(完整版)太阳能发电本科毕业设计
本科毕业设计_太阳能光伏发电并网三相逆变器的设计
目录1 绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 国内外研究现状 (2)1.2.1 国外的研究现状 (2)1.2.2 国内的研究现状 (2)1.3 光伏并网逆变器的发展趋势 (3)1.4主要研究内容 (3)2 光伏逆变器主电路的设计与工作原理 (4)2.1 光伏逆变器的基本结构 (4)2.2 逆变器的拓扑分类 (4)2.3 系统工作原理 (5)2.3.1 前级Boost升压电路的工作原理 (5)2.3.2 后级单相全桥逆变器的工作原理 (7)2.4 本章小结 (7)3 光伏阵列的最大功率点跟踪 (8)3.1 光伏阵列的输出特性 (8)3.1.1 光伏电池简介 (8)3.1.2 光伏电池的工作原理 (8)3.1.3 光伏电池的物理模型 (11)3.1.4 光伏电池的输出功率 (12)3.1.5 光伏阵列的温度特性和光电特性 (13)3.2 最大功率点跟踪法的比较与分析 (14)3.2.1 电导增量法 (15)3.2.2 干扰观测法 (17)3.2.3 固定电压跟踪法 (18)3.2.4 其他MPPT方法 (21)3.3 本章小结 (22)4 三相并网逆变器的控制策略 (22)4.1 并网逆变器的控制目标 (22)4.2 并网逆变器的原理 (23)4.3 并网逆变器控制策略的比较 (23)4.4 电流跟踪控制方式的比较 (24)4.4.1 电流滞环瞬时比较方式 (24)4.4.2 三角波比较方式的电流跟踪方式 (24)4.4.3 SVPWM电流控制方式 (25)4.5 SVPWM控制原理 (25)4.5.1 SVPWM的特点 (25)4.5.2 SVPWM的原理 (26)4.6 SVPWM的实现 (27)4.6.1 参考电压所在扇区的判断 (27)4.6.2 各个扇区开关持续时间的计算 (29)4.7 SVPWM控制的实现 (29)4.8 本章小结 (30)5 光伏并网逆变器的仿真 (30)5.1 恒定电压法MPPT跟踪的仿真实现 (31)5.1.1 固定电压法MPPT跟踪的仿真方法 (31)5.1.2 固定电压法MPPT仿真 (31)5.1.3 固定电压法MPPT仿真结果分析 (32)5.2 SVPWM控制的仿真 (33)5.2.1 SVPWM控制仿真方法 (33)5.2.2 SVPWM控制仿真电路 (34)5.2.3 SVPWM控制仿真结构分析 (35)5.3 本章小结 (36)6 结论 (36)参考文献 (37)致谢 (38)1 绪论1.1 课题背景随着煤炭、石油等现有化石能源的频频告急和大量使用化石能源对生态环境造成严重的破坏，人类不得不尽快寻找新的清洁能源和可再生资源。
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。
毕业设计(论文)光伏并网发电系统设计
摘要随着社会生产的日益发展，对能源的需求量在不断增长，全球范围内的能源危机也日益突出。
地球中的化石能源是有限的，总有一天会被消耗尽。
随着化石能源的减少，其价格也会提高，这将会严重制约生产的发展和人民生活水平的提高。
可再生能源是满足世界能源需求的一种重要资源，特别是对于我们这个人口大国来讲更加重要。
其中太阳能资源在我国非常丰富，其应用具有很好的前景。
光伏并网发电系统是通过太阳能电池板将太阳能转化为电能，并通过并网逆变器将直流电变为与市电同频同相的交流电，并回馈电网。
光伏并网发电系统的核心技术是并网逆变器，在本文中对于单相并网逆变器硬件进行了建摸及设计。
给出了硬件主回路并对各部分的功能进行了分析，同时选用TI公司的DSP芯片TMS320F2812作为控制CPU，阐述了芯片特点及选择的原因。
并对并网逆变器的控制及软件实现进行了研究。
文中对于光伏电池的最大功率跟踪(MPPT)技术作了阐述并提出了针对本设计的实现方法。
最后对安全并网的相关问题进行了分析探讨。
文章的主要内容如下:1.目前国内外光伏发电的现状和发展前景，并对光伏并网发电系统的功能、分类和特点作了简单介绍，对光伏并网发电系统建立了一个总体认识。
2.研究了光伏电池的基本发电原理和输出特性。
重点研究了光伏电池的输出特性和其影响因素，并得出相应的结论。
3.并网逆变器主要包括DC/DC及DC/AC两部分，文中分析了各部分设计重点，明确了选用TI公司的DSP芯片TMS320F2812作为控制CPU的原因及优点，同时给出了控制及软件实现方法。
4.光伏电池发电输出是非线性的，存在输出最大功率(CMPPT)跟踪问题。
本文阐述了常用的最大功率点跟踪方法，并结合本设计提出了改进方法。
使光伏电池工作于最大输出功率点上，获得高效功率输出。
5.在实际太阳能并网发电系统中，太阳能电池的输出及电网的电压是不断波动的，如何实现安全并网以及在运行中对各种故障的检测及报警进行了探讨，重点对“孤岛效应”进行了分析。
光伏发电系统-毕业设计
光伏发电系统-毕业设计(共28页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--1. 引言日常生活和社会生产都离不开能源。
人们通过直接或间接利用某些自然资源得到能，因而，把具有某种形式能量资源以及由它加工或转换得到的产品统称为能源。
前者叫自然能源或一次能源，如矿物燃料、植物燃料、太阳能、水能、风能、海洋能、地热能和潮汐能等，后者通常又把可再生的自然资源称为新能源，其范围包括太阳能、生物质能、风能、地热能和海洋能等。
矿物燃料（煤、石油、天然气等）又称为常规能源。
值得注意，几乎所有的自然资源，从广义的角度看都来自太阳能。
由大气、陆地、海洋、生物等所接受的太阳能都是各种自然资源的源泉。
矿物燃料是古生物长期沉积在地下形成的，它的形成源自远古的太阳能。
[9]水的蒸发和凝结，风、雨、冰、雪等自然现象的动力也是靠太阳，因而水能、风能归根到底都来自太阳能。
生物质能是通过光合、光化作用转化太阳辐射能取得的。
由于太阳和月球对地球上海水的吸水作用产生潮汐能。
世界上最丰富的永久能源是太阳能。
地球截取的太阳能辐射能通量为ⅹ1014kW,比核能、地热和引力能储量总和还要大5000多倍。
其中约30%被反射回宇宙空间；47%转变为热，以长波辐射形式再次返回空间；约23%是水蒸发、凝结的动力，风和波浪的动能，植物通过光合作用吸收的能量不到%。
地球每年接受的太阳能总量为1ⅹ1018kW·h。
这相当于5ⅹ1014桶原油，是探明原油储量的近千倍，是世界年耗总能量的一万余倍。
太阳的能量是如此巨大，正如通常所说的“取之不尽、用之不竭”，但是太阳辐射能的通量密度较低，大气层外为1353W/m2.太阳光通过大气层时会进一步衰减，还会受到天气、昼夜以及空气污染等因素的影响，因而，太阳能对地球又呈现间歇性质，时高时低，时有时无。
