太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)論文
太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)論文
現(xiàn)如今，太陽(yáng)能源發(fā)電技術(shù)的產(chǎn)生是由于電力能源的緊缺。下面是學(xué)習(xí)啦小編整理的太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)論文，希望能對(duì)大家有所幫助!
太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)論文篇一：《淺談太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)》
【摘要】本文作者圍繞著太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)，分別介紹了單軸跟蹤技術(shù)和雙軸跟蹤技術(shù)，分析了太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)的各種配套技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，最后就其應(yīng)用趨勢(shì)談了一些自己的看法。
【關(guān)鍵詞】太陽(yáng)能;熱發(fā)電技術(shù);碟式系統(tǒng)
引言
太陽(yáng)能熱發(fā)電是指將太陽(yáng)光聚集并將其轉(zhuǎn)化為工作流體的高，溫?zé)崮?，然后通過(guò)常規(guī)的熱機(jī)或其它發(fā)電技術(shù)將其轉(zhuǎn)換成電能的技術(shù)。經(jīng)過(guò)30多年的研究和實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)積累，目前太陽(yáng)能熱發(fā)電的技術(shù)取得了重大進(jìn)展和突破，電站關(guān)鍵設(shè)備的成本也有較大幅度的下降。太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)可以分為中高溫發(fā)電和低溫發(fā)電。經(jīng)過(guò)幾十年的研究發(fā)展，中高溫發(fā)電技術(shù)更為成熟，該技術(shù)需通過(guò)跟蹤聚焦來(lái)獲取所需高溫，按照跟蹤方式的不同又分為單軸系統(tǒng)和雙軸系統(tǒng)。
1 單軸跟蹤技術(shù)
這一技術(shù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是反射鏡屬于狹長(zhǎng)型，僅繞一個(gè)軸轉(zhuǎn)動(dòng)跟蹤，使陽(yáng)光聚焦于線形吸收器上。
1.1 拋物槽式系統(tǒng)
1984 年美國(guó)南佛羅里達(dá)州建立的第一個(gè)太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)(SEGS)，采用單軸拋物槽式反射器，轉(zhuǎn)軸按南北方向放置(夏季聚焦的偏差較大)，聚光比在 19∶1 到 26∶1 之間。吸收器表面采用鉻金選擇性涂層和金屬陶瓷涂層，而后者比前者具有更好的性能，工作溫度可達(dá) 391 ℃，用天然氣對(duì)蒸汽進(jìn)行過(guò)熱。這種太陽(yáng)能-化石燃料的組合式系統(tǒng)較以往的發(fā)電技術(shù)具有更好的經(jīng)濟(jì)性，并能滿足峰值負(fù)荷的需求。但由于沒(méi)有環(huán)境津貼的實(shí)質(zhì)性補(bǔ)助，該系統(tǒng)由于成本高而缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
1.2 線形菲涅爾反射器系統(tǒng)(LFR)
這是不同于槽式系統(tǒng)的另一種單軸跟蹤技術(shù)。系統(tǒng)的吸收器固定在鏡面上方的空間，反射器由許多長(zhǎng)條形鏡面組成，反射光束會(huì)聚在置于高處的長(zhǎng)形塔式接收器上，接收器隨反射器轉(zhuǎn)軸平行移動(dòng)。無(wú)論就目前還是從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，CLFR 和Solarmundo 都比槽式系統(tǒng)的發(fā)電成本低。
2 雙軸跟蹤技術(shù)
雙軸跟蹤系統(tǒng)中，聚光反射器的高度角和方位角都可調(diào)整，屬于點(diǎn)聚焦方式，與單軸系統(tǒng)相比可以獲取更高的集熱溫度。主要是碟式發(fā)電系統(tǒng)和塔式發(fā)電系統(tǒng)。
2.1 拋物碟式系統(tǒng)
(1) 澳大利亞國(guó)立大學(xué) SG3 碟式系統(tǒng)
