快约直播免费版app下载 - 快约直播app大全下载最新版本免费安装软件

13826931478
星火太陽能和你一起了解更多太陽能資訊

太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)及應(yīng)用前景不可限量一起深度了解一下

返回列表 來源: 綠建節(jié)能方向標(biāo) 發(fā)布日期: 2022.06.06 瀏覽次數(shù):
隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、人類的進(jìn)步,人們對能源提出了越來越高的要求,開發(fā)新的能源已經(jīng)成為當(dāng)前人類面臨的迫切課題。
因為火電需要燃燒煤、石油等化石燃料,一方面化石燃料蘊(yùn)藏量有限 光伏發(fā)電設(shè)備價格,正面臨著枯竭的危險。另一方面燃燒燃料將排出CO2和硫的氧化物,會導(dǎo)致溫室效應(yīng)和酸雨,惡化地球環(huán)境。水電要淹沒大量土地,有可能導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境破壞,而且大型水庫一旦潰崩,后果將不堪設(shè)想,另外,一些國家的水力資源也是有限的,而且還要受季節(jié)的影響。核電在正常情況下固然是干凈的,但萬一發(fā)生核泄漏,后果同樣是可怕的。

上述問題都迫使人們?nèi)ふ倚碌哪茉?。新能源要同時符合兩個條件:一是蘊(yùn)藏豐富,不會枯竭;二是安全、干凈,不會威脅人類和破壞環(huán)境。目前找到的新能源有:太陽能,風(fēng)能,燃料電池。

照射在地球上的太陽,能量非常巨大,太陽能照射在地球上大約40分鐘,便足以供全球人類一年能量的消費(fèi)??梢哉f,太陽能是真正取之不盡、用之不竭的能源。而且太陽能發(fā)電絕對干凈,不產(chǎn)生公害。所以太陽能發(fā)電是應(yīng)用廣泛,前景光明的理想能源。
二、太陽能發(fā)電的原理

太陽能發(fā)電是利用太陽能和半導(dǎo)體材料的電子學(xué)特性實現(xiàn)發(fā)電的。

1、太陽能發(fā)電的原理(光伏發(fā)電): 太陽光照在半導(dǎo)體p-n結(jié)上,形成新的空穴電子對,在p-n結(jié)電場的作用下,空穴由n區(qū)流向p區(qū),電子由p區(qū)流向n區(qū),接通電路后就形成電流。這就是光電效應(yīng)太陽能電池的工作原理。(如圖:)

 2、太陽能發(fā)電兩種方式:一種是光—熱—電轉(zhuǎn)換方式,另一種是光—電直接轉(zhuǎn)換方式。

 a、光—熱—電轉(zhuǎn)換方式:通過利用太陽輻射產(chǎn)生的熱能發(fā)電,一般是由太陽能集熱器將所吸收的熱能轉(zhuǎn)換成工質(zhì)的蒸氣,再驅(qū)動汽輪機(jī)發(fā)電。前一個過程是光—熱轉(zhuǎn)換過程;后一個過程是熱—電轉(zhuǎn)換過程,與普通的火力發(fā)電一樣.太陽能熱發(fā)電的缺點(diǎn)是效率很低而成本很高,估計它的投資至少要比普通火電站貴5~10倍.一座1000MW的太陽能熱電站需要投資20~25億美元,平均1kW的投資為2000~2500美元。因此,目前只能小規(guī)模地應(yīng)用于特殊的場合,而大規(guī)模利用在經(jīng)濟(jì)上很不合算,還不能與普通的火電站或核電站相競爭。

b、光—電直接轉(zhuǎn)換方式(光伏發(fā)電):利用光電效應(yīng),將太陽輻射能直接轉(zhuǎn)換成電能。光—電轉(zhuǎn)換的基本裝置就是太陽能電池。太陽能電池是一種由于光生伏特效應(yīng)而將太陽光能直接轉(zhuǎn)化為電能的器件,是一個半導(dǎo)體光電二極管,當(dāng)太陽光照到光電二極管上時,光電二極管就會把太陽的光能變成電能(如圖),這種方式容易實現(xiàn),且成本較低,已被廣泛應(yīng)用。

能產(chǎn)生光伏效應(yīng)的材料:單晶硅,多晶硅,非晶硅,砷化鎵,硒銦銅等。P型晶體硅經(jīng)過摻雜磷可得N型硅,形成P-N結(jié)。晶體硅為基本的電池材料。以晶體硅材料制備的太陽能電池主要包括:單晶硅太陽電池,鑄造多晶硅太陽能電池,非晶硅太陽能電池和薄膜晶體硅電池。單晶硅電池具有電池轉(zhuǎn)換效率高,穩(wěn)定性好,但是成本較高;非晶硅太陽電池則具有生產(chǎn)效率高,成本低廉,但是轉(zhuǎn)換效率較低,而且效率衰減得比較快;鑄造多晶硅太陽能電池則具有穩(wěn)定的轉(zhuǎn)換的效率,而且性能價格比最高;薄膜晶體硅太陽能電池處在研發(fā)階段。硅系列太陽能電池中,單晶硅和多晶硅電池繼續(xù)占據(jù)光伏市場的主導(dǎo)地位,單晶硅和多晶硅的比例已超過80%。

