光伏发电的基本知识.docx

《光伏发电的基本知识.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《光伏发电的基本知识.docx（12页珍藏版）》请在优知文库上搜索。

1、光伏发电基本学问太阳能发电分为光热发电和光伏发电。通常说的太阳能发电指的是太阳能光伏发电,简称“光电”。光伏发电是利用主昱住界面的光生伏特效应而将光能干脆转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太困能型池。太阳能电池经过诞后进行封装爱护可形成大面积的太圆电池组件，再协作上功茎限制器等部件就形成了光伏发电装置一应用范围理论上讲，光伏发电技术nJ以用于任何须要电源的场合,上至航天器，下至家用电源，大到兆瓦级电站，小到玩具，光伏电源无处不在。太阳能光伏发电的最基本元件是太阳能电池（片），有单晶硅、名晶睢、非晶硅和薄膜电池等。其中，单晶和多晶电池用量最大，非晶电池用于一些小系统和计算器协助电源等。目

2、前多晶硅电池效型在16至17%左右，单晶睢电池的效率约18至20%。由一个或多个太阳能电池片组成的太阳能电池板称为光伏组件,光伏发电产品主要用于三大方面：一是为无电场合供应电源；二是太阳能F1.用包工产品，如各类太阳能充电器、太阳能路灯和太阳能草地各种灯具等:三是并网发电,这在发达国家已经大面积推广实施。到2009年，中国并网发电还未起先全面推广，不过，2008年北京奥运会部分用电是由太阳能发电和风力发电供应的。发展前景据预料,太阳能光伏发电在21世纪会占据世界能遮道费的重要席位，不但要替代部分加蝇遮，而且将成为世界能遮他座的主体。预料到2030年，可再生能源在总能源结构中将占到30%以上,而

3、太阳能光伏发电在世界总电力供应中的占比也将达到10%以上:到2040年,可再生能源将占总能耗的50%以上，太阳能光伏发电将占总电力的20%以上：到21世纪末，可再生能源在能源结构中将占到80%以上,太阳能发电将占到60%以上。这些数字足以显示出太阳能光伏产业的发展前里及其在能遮领域重要的战略地位。闭在当今油、碳等能源短缺的现状下，各国都加紧了发展光伏的步伐。美国提出“太阳能先导安排”意在降低太阳能光伏发电的成本，使其2015年达到商业化竞争的水平；日本也提出了在2020年达到28GW的光伏发电总量；欧洲光伏协会提出了“setfor2020”规划，规划在2020年让光伏发电做到商业化竞争。在发展

4、低碳经济的大背景下，各国政府对光伏发电的认可度渐渐提高。光伏发电系统系统分类光伏发电系统分为独立光伏系统和并网光伏系统。1、独立光伏发电也叫离网光伏发电。主要由太阳能电池组件、限制器、蓄电池组成,若要为沟通负载供电，还须要配置沟通逆变器。独立光伏电站包括边远地区的村庄强史系统，太阳能户用电源系统,通信信号电源、阴极爱护、太阳能路灯等各种带有蓄电池的可以独立运行的光伏发电系统。2、并网光伏发电就是太阳能组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的沟通电这后干脆接入公共电网。可以分为带蓄电池的和不带蓄电池的并网发电系统。带W蓄电池的并网发电系统具有可调度性，可以依据须要并入或退出电网，还

5、具有备用电源的功能，当电网因故停电时可紧急供电。带有蓄电池的光伏并网发电系统经常安装在居民建筑；不带蓄电池的并网发电系统不具备可调度性和备用电源的功能，一般安装在较大型的系统上。并网光伏发电有集中式大型并网光伏电站一般都是国家级电站，主要特点是将所发电能干脆输送到电网，由电网统一调配向用户供电。但这种电站投资大、建设周期长、占地面积大，目前还没有太大发展。而分散式小型并网光伏，特殊是光伏建筑一体化光伏发电，由于投资小、建设快、占地面积小、政策支持力度大等优点，是目前并网光伏发电的主流。系统设备光伏发电系统是由太阳能电池方阵，蓄电池组,充放电限制器,逆变器，沟通配电柜，太阳跟踪限制系统等设备组成