SG3 是一種有發(fā)展?jié)摿Φ年嚵屑夹g(shù)。整個(gè)反射場(chǎng)中的蒸汽被集中起來(lái)，然后流過(guò)大型蒸汽輪機(jī)。反射器呈六角形，直徑 25 m，由 54 塊三角形鏡面組成。鏡面材質(zhì)為薄玻璃，其支撐結(jié)構(gòu)由泡沫和輕金屬組成。焦距為 13.1 m。鏡面背部的支架用來(lái)改變反射鏡的高度，底部支架用來(lái)改變方位角。該系統(tǒng)的研制重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)減輕質(zhì)量，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。
(2) 波音 SES 盤式系統(tǒng)
這一系統(tǒng)由美國(guó)研制，至今已運(yùn)行 10 000 多小時(shí)，日平均效率為 24%，峰值效率 29.4%，峰值電力 24.9 kW，太陽(yáng)能利用率為 96%。其特點(diǎn)是使用可工作于 720 ℃的一種斯特靈引擎，并可用天然氣驅(qū)動(dòng)。
2.2 單塔-中央集中式發(fā)電系統(tǒng)
塔式太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)一直為大型單塔中央接收器的模式所統(tǒng)治。較成功的一個(gè)例子就是建于 1982 年的美國(guó) SOLARONE 系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有 11.7 MW 的發(fā)電能力，工作溫度為510 ℃，采用水-蒸汽的換熱方式，儲(chǔ)熱介質(zhì)為油，介質(zhì)的最高溫度為 302 ℃，峰值轉(zhuǎn)換效率 8.7%，年均轉(zhuǎn)換效率 5.8%。其后續(xù)系統(tǒng)是 20 世紀(jì) 90 年代發(fā)展起來(lái)的 SOLAR TWO，該系統(tǒng)證實(shí)了熔鹽作為儲(chǔ)熱介質(zhì)所具有的良好性質(zhì)。近年來(lái)，西班牙建成了兩個(gè)更為先進(jìn)的商業(yè)化中央接收器塔式系統(tǒng)，分別是 10 MW 的 PS10 項(xiàng)目和 15 MW 的 SolarTres 項(xiàng)目。
2.3 多塔-分布式系統(tǒng)
由于碟式聚光系統(tǒng)的占地面積和外觀均不適于城市環(huán)境，而更適合建于偏遠(yuǎn)地區(qū)，在城市中，塔式系統(tǒng)具有發(fā)展優(yōu)勢(shì)。西方一些國(guó)家對(duì)電力生產(chǎn)和輸送管制的撤銷，使化石燃料電廠的分散式生產(chǎn)呈上升趨勢(shì)，這就使得集中置塔的模式顯得不合時(shí)宜，因而雙軸系統(tǒng)在城市中的應(yīng)用重點(diǎn)將向分散化塔式系統(tǒng)轉(zhuǎn)移。
3 各種配套技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
3.1 聚光裝置和吸收器
先進(jìn)的發(fā)電系統(tǒng)多采用鍍銀玻璃鏡面作反射器，研制的方向是減輕質(zhì)量并加強(qiáng)結(jié)構(gòu)支撐力。鉻具有良好的冶金性質(zhì)，目前以其作為吸收器的選擇性涂層的吸收率可達(dá) 0.96。減少高溫太陽(yáng)能吸收器在高溫狀態(tài)下的輻射和對(duì)流損失可以提高系統(tǒng)的集熱溫度和效率。根據(jù)輻射光的分布，采用分級(jí)吸收器已被理論證實(shí)為可行的。在光伏 - 熱組合系統(tǒng)中，與傳統(tǒng)光伏電池相比，新式光吸收器可以比電子收集器維持更高的有效溫度。通過(guò)真空光電物形聚光器可以提高投射到光伏板上的太陽(yáng)能密度。光伏-熱組合系統(tǒng)中新式光伏吸收板背部有翅片以增強(qiáng)換熱?？傮w上說(shuō)，氣流溫度升高時(shí) PV/T 組件的產(chǎn)電量下降，怎樣使兩者之間達(dá)到最佳組合是今后的研究熱點(diǎn)。
3.2 發(fā)電裝置和熱力循環(huán)
為了保證一定的工作溫度，目前多選用朗肯循環(huán)熱機(jī)。由于成本相對(duì)較低，布雷登式小型汽輪機(jī)相對(duì)于斯特靈引擎來(lái)說(shuō)，在雙軸跟蹤技術(shù)的市場(chǎng)上會(huì)占有越來(lái)越多的份額。在真空管集熱系統(tǒng)和槽式系統(tǒng)中采用有機(jī)朗肯循環(huán)熱機(jī)，則會(huì)成為光伏系統(tǒng)最有力的競(jìng)爭(zhēng)者。
