光伏发电及其应用简介
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光伏发电技术及其应用分析随着全球气候变化问题日益严峻,清洁能源成为了许多国家政策中不可或缺的一部分。
近年来,光伏发电技术作为一种清洁、环保、可再生的能源,其发展速度越来越快。
本文将探讨光伏发电技术的基本原理、分类、应用以及未来发展趋势。
一、光伏发电技术基本原理光伏发电技术是一种利用太阳能光子对半导体材料的光电转换能力来产生电能的技术。
其基本原理是将半导体材料暴露在阳光下,太阳能光子与半导体原子相互作用,激发出电子。
此时,原子大部分带正电,而激发出来的电子带负电,这种程度不平衡形成了电场,电子在电场的作用下被吸引到另一个接触面上,这样就产生了光电流。
光电流可以被蓄电池、用电器直接使用,也可以通过变频器转换为交流电。
二、光伏发电技术的分类根据不同的半导体材料,光伏发电技术可以分为单晶硅、多晶硅、非晶硅、柔性硅、有机光伏等不同种类。
其中,单晶硅和多晶硅被广泛应用于光伏发电市场,其性能稳定、效率高、使用寿命长成为市场主流产品。
另外,也有一些不同形态的光伏发电装置,例如光伏电池板、光伏薄膜、光伏玻璃等,他们形状各异,但都可以实现太阳能光子转化为电能的功能。
三、光伏发电技术的应用1. 太阳能光伏发电系统太阳能光伏发电系统是利用太阳光伏发电技术来将光能转化为电能。
其系统由发电部分、储能部分和控制部分组成,发电部分由太阳能电池板构成,储能部分由蓄电池构成,控制部分采用微控制器技术。
这种系统可以广泛应用于农村、山区等没有电网的地方,还可以用于光伏发电站。
2. 光伏发电空调系统光伏发电空调系统是指用光伏发电技术驱动空调的系统。
该系统利用光伏电池板中的太阳能,将其转换为电能,再经逆变器转化为交流电再供电给空调。
其特点是非常环保、节能、适用范围广,可以应用于居民房屋、商店等空间中。
四、光伏发电技术的未来发展趋势光伏发电技术是未来清洁能源领域的重要研究方向,未来将会出现更多的创新技术,优化前沿设备,降低光伏发电系统的成本,更加方便大众普及和应用。
太阳能光伏发电及其在环保中的应用近年来,全球环保议题越来越受到人们的关注。
随着科技的发展,太阳能技术逐渐成为环保领域的重要产物,尤其是太阳能光伏发电技术。
本文旨在对太阳能光伏发电及其应用进行探讨。
一、太阳能光伏发电的原理太阳能光伏发电是通过将太阳辐射能转化为电能的一种技术。
它的原理是利用光电效应,将太阳的辐射能转化为电能。
太阳辐射能可以被太阳能电池板所吸收,然后通过半导体材料的P型和N型结合层形成电势差,并生成电流,最终输出电能。
二、太阳能光伏发电的优势太阳能光伏发电技术具有多种优势。
首先,太阳能光伏发电不会排放有害气体和污染物,因此对环境非常友好,可实现零排放。
其次,太阳能资源十分丰富,是可再生资源。
太阳能不但日光充足、形成面广,而且无需输送,可直接利用于发电,稳定性高。
第三,太阳能光伏发电成本逐年降低,经济效益日益显现。
近年来,太阳能光伏技术得到了迅速发展,并成为可再生能源中最具潜力的技术之一。
三、太阳能光伏发电的应用太阳能光伏发电在环保中的应用十分广泛。
首先,国家在维护环境保护的同时,大力开展太阳能光伏产业,鼓励并支持太阳能研究与应用。
其次,太阳能光伏发电技术已被广泛应用于家庭、工业、商业和公共设施等场所,用于供电或热水。
