毕业论文_太阳能光伏发电系统研究概要

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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。

太阳能光伏并网发电系统的研究

太阳能光伏并网发电系统的研究

太阳能光伏并网发电系统的研究太阳能光伏并网发电系统的研究1. 引言全球能源消耗的迅速增加和环境污染的日益严重,使得人们开始寻找可再生能源的替代方案。

太阳能作为一种清洁、可再生的能源,具有巨大的潜力。

尤其是光伏发电技术的快速发展,使得太阳能光伏并网发电系统成为一种重要的能源利用方式。

本文将对太阳能光伏并网发电系统的研究进展进行综述。

2. 太阳能光伏并网发电系统的原理太阳能光伏并网发电系统主要由光伏电池组件、逆变器、传输线路、电网连接和监测与控制系统等组成。

光伏电池组件通过吸收太阳辐射中的光子,转化为直流电流。

逆变器将直流电转换为交流电,并与电网连接。

传输线路用于将发电系统产生的电能输送到电网中。

3. 太阳能光伏并网发电系统的发展历程在过去几十年里,太阳能光伏并网发电系统经历了重大的技术革新和市场推广。

最初,太阳能光伏发电技术仅应用于一些特定的领域,如太空航行和航空航天等。

随着技术的进步和成本的降低,光伏发电逐渐应用于民用领域。

20世纪80年代至今,太阳能光伏发电技术得到了飞速发展,逐渐形成了成熟的商业化产业链。

4. 太阳能光伏并网发电系统的优势和挑战太阳能光伏并网发电系统相比传统能源具有多重优势。

首先,太阳能是一种清洁的能源,不会产生二氧化碳等有害气体。

其次,太阳能是可再生的能源,太阳光资源丰富且分布广泛。

此外,太阳能光伏发电系统具有模块化、灵活性高、可扩展性强等特点。

然而,太阳能光伏并网发电系统也面临着一些挑战。

首先,光伏发电技术的成本仍然较高,需要进一步降低成本才能与传统能源竞争。

其次,太阳能发电受太阳光照强度、天气等因素的影响,在不同时间和地点的发电量存在波动。

此外,太阳能光伏并网发电系统的电网连接和电网规模也需要考虑。

5. 太阳能光伏并网发电系统的应用领域太阳能光伏并网发电系统目前已广泛应用于各个领域。

在家庭居住方面,太阳能光伏发电系统可以为居民提供电力,降低用电成本。

在工业和商业领域,太阳能光伏发电系统可以为企业提供稳定可靠的电力供应。

关于太阳能光伏并网发电系统的研究

关于太阳能光伏并网发电系统的研究

关于太阳能光伏并网发电系统的研究1. 引言1.1 研究背景在这样的背景下,对太阳能光伏并网发电系统进行深入研究,不仅可以提高我国清洁能源利用率,减少对传统能源的依赖,还能促进新能源产业的发展,推动经济转型升级。

本文旨在探讨太阳能光伏并网发电系统的原理、特点、结构、优势及发展趋势,为相关领域的研究和实践提供参考,推动我国新能源产业的健康发展。

1.2 研究目的研究目的是为了深入了解太阳能光伏并网发电系统的原理和结构,探讨并网发电系统在实际应用中的特点和优势,并对其发展趋势进行分析和预测。

通过研究太阳能光伏并网发电系统,可以为提高清洁能源利用率、促进可再生能源发展以及减少对传统能源的依赖提供理论支持和实践指导。

深入研究太阳能光伏并网发电系统还可以为相关领域的技术改进和发展提供借鉴和启示,促进我国清洁能源产业的持续发展,推动可持续能源的应用和普及。

通过开展这项研究,期望可以为推动我国能源结构转型升级、实现节能减排目标和建设资源节约型社会做出贡献。

1.3 研究意义太阳能光伏并网发电系统是当今研究热点之一,其研究意义主要体现在以下几个方面:1. 环保节能:太阳能光伏并网发电系统能够将太阳能转化为电能,减少对传统化石能源的依赖,降低温室气体排放,有利于保护环境和减缓全球气候变化。

2. 节约成本:随着太阳能技术的不断进步和成本的不断降低,太阳能光伏并网发电系统的建设和运营成本逐渐降低,有利于降低电力消费成本,提高能源利用效率。

3. 提高能源安全:太阳能光伏并网发电系统具有分布式特点,可以在城市、农村等各个地方进行建设,有助于提高能源供应的去中心化程度,减少对传统能源的依赖,提高能源安全性。