太阳能须加有储热装置，这些都使太阳能利用系统的初期投资变得昂贵。
综上所述，太阳能利用具有以下明显的特点：（1）总能量很大，但太阳能通量密度较低；（2）是可再生的能源，但又具有间歇性；（3）无污染的清洁能源；（4）太阳能本身是免费的，有效利用它的初期投资较高；（5）太阳能热利用较容易实现热能能级的合理匹配，从而做到热尽使用。
太阳能电池毕业设计
太阳能电池毕业设计太阳能电池毕业设计太阳能作为一种清洁、可再生的能源，近年来受到了越来越多的关注和重视。
太阳能电池作为其中的关键技术之一，具有广阔的应用前景。
在我的毕业设计中，我选择了太阳能电池作为研究对象，旨在探索提高太阳能电池效率的方法，并设计出一种更加高效可靠的太阳能电池。
首先，我对太阳能电池的原理进行了深入研究。
太阳能电池是一种将太阳能转化为电能的装置，其核心是半导体材料。
当太阳光照射到半导体材料上时，光子的能量被电子吸收，电子被激发到导带中，形成电流。
通过将多个太阳能电池串联或并联，可以得到更高的输出电压和电流。
了解太阳能电池的原理是进行后续设计和优化的基础。
接下来，我进行了太阳能电池的材料选择和性能测试。
太阳能电池的性能受到材料的影响很大，因此选择合适的材料非常重要。
我通过实验室测试和文献调研，选取了效率较高的硅材料作为太阳能电池的基底材料。
同时，我还进行了材料的光学、电学和热学性能测试，以评估其适用性和稳定性。
在材料选择的基础上，我开始进行太阳能电池的结构设计和优化。
太阳能电池的结构包括正负极的设计、光吸收层的厚度和材料选择等。
我通过模拟计算和实验验证，不断调整和优化太阳能电池的结构参数，以提高其光电转换效率和稳定性。
例如，我尝试了不同的光吸收层厚度和材料组合，以找到最佳的吸光性能和电荷传输效率。
除了结构优化，我还研究了太阳能电池的表面处理和封装技术。
太阳能电池的表面处理可以提高其光吸收能力和光电转换效率。
我尝试了不同的表面纳米结构和涂层材料，以增加太阳能电池对太阳光的吸收。
同时，我还研究了太阳能电池的封装技术，以提高其耐久性和稳定性。
通过合理的封装设计和材料选择，可以有效地保护太阳能电池免受外界环境的影响。
最后，我对设计的太阳能电池进行了性能测试和评估。
通过实验室测试和数据分析，我评估了太阳能电池的光电转换效率、稳定性和可靠性。
同时，我还与其他同类产品进行了对比，以验证设计的太阳能电池的性能优势和竞争力。
毕业设计 太阳能发电系统
太阳方位跟踪控制系统设计专业：自动化姓名：蔡余敏指导老师：刘明华摘要：太阳能是一种储量丰富、清洁、经济的新型能源,目前国内外对太阳能的开发利用日益加深，由于其存在着间歇性和动态分布等弊端，因此本论文设计了一种基于单片机的太阳方位跟踪控制系统。
该系统模拟太阳能电池板对光源进行方位检测和实时追踪等功能，利用AT89C51 单片机作为系统的主控模块，结合光源检测与转换模块，按键电路，液晶显示模块和驱动模块等组成了太阳方位跟踪控制系统，并通过Proteus软件进行仿真和调试，实现光敏元件将采集的光强信号经放大后输送给单片机进行处理分析以驱动电机跟踪光源并显示电机运行状态的功能。
本系统性价比高，易于掌握，实用范围广，有推广应用的价值。
关键词：太阳方位检测；实时跟踪；PROTEUS 仿真ABSTRACTSolar energy is a kind of new energy that is rich, clear and economic.At present, the development and utilization of solar energy is growing at domestic and overseas. Since it has the disadvantages of intermittent and dynamic distribution, a kind of solar orientation tracking control system based on SCM is designed in this paper. This system simulates the functions of solar panels, such as detects the position of the light,real-time tracing and so on. AT89C51 is used to be the mainly control module. Combining with light detection module, transform module, key circuit, LCD Module and driver module, solar orientation tracking control system is composed. Proteus is used to simulate and debug. Amplifying light intensity signals that are collected by photosensitive sensors, then the signals are analyzed and handled by SCM to achieve the functions of driving motor to track the light source and display the motor running state. This system has many characters, such as highly cost effective, grasp easily, suitable scope is broad and have the value of application.Key Words: Solar Orientation Detection; Real-time Tracking; Proteus Simulation摘要................................................................................................................................................. ... ABSTRACT..................................................................................................................................... .......1 