再次,太阳能光伏发电技术与储能技术结合可以形成分布式能源系统,实现去中心化的能源供应。
四、太阳能光伏发电技术的发展前景太阳能光伏发电技术的发展前景广阔。
首先,国际市场以及国内市场的需求在逐年增长,发展前景非常好。
其次,政府扶持政策持续加强,太阳能光伏发电产业链不断完善,生产成本不断降低。
第三,太阳能光伏发电与储能技术的结合,可以实现系统性的能源构建,使得能源使用更为智能。
综上所述,太阳能光伏发电技术是可再生能源发展中最被看好的一项技术。
未来,随着科技的进步和政府支持力度的不断加强,太阳能光伏发电技术必将在环保领域中发挥越来越重要的作用。
光伏技术的发展及其应用近年来,随着环保意识的不断提高和能源需求的增长,光伏技术逐渐受到人们的关注。
光伏技术是指利用太阳能进行发电的一种技术,其发电过程无需燃料消耗,不会产生污染,具有低碳、环保的特点,逐渐成为替代传统化石能源的选择。
一、光伏技术的发展历程早在19世纪,人们就开始利用光电效应进行实验,但直到20世纪50年代,太阳电池才真正开始应用于生产实践。
随着技术的不断发展,太阳能电池的效率不断提高,成本不断降低,以至于光伏发电逐渐成为一种具有广泛应用前景的新兴能源。
二、光伏技术的应用1、屋顶光伏发电系统屋顶光伏发电系统可以将太阳能转化为电能,供家庭使用,既可以减少能源消耗,又可以减少家庭能源支出。
2、公共设施光伏发电系统公共设施光伏发电系统是在公共场所,如学校、医院、商场等设立太阳能电池板,将光能转化成电能供公众使用,减少对传统能源的浪费。
3、光伏农业光伏农业利用光伏发电的技术特点,将太阳能电池板设立在农业用地上,在发电的同时,为农业生产提供遮阳、保温和灌溉的作用,增加了农业的收成。
4、光伏制氢技术光伏制氢技术是指利用太阳能发电,将电能转化为化学能,利用化学反应产生氢气,将其储存起来便于使用,为替代传统化石能源提供了一种可行的解决方案。
三、光伏技术的前景目前,中国已成为世界上最大的光伏市场之一,随着技术的不断发展和成本的不断降低,光伏技术正在逐渐向普及化方向发展。
未来,光伏技术将在能源领域发挥更加重要的作用,在推进能源低碳化、减少污染等方面发挥积极作用。
总之,光伏技术作为一种清洁、环保、具有广泛应用前景的新兴能源,将逐渐走进人们的生活和生产中。
我们需要加大对光伏技术的投入和研发,努力将光伏技术发展成为可持续发展的重要支柱之一。
太阳能光伏发电技术及其应用太阳能光伏发电技术的应用有效地解决了偏远地区电能的供应性问题,同时其广泛应用有助于缓解能源短缺现状,有望成为替代能源,同时也应该看到,太阳能光伏发电技术的研究和应用还存在着很多问题需要解决和研究,特别是在我国这样一个起步比较晚的国家,但毋庸置疑的是,随着科研人员的不断努力,未来太阳能光伏发电技术的技术瓶颈一定会被不断突破,而其应用前景也将越来越广阔。
本文就太阳能光伏发电技术及其应用进行简单的阐述。
标签:太阳能;光伏发电技术;应用1、太阳能光伏发电技术1.1太阳能电池技术对于太阳能光伏发电系统而言,光伏电池在其中占据着最重要的地位,然而在应用光伏电池时光电转换的效率以及生产的成本是其最应当注重的问题。
随着科技的进步,人们开始对第一代光伏电池进行了改变,在光伏电池这能够加入了许多的非硅材料,一方面能够减少制作材料的成本,同时在降低半导体材料对电能消耗方面也有著十分显著的作用。
1.2光伏阵列的最大功率跟踪技术根据实际的情况,光伏阵列功率在输出时通过非线性的传导,能够与周围的环境、光照强度以及负载状况等因素联系在—起。