4. 推动产业发展:太阳能光伏并网发电系统的发展将推动太阳能产业、电力行业以及相关产业的发展,有利于形成新的经济增长点,创造更多就业机会,推动经济社会可持续发展。

2. 正文2.1 光伏发电系统的原理光伏发电系统是利用太阳能光伏电池将光能转换为电能的一种发电方式。

光伏发电系统的毕业论文

光伏发电系统的毕业论文

光伏发电系统的毕业论文光伏发电系统的毕业论文随着环境保护意识的提高和对可再生能源的需求增加,光伏发电系统作为一种清洁、可持续的能源解决方案,受到了广泛关注。

本篇毕业论文将对光伏发电系统进行深入研究,探讨其原理、技术以及应用前景。

第一部分:光伏发电系统的原理光伏发电系统的核心是太阳能电池板,它能够将太阳光直接转化为电能。

太阳能电池板由多个光伏电池组成,这些电池由半导体材料制成,当光照射到电池上时,光子会激发出电子,形成电流。

通过将多个光伏电池串联或并联,可以获得所需的电压和电流。

第二部分:光伏发电系统的技术光伏发电系统的技术包括太阳能电池板的制造、电池板的布局和组装以及电能的转换和储存等方面。

在太阳能电池板的制造过程中,需要选择合适的半导体材料,并进行切割、清洗、涂覆等工艺。

电池板的布局和组装涉及到电池板的安装角度、朝向以及防尘和防水措施等。

电能的转换和储存主要包括光伏逆变器的使用和电池组的配置。

第三部分:光伏发电系统的应用前景光伏发电系统具有广阔的应用前景。

首先,光伏发电系统可以用于家庭和商业建筑的供电,减少对传统电网的依赖,降低能源成本。

其次,光伏发电系统可以应用于偏远地区和发展中国家,解决电力供应不足的问题,改善当地居民的生活条件。

此外,光伏发电系统还可以应用于交通工具,如太阳能汽车和船只,减少对化石燃料的依赖,降低环境污染。

结论光伏发电系统作为一种清洁、可持续的能源解决方案,具有巨大的潜力和应用前景。

然而,光伏发电系统仍面临一些挑战,如高成本、低效率以及能源储存问题等。

因此,未来的研究应该集中在提高光伏发电系统的效率和降低成本,同时探索更好的能源储存技术。

总之,光伏发电系统是一项重要的研究领域,对于实现可持续发展和减少对化石能源的依赖具有重要意义。

通过深入研究光伏发电系统的原理、技术和应用前景,可以为相关领域的研究和应用提供有益的参考和指导。

希望本篇毕业论文能够对读者对光伏发电系统有更深入的了解,并为未来的研究提供启示。

太阳能光伏发电论文

太阳能光伏发电论文

太阳能光伏发电论文随着人们对环境保护的日益重视,各国在可再生能源领域不断加大投入,太阳能光伏发电作为一种领先的可再生能源技术,得到了广泛应用和发展。

本篇论文将从太阳能光伏发电的原理、技术现状、市场前景以及未来发展等多个方面进行探讨。

一、太阳能光伏发电的原理太阳能光伏发电是利用太阳能将光能转化为电能的一种电力发电技术。

太阳能光伏电池由半导体材料制成,当光射到电池表面时,会产生电子从半导体材料中移动,从而形成一定的电压和电流,最终转化为电能。

太阳能光伏发电的本质是利用光子将半导体中的电子击出导带产生电流,光伏发电所用的半导体材料往往采用硅、锗等材料,其中以硅材料最为常见。

二、太阳能光伏发电的技术现状目前,太阳能光伏发电技术已经成熟,发电效率和稳定性不断提升。

光伏电池技术主要分为单晶、多晶和薄膜三种,其中单晶和多晶为主流,薄膜技术是近年来发展起来的一种新型技术。

单晶光伏电池转换效率较高,高达22%左右,但成本相较于其它光伏电池较高;多晶光伏电池效率较低,通常在16%左右,但价格相对便宜。

薄膜光伏电池的制造工艺较为成熟,其厚度约为1微米左右,适用于大面积制造。

太阳能光伏电池主要分为三代:第一代主要是基于单晶硅的太阳能电池,生产成本高、成熟、效率可维持在18%以上;第二代多以染料敏化太阳能电池为主,其灵活性、透明度及制备工艺上更加灵活;第三代太阳能电池主要包括有机太阳能电池、铁电太阳能电池、量子点太阳能电池及全无机钙钛矿太阳能电池等技术,未来的发展前景更大。