绪论............................................................................................................................................ - 1.1 课题的背景及意义......................................................................................................... - 1 -1.2 太阳能的开发及应用..................................................................................................... - 2 -1.3 光源追踪系统的研究现状............................................................................................. - 3 -1.4 本文的主要内容............................................................................................................. - 4 -2 太阳方位跟踪控制系统方案设计............................................................................................ - 62.1 光源跟踪控制系统原理分析......................................................................................... - 6 -2.2 系统的结构设计........................................................................................................... - 10 -2.3 控制方案的确定........................................................................................................... - 12 -3 太阳方位跟踪控制系统的硬件电路设计..............................................................................- 133.1 硬件系统结构图........................................................................................................... - 13 -3.2 元器件的选择............................................................................................................... - 14 -3.2.1 主控芯片的选择................................................................................................ - 14 - 3.2.2 传感器的选择.................................................................................................... - 15 - 3.2.3 电动机的选择.................................................................................................... - 16 - 3.2.4 驱动芯片的选择................................................................................................ - 17 - 3.2.5 显示元件的选择................................................................................................ - 17 - 3.3 各部分电路设计........................................................................................................... - 18 -3.3.1 电源模块设计.................................................................................................... - 18 - 3.3.2 主控系统设计.................................................................................................... - 18 - 3.3.3 信号检测与转换模块设计................................................................................ - 20 - 3.3.4 按键电路设计.................................................................................................... - 20 - 3.3.5 电机驱动电路设计............................................................................................ - 21 - 3.3.6 显示模块设计.................................................................................................... - 22 - 3.4 系统总体电路图设计................................................................................................... - 234 太阳方位跟踪控制系统的软件程序设计..............................................................................- 254.1 控制程序结构及功能分析........................................................................................... - 25 -4.2 子程序块设计............................................................................................................... - 26 -4.2.1 模数转换子程序块设计.................................................................................... - 26 -4.2.2按键子程序块设计............................................................................................. - 27 -4.2.3 电机驱动子程序块设计.................................................................................... - 29 -5 太阳方位跟踪控制系统的仿真与调试.................................................................................. - 325.1 系统仿真方案............................................................................................................... - 32 -5.2 系统仿真与调试结果................................................................................................... - 33 -5.2.1 信号检测与转换的仿真.................................................................................... - 33 -5.2.2 跟随系统的仿真................................................................................................ - 34 -5.3 调试结果分析............................................................................................................... - 37 -5.3.1 调试结果............................................................................................................ - 37 -5.3.2 结果处理分析.................................................................................................... - 37 -6 总结与展望.............................................................................................................................. -396.1 总结............................................................................................................................... - 39 -6.2 展望............................................................................................................................... - 40 -参考文献...................................................................................................................................... -41致谢............................................................................................................................................ -42附录............................................................................................................................................ -44附录 1 总电路图................................................................................................................. - 44 -附录 2 源程序..................................................................................................................... - 45 –1 绪论1.1 课题的背景及意义当今社会，全球面临着资源紧缺、能源匮乏等严重趋势，因此，开发新能源、合理利用可再生资源，缓减能源危机是21世纪全人类共同亟待解决的课题。