太陽能電池生產(chǎn)過程大致可分為五個步驟:a、提純過程 b、拉棒過程 c、切片過程 d、制電池過程 e、封裝過程。

3、太陽能發(fā)電的過程:

現(xiàn)以晶體為例描述光發(fā)電過程。 當(dāng)光線照射太陽能電池表面時,一部分光子被硅材料吸收;光子的能量傳遞給了硅原子,使電子發(fā)生了越遷,自由電子在P-N結(jié)兩側(cè)集聚形成了電位差,當(dāng)外部接通電路時,在該電壓的作用下,將會有電流流過外部電路產(chǎn)生一定的輸出功率。當(dāng)許多個電池串聯(lián)或并聯(lián)起來就可以形成有較大輸出功率的太陽能電池方陣。

三、太陽能發(fā)電系統(tǒng)

1、太陽能發(fā)電系統(tǒng)的組成:太陽能發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽電池板、充電控制器、逆變器和蓄電池構(gòu)成。(如圖)下面對各部分的功能做一個簡單的介紹:

太陽能電池板:作用是將太陽輻射能直接轉(zhuǎn)換成直流電,供負(fù)載使用或存貯于蓄電池內(nèi)備用。一般根據(jù)用戶需要,將若干太陽電池板按一定方式連接,組成太陽能電池方陣,再配上適當(dāng)?shù)闹Ъ芗敖泳€盒組成。

充電控制器:充電控制器主要由專用處理器CPU、電子元器件、顯示器、開關(guān)功率管等組成。在太陽發(fā)電系統(tǒng)中,充電控制器的基本作用是為蓄電池提供最佳的充電電流和電壓,快速、平穩(wěn)、高效的為蓄電池充電,并在充電過程中減少損耗、盡量延長蓄電池的使用壽命;同時保護(hù)蓄電池,避免過充電和過放電現(xiàn)象的發(fā)生。同時記錄并顯示系統(tǒng)各種重要數(shù)據(jù),如充電電流、電壓等??刂破鞯男阅懿缓脮r,對蓄電池的使用壽命影響很大,并最終影響系統(tǒng)的可靠性。

逆變器:作用就是將太陽能電池方陣和蓄電池提供的直流電逆變成交流電,供給交流負(fù)載使用和并入電網(wǎng)。效率是選擇逆變器的重要標(biāo)準(zhǔn)之一,效率越高,意味著在將光電組件產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換成交流電的過程中產(chǎn)生的電量損耗就越少。逆變器的質(zhì)量決定了發(fā)電系統(tǒng)的效益,它是太陽能發(fā)電系統(tǒng)的核心。

    蓄電池組:作用是將太陽電池方陣發(fā)出直流電貯能起來, 供負(fù)載使用。在光伏發(fā)電系統(tǒng)中, 蓄電池處于浮充放電狀態(tài)。白天太陽能電池方陣給蓄電池充電,同時方陣還給負(fù)載用電,晚上負(fù)載用電全部由蓄電池供給。因此, 要求蓄電池的自放電要小, 而且充電效率要高, 同時還要考慮價格和使用是否方便等因素。

2、  太陽能發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行方式:太陽能發(fā)電系統(tǒng)有直流供電、交流供電、交直流供電、

離網(wǎng)運(yùn)行、并網(wǎng)運(yùn)行、風(fēng)光互補(bǔ)運(yùn)行幾種運(yùn)行方式(如圖)

直流供電系統(tǒng):太陽能發(fā)電控制器對發(fā)出的電能進(jìn)行調(diào)節(jié)控制后,直接送給直流負(fù)載,多余部分送蓄電池儲存。

交流供電系統(tǒng):太陽能發(fā)電控制器對發(fā)出的電能進(jìn)行調(diào)節(jié)控制后,經(jīng)過逆變器后送往交流負(fù)載,多余的能量送往蓄電池組儲存。

離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng):太陽能發(fā)電控制器(光伏控制器和風(fēng)光互補(bǔ)控制器)對所發(fā)的電能進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制,一方面把調(diào)整后的能量送往直流負(fù)載或經(jīng)過逆變器送往交流負(fù)載,另一方面把多余的能量送往蓄電池組儲存,當(dāng)所發(fā)的電不能滿足負(fù)載需要時,控制器又把蓄電池的電能送往負(fù)載。(圖4中的直流供電、交直流供電、風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電都屬于離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng))

