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太陽(yáng)能光伏板陽(yáng)光房的市場(chǎng)應(yīng)用與前景分析

返回列表 來(lái)源: 發(fā)布日期: 2020.04.28 瀏覽次數(shù):

1.太陽(yáng)能光伏

  1.1: 太陽(yáng)能光伏解釋

太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)是利用太陽(yáng)電池半導(dǎo)體材料的光伏效應(yīng),將太陽(yáng)光輻射能直接轉(zhuǎn)換為電能的一種新型發(fā)電系統(tǒng),有獨(dú)立運(yùn)行和并網(wǎng)運(yùn)行兩種方式。獨(dú)立運(yùn)行的光伏發(fā)電系統(tǒng)需要有蓄電池作為儲(chǔ)能裝置,主要用于無(wú)電網(wǎng)的邊遠(yuǎn)地區(qū)和人口分散地區(qū),整個(gè)系統(tǒng)造價(jià)很高;在有公共電網(wǎng)的地區(qū),光伏發(fā)電系統(tǒng)與電網(wǎng)連接并網(wǎng)運(yùn)行,省去蓄電池,不僅可以大幅度降低造價(jià),而且具有更高的發(fā)電效率和更好的環(huán)保性能。

  1.2:概述

1.2.1:太陽(yáng)能發(fā)電分為光熱發(fā)電和光伏發(fā)電。通常說(shuō)的太陽(yáng)能發(fā)電指的是太陽(yáng)能光伏發(fā)電,簡(jiǎn)稱“光電”。光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)。這種技術(shù)的關(guān)鍵元件是太陽(yáng)能電池。太陽(yáng)能電池經(jīng)過(guò)串聯(lián)后進(jìn)行封裝保護(hù)可形成大面積的太陽(yáng)電池組件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發(fā)電裝置。

1.2.2:理論上講,光伏發(fā)電技術(shù)可以用于任何需要電源的場(chǎng)合,上至航天器,下至家用電源,大到兆瓦級(jí)電站,小到玩具,光伏電源無(wú)處不在。太陽(yáng)能光伏發(fā)電的最基本元件是太陽(yáng)能電池(片),有單晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜電池等。其中,單晶和多晶電池用量最大,非晶電池用于一些小系統(tǒng)和計(jì)算器輔助電源等。中國(guó)國(guó)產(chǎn)晶體硅電池效率在10至13%左右,國(guó)際上同類產(chǎn)品效率約12至14%。由一個(gè)或多個(gè)太陽(yáng)能電池片組成的太陽(yáng)能電池板稱為光伏組件。光伏發(fā)電產(chǎn)品主要用于三大方面:一是為無(wú)電場(chǎng)合提供電源;二是太陽(yáng)能日用電子產(chǎn)品,如各類太陽(yáng)能充電器、太陽(yáng)能路燈和太陽(yáng)能草地各種燈具等;三是并網(wǎng)發(fā)電,這在發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)大面積推廣實(shí)施。到2009年,中國(guó)并網(wǎng)發(fā)電還未開(kāi)始全面推廣,不過(guò),2008年北京奧運(yùn)會(huì)部分用電是由太陽(yáng)能發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電提供的。

1.2.3:據(jù)預(yù)測(cè),太陽(yáng)能光伏發(fā)電在21世紀(jì)會(huì)占據(jù)世界能源消費(fèi)的重要席位,不但要替代部分常規(guī)能源,而且將成為世界能源供應(yīng)的主體。預(yù)計(jì)到2030年,可再生能源在總能源結(jié)構(gòu)中將占到30%以上,而太陽(yáng)能光伏發(fā)電在世界總電力供應(yīng)中的占比也將達(dá)到10%以上;到2040年,可再生能源將占總能耗的50%以上,太陽(yáng)能光伏發(fā)電將占總電力的20%以上;到21世紀(jì)末,可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中將占到80%以上,太陽(yáng)能發(fā)電將占到60%以上。這些數(shù)字足以顯示出太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景及其在能源領(lǐng)域重要的戰(zhàn)略地位。

  1.3: 光伏技術(shù)

太陽(yáng)是能量的天然來(lái)源。地球上每一個(gè)活著的生物之所以具有發(fā)揮作用的能力,甚至于是它的生存,都是由于直接或間接來(lái)自于太陽(yáng)的能量。我們的地球處在離太陽(yáng)差不多有一億英里的地方。它所截取的輻射能已經(jīng)少到令人難以置信的程度,即大約千萬(wàn)分之三,即使這么小的一點(diǎn)能量,實(shí)際上比整個(gè)世界現(xiàn)有的發(fā)電能力還大十萬(wàn)倍!全世界尤其是工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)始感到能量短缺,因此,人們開(kāi)始求助于太陽(yáng)能,以解決能源危機(jī)。