毕业设计论文-----基于太阳能光伏发电系统(PVsyst运用)
毕业设计论文-----基于太阳能光伏发电系统(PVsyst运用) 扬州大学能源与动力工程学院本科生课程设计题目: 北京市发电系统设计课程: 太阳能光伏发电系统设计专业: 电气工程及其自动化班级: 电气0703 姓名: 严小波指导教师: 夏扬完成日期: 2011年3月11日扬州大学本科生课程设计目录1光伏软件Meteonorm和PVsyst的介绍---------------------------------------------31.1 Meteonorm--------------------------------------------------------------------------31.2 PVsyst-------------------------------------------------------------------------------42中国北京市光照辐射气象资料-------------------------------------------------------113独立光伏系统设计----------------------------------------------------------------------133.1负载计算(功率1kw，2kw，3kw，4kw，5kw)-----------------------------133.2蓄电池容量设计(电压:24V，48V)----------------------------------------133.3太阳能电池板容量设计，倾角设计--------------------------------------------133.4太阳能电池板安装间隔计算及作图。
-----------------------------------------163.5逆变器选型--------------------------------------------------------------------------173.6控制器选型--------------------------------------------------------------------------173.7系统发电量预估--------------------------------------------------------------------182扬州大学本科生课程设计第一章光伏软件介绍一、MeteonormMeteonorm软件是一款分析各地的气象资料软件，包括当地的经度，维度，海拔高度，以及太阳辐射度等重要资料，要想设计当地的光伏发电系统，当地的气象资料必须准确，且完整，Meteonorm软件比较好的提供了各地的气象资料。
太阳能光伏发电毕业论文设计
实用标准文档文案大全目录设计总说明 (I)Introduction ................................................................................................................................ I II 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 (3)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)实用标准文档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)文案大全实用标准文档4.1太阳能独立光伏发电系统常用DC/DC变换器及其特点 (27)4.1.1 BUCK电路原理 (28)4.1.2 B00ST电路原理 (29)4.1.3双向BUCK-B00ST变换器运行原理 (30)5逆变电路 (30)5.1常用逆变电路的简介 (31)5.2本系统逆变电路特点 (33)6 控制系统的硬件设计 (34)6.1系统各部分功能介绍 (34)6.2控制系统方案 (35)6.3 TMS320F28035介绍 (37)6.4 驱动电路 (42)6.5 检测电路设计 (43)6.5.1 太阳能板输出电压电流检测 (44)6.5.2 蓄电池充电电压电流检测 (46)6.5.3 温度检测检测 (46)6.6 短路保护电路 (48)7 MPPT控制算法与软件设计 (48)7.1 编程要求 (48)7.2 AD接口 (49)7.3 MPPT的Boost电路控制原理 (51)7.4 数字PID及算法 (53)文案大全实用标准文档文案大全7.4.1 PID调节算法 (53)7.4.2 PID调节算法 (55)7.4.3 PID参数整定 (57)7.4.4 PID算法程序设计 (58)7.5 PWM波输出 (60)7.6 主程序流程图 (64)8 结论 (65)参考文献 (66)附录A (67)附录B (68)致谢 (77)实用标准文档文案大全离网型太阳能光伏发电系统设计设计总说明能源就是能够用于工作和驱动机器的能量。
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目录摘要 (1)第1章引言 (2)1.1传统化石燃料的开发使用会带来一系列的问题 (2)1.2太阳能具有的优点 (3)1.3太阳能的缺点如下 (3)1.4我国太阳能利用状况 (3)1.5 国内外太阳能产业发展政策体系比较分析 (5)1.5.1国外太阳能产业发展政策现状 (5)1.5.2国外太阳能产业发展政策的成功实践 (5)第2章太阳能光伏发电 (38)2. 