6、。其部分设备的作用是：太阳能电池方阵在有光照（无论是太阳光,还是其它发光体产生的光照）状况下，电池汲取比能，电池两端出现异号虫血的积累，即产生“光生电压”，这就是“光生伏特效应”。在光生伏特效应的作用卜.，太阳能电池的两端产生电动势，将光能转换成也能，是能量转换的器件。太阳能电池一般为硅电池，分为单晶硅太阳能电池,多晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池三种。蓄电池组其作用是贮存太阳能电池方阵受光照时发出的电能并可随时向负载供电。太阳能电池发电对所用蓄电池组的基本要求是：a自放电率低：b.运用寿命长；c深放电实力强；d充电效率高；e少维护或免维护：工作温度范围宽：g.价格低廉。充放电限制器是能PI动

7、防止蓄电池过充电和过放电的设备。由于蓄电池的循环充放电次数及放电深度是确定蓄电池运用寿命的重要因素，因此能限制蓄电池组过充电或过放电的充放电限制器是必不行少的设备。逆变器是将直流电转换成沟通电的设备由于太阳能电池和蓄电池是直流电源，而负载是沟通负载时，逆变器是必不行少的。逆变器按运行方式，可分为独立运行逆变器和并网逆变器。独立运行逆变器用于独立运行的太阳能电池发电系统,为独立负载供电。并网逆变器用于并网运行的太阳能电池发电系统。逆变器按输出波型可分为方波逆变器和.正弦波逆变器。方波逆变器电路简洁，造价低，但遭遗重量大，一般用于几百瓦以卜和对谐波要求不高的系统。正弦波逆变器成本高，但可以适用于各

8、种负载。太阳跟踪限制系统由于相对于某一个固定地点的太阳能光伏发电系统,一年春夏秋冬四季、每天日升日落，太阳的光照角度时时刻刻都在变更，假如太阳能电池板能够时刻正对太阳，发电效率才会达到最佳状态。目前世界上通用的太阳跟踪限制系统都须要依据安放点的经纬度等信息计算一年中的每一天的不同时刻太阳所在的角度，将一年中每个时刻的太阳位置存储到P1.C、单片机或电脑软件中,也就是靠计算太阳位置以实现跟踪。采纳的是电脑数据理论，须要地球经纬度地区的的数据和设定，一旦安装，就不便移动或装拆，每次移动完就必需重新设定数据和调整各个参数：原理、电路、技术、设备困难，非专业人士不能够腐意操作。把加装了智能太阳跟踪仪的

9、太阳能发电系统安装在高速行驶的汽车、火车，以及通讯应急车、特种军用汽车、军舰或轮船上，不论系统向何方行驶、如何调头、拐弯，智能太阳跟踪仪都能保证设备的要求跟踪部位正对太阳！光伏发电的工作原理光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能干脆转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装爱护可形成大面积的太阳电池组件,再协作上功生限制器等部件就形成了光伏发电装置。光伏发电的优点是较少受地域限制，因为阳光普照大地:光伏系统还具有平安牢靠、无唾走、低污染、无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电及建设周期短的优点。光伏发电是依据光生伏特效应原理，利用太阳能电池将

10、太阳光能干脆转化为电能。不论是独立运用还是并网发电，光伏发电系统主要由太阳能电池板（组件）、限制器和逆变器三大部分组成，它们主要由电子元器件构成，不涉及机械部件，所以,光伏发电设备极为精炼,牢竟稳定寿命长、安装维护简便。理论上讲，光伏发电技术可以用于任何须要电源的场合，上至肮天器,下至家用电源，大到兆瓦级电站,小到玩具，光伏电源无处不在。太阳能光伏发电的最基本元件是太阳能电池（片），有单晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜电池等。目前，单晶和多晶电池用量最大，非晶电池用于一些小系统和计算器协助电源等。优缺点与常用的火力发电系统相比,光伏发电的优点主要体现在：无枯竭危急：平安牢靠，无噪声，无污染排放外，肯

11、定干净（无公弄安不受资源分布地域的限制,可利用建筑屋面的优势；例如，无电地区，以及地形困难地区；无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电；能源质量高：运用者从感情上简洁接受：建设周期短，获得能源花费的时间短。缺点:照耀的能量分布密度小，即要占用巨大面积；获得的能源同四季、昼夜及阴暗等气象条件有关。冏发电成本高起源及发展早在1839年，法国科学家贝克雷尔(BeCqUre1.)就发觉，光照能使半导体材料的不同部位之间产生电位差。这种现象后来被称为“光生伏特效应”，简称“光伏效应”。1954年，美国科学家恰宾和皮尔松在英国贝尔试验室首次制成了好用的单晶硅太阳电池,诞生了将太阳光能转换为电能的好用光