并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng):將太陽能發(fā)電產(chǎn)生的電能不經(jīng)過蓄電池儲能,通過并網(wǎng)逆變器直接饋入電網(wǎng)的發(fā)電系統(tǒng)。因為直接將電能輸入電網(wǎng),免除配置蓄電池,省掉了蓄電池儲能和釋放的過程,可以充分利用太陽能發(fā)出的電力,減小能量損耗,降低系統(tǒng)成本。并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)能夠并行使用市電和太陽能發(fā)電作為本地交流負(fù)載的電源,降低整個系統(tǒng)的負(fù)載缺電率。同時,并網(wǎng)系統(tǒng)可以對公用電網(wǎng)起到調(diào)峰作用。并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)是太陽能發(fā)電的發(fā)展方向,代表了21世紀(jì)最具吸引力的能源利用技術(shù)。


四、太陽能發(fā)電的特點(diǎn):

1、優(yōu)點(diǎn):

① 太陽能是永久性能源,無枯竭危險;

② 太陽能是清潔能源,絕對干凈環(huán)保,沒有公害,用戶感情上容易接受;

③ 太陽能發(fā)電運(yùn)用靈活,不受資源分布和地域的限制,可在用電處就近發(fā)電;

④ 太陽能電池壽命長,可以一次投資長期使用,太陽能電池可以大中小并舉,大到百萬千瓦的中型電站,小到只供一戶用的太陽能電池組;

⑤ 太陽能發(fā)電可靠性高,能源質(zhì)量高;

⑥ 獲取能源花費(fèi)的時間短。

2、缺點(diǎn):

① 照射的能量分布密度小,需要占用巨大面積;

② 獲得的能源受四季、晝夜及陰晴等氣象條件的影響。

五、太陽能發(fā)電的應(yīng)用和發(fā)展前景

1、太陽能發(fā)電的應(yīng)用: 

隨著太陽能電池的種類不斷增多、應(yīng)用范圍日益廣闊、市場規(guī)模逐步擴(kuò)大。早期,太陽能的使用主要用于軍事領(lǐng)域、航天領(lǐng)域。目前,太陽能已進(jìn)入工業(yè)、商業(yè)、農(nóng)業(yè)、 通信、家用電器以及公用設(shè)施等部門。太陽能發(fā)電應(yīng)用分為幾個方面:家庭用小型太陽能電站、大型并網(wǎng)電站、建筑一體化光伏玻璃幕墻、太陽能路燈、風(fēng)光互補(bǔ)路燈、風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)等,例如:太陽能庭院燈;太陽能發(fā)電用戶系統(tǒng);特別是村寨供電的獨(dú)立系統(tǒng),可以在邊遠(yuǎn)地區(qū)、高山、沙漠、海島和農(nóng)村使用,以節(jié)省造價昂貴的輸電線路;還有光伏水泵(飲水或灌溉);通信電源;石油輸油管道陰極保護(hù);光纜通信站電源;海水淡化系統(tǒng);城鎮(zhèn)中路標(biāo);高速公路路標(biāo)等。(如圖)

2、太陽能發(fā)電的研究現(xiàn)狀及發(fā)展前景

a、國外太陽能光伏發(fā)電現(xiàn)狀及前景:

目前全世界共有136 個國家投入普及應(yīng)用太陽能電池的熱潮中,其中有95 個國家正在大規(guī)模地進(jìn)行太陽能發(fā)電及太陽能電池的研制開發(fā),積極生產(chǎn)各種相關(guān)的節(jié)能新產(chǎn)品,已有近200家公司生產(chǎn)太陽能電池,1998年,全世界生產(chǎn)的太陽能電池,其總的發(fā)電量達(dá)1000兆瓦,1999年達(dá) 2850兆瓦。2000年,全球已有近4600 家廠商向市場提供光電池和以光電池為電源的產(chǎn)品。全世界太陽能電池的生產(chǎn)量平均每年增長近40%。生產(chǎn)規(guī)模從1~5兆瓦/年發(fā)展到5~25兆瓦/年,并正在向50兆瓦甚至100兆瓦擴(kuò)大。

本世紀(jì)以來,一些發(fā)達(dá)國家紛紛制定了發(fā)展包括太陽能電池在內(nèi)的可再生能源計劃。太陽能電池的研究和生產(chǎn)在歐洲、美洲、亞洲大規(guī)模鋪開。印度處于領(lǐng)先地位,累計裝機(jī)容量約40兆瓦。美國和日本爭相出臺太陽能技術(shù)的研究開發(fā)計劃,2010年,美國計劃累積安裝4600兆瓦(含百萬屋頂計劃);日本計劃累計安裝5000兆瓦(NEDO日本新陽光計劃)。最近的光伏行業(yè)調(diào)查表明,到2010年,光伏產(chǎn)業(yè)的年發(fā)展速度仍保持在30%以上。派克研究公司預(yù)測,光伏發(fā)電將在2010年底帶來120億瓦的產(chǎn)能,完全超過派克研究公司預(yù)計的2010年101億瓦的需求。