从图1我们可以看出,图上的两条曲线分别表示了光伏阵列的电流以及电压输出的特性。
其中A点表示的是当曲线1以及曲线2在太阳光照强度不同的情况下,光伏阵列某个时刻的运行轨迹的相交。
一旦太阳辐照强度出现变化,输出特性曲线也会随之改变,从1上升到2,此时若负载1若保持不变,则系统会停留在A′上,其功率与相应的最大点存在了一定的距离。
而将负载特性将1变化到2,则太阳辐照度变化也会由2转为1,相应的工作点会从B点转为B′点。
1.3聚光光伏技术太阳的光能经过路径出现损耗,因此地面上太阳光能中的能量十分有限,而聚光光伏技术的产生,不仅能够减少路径对太阳光能的损耗,同时还能进—步增加太阳能的使用效率。
其主要的工作原理是使用面积较小的高性能聚光电池来聚集太阳光,这样能够在提高太阳光辐照密度的同时,有效的减少生产的成本。
光伏发电的原理及应用1. 前言光伏发电是指利用太阳能将光能转化为电能的一种技术。
随着环境保护意识的增强和新能源政策的推动,光伏发电逐渐成为现代能源领域的重要组成部分。
本文将介绍光伏发电的原理及其应用。
2. 光伏发电的原理光伏发电的原理是基于光电效应,即当阳光打在半导体材料上时,能量被吸收并转化为电能。
具体来说,光子的能量被吸收后会激发材料中的电子,使其脱离原子成为自由电子。
这些自由电子可以在材料中形成电流,被导线收集起来供电使用。
3. 光伏发电系统的构成光伏发电系统主要由光伏组件、逆变器、储能装置和配电系统等组成。
下面将分别介绍这些组成部分的功能。
3.1 光伏组件光伏组件是光伏发电系统的核心部件,也是直接与太阳能进行能量转化的部分。
它由多个光伏电池组成,一般使用硅材料制作。
光伏组件将太阳光转化为直流电能,并输出给逆变器进行进一步处理。
3.2 逆变器逆变器是将光伏组件输出的直流电能转换为交流电能的装置。
由于光伏组件产生的是直流电,而家庭和工商业用电大多是交流电,因此需要通过逆变器将直流电转换为交流电以供使用。
3.3 储能装置储能装置用于存储光伏发电系统产生的电能。
当光照条件不理想或需求大于光伏系统产生的电能时,储能装置可以提供额外的电能,保证供电稳定。
3.4 配电系统配电系统将光伏发电系统产生的电能分配给需要的地方。
它包括电线、插座、断路器等设备,确保电能能够安全、有效地传输。
4. 光伏发电的应用4.1 家庭应用在家庭中,光伏发电系统可以安装在屋顶上,通过吸收太阳能将阳光转化为电能,供给家庭使用。
这种应用方式可以减少使用传统能源的依赖,降低家庭的能源消耗。
4.2 商业应用光伏发电系统在商业领域也有广泛的应用。
许多企事业单位、商业建筑等安装了光伏系统,通过光伏发电减少用电成本,降低对传统能源的需求,同时也能为企业树立环保形象。
4.3 农业应用光伏发电在农业领域的应用也越来越普遍。
农业温室、水泵、灌溉系统等都可以使用光伏发电系统提供电能,降低能源成本,提高农业生产效率。
光伏发电技术及应用2019 廖东进目录前言错误!未定义书签。