要在短期內(nèi)使太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)具有與常規(guī)熱電廠的競(jìng)爭(zhēng)力，必須使其成本降低 50%以上。新式的用于太陽(yáng)能熱發(fā)電的熱力循環(huán)有望實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。這些循環(huán)以多元混合物作為工質(zhì)，如氨水，相對(duì)于常規(guī)工質(zhì)如蒸汽的定溫定壓沸騰過(guò)程來(lái)說(shuō)，改進(jìn)的循環(huán)對(duì)顯熱資源具有更好的熱匹配性,能夠提高資源的有效利用。
3.3 儲(chǔ)熱裝置
由于油的不穩(wěn)定性和較高的價(jià)格，在朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)中采用熔鹽作為儲(chǔ)熱介質(zhì)正成為一種應(yīng)用趨勢(shì)。另一種新的介質(zhì)是鹽的離子液體，它在常溫下是液體，溫度升高到 400 ℃時(shí)也能作為傳熱流體。離子流體的熱物理和化學(xué)性質(zhì)適于槽式電廠的傳熱和短期儲(chǔ)熱。有水、鹵化物和金屬離子混入時(shí)會(huì)影響其物理性質(zhì)。熔點(diǎn)、液相范圍、蒸氣壓、熱容、導(dǎo)熱性能、與特定金屬的兼容性等是選用時(shí)的主要參數(shù)。預(yù)計(jì)離子液體會(huì)取代熔鹽成為新一代的儲(chǔ)熱介質(zhì)，這將使系統(tǒng)的運(yùn)行更安全。而在采用空氣作傳熱介質(zhì)的容積式接收器系統(tǒng)中，氧化鋁、混凝土、巖石(或與水相結(jié)合)等固體熱儲(chǔ)則日益增多。
4 應(yīng)用趨勢(shì)
4.1 熱-光伏組合式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)
將入射光按光譜分開(kāi)，這樣就可以同時(shí)利用太陽(yáng)能的高溫部分和光伏吸收器進(jìn)行吸收，達(dá)到產(chǎn)電的優(yōu)化。目前對(duì)分光技術(shù)已有研究，其機(jī)理類似于用兩個(gè)不同的熱機(jī)來(lái)優(yōu)化熱效率。以色列等國(guó)正積極推進(jìn)此研究，以期對(duì)太陽(yáng)能進(jìn)行熱和光伏的組合式利用，達(dá)到提高效率的目的。這一技術(shù)是可行的，系統(tǒng)的總效率可達(dá) 30%～40%。不同光譜帶組合的集中式 PV-T 轉(zhuǎn)換技術(shù)提高了效率，例如單晶硅可以以 55%～60%的效率在 600～900 nm 的光譜范圍進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，所聚集的其余的熱則可用于朗肯或布雷登循環(huán)的熱發(fā)電。實(shí)現(xiàn)途徑是雙曲形塔式反射器用于分光，其鏡面由透明硅石玻璃覆以絕緣層組成，用來(lái)濾光。光伏組件置于上部聚光區(qū)，吸收經(jīng)過(guò)分光器選擇的適于光伏特性的光，組件的具體位置由聚光水平和光束分布的均勻程度而定。其余屬于反射譜帶的光則直接進(jìn)入靠近地面的下部聚光區(qū)，該處設(shè)有 CPC 裝置，用來(lái)收集反射光并將其聚光比提高至運(yùn)行溫度所需水平。
4.2 熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)(CHP)
熱電聯(lián)產(chǎn)并不是新概念，但與太陽(yáng)能相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)熱電冷三聯(lián)供則在我國(guó)具有很大的發(fā)展?jié)摿Σ⒖色@得由于減少化石燃料燃燒而帶來(lái)的環(huán)境效益。采用太陽(yáng)能作為能源的拋物槽式或碟式電廠，其溫室氣體的排放量約相當(dāng)于 CO2的 90g/kWh，具體數(shù)值與電廠的規(guī)模、是否具備儲(chǔ)熱系統(tǒng)以及是否用化石燃料作輔助能源有關(guān)。最令人關(guān)注的是小型太陽(yáng)能CHP 系統(tǒng)在獨(dú)立式建筑中的應(yīng)用，對(duì)其進(jìn)行研究可對(duì)大型CHP 系統(tǒng)的發(fā)展提供有益借鑒。小型是指 1 MW 以下的系統(tǒng)，一般適合于非工業(yè)性應(yīng)用的低能耗場(chǎng)合，如停車場(chǎng)、獨(dú)立居民樓等。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)著眼于滿足目標(biāo)建筑的全年用能需求，由于技術(shù)復(fù)雜、售價(jià)及維護(hù)費(fèi)用較高，要推廣此項(xiàng)技術(shù)就要提高聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的緊湊性、成本效益，并減少噪音。值得注意的是，在由熱機(jī)、發(fā)電機(jī)、余熱回收裝置組成的傳統(tǒng)型聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中，增加一臺(tái)熱泵裝置，則能夠?yàn)檎麄€(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行提供更多的模式，提高應(yīng)用的靈活性和整體性能，并且不需增設(shè)其它能源，是值得研究推廣的一種應(yīng)用模式。