在太陽能發(fā)電技術(shù)方面,各國都有新的發(fā)明和設(shè)想,例如:

美國德州儀器公司和SCE公司開發(fā)出一種新的太陽電池,每一單元是直徑不到1毫米的小珠,分布在柔軟的鋁箔上,在大約50平方厘米的面積上分布有1,700個小單元。它特點(diǎn)是,雖然變換效率只有8%—10%,但價格便宜、鋁箔底襯柔軟結(jié)實,可隨意折疊且經(jīng)久耐用,掛在向陽處便可發(fā)電,使用方便。成本低,每瓦發(fā)電能力的設(shè)備只要15至2美元,每發(fā)一度電的費(fèi)用為14美分左右,完全可以同普通電廠產(chǎn)生的電力競爭。將這種電池掛在向陽的屋頂、墻壁上,每年就可獲得一二千度的電力。

日本提出的創(chuàng)世紀(jì)計劃:準(zhǔn)備利用地面上沙漠和海洋面積進(jìn)行發(fā)電,并通過超導(dǎo)電纜將全球太陽能發(fā)電站聯(lián)成統(tǒng)一電網(wǎng)以便向全球供電。據(jù)測算,到2000年、2050年、2100年,即使全用太陽能發(fā)電供給全球能源,占地也不過為 65.11萬平方公里、 186.79萬平方公里、829.19萬平方公里。829.19萬平方公里才占全部海洋面積 2.3%或全部沙漠的51.4%,這一方案是有可能實現(xiàn)的。

美國宇航局和能源部提出設(shè)想:在空間建設(shè)太陽能發(fā)電站,準(zhǔn)備在同步軌道上放一個長10公里、寬5公里的大平板,上面布滿太陽電池,這樣便可提供500萬千瓦電力。但這需要解決向地面無線輸電問題。但離真正實用還有漫長的路程。

b、國內(nèi)太陽能光伏發(fā)電的現(xiàn)狀及發(fā)展前景:

中國的太陽能發(fā)電產(chǎn)業(yè)已具備相當(dāng)?shù)囊?guī)模,技術(shù)條件已趨于成熟,太陽能利用將是中國能源變革最可行的解決方案。

我國早在七五期間,非晶硅半導(dǎo)體的研究工作已經(jīng)列入國家重大課題;八五和九五期間,我國把研究開發(fā)的重點(diǎn)放在大面積太陽能電池等方面。2003年10月,國家5年太陽能資源開發(fā)計劃,籌資100億元用于推進(jìn)太陽能發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用,2005年全國太陽能發(fā)電系統(tǒng)總裝機(jī)容量達(dá)到了300兆瓦。

2002年,國家啟動了"西部省區(qū)無電鄉(xiāng)通電計劃",通過了太陽能和小型風(fēng)力發(fā)電解決西部七省區(qū)無電鄉(xiāng)的用電問題。

20世紀(jì)90年代,國內(nèi)光伏市場平穩(wěn)發(fā)展,年增長速度在20%左右;進(jìn)入21世紀(jì),國內(nèi)光伏市場呈現(xiàn)加速發(fā)展趨勢,2001~2003年平均增長速度都在30%以上。按照我國制訂的《新能源和可再生能源發(fā)展規(guī)劃》規(guī)劃,中國2003~2009年在農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)中每年安裝70兆瓦光伏系統(tǒng),2010~2020年將普及推廣應(yīng)用,年平均安裝100兆瓦。

目前,中國已經(jīng)是國際光伏發(fā)電應(yīng)用產(chǎn)品生產(chǎn)基地。已有10條太陽能電池生產(chǎn)線,年生產(chǎn)能力約為4.5MW,專家預(yù)測,從2011年開始,我國光伏市場年需求量將大于20MW。

在今后的十幾年中,太陽電池的市場走向?qū)l(fā)生很大的改變,2010年以前中國太陽電池多數(shù)是用于獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng),從2011年到2020年,中國光伏發(fā)電的市場主流將會由獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)轉(zhuǎn)向并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng),包括沙漠電站和城市屋頂發(fā)電系統(tǒng)。

六、小結(jié)

太陽能光伏發(fā)電的發(fā)展?jié)摿薮蟆J亲罹呖沙掷m(xù)發(fā)展的可再生能源技術(shù)之一。

目前我國的太陽能光伏發(fā)電技術(shù)雖已日趨成熟,要使太陽能發(fā)電被真正利用,為這一新能源的長遠(yuǎn)發(fā)展提供原動力,還必須提高以下幾個方面:

1、加大生產(chǎn)規(guī)模、提高技術(shù)水平、提高產(chǎn)品質(zhì)量;

2、提高太陽能光電變換效率、降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本;

3、真正實現(xiàn)太陽能發(fā)電與現(xiàn)有電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行。

大力發(fā)展新能源和可再生能源是我國未來的能源發(fā)展戰(zhàn)略要求。由于世界能源的日趨緊張和光伏技術(shù)的不斷發(fā)展,最大限度地開發(fā)利用太陽能將是人類新能源利用方面的科技發(fā)展方向。只有依靠更加先進(jìn)的科技,才可能為人類未來大規(guī)模地利用太陽能開辟廣闊的前景。

 по мере стремительного развития глобальной экономики и прогресса человечества спрос на энергию растет, и освоение новых источников энергии стало одной из насущных задач, стоящих перед человечеством в настоящее время. 