项目1 太阳能光伏系统认识31.1太阳能光伏发电的应用及特点31.1.1光伏发电应用31.1.2光伏发电特点81.2 光伏发电系统认识111.2.1光伏发电系统工作方式111.2.2太阳能光伏发电系统的组成及分类16项目2 太阳能资源的获取222.1我国太阳能资源分布222.2太阳辐资源获取272.2.1 太阳能辐射量组成272.2.2 太阳能辐射量测量312.3太阳能辐射量估算33项目3光伏电池组件及方阵容量设计373.1光伏单体电池发电特性认识373.1.1单体电池参数认识373.1.2单体电池输出特性分析40 3.2 光伏组件输出特性分析45 3.3光伏方阵结构设计48 3.4光伏方阵容量设计54项目4 光伏储能设备认识及设计614.1铅酸蓄电池的认识614.2蓄电池的选择及容量设计694.3蓄电池的选购、安装、维护734.4超级电容器的认识及使用77项目5 光伏控制器认识865.1太阳能控制器认识865.1.1光伏控制器功能865.1.2光伏控制器分类及控制原理915.2光伏电池最大功率点跟踪方法975.3典型光伏控制应用及选购1005.4典型光伏控制电路制作1055.4.1蓄电池电压检测器电路制作1055.4.2铅酸蓄电池充放电电路1065.4.3太阳能草坪灯控制电路制作1125.5超级电容在LED灯具中的应用116项目6 光伏逆变器1196.1逆变器认识及测试1196.2光伏逆变器控制原理1246.2.1光伏逆变器工作原理1246.2.2独立型逆变器1296.2.3并网型逆变器1356.3小功率逆变器制作141项目7 光伏发电系统容量设计1447.1光伏系统容量设计考虑因素1447.2太阳能光伏发电系统容量的设计与计算1517.2.1光伏发电系统组件容量设计1517.2.2蓄电池和蓄电池组容量设计1557.2.3以太阳辐射量为参数的其他设计方法1607.3并网光伏发电系统容量的设计与计算167项目8 太阳能光伏发电系统的整体配置与相关设计1728.1太阳能光伏发电系统的整体配置1728.2光伏发电供配电系统设计1828.3太阳能光伏发电系统配置设计实例193项目9 RETScreen软件应用2029.1 RETScreen认识2029.2 RETScreen光伏模型中的应用2049.2.1能源模型初始化2049.2.2能源模型分析2059.2.3成本分析模型设计2079.2.4减排量分析2099.2.5财务分析211参考文献213项目1 太阳能光伏系统认识1.1太阳能光伏发电的应用及特点1.1.1光伏发电应用任务目标:1.了解光伏发电的应用领域;2.掌握光伏发电主要应用方式;3.掌握我国光伏发电十二五发展规划的方向及目标。
光伏发电原理及应用光伏发电是利用光的能量直接转换成电能的一种技术。
它主要依靠光伏效应来实现,光伏效应是指当光照射到半导体材料上时,光子能量会激发材料内的电子,使其跃迁到导带中产生电流。
光伏发电主要由光伏电池组成,而光伏电池则是由多个光伏电池片串联或并联构成。
光伏电池的基本结构由两层半导体材料组成,一层是P型半导体,另一层是N型半导体,它们之间的结面就是PN结。
当光照射到PN结上时,光子的能量会被吸收,并激发出电子-空穴对,形成电流。
光伏发电技术广泛应用于各种领域。
首先是太阳能光伏发电站,这是最主要的光伏发电应用之一。
太阳能光伏发电站利用大面积的光伏电池板,将太阳能转化为电能,并通过逆变器将直流电转化为交流电,供电给城市、农村或大型工业设施。
其次是家庭分布式光伏发电系统,这是将光伏发电应用于家庭的方式。
家庭庭院或屋顶安装光伏电池板,将太阳能转化为电能,减少对传统电网的依赖。
还可以将多余的电能销售给电力公司。
此外,光伏发电还广泛应用于航空航天、交通运输、农业灌溉、海岛供电等领域。
光伏发电有其独特的优点和局限性。
首先,光伏发电是一种清洁、可再生能源的利用方式,不会产生污染物和温室气体。