三、太阳能光伏发电的市场前景太阳能光伏发电技术具有环保、可再生、可靠等特点,在政府关注下,再加上光伏电池技术逐渐成熟,太阳能光伏发电逐渐占据了市场份额。

据统计,截至2020年底,世界太阳能光伏总装机容量已经达到了745GW,其中中国是全球最大的光伏市场,占据了全球三分之一的装机量。

国内专家预测,未来太阳能光伏发电将迎来更广泛的市场需求,光伏组件市场、相关设备的市场会进一步扩大,整个行业将进一步推动光伏发电成本下降,推动更多的人向太阳能光伏发电技术转型。

光伏发电系统的毕业论文

光伏发电系统的毕业论文

光伏发电系统的毕业论文光伏发电系统的研究与应用摘要随着能源需求的日益增加和传统能源逐渐枯竭,光伏发电技术逐渐成为重要的可再生能源,也成为新的发展方向。

本文详细研究了光伏发电系统的组成结构、工作原理和性能特点,探讨了光伏发电技术的最新进展和发展趋势,分析了光伏发电系统在未来能源市场所占的地位以及应用前景。

通过实验验证,本文采用的光伏发电系统设计能够稳定地输出能量,证明了该设计的可行性和有效性。

关键词:光伏发电系统;可再生能源;最新进展;应用前景;实验验证正文光伏发电系统是一种通过太阳能电池板将太阳辐射能转化为电能的技术。

它主要由太阳能电池板、直流-交流逆变器、电池组、控制系统等组成。

光伏发电系统具有无污染、无噪音、无需供电、寿命长等优点,因此受到越来越多的关注。

光伏发电系统的工作原理是利用电子在半导体中的能带结构特性,当光子能量大于半导体带隙时,光电子被激发出来,从而形成电流。

因此,光伏发电系统需要在太阳能充足的情况下进行使用,通常安装在野外和屋顶上。

光伏发电技术一直在不断发展,目前已经实现了大量的商业化应用。

其中,薄膜太阳能电池、多晶硅太阳能电池和单晶硅太阳能电池等不同种类的太阳能电池板在光伏发电系统中应用较为广泛。

同时,光伏发电系统的电池组技术也得到了很大的提升,使得光伏发电系统的稳定性和效率都有了很大的提高。

近年来,光伏发电技术在全球范围内得到了广泛的应用和推广,尤其是在欧洲和北美地区,光伏发电系统已经成为主要的可再生能源之一。

在中国国内,政府也积极推进光伏发电技术的应用,加大了对光伏发电产业的扶持力度。

未来的能源市场中,光伏发电系统将会占据重要的位置。

随着太阳能电池板价格的下降和技术的进步,光伏发电系统将会成为一种更为广泛的、可持续的能源形式。

同时,光伏发电系统在许多领域中的应用也将会得到拓展,如远程无线通信、交通信号灯、家庭补电等。

在未来的发展中,我们应该注重光伏发电技术的推广和应用,实现可持续发展的目标。

太阳能光伏发电系统的研究

太阳能光伏发电系统的研究

太阳能光伏发电系统的研究一、本文概述随着全球能源需求的持续增长以及环境保护意识的日益增强,太阳能光伏发电作为一种清洁、可再生的能源形式,正受到越来越多的关注和研究。

