时间,但感觉非常充实,对太阳能发电技术有了比较系统的了解,同时贾老师深入浅出的讲解以及对太阳能发电技术独到的见解和大量的视频教学也给我留下了深刻的印象。 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。 我国的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,先后出台了一系列法律、政策,有力的支持了产业的发展。 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。 太阳能发电光伏技术即直接将太阳能转变成电能,并将电能存储在电容器中,以备需要时使用。 太阳能光伏发电系统原理:

中国太阳能发电发展现状分析与展望

中国太阳能发电发展现状分析与展望 国际能源组织对太阳能产业的发展前景进行预测,认为2010-2020年间太阳能光伏发电发展速度复合增长率达到35%,预计2020年太阳能光伏发电量将达到280TWh以上,占当年总发电量的1%,2040年占总发电量的20%,未来太阳能产业的发展前景光明。 ?中国陆地面积每年接收的太阳辐射总量在400~900kJ/(m2?年)之间,相当于300亿t标煤。全国总面积2/3以上地区年日照时数大于2200h,日照能量在500kJ/(m2?年)以上。中国西藏、青海、新疆、甘肃、宁夏、内蒙古高原的总辐射量和日照时数均为全国最高,属太阳能资源丰富地区;东部、南部及东北等其它地区为资源较富和中等区。 ?截至2009年,中国有2万个乡村或500万个家庭和2000万农村人口还无电力供应,同时,中国50%的地区还存在很大的电力短缺。而这些缺电地区的大多数富有太阳能资源,具有光伏能源生产的巨大市场潜力。尽管光伏发电成本仍高于燃煤发电,但在偏远地区具有优势。这些地区没有固定电铼设置费用,小型太阳能发电比较廉价且更适用。 ?一、中国光伏产业现状 ?中国太阳能光伏技术开始于20世纪70年代,开始时主要用运于空间技术,而后逐渐扩大到地面并形成了中国的光伏产业,已利用太阳能发电为中国内蒙古、甘肃、新疆、西藏、青海和四川等地共20万无电户解决了用点问题。目前,中国已安装光伏电站约10万千瓦,主要为边远地区居民供电。?二、中国光伏发电市场容量 ?按照有关规划,到2020年,实现国内光电市场将达到1000万千瓦。2005年国际能源巨头BP集团的全资子公司BP太阳能与中国新疆新能源股份有限

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