其次,太阳能光伏发电是分布式发电,可以灵活布局,减少输电损耗。
光伏发电的寿命长,经久耐用,维护成本低。
此外,光伏发电系统运行稳定,可靠性高。
然而,光伏发电也存在一些限制。
首先,光伏发电受到天气条件的影响,阴天、雨天或夜晚的太阳能收集效率较低。
其次,目前光伏发电技术的成本仍较高,需要进一步降低。
为了提高光伏发电的效率和可持续性发展,研究人员进行了许多改进和创新。
一是多晶硅太阳能电池的研发,它具有制造成本低、稳定性好的优点。
二是薄膜太阳能电池的研究,它可以在柔性基底上制备,具有较高的柔性和可塑性。
三是有机太阳能电池的研究,它采用有机半导体材料制造,具有成本低、可塑性好的特点。
此外,还研究了光伏发电与储能技术的结合,以解决光伏发电不稳定的问题。
太阳能光伏发电技术及其应用浅析随着我国不可再生资源的使用量越来越大,终究会迎来枯竭的一天。
而在光伏发电当中,主要是运用了太阳能资源,其具有取之不尽,用之不竭的特点,并且对环境的污染较传统的煤炭资源来说比较小,因此光伏发电系统得到了国内外的重视。
一、光伏发电的主要优势1、发电原理具有先进性:即直接从光子转换到电子,没有中间过程(如热能-机械能、机械能-电磁能转换等)和机械运动,发电形式极为简捷。
与传统的发电技术相比不仅高效、便捷,还具有清洁、环保的特点。
2、太阳能资源的无限和分布特性:太阳能源是一种可再生的资源,是无限的。
同时,太阳能资源分布广泛,不会因为地区、气候等自然资源的限制而阻碍太阳能资源的产生和摄取。
二、光伏发电系统的组成及各部分功能1、太阳电池组件及方阵太阳电池是光伏发电系统的核心。
太阳电池单体是光电转换的最小单元,尺寸一般为4~200cm2不等。
太阳电池单体的工作电压约为0.5V,工作电流约为20~25mA,一般不能单独作为电源使用。
将太阳电池单体进行串并联且封装后,就成为太阳电池组件,其功率一般为几瓦至几十瓦,是可以单独作为电源使用的最小单元。
2、储能蓄电池储能蓄电池可以说是太阳能光伏發电的重要组成部分,同时在发电的过程之中也发挥着重要的作用。
因为储能蓄电池可以储备有太阳能转化的电能,从而为生产、生活提供能源资源,以保持其不停的运作,做到高效率、低污染。
3、充放电控制器蓄电池,尤其是铅酸蓄电池,在运作的过程之中受充放电的影响是非常大的,因为如果没有很好地处理这一问题的话,不仅会缩短电池的使用寿命,还会影响到太阳能光伏发电的效果,所以为了保护蓄电池不受过充电和过放电的损害,则必须要有一套控制系统来防止蓄电池的过充电和过放电,称为充放电控制器。
4、直流-交流逆变器太阳电池在阳光照射下产生直流电,然而以直流电形式供电的系统有很大的局限性。
此外,当供电系统需要升高电压或降低电压时,交流系统只需加一个变压器即可,而在直流系统中升降压技术与装置则要复杂得多。
太阳能光伏发电技术的原理及应用太阳能光伏是指利用光伏效应将太阳能转化为电能的技术,即太阳能电池板。
如今,随着人们环保意识的提高和对可再生能源的需求不断增加,该技术得到了广泛应用和发展。
光伏效应是指将太阳辐射能转换为直接电能的现象。
该现象最先被发现于1839年,后经多次实验和研究发现,将一种半导体放在阳光下,就能够获得一定程度的电压和电流。
太阳能电池板的原理就是利用光伏效应,在太阳的辐射下,半导体材料中的电子受到光子的能量激励后,跃迁成为自由电子和空穴,自由电子和空穴再重新组合时,会释放出能量并产生电流。