 в связи с тем, что для сжигания ископаемых видов топлива, таких, как уголь, нефть и т.д., существует опасность истощения запасов ископаемых видов топлива по причине ограниченности запасов фотоэлектрических установок.  С другой стороны, сжигание топлива приведет к выбросу окислов СО2 и серы, что приведет к парниковому эффекту и кислотным дождям и ухудшению состояния окружающей среды Земли.  Кроме того, некоторые страны располагают ограниченными водными ресурсами, которые также зависят от сезона.  ядерная энергия, конечно, чистая в нормальных условиях, но в случае ядерной утечки последствия будут столь же ужасными. 



 Все эти проблемы вынуждают людей искать новые источники энергии.  новые источники энергии должны одновременно отвечать двум условиям: во - первых, они должны быть богаты и не должны истощаться;  Во - вторых, это безопасность, чистота, не угроза человечеству и окружающей среде.  В настоящее время найдены новые источники энергии: солнечная энергия, энергия ветра, топливные элементы. 



 солнечное излучение на земле, энергия которого очень велика, и его облучение на земле в течение примерно 40 минут будет достаточным для того, чтобы обеспечить глобальное потребление энергии человеком в течение одного года.  можно сказать, что солнечная энергия - это действительно неисчерпаемая и неисчерпаемая энергия.  и солнечная энергия абсолютно чистая и не приносит вреда обществу.  Таким образом, солнечная энергия является широко распространенной и перспективной идеальной энергией. 

 основы солнечной энергии 



 солнечная энергия вырабатывается с использованием электронных характеристик солнечной энергии и полупроводниковых материалов. 



 1, принцип солнечной энергии (фотоэлектрической энергии): солнечный свет на полупроводниковом p - n переходе, формирование новой дырочной электронной пары, под действием p - n электрического поля, дырка от n - зоны потока p области, электрон от p - зоны n области, после подключения цепи образует ток.  Вот принцип работы солнечных батарей с фотоэлектрическим эффектом.  (как показано на диаграмме: 



 2. производство солнечной энергии осуществляется двумя способами: один способ преобразования света - тепла - электричества, другой способ прямого преобразования света - электричества. 



 способ преобразования света - тепла - электричества: выработка электроэнергии за счет использования тепловой энергии, получаемой от солнечной радиации, как правило, осуществляется с помощью солнечных коллекторов, преобразующих тепло - энергию в рабочий пар, а затем приводя к турбине.  предыдущий процесс - процесс преобразования света - тепла;  последний процесс - это процесс преобразования тепла - электричества, как и обычная выработка электроэнергии с помощью огня.  недостатком солнечной энергии является низкая эффективность и высокая стоимость, и, по оценкам, ее вложение будет в 5 - 10 раз дороже, чем обычные тепловые электростанции.  США, а в среднем 1 кв инвестируется в 2000 - 2500 долл. США.  Таким образом, в настоящее время они могут применяться лишь в небольших масштабах в особых случаях, а крупномасштабное использование экономически нецелесообразно и не может конкурировать с обычными тепловыми или атомными электростанциями. 



 B. способ прямого преобразования света и электричества (фотоэлектрическое производство): прямое преобразование солнечной радиации в электроэнергию с помощью фотоэлектрического эффекта.  основная установка для фотоэлектрического преобразования - это солнечные батареи.  солнечные батареи - это прибор, непосредственно преобразующий солнечную фотоэнергию в электроэнергию в результате фотогальванического эффекта, полупроводниковый фотодиод, который преобразует солнечную энергию в электрическую энергию (например, фотодиод), когда солнечный свет попадает на фотодиод, что легко достижимо и недорого и широко используется. 