結(jié)束語(yǔ)
太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)是極具發(fā)展?jié)摿蛷V闊市場(chǎng)前景的一項(xiàng)新能源應(yīng)用技術(shù)，是太陽(yáng)能利用中最經(jīng)濟(jì)的方式。在國(guó)家政策的支持下，選擇研發(fā)適合我國(guó)國(guó)情的太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)，以加快太陽(yáng)能發(fā)電的規(guī)模性利用，用陽(yáng)光經(jīng)濟(jì)推動(dòng)能源革命，這對(duì)改變我國(guó)的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
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太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)論文篇二：《試談太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)》
【摘 要】能源是社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要保障，大力開(kāi)發(fā)可再生能源是解決能源危機(jī)的主要途徑。太陽(yáng)能光伏發(fā)電是一種最具可持續(xù)發(fā)展理想特征的可再生能源發(fā)電技術(shù)，近年來(lái)我國(guó)政府也相繼出臺(tái)了一系列鼓勵(lì)和支持太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策法規(guī)，使得太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，光伏發(fā)電技術(shù)和應(yīng)用水平不斷提高，應(yīng)用范圍逐步擴(kuò)大，我國(guó)光伏發(fā)電的前景十分廣闊。隨著化石能源消耗的不斷增長(zhǎng)，世界性的能源危機(jī)和環(huán)境問(wèn)題已經(jīng)日益突出。在綠色可再生能源中，太陽(yáng)能憑借其存儲(chǔ)量無(wú)限、清潔安全以及易于獲取等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)而受到了世界各國(guó)科研領(lǐng)域的普遍關(guān)注，太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用更是普遍關(guān)注的焦點(diǎn)。我國(guó)化石能源相對(duì)貧乏而能源消耗量巨大，因此展開(kāi)對(duì)太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)的研究和應(yīng)用上的普及對(duì)我國(guó)未來(lái)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著非常重要的戰(zhàn)略意義。一套基本的光伏發(fā)電系統(tǒng)一般由太陽(yáng)能電池板、蓄電池、直流控制系統(tǒng)和逆變器組成。其中，直流控制系統(tǒng)是光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心部分。
【關(guān)鍵詞】太陽(yáng)能光伏發(fā)電;光伏電池
將光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿墓夥夹g(shù)是一項(xiàng)非常重要的技術(shù)。相對(duì)而言，目前這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展還處在初期階段，到2030年之后將會(huì)有很穩(wěn)定和很高的增長(zhǎng)率，會(huì)成為可行的電力供應(yīng)者。