太陽(yáng)能每天都能無(wú)限供應(yīng),而且數(shù)量龐大。如果在大的電廠利用,就減少了溫室效應(yīng),有些能源專家和環(huán)境保護(hù)的專家則認(rèn)為,在滿足人類今后能量需要方面,太陽(yáng)能的熱影響比任何其他替換品的熱影響要小得多。作為一種不污染環(huán)境,又取之不盡的新能源,它無(wú)處不在。尤其是在電力供力方面,有專家認(rèn)為太陽(yáng)能發(fā)電最終將在電力供應(yīng)中占20%。

太陽(yáng)能是一種輻射能,太陽(yáng)能發(fā)電意味著---要將太陽(yáng)光直接轉(zhuǎn)換成電能,它必須借助于能量轉(zhuǎn)換器才能轉(zhuǎn)換成為電能。將光能直接轉(zhuǎn)換成電能的過(guò)程確切地說(shuō)應(yīng)叫光伏效應(yīng)。不需要借助其它任何機(jī)械部件,光線中的能量被半導(dǎo)體器件的電子獲得,于是就產(chǎn)生了電能。這種把光能轉(zhuǎn)換成為電能的能量轉(zhuǎn)換器,就是太陽(yáng)能電池。太陽(yáng)能電池也同晶體管一樣,是由半導(dǎo)體組成的。它的主要材料是硅,也有一些其他合金。用于制造太陽(yáng)能電池的高純硅,要經(jīng)過(guò)特殊的提純處理制作。太陽(yáng)能電池只要受到陽(yáng)光或燈光的照射,就能夠把光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?,使電流從一方流向另一方,一般就可發(fā)出相當(dāng)于所接收光能的10~20% 的電來(lái)。一般來(lái)說(shuō),光線越強(qiáng),產(chǎn)生的電能就越多。為了使太陽(yáng)能電池板最大限度地減少光反射,將光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?,一般在它的上面都蒙上一層可防止光反射的膜,使太?yáng)能板的表面呈紫色。它的工作原理的基礎(chǔ)是半導(dǎo)體PN結(jié)的光生伏打效應(yīng)。所謂光生伏打效應(yīng)就是當(dāng)物體受光照時(shí),物體內(nèi)的電荷分布狀態(tài)發(fā)生變化而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)和電流的一種效應(yīng)。當(dāng)太陽(yáng)光或其他光照射半導(dǎo)體的PN結(jié)時(shí),就會(huì)在PN結(jié)的兩邊出現(xiàn)電壓(叫做光生電壓)。這種現(xiàn)象就是著名的光生伏打效應(yīng)。使PN結(jié)短路,就會(huì)產(chǎn)生電流。

太陽(yáng)能發(fā)電的主要優(yōu)點(diǎn)在于:太陽(yáng)能電池可以設(shè)置在房頂?shù)绕綍r(shí)不使用的空間,無(wú)噪音、壽命長(zhǎng),而且一旦設(shè)置完畢就幾乎不要需要調(diào)整。現(xiàn)在只要將屋頂上排滿太陽(yáng)能電池,就可以實(shí)現(xiàn)家中用電的自給?,F(xiàn)今太陽(yáng)能的主要用途已不再是小規(guī)模的,從性質(zhì)上來(lái)說(shuō),是專業(yè)化的。它從軍事領(lǐng)域、通信領(lǐng)域到城市建設(shè)領(lǐng)域等都起到了重大的作用。委內(nèi)瑞拉還推出廉價(jià)太陽(yáng)能車、歐洲科學(xué)家研制出輕便的可穿在身上的太陽(yáng)能電池。太陽(yáng)能的利用存在著巨大的發(fā)展空間,有關(guān)的技術(shù)有可能在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)突破。它已被許多發(fā)達(dá)國(guó)家作為其能源戰(zhàn)略的一個(gè)重要組成部分。

  1.4: 光伏板

光伏板組件是一種暴露在陽(yáng)光下便會(huì)集熱,將光能轉(zhuǎn)換為直流電的發(fā)電裝置,由幾乎全部以半導(dǎo)體物料(例如硅)制成的薄身固體光伏電池組成。由于沒(méi)有活動(dòng)的部分,故可以長(zhǎng)時(shí)間操作而不會(huì)導(dǎo)致任何損耗。簡(jiǎn)單的光伏電池可為手表及計(jì)算機(jī)提供能源,較復(fù)雜的光伏系統(tǒng)可為房屋提供照明,并為電網(wǎng)供電。光伏板組件可以制成不同形狀,而組件又可連接,以產(chǎn)生更多電力。天臺(tái)及建筑物表面均會(huì)使用光伏板組件,甚至被用作窗戶、天窗或遮蔽裝置的一部分,這些光伏設(shè)施通常被稱為附設(shè)于建筑物的光伏系統(tǒng)。