本文旨在全面探讨太阳能光伏发电系统的研究现状、发展趋势以及实际应用中所面临的挑战。

文章将首先介绍太阳能光伏发电的基本原理和系统构成,然后分析影响其发电效率的关键因素,包括光伏材料、电池板设计、系统布局等。

接下来,文章将重点讨论当前太阳能光伏发电技术的研究热点,如高效光伏电池、智能光伏系统、储能技术等,并探讨这些技术在实际应用中的潜力和挑战。

本文还将对太阳能光伏发电系统的未来发展趋势进行展望,以期为推动该领域的进一步发展提供有益参考。

二、太阳能光伏发电系统的关键技术太阳能光伏发电系统的核心技术主要包括太阳能电池技术、最大功率点跟踪技术、电能存储技术和系统集成技术等几个方面。

这些技术的研发和应用对于提高光伏发电系统的效率、稳定性和经济性具有重要意义。

太阳能电池技术是太阳能光伏发电系统的核心。

目前,硅基太阳能电池仍是主流,但随着科技的进步,新型太阳能电池如薄膜太阳能电池、多结太阳能电池等也在不断发展。

这些新型电池具有更高的光电转换效率和更低的制造成本,为太阳能光伏发电系统的广泛应用提供了可能。

最大功率点跟踪技术是太阳能光伏发电系统中的关键技术之一。

由于太阳能电池的输出功率受到光照强度、温度等多种因素的影响,因此需要通过最大功率点跟踪技术实时调整太阳能电池的工作点,使其始终工作在最大功率点附近,从而提高系统的发电效率。

电能存储技术也是太阳能光伏发电系统中不可或缺的一部分。

由于太阳能的间歇性和不确定性,需要将多余的电能储存起来,以供应无日照时段或低日照时段的使用。

目前,锂离子电池是较为常用的电能存储设备,但其成本、寿命和安全性等方面仍需进一步改进。

系统集成技术是将上述各项技术整合在一起,形成一个高效、稳定、经济的太阳能光伏发电系统的关键技术。

系统集成需要考虑太阳能电池的选择与配置、最大功率点跟踪策略、电能存储方案、逆变器的选择与控制等多个方面,以实现系统的整体优化。

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毕业设计(论文课题:离网光伏供电系统研究专业光伏发电班级学生姓名学生学号指导教师提交日期答辩日期答辩成绩答辩教师总评成绩摘要:本文介绍了太阳能光伏发电的系统的基本组成和特性,说明了太阳能电池最大功率跟踪的原理以及一些常用的方法,并比较了他们的优缺点。

本文研究一种带有双向变换器功能的离网光伏发电系统,通过对目前太阳能独立光伏发电系统常用DC/DC拓扑结构的研究,总结了各种DC/DC拓扑结构的优缺点。

添加了逆变电路使系统能够向交流负载供电,并对逆变电路通过MALTAB 进行了仿真。

关键词:离网光伏发电,逆变电路,DC/DC变换器,最大跟踪率目录1绪论 (1)1.1太阳能光伏发电的背景 (2)1.2太阳能光伏发电研究现状与发展趋势 (4)2光伏发电系统介绍 (5)2.1离网光伏发电系统 (8)2.1.1铅酸蓄电池 (9)2.1.2太阳能电池最大功率点跟踪 (12)2.2并网光伏发电系统 (15)3太阳能离网光伏发电系统分析 (15)3.1 离网光伏供电系统的主电路图 (15)3.2电路工作原理 (16)3.2.1 离网光伏供电系统常用DC/DC变换器拓扑结构 (16)3.2.2带双向变换器的太阳能独立光伏发电系统 (17)3.2.3逆变电路 (18)3.3参数设计 (19)3.3.1 BOOST电路参数 (19)3.3.2蓄电池电池和太阳能电池列阵参数 (21)3.3.3 双向BUCK-BOOST 变换器参数 (21)4 离网型光伏发电系统的仿真 (22)总结 (24)参考文献 (24)致谢 (26)1绪论1.1太阳能光伏发电的背景自人类社会诞生以来,能源一直是人类生存和发展的重要物质基础。

随着社会的发展,能源在社会发展中的重要性越来越突出,尤其是近年来各国日益呈现出来的能源危机问题,更加明显地把能源置于社会发展的首要地位。

根据《BP 世界能源统2005》的统计数据,以目前的开采速度计算,全球石油储量可供生产40多年,天然气和煤炭则分别可以供应67年和164年。

而我国的能源资源储量情况更是危机逼人,按2000年底的统计,探明可开发能源总储量约占世界总量的10.1%。

我国能源剩余可开采总储量的结构为:原煤占58.8%,原油占3.4%,天然气占1.3%,水资源占36.5%。

我国能源可开发剩余可采储量的资源保证程度为129.7年。

自从工业革命以来,约80%温室气体造成的附加气候强迫是由人类社会活动引起的,其中CO2的作用约占60%,而化石能源的燃烧是CO2的主要排放源。

[1]随着化石能源的逐步消耗以及化石能源的开发和利用所造成的环境污染和生态破坏问题,开发和利用能够支撑人类社会可持续发展的新能源和可再生能源成为人类急切需要解决的问题。

