太陽能光伏技術(shù)概論

1、第一章：第一章：太陽能光伏發(fā)電照明系統(tǒng)的概述太陽能光伏發(fā)電照明系統(tǒng)的概述1.1太陽能光伏發(fā)電的迫切性和前景(1)化石燃料終究會(huì)枯竭中國能源生產(chǎn)和消費(fèi)均居世界前列，我國一次能源生產(chǎn)總量為20.6億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，消費(fèi)總量為22.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，分別占全球的13.7%和14.8%，是世界第二能源生產(chǎn)和消費(fèi)大國。我國處于總能耗急劇增長之中(近年來，我國GDP每年以近10%的速度發(fā)展，能源消耗急劇增加)，由于我國石油短缺，我國石油對(duì)進(jìn)口的依賴度將從40

2、%增加為50%～60%，我國2005年進(jìn)口原油及其成品油約1.3億噸，2010年進(jìn)口石油2.5億噸，對(duì)外依存度超過50%。煤現(xiàn)在、將來(直到2050年或更晚)仍是我國主要能源，煤用于發(fā)電的比例會(huì)越來越大，從目前的50%增加到O%以上。單是發(fā)電設(shè)備(其中主要是燃煤的發(fā)電)，每年增長的裝機(jī)容量是60～80GGW。我國能源資源總量比較豐富，但人均占有量較低，特別是石汕、天然氣人均資源量僅為世界平均水平的7.7%和7.1%。(2)化石燃料對(duì)環(huán)境

3、污染嚴(yán)重化石燃料對(duì)環(huán)境的嚴(yán)重污染，造成空氣污染i@飲用水污染園產(chǎn)生溫室效應(yīng)。這已經(jīng)嚴(yán)重危害到人類生存。(3)利用太陽能光伏發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)1、不受地域限制太陽能最大特點(diǎn)是分布極其廣泛，在地球任何一個(gè)角落，均有太陽能的覆蓋。太陽能開發(fā)不受資源分布地域的限制，可在用電處就近直接開發(fā)和利用，不需要開采和運(yùn)輸。2、無污染、綠色環(huán)保3、用之不竭豐富的太陽輻射能是重要的能源。根據(jù)太陽產(chǎn)生的核能計(jì)算，太1引還要照耀地球6j0多億年，從這個(gè)意義上講太陽能是用

4、之不竭的。4、太陽能電池使用壽命長晶體硅太陽能電池壽命可長達(dá)20～35年。5、太陽能電池組件結(jié)構(gòu)簡單，體積小且重量輕，便于運(yùn)輸和安裝、光伏發(fā)電系統(tǒng)建設(shè)周期短。MJm2。1.4太陽能光伏發(fā)電照明系統(tǒng)1.4.1光伏系統(tǒng)的工作原理白天，在光照條件下，太陽能電池組件產(chǎn)生一定的電動(dòng)勢(shì)，通過組件的中、并聯(lián)形成太陽能電池方陣使得方陣電壓達(dá)到系統(tǒng)輸人電壓的要求。再通過充放電控制器對(duì)蓄電池進(jìn)行充電，將由光能轉(zhuǎn)換而來的電能貯存起來。晚上，蓄電池組為逆變器提

5、供輸入電流通過逆變器的作用，將直流電轉(zhuǎn)換成交流電，輸送到交流配電柜，由交流配電柜進(jìn)行供電。1.4.2光伏系統(tǒng)的組成光伏系統(tǒng)是由太陽能電池方陣，蓄電池組，電柜等設(shè)備組成。其各部分設(shè)備的作用如下。(1)太陽能電池方陣在有光照(無論是太陽光，還是其他發(fā)光體產(chǎn)生的光照)情況下，電池吸收光能，電池兩端出現(xiàn)異種電荷的積累，即產(chǎn)生“光生電壓”，這就是?！肮馍蛐?yīng)”。在光生伏打效應(yīng)的作用下，太陽能電池的兩端產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，將光能轉(zhuǎn)換成電能。太陽能電池一

6、般為硅電池，分為單晶硅太陽能電池、多晶硅太陽能電池和非晶硅太陽能電池三種。(2)蓄電池組其作用是貯存太陽能電池方陣受光照時(shí)發(fā)出的電能并可隨時(shí)向負(fù)載供電。(3)充放電控制器是能自動(dòng)防止蓄電池過充電和過放電的設(shè)備。由于蓄電池的循環(huán)充放電次數(shù)及放電深度是決定蓄電池使用壽命的重要因素，因此能防止蓄電池組過充電或過放電的充放電控制器是必不可少的設(shè)備。(4)逆變器是將直流電轉(zhuǎn)換成交流電的設(shè)備。在太陽能電池和蓄電池是直流電源，而負(fù)我是交流負(fù)載時(shí)，逆變