  1.5: 功率計(jì)算

太陽(yáng)能交流發(fā)電系統(tǒng)是由太陽(yáng)電池板、充電控制器、逆變器和蓄電池共同組成;太陽(yáng)能直流發(fā)電系統(tǒng)則不包括逆變器。為了使太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)能為負(fù)載提供足夠的電源,就要根據(jù)用電器的功率,合理選擇各部件。下面以100W輸出功率,每天使用6個(gè)小時(shí)為例,介紹一下計(jì)算方法:

1.5.1:首先應(yīng)計(jì)算出每天消耗的瓦時(shí)數(shù)(包括逆變器的損耗):若逆變器的轉(zhuǎn)換效率為90%,則當(dāng)輸出功率為100W時(shí),則實(shí)際需要輸出功率應(yīng)為100W/90%=111W;若按每天使用5小時(shí),則耗電量為111W*5小時(shí)=555Wh。

1.5.2:計(jì)算太陽(yáng)能電池板:按每日有效日照時(shí)間為6小時(shí)計(jì)算,再考慮到充電效率和充電過(guò)程中的損耗,太陽(yáng)能電池板的輸出功率應(yīng)為555Wh/6h/70%=130W。其中70%是充電過(guò)程中,太陽(yáng)能電池板的實(shí)際使用功率。

  1.6: 優(yōu)點(diǎn)

與常用的發(fā)電系統(tǒng)相比,太陽(yáng)能光伏發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在:

太陽(yáng)能發(fā)電被稱為最理想的新能源。①無(wú)枯竭危險(xiǎn);②安全可靠,無(wú)噪聲,無(wú)污染排放外,絕對(duì)干凈(無(wú)公害);③不受資源分布地域的限制,可利用建筑屋面的優(yōu)勢(shì);④無(wú)需消耗燃料和架設(shè)輸電線路即可就地發(fā)電供電;⑤能源質(zhì)量高;⑥使用者從感情上容易接受;⑦建設(shè)周期短,獲取能源花費(fèi)的時(shí)間短。

  2.太陽(yáng)能光伏板陽(yáng)光房

  2.1: 太陽(yáng)能光伏板陽(yáng)光房概述

2.1.1:銘帝鋁業(yè)自主研發(fā)設(shè)計(jì)的YGF130系列全鋁合金太陽(yáng)能光伏板陽(yáng)光房,頂部采用鋼化太陽(yáng)能光伏電池板,能透光、同時(shí)還能發(fā)電,強(qiáng)度高、安全性強(qiáng)、不漏水、美觀大氣,使用年限至少30年以上,可以把照射在其表面的太陽(yáng)能輻射能轉(zhuǎn)換成直流電,光伏發(fā)電是利用太陽(yáng)能電池半導(dǎo)體材料的光伏效應(yīng),將太陽(yáng)光福射能直接轉(zhuǎn)換為電能的一種新型發(fā)電系統(tǒng),太陽(yáng)能光伏發(fā)電,有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益,作為綠色環(huán)保新型能源,太陽(yáng)能取之不盡,有效地促進(jìn)節(jié)能減排。

2.1.2:陽(yáng)光房也稱為玻璃房,采用玻璃與金屬框架搭建的全明非傳統(tǒng)建筑,以達(dá)到享受陽(yáng)光,親近自然的目的。陽(yáng)光房是國(guó)內(nèi)外追求自然、時(shí)尚人士所推崇的建筑。冬日在寬大透亮的陽(yáng)光房里擺上圓桌,座椅,泡杯茶,看看報(bào)紙,約三五好友一起享受冬日暖陽(yáng),閑適而愜意。然而夏天,就沒(méi)那么舒服了!因?yàn)闆](méi)有合適的遮陽(yáng)措施,在陽(yáng)光炙烤下,猶如小火爐。但如果我們?cè)陉?yáng)光房上面加裝一層光伏發(fā)電設(shè)備,不僅遮擋了陽(yáng)光,減少紫外線的直接照射入,還能提供自家日常用電,更重要的是以后不僅用電不花錢,還能賺錢。