1太阳能光伏系统简介 (38)2.1.1太阳能光伏发电的发展历史 (38)2.2.1光伏系统基本组成 (39)2.2.2光伏系统的分类 (40)2.2.3光伏系统的应用 (40)2.3 国内外光伏发电技术的发展 (41)2.4光伏发电技术面临的问题 (43)第3章太阳能电池 (44)3.1太阳能电池的工作原理 (44)32太阳能电池的分类 (45)3.2.1按结构分类 (45)3.2.2按材料分类 (45)3.2.3太阳能电池新材料 (47)3.2.4太阳能电池新工艺 (48)3.3影响太阳能电池转换效率的主要因素 (48)第5章结论 (49)5.1研究总结 (50)5.2有待深入研究的问题 (50)5.3 进一步完善中国太阳能产业发展政策的思考 (51)5.3.1完善太阳能产业发展法律法规体系 (51)5.3.2完善技术支持政策体系 (52)5.4强化市场支撑政策体系 (54)参考文献 (56)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；热气流发电；温差发电；太阳能电池；烟囱发电AbstractWith the background of serious pollution and energy crisis today; the solar energy, as a novel green and renewable energy, which is abundant, economic and non-pollution, attracts lots of attentions; and the application of the solar thermoelectric and photovoltaic energy technology has been the focus which people attend to. The survey, development and application foreground of solar thermoelectric and photovoltaic energy technology are given and the study of solar hybrid generator system are presented。
and the significance of solar power has been presented too. The work principle of solar panels has been introduced and the related theory and method were also descripted in detail. In addition, the solar power device with regulating function has been designed which based on the above theories.Key wordsphotovoltaic power; Solar hot air-flows power thermoelectric power; Solar cell; chimney power.第1章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。
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。
(3)温室效应化石能源的利用不仅造成环境污染，同时由于排放大量的温室气体而产生温室效应，引起全球气候变化。
这一问题己提到全球的议事日程，其影响甚至己超过了对环境的污染，有关国际组织已召开多次会议，限制各国COZ 等温室气体的排放量。
太阳能具有资源丰富、取之不尽、用之不竭、处处均可开发利用、无需开采和运输、不会污染环境和破坏生态平衡等特点。
我国是太阳能资源十分丰富的国家之一，太阳能的开发利用将有巨大的潜力和市场前景，它不仅能带来良好的社会效益和环境效益，而且还具有明显的经济效益，是一个十分诱人的新能源与可再生能源。
太阳是地球永恒的能源，它以光辐射的形式每秒钟向太空发射约3.8×10 20 MW能量，其中1/（22×10^8 ）投射到地球表面。
到达地球大气层外的太阳辐射能为132.8～141.8MW/cm²,被大气反射、散射、或吸收之后，约有70%投射到地面。
地球上一年中接收到的太阳能辐射高达1.8×10^18 KW•h，是全球能耗的数万倍。
巨大的太阳能是地球万物生长之源，除了其永恒和巨大外，它还具有广泛性、分散性、随机性、间歇性、区域性和清洁性等特点。
在石油、天然气和核矿藏日趋枯竭的今天，充分利用太阳能显然具有持续供能和环境保护的双重意义。
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太阳能的缺点如下（1）分散性。
分散性即能量密度低。
晴朗白昼的正午，在垂直于太阳光方向上的地面上，1m²面积所能接受的太阳能平均只有1KW左右。
作为一种能源，这样的能量密度是很低的（2）随机性。
由于受气候、季节等因素的影响，到达某一地面的太阳直接辐射能是极不稳定的。
（3）间歇性。
到达地面的太阳能随昼夜的交替而变化。
这就使得大多数太阳能设备夜间无法工作。
为克服夜间没有太阳直接辐射、散射也很微弱造成的困难，就需要研究和配备储能设备，以便在晴天把太阳能收集并储存起来，供夜晚或阴雨天使用。
1.4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/cm²。
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，其中尤以四川盆地为最，那里雨多、雾多，晴天较少。
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。
其它地区的太阳年辐射总量居中。
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。
按接受太阳能辐射量的大小，全国大致上可分为五类地区:一类地区285kg标准煤燃烧所发出的热量。
主要包括青藏高原、甘肃北部、宁夏北部和新疆南部等地。
这是我国太阳能资源最丰富的地区，与印度和巴基斯坦北部的太阳能资源相当。
特别是西藏，地势高，太阳光的透明度也好，太阳辐射总量最高值达921kJ/cm，仅次于撒哈拉大沙漠，居世界第二位，其中拉萨是世界著名的阳光城。
二类地区全年日照时数为3000～3200小时，辐射量在586～670kJ/cm²，相当于200～225kg标准煤燃烧所发出的热量。
主要包括河北西北部、山西北部、内蒙古南部、宁夏南部、甘肃中部、青海东部、西藏东南部和新疆南部等地。
此区为我国太阳能资源较丰富区。
三类地区全年日照时数为2200～3000小时，辐射量在502～586kJ/cm²，相当于170～200kg标准煤燃烧所发出的热量。
主要包括山东、河南、河北东南部、山西南部、新疆北部、吉林、辽宁、云南、陕西北部、甘肃东南部、广东南部、福建南部、江苏北部和安徽北部等地。
四类地区全年日照时数为1400～2200小时，辐射量在419～502kJ/cm²。
相当于140～170kg标准煤燃烧所发出的热量。
主要是长江中下游、福建、浙江和广东的一部分地区，春夏多阴雨，秋冬季太阳能资源还可以。