12、伏发电技术。20世纪70年头后，随着现代工业的发展，全球能源危机和大气全奥问题日益突出,传统的燃里逸遮正在一每天削减，对环境造成的危害H益突出，同时全球约有20亿人得不到正常的能源供应。这个时候，全世界都把目光投向了可再生能源，希望可再生能源能够变更人类的能源结构，维持长远的可持续发展，这之中太阳能以其独有的优势而成为人们重视的焦点。丰富的太阳辐射能是重:要的能源,是取之不尽、用之不竭的、无污染、廉价、人类能够自由利用的能源。太阳能每杪钟到达地面的能量高达8()万千瓦时，假如把地球表面0.1%的太阳能转为电能，转变率5%,每年发电量可达5.6x1012千瓦小时，相当于世界上能耗的40倍。正是由

13、于太阳能的这些独特优势，2()世纪80年头后，太阳能电池的种类不断增多、应用范围日益广袤、市场规模也逐步扩大。20世纪90年头后，光伏发电快速发展，到2006年，世界上已经建成了10多座兆瓦级光伏发电系统，6个兆瓦级的联网光伏电站。美国是最早制定光伏发电的发展规划的国宝997年乂提出叩万屋顶”安排。口木1992年启动了新阳光安排，到2003年口本光伏组件生产占世界的50%,世界前10大厂商有4家在日本。而您国新可再生能源法规定了光伏发电上网电价，大大推动了光伏市场和产业发展，使德国成为继日本之后世界光伏发电发展最快的国家。琐土、法国、意大利、西班牙、芬兰等国,也纷纷制定光伏发展安排，并投巨资进

14、行技术开发和加速工业化进程。世界光伏组件在1990年2005年年平均增长率约15%。20世纪90年头后期，发展更加快速，1999年光伏组件生产达到200兆瓦。商品化电池效率从10%13%提高到13%15%,生产规模从15兆瓦/年发展到525兆瓦/年，并正在向50兆瓦甚至100兆瓦扩大。光伏组件的生产成本降到3美元/瓦以下。2006年的光伏行业调查表明，到2010年，光伏产业的年发展速度将保持在30%以上。年销隹额将从2004年的70亿美金增加到2010年的300亿美金。很多老牌的光伏制造公司也从原来的亏本转为盈利。141中国光伏发电的发展发展优势中国太阳能资源特别丰富,理论储量达每年17000

15、亿吨拯暹络太阳能资源开发利用的潜力特别广袤。中国地处北半球,南北距离和东西距离都在5000公里以上。在中国广袤的土地上，有着丰富的太阳能资源。大多数地区年平均日辐射量在每平方米4瓦时以上，酉版日辑射量最高达每平米7千瓦时。年日照时数大于2000小时。与同纬度的其他国家相比，与美国相近，比欧洲、口本优越得多，因而有巨大的开发潜能。发展历程中国太阳电池的探讨始于1958年，1959年研制胜利第1个有好用价值的太阳电池。中国光伏发电产业于20世纪70年头起步，1971年3月首次胜利地应用于我国第2颗卫星上，1973年太阳电池起先在地面应用，1979年起先生产单晶硅太阳电池。20世纪90年头中期后光伏

16、发电进入稳步发展时期，太阳电池及组件产量逐年稳步增加。经过30多年的努力，21世纪初迎来了快速发展的新阶段。中国的光伏产业的发展有2次跳动，第一次是在20世纪80年头末，中国的改革开放正处于蓬勃发展时期，国内先后引进了多条太阳电池生产线，使中国的太阳电池生产实力由原来的3个小厂的几百千瓦一下上升到6个厂的4.5兆瓦，引进的太阳电池生产设备和生产线的投资主要来自中心政府、地方政府、国家工业部委和国家大型企业。其次次光伏产业的大发展在2000年以后，主要是受到国际大环境的影响、国际项田政府项目的启动和市场的拉动。2002年由国家法改委负责实施的“光明工程先导项目和“送电到乡工程以及2006年实施的送电到村工程均采纳了宇翔太阳能光伏发电技术。在这些措施的有力拉动下，中国光伏发电产业迅猛发展的势头口渐明朗。到2007年