太阳能电池板主要由一个或多个太阳能电池组成,多个太阳能电池通过导线连接,形成电池板组,用于产生电能。
太阳能光伏发电的应用太阳能光伏发电已经广泛应用于无人岛、露天采矿、交通信号灯、通讯、测量等方面。
随着科技的进步和需求的不断增加,太阳能光伏的应用范围也越来越广泛,主要有以下几个方面。
1.家庭太阳能光伏电站家庭太阳能光伏电站是指在户外或屋顶上设置太阳能电池板,将太阳能转换为电能,并储存在大容量电池里,方便家庭使用。
这种电站既可以向外部电网供电,也可以以独立的形式为家庭提供电力。
由于随着技术和成本的下降,太阳能电池板的价格越来越低,因此越来越多的人开始热衷于自家安装太阳能光伏电站,用来节省电费。
2.商用太阳能光伏电站商用太阳能光伏电站是指设在商业区、工业区等地区的大型太阳能光伏电站。
这些电站一般都会向电网提供电力,而且随着技术的进步,太阳能电池板的转换效率越来越高,大型太阳能光伏电站的建设成本也在不断降低,越来越多的商业公司和工业企业开始关注并投入建设。
3.农业太阳能光伏电站农业太阳能光伏电站主要以农业景观为背景,通过光伏发电技术为农业生产提供更为可靠的稳定电力。
这种电站大多数都是地面型或遮阳网型电站,具有比较优秀的景观效果,而且农村地区通常缺乏电力,使用太阳能光伏发电能够大大缓解农村供电压力。
总的来说,太阳能光伏发电技术以其优越的特点,在各自领域得到了广泛的应用。
简述光伏发电技术的原理及应用光伏发电技术是利用光电效应将太阳能转化为电能的一种技术。
它的基本原理是通过光伏电池将光能转化为直流电能,再通过逆变器将直流电能转化为交流电能,从而满足电力供应需求。
在光伏发电技术中,光伏电池是关键的组件。
光伏电池是由多个薄片组成的,这些薄片通常由硅或其他半导体材料制成。
当太阳光照射到光伏电池上时,光子会与半导体材料中的电子发生碰撞,将其激发出来,形成电子-空穴对。
通过电场的作用,这些电子和空穴会被分离,形成电流。
这样,光能就被转化为电能。
光伏发电技术的应用非常广泛。
最常见的应用是太阳能光伏发电站,这些发电站通过大规模安装和连接光伏电池板来产生大量的电能。
光伏发电站可以分为集中式和分布式两种形式。
集中式光伏发电站通常建设在大规模的开阔地区,如沙漠或农田,以最大程度地利用日照资源。
而分布式光伏发电站则安装在建筑物的屋顶或其他空地上,以为当地提供电力。
除了大型光伏发电站,光伏技术还可以应用于家庭和商业建筑的太阳能光伏系统。
这些系统利用屋顶或其他地方的空间安装光伏电池板,将太阳能转化为电能,为建筑物提供电力供应。
这样不仅可以减少对传统电力的依赖,还可以降低能源成本和环境污染。
此外,光伏技术还可以应用于一些离网地区,如偏远地区或岛屿。
在这些地区,电力供应通常不稳定或成本较高。
通过安装太阳能光伏系统,可以利用丰富的太阳能资源,满足当地的电力需求,提高生活质量。
总的来说,光伏发电技术通过光电效应转化太阳能为电能,具有可再生、清洁、无噪音污染等优点。
随着技术的进步和成本的降低,光伏发电技术在能源领域的应用将会越来越广泛。
太阳能光伏发电用途太阳能光伏发电是指利用光能直接转化为电能的一种发电方式。
它利用太阳能电池将阳光转化为电能,再经过逆变器将直流电转化为交流电,最终供应给家庭、工业和商业等各个领域的用电设备使用。
太阳能光伏发电具有不污染、可再生、适应性强等特点,因此在各个领域都有着广泛的用途。