光伏發(fā)電技術(shù)已有幾十年的發(fā)展歷史，全世界的光伏實(shí)驗(yàn)室也有幾百家，一直處于一種高研究、低生產(chǎn)的狀態(tài)，不乏出色的科研人才。在國(guó)內(nèi)，雖然光伏產(chǎn)業(yè)在近幾年有了很大發(fā)展，但大多技術(shù)落后、設(shè)備陳舊，而且多數(shù)是直接引進(jìn)技術(shù)和人才，這個(gè)局面直接限制了我國(guó)光伏科研水平的提高。
日本從1995年開(kāi)始就已經(jīng)實(shí)施了政府對(duì)光伏發(fā)電的補(bǔ)助計(jì)劃，從而促使日本的光伏產(chǎn)業(yè)在后來(lái)幾年的時(shí)間里，得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，太陽(yáng)能電池產(chǎn)量幾乎占了全球總產(chǎn)量的1/2;德國(guó)也出臺(tái)了對(duì)光伏產(chǎn)業(yè)的優(yōu)惠政策，使光伏產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展壯大，目前德國(guó)太陽(yáng)能電池的產(chǎn)量已經(jīng)超過(guò)全球產(chǎn)量的1/4。從日本、德國(guó)的例子來(lái)看，在這個(gè)領(lǐng)域，政府的推動(dòng)非常重要?，F(xiàn)在，西班牙、美國(guó)各州以及其他許多發(fā)達(dá)國(guó)家都開(kāi)始用政策激勵(lì)的方式大規(guī)模發(fā)展本國(guó)的光伏產(chǎn)業(yè)。中國(guó)雖然是發(fā)展中國(guó)家，但政府歷來(lái)重視新能源的開(kāi)發(fā)和利用，《可再生能源法》這時(shí)候能夠出臺(tái)也是順應(yīng)了時(shí)代要求，時(shí)機(jī)選擇非常準(zhǔn)確，充分證明了中國(guó)政府在能源和環(huán)保問(wèn)題上的態(tài)度是明智的。
作為屋頂光伏發(fā)電工程的主角，上海市政府、江蘇省政府等無(wú)疑為國(guó)內(nèi)各省的光伏普及做了表率。但有關(guān)專家們認(rèn)為，光伏發(fā)電因?yàn)槌杀靖叨鵁o(wú)法與常規(guī)能源競(jìng)爭(zhēng)的時(shí)候，政府采用的補(bǔ)貼電價(jià)、規(guī)定電網(wǎng)企業(yè)收購(gòu)比例等扶持辦法，對(duì)啟動(dòng)光伏發(fā)電規(guī)模市場(chǎng)將起到很好的帶頭、促進(jìn)作用。
其實(shí)，此種方法在國(guó)外早就有了先例。2004年，德國(guó)實(shí)施“購(gòu)電法”安裝了10萬(wàn)個(gè)太陽(yáng)能屋頂;日本采用“補(bǔ)貼法”安裝了近7萬(wàn)個(gè)太陽(yáng)能屋頂，并計(jì)劃到2010年，安裝100萬(wàn)個(gè)太陽(yáng)能屋頂;此外，美國(guó)加州50%的新建住宅都要安裝太陽(yáng)能屋頂;西班牙、意大利等許多發(fā)達(dá)國(guó)家先后出臺(tái)高價(jià)收購(gòu)太陽(yáng)能光伏電力的政策，鼓勵(lì)居民安裝太陽(yáng)能屋頂。據(jù)了解，“上海十萬(wàn)太陽(yáng)能屋頂計(jì)劃”很可能采用日本的模式---初裝“補(bǔ)貼法”，這正是“他山之石，可以攻玉”之所在。
國(guó)外的實(shí)踐證明，光伏發(fā)電的成本在技術(shù)發(fā)展的推動(dòng)下，正在努力突破高成本的制約瓶頸。如果在技術(shù)和規(guī)模上再有大的突破，中國(guó)的光伏產(chǎn)業(yè)趕超日本、歐洲等國(guó)家將大有可能。有專家預(yù)測(cè)，在“十一五”期間，很可能會(huì)出現(xiàn)國(guó)外光伏產(chǎn)業(yè)鏈大規(guī)模向中國(guó)轉(zhuǎn)移的浪潮，這無(wú)疑會(huì)給中國(guó)經(jīng)濟(jì)注入新的活力因素。光伏發(fā)電有望在30年內(nèi)成為中國(guó)重要的電力能源之一。
中國(guó)光伏，由說(shuō)到做
2008年北京奧運(yùn)會(huì)提出了“綠色奧運(yùn)、科技奧運(yùn)、人文奧運(yùn)”的理念，光伏發(fā)電開(kāi)始融入奧運(yùn)建筑。目前，環(huán)保、健康已經(jīng)成為每個(gè)中國(guó)人關(guān)注的話題。
清華大學(xué)BP清潔能源研究和教育中心主任李鉦認(rèn)為，全球問(wèn)題是氣候問(wèn)題，但對(duì)中國(guó)來(lái)說(shuō)，常規(guī)的污染是主要問(wèn)題。據(jù)了解，我國(guó)雖然不是全球最大的汽車使用國(guó)，卻是全球第二大石油消耗國(guó)。從我國(guó)單車油耗量來(lái)看，我國(guó)平均單車所耗油的實(shí)際值是2.28噸，比美國(guó)高10%～20%，比日本高出1倍。不可否認(rèn)，中國(guó)正在一天天地繁榮起來(lái)，但同時(shí)環(huán)境污染也在一天天加劇。全國(guó)大多數(shù)地區(qū)較差的空氣質(zhì)量就是我們依賴煤炭、石油等燃料的恒定指示物。