新能源与可再生能源是指除常规化石能源和大中型水力发电、核裂变发电之外的生物质能、太阳能、风能、小水电、地热能以及海洋能等一次能源。

研究和实践表明,新能源和可再生能源资源丰富、分布广泛、可以再生且不污染环境,是国际社会公认的理想替代能源。

新能源和可再生能源的开发利用不仅可以解决目前世界能源紧张的问题,还可以解决与能源利用相关的环境污染问题,促进社会和经济可持续性发展。

根据国际权威机构的预测,到21世纪60年代,全球新能源与可再生能源的比例,将会发展到世界能源构成的50%以上,成为人类社会未来能源的基石和化石能源的替代能源。

目前世界大部分国家能源供应不足,不能满足经济发展的需要,各国纷纷出台各种法规支持开发利用新能源和可再生能源,使得新能源和可再生能源在全球升温。

20世纪90年代以来,以欧盟为代表的地区集团,大力开发利用可再生能源,连续10年可再生能源发电的年增长速度都在15%以上。

以德国、西班牙为代表的一些国家通过立法方式,促进可再生能源的发展,1999年以来可再生能源年均增长速度均达到30%以上。

西班牙2003年风力发电装机占到全机总量的4%,德国在过去11年间,风力发电增长21倍,2003年占全的3.1%。

瑞典和奥地利的生物质能源在其能源消费结构中高达15%以上。

[2]我国拥有丰富的新能源与可再生能源可供开发利用,近十年来的高长使我国迫切需要加大对新能源和可再生能源的开发利用,以解决能源题,保障能源供应安全。

近年来,由于各级政府和社会各界的高度重视可再生能源的开发和利用方面取得了较快发展,并于2005年2月28日通过了《再生能源法》,该法已于2006年1月1日起实施,这对于我国可再生能具有十分重要的意义。

[3]1.2太阳能光伏发电研究现状与发展趋势当今世界各国特别是发达国家对于太阳能光伏发电十分重视,针对其制定规划,增加投入,大力发展。

20世纪80年代以来,即使是在世界经济从总体上处于衰退和低谷的时期,太阳能光伏发电产业也一直以10%-15%的递增速度在发展。

[4]90年代后期,发展更为迅速,成为全球增长速度最快的高新技术产业之一。

国外太阳能光伏发电现状与发展趋势:到2004年,世界太阳能光伏发电装机总容量达到964.9MW ,到2005年底,达到4961.69MW 。

己经商业化、实用化的太阳能光伏电池主要有单晶硅电池、多晶硅电池、非晶硅电池、聚光电池、带状硅电池以及薄膜电池等几类。

在国际市场上目前太阳能光伏电池的价格大约为3.15美元/W,并网系统价格为6美元/w,发电成本为0.25美元/(kw·h 。

光伏电池的发电转化效率也不断提高,晶体硅光电池转化率达到15%,单晶硅光电池转化率是23.3%,砷化镓光电池转化率是25%,在实验室中特制的砷化嫁光电池转化率己达35%-36%。

太阳能光伏电池/组件使用寿命大大增长,可使用30多年。

目前,太阳能光伏发电主要集中在日本、欧盟和美国,其太阳能光伏发电量约占世界光伏发电量的80%。

今后太阳能光伏发电系统主要围绕高效率、低成本、长寿命、美观实用等方向发展。

专家们预测到2050年,太阳能光伏发电在发电总量中将占13%-15%,到2100年将约占64%。

我国太阳能光伏发电现状与发展趋势:20世纪90年代以来是我国太阳能光伏发电快速发展的时期,在这一时期我国光伏组件生产能力逐年增强,成本不断降低,市场不断扩大,装机容量逐年增加,2004年累计容量达35MW ,约占世界份额的3%。

10多年来,我国太阳能光伏产业长期平均维持了全球市场1%左右的份额。

到2020年前,我国太阳能光伏发电产业将会得到不断的完善和发展,成本将不断下降,太阳能光伏发电市场发生巨大的变化:2005-2010年,我国的太阳能电池主要用于独立光伏发电系统,发电成本到2010年将约为1.20元/(kW·h;2010-2020年,太阳能光伏发电将会由独立光伏发电系统转向并网发电系统,发电成本到2020年将约为0.60元/(kw·h 。