2.1.3:考慮到陽(yáng)光房的透光性,現(xiàn)在陽(yáng)光房用戶房頂多采用的雙玻透光組件,進(jìn)行安裝。雙玻組件即雙面玻璃晶體硅太陽(yáng)電池組件,作為一種新型建筑材料,它有著美觀、透光可控、節(jié)能發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)。不僅能夠美化建筑,還可以遮風(fēng)擋雨。主要應(yīng)用在涼亭、陽(yáng)光房、玻璃建筑頂棚、玻璃幕墻上等等。

2.1.4:銘帝鋁業(yè)自主研發(fā)設(shè)計(jì)的YGF130系列全鋁合金太陽(yáng)能光伏板陽(yáng)光房,結(jié)構(gòu)新穎,美觀大方,屋頂花邊裝飾線條感強(qiáng),包邊及水槽弧形面裝飾效果美觀,水槽與屋檐之間采用搭扣連接,加工方便,充分考慮陽(yáng)光房的承重性,主立柱寬度為130mm,主型材壁厚為3mm,人字頂與屋頂立柱可根據(jù)實(shí)際情況加鋼管增加整體強(qiáng)度,屋頂玻璃槽口采用活動(dòng)式,玻璃槽口尺寸根據(jù)玻璃選擇情況控制到13mm到36mm之間,方便加工。設(shè)計(jì)有專用的電動(dòng)遙控天窗型材,屋頂安裝太陽(yáng)能光伏板、通風(fēng)器及電動(dòng)開(kāi)啟裝置,功能豐富,高端環(huán)保,產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于會(huì)所、陽(yáng)臺(tái)、屋頂花園等。

  2.2工作原理

太陽(yáng)能光伏板陽(yáng)光房其頂部采用鋼化太陽(yáng)能光伏電池板,太陽(yáng)能光伏電池板是由一個(gè)或多個(gè)太陽(yáng)能電池片組成成為太陽(yáng)能電池板。太陽(yáng)能電池是具有把光轉(zhuǎn)換成電特性的一種半導(dǎo)體器件,它可以把照射在其表面的太陽(yáng)能輻射能轉(zhuǎn)換成直流電,太陽(yáng)能電池板是光伏發(fā)電系統(tǒng)/產(chǎn)品中的最基本的組件,也是太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分。它的最大作用是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能貯存到蓄電池中。

  2.3: 太陽(yáng)能光伏板陽(yáng)光房特點(diǎn)

能發(fā)電、強(qiáng)度高、安全性強(qiáng)、不漏水、造型美觀、節(jié)能環(huán)保、安裝簡(jiǎn)單、使用壽命長(zhǎng)、維護(hù)少、采光效果佳、遮陽(yáng)降溫、安全可靠。

  2.4: 太陽(yáng)能光伏板陽(yáng)光房與傳統(tǒng)陽(yáng)光房對(duì)比

普通陽(yáng)光房頂部是普通鋼化玻璃,太陽(yáng)能陽(yáng)光房頂部是鋼化太陽(yáng)能電池板,這種高科技的太陽(yáng)能電池板表面鍍膜,能透光、同時(shí)還能發(fā)電,強(qiáng)度更高、更安全、不漏水,是目前世界上最先進(jìn)的太陽(yáng)能電池板,使用年限至少30年以上!

當(dāng)太陽(yáng)照射到陽(yáng)光房時(shí),大部分陽(yáng)光被太陽(yáng)能電池吸收轉(zhuǎn)化為電能,正常一部分陽(yáng)光進(jìn)入陽(yáng)光房?jī)?nèi),太陽(yáng)能電池板能阻擋紫外線,所以有效降低了陽(yáng)光房?jī)?nèi)過(guò)高的溫度,讓陽(yáng)光房真正成為人們享樂(lè)之所。同時(shí)陽(yáng)光房發(fā)的電還可以供家庭使用,享受陽(yáng)光的同時(shí)還能獲得免費(fèi)的太陽(yáng)能電能。

太陽(yáng)能陽(yáng)光房與傳統(tǒng)陽(yáng)光房相比,有兩大亮點(diǎn):一是居住更舒適,房?jī)?nèi)溫度不會(huì)那么高了,喝茶、聊天、聽(tīng)音樂(lè),輕松享受生活;二是會(huì)發(fā)電會(huì)賺錢,一個(gè)15-20平米的陽(yáng)光房年發(fā)電效益3000元以上,面積越大發(fā)電越多,自發(fā)自用,用不完賣給國(guó)家,還能拿補(bǔ)貼,一個(gè)50平米的陽(yáng)光房年發(fā)電效益能達(dá)到7000元以上,真正的讓太陽(yáng)為我們賺錢!經(jīng)濟(jì)效益強(qiáng)。


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