上海等城市的太陽(yáng)能屋頂工程，無(wú)疑在能源應(yīng)用方面邁出了很大一步。據(jù)了解，僅上海的“十萬(wàn)屋頂”并網(wǎng)光伏系統(tǒng)，每年至少發(fā)電4.3億千瓦時(shí)，這不啻為一個(gè)天文數(shù)字。據(jù)相關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，每生產(chǎn)1千瓦時(shí)電，大約需要350克左右的煤，4.3億千瓦時(shí)電就相當(dāng)于給能源緊缺的中國(guó)每年節(jié)省2萬(wàn)噸左右的煤炭資源。
由深圳市政府投資6188萬(wàn)元建設(shè)的太陽(yáng)能光伏電站，是目前亞洲最大的并網(wǎng)太陽(yáng)能光伏電站，它的建成昭示著我國(guó)利用太陽(yáng)能發(fā)電的美好前景。該電站于今年2月開(kāi)始承建，8月建成發(fā)電。電站采用國(guó)際上最先進(jìn)而又成熟的技術(shù)，迄今運(yùn)行狀況良好，并通過(guò)業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、質(zhì)檢、供電等相關(guān)部門的驗(yàn)收。電站總?cè)萘窟_(dá)1兆瓦(即MWp，太陽(yáng)能光伏發(fā)電專業(yè)術(shù)語(yǔ))，年發(fā)電能力約為100萬(wàn)千瓦時(shí)，運(yùn)行20年后仍具發(fā)電能力。專家們稱，這一電站是我國(guó)并網(wǎng)光伏發(fā)電領(lǐng)域的成功典范，填補(bǔ)了我國(guó)在大型并網(wǎng)光伏電站設(shè)計(jì)和建設(shè)的空白，具有里程碑式的意義。
從《可再生能源法》的頒布到“十萬(wàn)屋頂工程”的啟動(dòng)，再到太陽(yáng)能光伏電站的建立，中國(guó)的光伏產(chǎn)業(yè)已經(jīng)從“說(shuō)”走向了“做”，把建設(shè)“綠色城市”、“可持續(xù)發(fā)展”城市真正的第一次落在了實(shí)處，也是中國(guó)太陽(yáng)能發(fā)電普及應(yīng)用的添彩之筆。
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太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)論文篇三：《太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)及其應(yīng)用》
【摘要】太陽(yáng)能光伏發(fā)電是一種清潔環(huán)保、用之不盡的理想能源，隨著光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程和技術(shù)的發(fā)展，其效率、性價(jià)比都大幅提高，在各個(gè)領(lǐng)域都得到應(yīng)用，推動(dòng)了我國(guó)“綠色電力工程的快速發(fā)展。本文探討了太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)及其應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】太陽(yáng)能;光伏發(fā)電技術(shù);應(yīng)用
隨著我國(guó)不可再生資源的使用量越來(lái)越大，終究會(huì)迎來(lái)枯竭的一天。而在光伏發(fā)電當(dāng)中，主要是運(yùn)用了太陽(yáng)能資源，其具有取之不盡，用之不竭的特點(diǎn)，并且對(duì)環(huán)境的污染較傳統(tǒng)的煤炭資源來(lái)說(shuō)比較小，因此光伏發(fā)電系統(tǒng)得到了國(guó)內(nèi)外的重視。
一、光伏發(fā)電的主要優(yōu)勢(shì)
1、發(fā)電原理具有先進(jìn)性：即直接從光子轉(zhuǎn)換到電子，沒(méi)有中間過(guò)程(如熱能-機(jī)械能、機(jī)械能-電磁能轉(zhuǎn)換等)和機(jī)械運(yùn)動(dòng)，發(fā)電形式極為簡(jiǎn)捷。與傳統(tǒng)的發(fā)電技術(shù)相比不僅高效、便捷，還具有清潔、環(huán)保的特點(diǎn)。
2、太陽(yáng)能資源的無(wú)限和分布特性：太陽(yáng)能源是一種可再生的資源，是無(wú)限的。同時(shí)，太陽(yáng)能資源分布廣泛，不會(huì)因?yàn)榈貐^(qū)、氣候等自然資源的限制而阻礙太陽(yáng)能資源的產(chǎn)生和攝取。