 материалы, способные производить фотоэлектрические эффекты: монокристаллический кремний, поликристаллический кремний, аморфный кремний, арсенид галлия, селен индий меди и так далее.  кристаллический кремний p - типа, легированный фосфором, имеет N - тип кремния и образует P - N - переход.  кристаллический кремний - основной материал для батареи.  К числу солнечных батарей, подготовленных из кристаллического кремния, в основном относятся солнечные батареи монокристаллического кремния, литое поликремниевые солнечные батареи, неткристаллические кремниевые солнечные батареи и тонкопленочные кристаллические кремниевые батареи.  монокристаллический кремниевый элемент имеет высокую эффективность преобразования батареи, стабильность хорошая, но высокая стоимость;  нерудные кремниевые солнечные батареи имеют высокую производительность, низкая стоимость, но эффективность преобразования низкая, и эффект затухания более быстро;  литой поликристаллический кремниевый солнечный элемент имеет стабильную эффективность преобразования, и производительность выше, чем высокая цена;  тонкопленочный кристаллический кремниевый солнечный элемент находится на стадии разработки.  среди солнечных батарей серии кремний, монокристаллический кремний и поликремниевые батареи по - прежнему занимают доминирующее положение на рынке фотов, доля монокристаллического кремния и поликремния превысила 80%. 



 процесс производства солнечных батарей можно разделить на пять этапов: a, процесс очистки b, процесс волочения стержня c, процесс разрезания d, процесс изготовления батареи e, процесс упаковки. 



 3, процесс производства солнечной энергии: 



 В настоящее время процесс выработки фотоэлектрической энергии описывается на примере кристалла.  Когда свет освещает поверхность солнечных батарей, часть фотонов поглощается кремниевым материалом;  Энергия фотонов передается на атом кремния, что приводит к тому, что электрон перемещается, и свободные электроны накапливаются по обе стороны перехода P - N, образуя разность потенциалов, при подключении к цепи извне, под действием этого напряжения, ток протекает через внешнюю схему, чтобы генерировать определенную выходную мощность.  при последовательном или параллельном соединении многих батарей образуется решетка солнечных батарей, имеющих большую выходную мощность. 



 системы солнечной энергии 



 1. состав солнечной системы: система солнечной энергии состоит в основном из панели солнечных батарей, контроллера заряда, инверторов и аккумуляторов.  (как показано на диаграмме) ниже приводится краткое описание функций каждого раздела: 



 панель солнечных батарей: задача заключается в том, чтобы преобразовать солнечную лучистую энергию в постоянный ток для использования в нагрузке или для хранения в резерве аккумуляторов.  в зависимости от потребностей пользователей несколько панелей солнечных батарей, как правило, подключаются к решетке солнечных батарей, в которую входят соответствующие опоры и клеммные коробки. 



 регулятор заряда: регулятор заряда состоит в основном из процессора процессора, электронного элемента, дисплея, переключающей мощности и т.д.  в солнечных генераторах основная роль контроллера заряда заключается в том, чтобы предоставить аккумуляторам оптимальный ток и напряжение зарядки, быстро, плавно и эффективно заряжать аккумуляторы, а также в процессе зарядки сокращать потери и максимальный срок службы аккумуляторов;  В то же время защита аккумуляторов от чрезмерной зарядки и перекачки.  одновременно регистрируйте и отображайте важные данные системы, такие как ток зарядки, напряжение и так далее.  в тех случаях, когда контроллер работает плохо, он оказывает большое влияние на срок службы аккумулятора и в конечном счете влияет на надежность системы. 



 инвертор: роль заключается в том, чтобы преобразовать обратный ток постоянного тока, предоставляемый решетками и аккумуляторами солнечных батарей, в переменный ток, обеспечить использование нагрузки переменного тока и включить ее в сеть.  эффективность является одним из важных критериев при выборе инвертора, и чем выше эффективность, тем меньше потери электроэнергии в процессе преобразования постоянного тока, генерируемого фотоэлектрическими сборками, в переменный ток.  качество инверторов определяет эффективность энергосистемы, которая является ядром солнечной системы. 



 аккумуляторная батарея: функция состоит в том, чтобы выводить решетку солнечных батарей из постоянного тока для использования в нагрузке.  в фотоэлектрической системе аккумулятор находится в состоянии плавучего разряда.  солнечные батареи заряжаются аккумуляторами в дневное время, а квадратная решетка возвращается к электричеству для нагрузки, а вечерняя нагрузка питается аккумулятором.  Поэтому саморазгружающиеся аккумуляторы должны быть небольшими, а их эффективность должна быть высокой, с учетом таких факторов, как цена и удобство использования. 



 2, система солнечной энергии: система солнечной энергии имеет постоянное питание, переменное питание, питание постоянного тока, 



 несколько режимов работы (как показано на диаграмме) 



 система электроснабжения постоянного тока: регулятор солнечной энергии контролирует подачу электрической энергии, направляя ее непосредственно на постоянную нагрузку, избыточные части накапливают аккумуляторы. 



 система электропитания переменного тока: регулятор солнечной энергии регулирует подачу электрической энергии, после инвертора отправляет на переменную нагрузку, избыточную энергию в аккумуляторную батарею для хранения. 