到2020年,我国太阳能光伏产业的技术水平有望达到世界先进行列。

[5]2光伏发电系统介绍太阳能是一种能量巨大的可再生能源,据估算,太阳能传送到地球上每40秒钟就有相当于210亿桶石油的能量传送到地球,相当于全球一天的能源。

在目前的几种新能源技术中,太阳能以其突出的优势被定位为的未来能源,有无尽的潜力。

目前太阳能利用的方式有:太阳能光伏发电,太阳能热利用,太阳能动力利用,太阳能光化利用,太阳能生物利用和太阳能光-光利用。

其中太阳能光伏发电以其优异的特性近年来在全世界范围得到了快速发展,被认为是当前具有发展前景的新能源技术,各发达国家均投入巨资竞相研究开发,并产业化进程,大力开拓太阳能光伏发电的市场应用。

太阳能光伏发电是利用太阳能电池将太阳光能转化为电能的一种发太阳能电池单元是光电转化的最小单位,将太阳能电池单元进行串并联可以做成太阳能电池组件,其功率一般为几瓦到几百瓦,这种太阳能电池组件可以单独作为电源使用的最小单元,可以将太阳能电池组件进行进一步的串并联,构成太阳能电池方阵,以满足负载所需要的功率输出。

[6]太阳能光伏发电之所以发展如此迅速,是因为其具有以下优点 (l取之不尽,用之不竭。

地球表面所接受的太阳能约为1.07×1014GWh/年,是全球能量年需求的35000倍,可以说是一种无限的资源。

(2无污染。

光伏发电本身不消耗工质,不向外界排放废物,无转动部件,不产生噪声,是一种理想的清洁能源。

(3资源分布广泛。

不同于水电受水力资源限制,火电受到煤炭资源及运输成本等影响,光伏发电几乎不受地域的限制,理论上讲在任何可以得到太阳能的地方都可以利用太阳能进行发电。

(4建设周期短,建造灵活方便,运行维护费用低。

光伏发电系统可以按照需要将光伏组件灵活地串并联,达到所需功率,所以其建设周期短,扩容方便; 安装于房顶,沙漠,还可与建筑相结合,从而节约占地面积,节省安装成本; 太阳能光伏发电所消耗的太阳能无需付费,一年中往往只需在遇到连续阴雨天最长的季节前后去检查太阳能电池组件表面是否被污染,接线是否可靠以及蓄电池电压是否正常等,因而太阳能光伏发电的运行费用很低。

(5光伏建筑集成。

光伏产品与建筑材料集成是目前国际上研究及发展的前沿,这种产品不仅美观大方,还节省发电站使用的土地面积和费用。

(6分布式。

光伏发电系统的分布式特点将提高整个能源系统的安全性和可靠性,特别是从抗御自然灾害和战备的角度看,更具有明显的意义。

太阳能光伏发电系统按是否与电网连接可分为独立光伏发电系统和并网光伏发电系统。

太阳能光伏发电系统结构如图1.1所示,该系统中的能量能进行双向传输。

在有太阳能辐射时,由太阳能电池阵列向负载提供能量; 当无太阳能辐射或太阳能电池阵列提供的能量不够时,由蓄电池向系统负载提供能量。

该系统可为交流负载提供能量,也可为直流负载提供能量,当太阳能电池阵列能量过剩时,可以将过剩能量存储起来或把过剩能量送入电网。

该系统功能全面,但是系统过于复杂,成本高,仅在大型的太阳能光伏发电系统中才使用这种结构,并具有上述全面的功能; 而一般使用的中小型系统仅具有该系统的部分功能。

[7]图1.1太阳能光伏发电系统2.1离网光伏发电系统离网光伏发电系统是指未与公共电网相连接的太阳能光伏发电系统,其输出功率提供给本地负载(交流负载或直流负载的发电系统。

其主要应用于远离公共电网的无电地区和一些特殊场所,如为公共电网难以覆盖的边远偏僻农村、海岛和牧区提供照明、看电视、听广播等基本生活用电,也可为通信中继站、气象站和边防哨所等特殊处所提供电源。

图2.1所示为一种常用的太阳能独立光伏发电系统结构示意图,该系统由太阳能电池阵列、DC/DC变换器、蓄电池组、DC/AC逆变器和交直流负载构成。

DC/DC变换器将太阳能电池阵列转化的电能传送给蓄电池组存储起来供日照不足时使用。

蓄电池组的能量直接给直流负载供电或经DC/AC变换器给交流负载供电。

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