二、光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成及各部分功能
1、太陽(yáng)電池組件及方陣
太陽(yáng)電池是光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心。太陽(yáng)電池單體是光電轉(zhuǎn)換的最小單元，尺寸一般為4～200cm2不等。太陽(yáng)電池單體的工作電壓約為0.5V，工作電流約為20～25mA，一般不能單獨(dú)作為電源使用。將太陽(yáng)電池單體進(jìn)行串并聯(lián)且封裝后，就成為太陽(yáng)電池組件，其功率一般為幾瓦至幾十瓦，是可以單獨(dú)作為電源使用的最小單元。
2、 儲(chǔ)能蓄電池
儲(chǔ)能蓄電池可以說(shuō)是太陽(yáng)能光伏發(fā)電的重要組成部分，同時(shí)在發(fā)電的過(guò)程之中也發(fā)揮著重要的作用。因?yàn)閮?chǔ)能蓄電池可以儲(chǔ)備有太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化的電能，從而為生產(chǎn)、生活提供能源資源，以保持其不停的運(yùn)作，做到高效率、低污染。
3、 充放電控制器
蓄電池，尤其是鉛酸蓄電池，在運(yùn)作的過(guò)程之中受充放電的影響是非常大的，因?yàn)槿绻麤](méi)有很好地處理這一問(wèn)題的話，不僅會(huì)縮短電池的使用壽命，還會(huì)影響到太陽(yáng)能光伏發(fā)電的效果，所以為了保護(hù)蓄電池不受過(guò)充電和過(guò)放電的損害，則必須要有一套控制系統(tǒng)來(lái)防止蓄電池的過(guò)充電和過(guò)放電，稱為充放電控制器。
4、 直流-交流逆變器
太陽(yáng)電池在陽(yáng)光照射下產(chǎn)生直流電，然而以直流電形式供電的系統(tǒng)有很大的局限性。此外，當(dāng)供電系統(tǒng)需要升高電壓或降低電壓時(shí)，交流系統(tǒng)只需加一個(gè)變壓器即可，而在直流系統(tǒng)中升降壓技術(shù)與裝置則要復(fù)雜得多。在光伏系統(tǒng)中，要求逆變器有較高的逆變效率和可靠性，對(duì)直流輸入電壓有較寬的適應(yīng)范圍。
三、太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用
1、 通信和工業(yè)應(yīng)用
主要有微波中繼站、光纜通信系統(tǒng)、衛(wèi)星通信和衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)、農(nóng)村程控電話系統(tǒng)、部隊(duì)通信系統(tǒng)、鐵路和公路信號(hào)系統(tǒng)、燈塔和航標(biāo)燈電源、氣象和地震臺(tái)站、水文觀測(cè)系統(tǒng)、水閘陰極保護(hù)和石油管道陰極保護(hù)等。
2、 農(nóng)村地區(qū)的太陽(yáng)能光伏農(nóng)業(yè)科技大棚
光伏農(nóng)業(yè)科技大棚是一種與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合，棚頂太陽(yáng)能發(fā)電、棚內(nèi)發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的新型光伏系統(tǒng)工程，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的一種新模式。它通過(guò)建設(shè)棚頂光伏電力工程實(shí)現(xiàn)清潔能源發(fā)電，最終并入國(guó)家電網(wǎng)，同時(shí)在棚下將光伏科技與現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)發(fā)展有機(jī)結(jié)合，發(fā)展現(xiàn)代物理高效農(nóng)業(yè)，探索農(nóng)作物生產(chǎn)安全高效新模式，有效地利用有限的資源、空間，提高單位土地經(jīng)濟(jì)效益。大棚的棚頂全部為多晶硅單玻太陽(yáng)能組件和單晶硅雙玻太陽(yáng)能組件，只要有光線這些太陽(yáng)能組件就可以正常工作。光線充足時(shí)發(fā)的電全部并入到電網(wǎng)內(nèi)，由于大棚頂上的太陽(yáng)能發(fā)電板并不是完全覆蓋，所以棚下的光線也很充足，適合農(nóng)作物的生長(zhǎng)。
大棚主體為鋼骨架，內(nèi)部采用立體種植、無(wú)土栽培等農(nóng)業(yè)高科技手段，進(jìn)行藍(lán)莓開(kāi)發(fā)種植、食用菌工廠化生產(chǎn)、綠茶和紅茶種植、蔬菜及高端苗木花卉的研發(fā)、種植。
3、太陽(yáng)能商品