 вне сети: контроллер солнечной энергии (фотоэлектрический контроллер и контроллер ветра) регулирует и контролирует подачу электрической энергии, с одной стороны, направляя скорректированную энергию в постоянный ток или через инвертор в переменные нагрузки, а с другой стороны, направляя избыточную энергию в аккумуляторные батареи для хранения, и, если электричество не удовлетворяет потребности в нагрузке, контроллер направляет электроэнергию аккумулятора в нагрузку.  (электроснабжение постоянного тока, электроснабжение с переменным и взаимодополняющим ветром, показанное на диаграмме 4, относится к энергосистемам, находящимся вне сети) 



 сетевая система выработки электроэнергии: электроэнергия, производимая на основе солнечной энергии, поступает в энергосистему без аккумуляторных батарей и напрямую через сетевые Инверторы.  Благодаря прямому вводу электрической энергии в энергосистему, освобождению от установки аккумуляторов, устранению процесса накопления и высвобождения аккумуляторных батарей, можно в полной мере использовать энергию, получаемую от солнечной энергии, чтобы уменьшить потери энергии и снизить стоимость системы.  в рамках этой системы можно одновременно использовать городскую и солнечную энергию для производства электроэнергии в качестве источника местного переменного тока, уменьшая при этом нагрузку на всю систему.  В то же время сетевые системы могут играть решающую роль в создании общей сети.  сетевая энергетическая система является движущей силой развития солнечной энергии и представляет собой наиболее привлекательные технологии использования энергии в XXI веке. 




 характеристики солнечной энергии: 



 преимущества: 



 к солнечной энергии относятся постоянные источники энергии без риска истощения; 



 ○ солнечная энергия является чистым источником энергии, абсолютно чистым и экологически чистым, не вредным для общества, пользователь эмоционально легко принять; 



 * гибкое использование солнечной энергии, которое не ограничивается распределением ресурсов и географическим положением, позволяет производить электроэнергию в непосредственной близости от места ее использования; 



 ● солнечные батареи имеют долгую жизнь и могут быть инвестированы в долгосрочное использование, солнечные батареи могут быть крупными и средними электростанциями размером от миллиона до миллионов киловатт, маленькими солнечными батареями, предназначенными только для одной семьи; 



 · высокая надежность солнечной энергии, высокое качество энергии; 



 счета расходуются на приобретение энергии в течение короткого периода времени. 



 недостатки: 



 К. плотность распределения энергии при облучении невелика, необходимо занимает большую площадь; 



 Доступ к энергии зависит от погодных условий, таких, как четыре сезона, сутки и пасмурная погода. 



 применение солнечной энергии и перспективы развития 



 применение солнечной энергии: 



 по мере увеличения ассортимента солнечных батарей, расширения масштабов их применения и постепенного расширения рынков их применения.  на ранних этапах солнечная энергия использовалась главным образом в военной и космической сферах.  В настоящее время солнечная энергия используется в таких секторах, как промышленность, торговля, сельское хозяйство, связь, бытовое оборудование и коммунальные услуги.  применение солнечной энергии разделено на несколько областей: маломасштабная солнечная электростанция для домашних хозяйств, крупная сетевая электростанция, строительство комплексных фотоэлектрических панелей, солнечные уличные фонари, ветровые фонари и системы энергоснабжения, дополняющие друг друга, например: солнечная садовая лампа;  системы пользователей солнечной энергии;  в частности, автономные системы энергоснабжения сельских населенных пунктов могут использоваться в отдаленных районах, горных районах, пустынях, на островах и в сельских районах, с тем чтобы сэкономить дорогостоящие линии электропередач;  Имеются также фотоэлектрические насосы (питьевая вода или ирригация);  питание связи;  катодная защита нефтепровода;  питание оптической станции связи;  система опреснения воды;  центральный дорожный знак города;  дорожный знак.  (как показано на диаграмме) 



 2. Состояние исследований и перспективы развития солнечной энергетики 



 А. состояние и перспективы производства солнечной энергии за рубежом: 



 В настоящее время в мире насчитывается 136 стран, которые в настоящее время внедряют все виды применения солнечной энергии, 95 из которых в значительной степени занимаются разработкой солнечной энергии и солнечных батарей, активно производят новые энергосберегающие продукты, около 200 компаний производят солнечные батареи, а в 1998 году в мире было произведено около 1000 мегаватт солнечной энергии, а в 1999 году - 2850 мегаватт.  В 2000 году в мире насчитывалось почти 4600 предприятий, которые поставляли на рынок Фотоэлектрические элементы и продукты, питаемые фотоэлектрическими элементами.  Производство солнечных батарей в мире увеличивалось в среднем почти на 40 процентов в год.  объем производства увеличился с 1 - 5 МВт в год до 5 - 25 мвт в год и расширяется до 50 МВт или даже до 100 МВт в год. 