主要有太陽(yáng)能路燈、太陽(yáng)能庭院燈、太陽(yáng)能草坪燈、太陽(yáng)能噴泉、太陽(yáng)能城市景觀、太陽(yáng)能信號(hào)標(biāo)識(shí)、太陽(yáng)能廣告燈箱、太陽(yáng)能電動(dòng)汽車、太陽(yáng)能游艇、太陽(yáng)能鐘、太陽(yáng)能帽、太陽(yáng)能手表、太陽(yáng)能玩具等。
4、 光伏建筑一體化(BIPV)
BIPV即Building Integrated Photovoltaic，指的是光伏建筑一體化。BIPV模式這種新能源利用方式，能將太陽(yáng)能光伏發(fā)電與建筑相結(jié)合，利用了建筑屋頂?shù)拈e置空間，組裝太陽(yáng)能光伏發(fā)電模塊，滿足或者補(bǔ)充電力需求?？萍汲晒@示，這種BIPV模式日后將與建筑物幕墻相結(jié)合，以獲得更多的陽(yáng)光和電力，但目前的BIPV主要以樓頂為主，應(yīng)用技術(shù)較為成熟。BIPV在建設(shè)初期成本較高，隨著我國(guó)財(cái)政對(duì)BIPV項(xiàng)目的大力支持，我國(guó)將大幅擴(kuò)大BIPV技術(shù)的應(yīng)用。光伏建筑一體化的優(yōu)勢(shì)是：
(1)清潔能源，節(jié)能并減少環(huán)境污染;太陽(yáng)能光伏發(fā)電主要是依靠吸收太陽(yáng)光來(lái)進(jìn)行發(fā)電的，而以往的發(fā)電技術(shù)不是依靠燃燒煤炭資源就是水力發(fā)電，所以相比之下，太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)是一項(xiàng)清潔、無(wú)污染的技術(shù)。
(2)一旦市政發(fā)生特殊情況(如地震災(zāi)難時(shí))，太陽(yáng)能光伏發(fā)電能夠滿足本建筑的需求，不會(huì)因?yàn)槭姓娋W(wǎng)的中斷而斷電。
5、 大型荒漠光伏電站
沙漠是一望無(wú)際的，在沙漠里人們無(wú)法進(jìn)行耕種，但是面對(duì)一望無(wú)際的沙漠，人們?nèi)缛舨贿M(jìn)行一些活動(dòng)，就會(huì)造成資源的浪費(fèi)。所以通過(guò)科學(xué)家的研究與調(diào)查后發(fā)現(xiàn)沙漠里的太陽(yáng)資源是相當(dāng)?shù)某渥愕模曰哪薪⒐夥l(fā)電站是非常的明智與正確的一項(xiàng)決議。同時(shí)還可以為荒漠地區(qū)的發(fā)展提供就業(yè)機(jī)會(huì)以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展的機(jī)會(huì)。
四、太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)發(fā)展前景分析
當(dāng)前，研發(fā)基于新原理、新材料及新結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)能電池是提高效率和降低成本的主要思路。從原理上，應(yīng)研究基于量子效應(yīng)、納米特性和光化學(xué)效應(yīng)的新型電池。材料上，大力研發(fā)基于非晶硅、微晶硅、納米硅等薄膜硅系列的疊層電池和化合物薄膜電池，它們具有成本低、弱光適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)?；衔锉∧る姵兀珥诨k太陽(yáng)能電池、砷化鎵太陽(yáng)能電池、銅銦鎵硒電池等，效率已接近晶體硅水平，發(fā)展前景較好。從技術(shù)改進(jìn)角度，開(kāi)發(fā)諸如聚光型光伏電池、玻璃窗式電池及可穿戴柔性電池等。另外，積極制訂和推行建筑設(shè)計(jì)、施工與太陽(yáng)能光伏產(chǎn)品一體化的標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝，使二者融合得更好。國(guó)家要適時(shí)出臺(tái)太陽(yáng)能光伏產(chǎn)品的支持政策，加大投入力度，把諸如太陽(yáng)能汽車、太陽(yáng)能家電等產(chǎn)品的研發(fā)作為優(yōu)先方向，使太陽(yáng)能利用的范圍更廣，強(qiáng)度更大，深度更深。
綜上所述，21 世紀(jì)人類面臨的最大課題是可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題與綠色能源，對(duì)現(xiàn)有能源的充分合理利用同時(shí)開(kāi)發(fā)新能源，已經(jīng)得到各國(guó)政府的極大重視。太陽(yáng)能發(fā)電作為一種取之不盡、用之不竭的清潔環(huán)保能源將得到前所未有的發(fā)展。
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