 с этого столетия ряд развитых стран разработали планы развития возобновляемых источников энергии, включая солнечную энергию.  Исследования и производство солнечных батарей широко распространены в Европе, Америке и Азии.  Индия занимает лидирующее положение, располагая в совокупности мощностью около 40 мвт.  Соединенные Штаты и Япония соперничают друг с другом в плане научно - исследовательских и опытно - конструкторских работ по использованию солнечной энергии, а в 2010 году Соединенные Штаты планируют установить на кумулятивной основе 4600 МВт (включая миллион крышей);  Япония планирует установить в общей сложности 5 000 мегаватт (NEDO Japan New Sun).  последние исследования в фотоэлектрической промышленности показывают, что к 2010 году ежегодные темпы развития фотоэлектрической промышленности остаются на уровне более 30%.  компания Пек исследования прогнозирует, что производство фотоэлектрической энергии к концу 2010 года принесет 12 млрд. ватт, что полностью превысит прогнозируемый объем в 10,1 млрд ватт в 2010 году. 



 Что касается технологий производства солнечной энергии, то у всех стран есть новые изобретения и идеи, такие, как: 



 в Соединенных Штатах Америки "Deschat Instruments" и "SCE" разработаны новые солнечные батареи, каждая из которых состоит из небольших жемчужин диаметром менее 1 мм, распределенных по мягкой алюминиевой фольге и распределенных примерно на 50 кв. См по площади 1 - 700 единиц.  особенностью является то, что, хотя эффективность преобразования составляет всего 8% - 10%, но дешевая цена, мягкая и прочная подложка из алюминиевой фольги, может свободно складываться и долговечно висеть на солнышке для производства электроэнергии, удобно использовать.  низкозатратное оборудование с мощностью в 15 - 2 долл. США на ватт - генераторы и стоимостью около 14 центов за единицу электроэнергии вполне может конкурировать с электроэнергией, производимой на обычных электростанциях.  Эти батареи висят на крыше, на стенах, и каждый год они получают двухтысячную мощность. 



 Япония представила свой творческий план на XXI век: подготовить электроэнергию с использованием пустынь и морских пространств на земле и объединить глобальные солнечные электростанции в единую сеть для глобального энергоснабжения с помощью сверхпроводящих кабелей.  Согласно расчетам, к 2000, 2050 и 2100 годам, даже если вся энергия будет вырабатываться за счет солнечной энергии, она будет составлять 611 000 кв. км, 18679 000 кв. км и 82999 000 кв. км.  км, или 51,4 процента от общей площади Мирового океана, или 51,4 процента от общей площади пустыни, возможно, удастся реализовать. 



 НАСА и МЭА предлагают построить в космосе солнечные электростанции, готовые к установке на синхронной орбите большой плоскости длиной 10 км и шириной 5 км, заполненной солнечными батареями, что позволит обеспечить электроэнергию мощностью 5 млн. кВт.  но для этого необходимо решить проблему передачи электроэнергии наземным радиостанциям.  но предстоит еще долгий путь, чтобы быть действительно практичным. 



 B. состояние и перспективы развития солнечной и фотоэлектрической энергии в стране: 



 В Китае уже имеется значительный объем производства солнечной энергии, технологические условия уже созрели, и использование солнечной энергии станет наиболее жизнеспособным решением для преобразования энергетики в китае. 



 в нашей стране уже в седьмой пятилетке научно - исследовательская работа на аморфных кремниевых полупроводниках была включена в число важнейших национальных тем;  В течение периода 8 - й пятилетки и 9 - й пятилетки наша страна сосредоточила свои исследования и разработки на крупномасштабных солнечных батареях.  В октябре 2003 года в рамках пятилетнего национального плана развития солнечной энергии было выделено 10 млрд. долл. 



 В 2002 году была начата реализация программы электроснабжения в сельских районах, не имеющих доступа к электричеству, в Западной провинции, в рамках которой для решения проблемы электроснабжения в сельских районах, не имеющих доступа к электричеству, в семи западных мухафазах были приняты солнечные и малые ветры. 



 в90 - х годах хх века внутренний рынок фотоэлектричества развивался плавно, годовые темпы роста составляли около 20%.  В начале XXI века внутренние фотоэлектрические рынки развивались ускоренными темпами, причем в 2001 - 2003 годах средние темпы роста превышали 30 процентов.  В соответствии с планом развития новых и возобновляемых источников энергии, разработанным нашей страной, китай установил в 2003 - 2009 годах систему фотоэлектричества мощностью 70 мегаватт в год в строительстве сельской сети, а в 2010 - 2020 годах - в среднем 100 мегаватт в год. 



 В настоящее время китай уже является международной производственной базой для применения фотоэлектрической энергии.  существует 10 линий по производству солнечных батарей, годовая производительность около 4,5 мвт, эксперты прогнозируют, начиная с 2011 года, годовой спрос на рынке фотоэлектрических батарей в нашей стране 

全國服務(wù)熱線

13826931478
東莞市星火太陽能科技股份有限公司版權(quán)所有 / 備案號:粵ICP備14057282號-5 /  網(wǎng)站地圖 / 百度統(tǒng)計  技術(shù)支持: 牛商股份