首先,在家庭领域,太阳能光伏发电可供给家庭的照明、电视、电冰箱、空调、洗衣机等家电设备使用。
随着太阳能技术的不断发展,太阳能光伏发电系统已经成为一种可靠的家庭电力供应方式。
安装太阳能光伏发电系统不仅可以减少家庭对传统能源的依赖,还能为家庭带来更加经济、环保的用电方式。
其次,在工业领域,太阳能光伏发电可以用于供给工业生产线上的机器设备、照明和空调等用电设备。
很多制造业和加工业的企业往往需要大量的电力来维持生产运行,而太阳能光伏发电系统可以为工业企业提供相对稳定的电力供应,减少企业对传统能源的依赖,有助于降低生产成本,提高企业的竞争力。
此外,在农业领域,太阳能光伏发电可以用于农田灌溉、农机设备使用和农业大棚的电力供应。
农业是一个对电力需求量较大的行业,尤其是在农业灌溉等方面,传统的用电方式往往比较昂贵且不够环保。
而太阳能光伏发电系统可以为农田提供稳定的电力供应,帮助农民减轻生产压力,提高农作物的产量和质量。
此外,太阳能光伏发电还可以用于交通运输领域。
随着电动汽车的普及和发展,太阳能光伏发电系统可以为电动汽车充电,为交通运输提供清洁、低碳的能源。
此外,太阳能光伏发电系统还可以用于供电给遥远地区的村庄和山区。
由于这些地区交通不便,传统能源供应不便,太阳能光伏发电系统成为了一种理想的供电方式。
利用太阳能光伏发电系统,可以解决这些地区用电紧缺的问题,改善当地居民的生活质量。
另外,太阳能光伏发电还可以用于国防和航天领域。
由于太阳能光伏发电系统具有自给自足的特点,因此可以应用于军事基地、远程监测设备和航天器上,为这些设备提供稳定可靠的电力供应。
太阳能光伏发电技术与应用一、引言太阳能光伏发电是一种使用太阳能将光能转化为电能的技术,由于其使用非常环保,越来越多的人们开始使用和推崇它。
本文将讨论太阳能光伏发电技术的原理、发展历程以及在不同领域的应用。
二、太阳能光伏发电的原理太阳能光伏发电的核心原理是光伏效应。
当太阳光子碰撞光伏电池中的半导体材料时,将其内部的电子激发出来,形成正负离子对。
正负离子对会在电池中累积,生成电流。
这种发电方式相对传统发电方式的最大优势在于,不需要任何的燃料,同时也不会产生任何有害的碳排放物质,非常环保。
三、太阳能光伏发电的发展历程太阳能光伏发电技术的实际应用可以追溯到20世纪50年代。
当时,最先进的太阳能电池是由硅制造,效率非常低,只有几个百分点。
到了20世纪70年代,由于国际上石油危机的影响,提高太阳能电池的效率成为了一个重要的研究点。
在此期间,太阳能光伏发电技术得到了较大的发展,其效率逐渐提高到了10%以上,并且逐渐开始应用于卫星、通信等领域。
1990年代以后,太阳能光伏发电进入了快速发展时期。
目前,太阳能光伏发电的效率已经超过了30%。
四、太阳能光伏发电在各个领域的应用1、家庭用电站:随着太阳能光伏发电效率的提高和成本的下降,越来越多的家庭将其安装在屋顶上进行能源补充。
光伏发电可以完全满足日常生活中的用电需求,并且在不用的时间将多余的电卖回给能源公司2、公共设施:太阳能光伏发电可以应用在城市中大型的公共设施,如公交车站牌、自行车停放区等。
这些设施需要电来驱动点燃照明,而由于其不需要额外的电线,因此很适合采用太阳能光伏发电方式。
3、农村电力`: 太阳能光伏发电不需要大量的电力线路来传输电力,因此对于偏远的农村地区来说,使用太阳能光伏发电就显得尤为重要,同时也对于农村地区的环境进行保护作用。
4、机动车:太阳能光伏发电可以在机动车中应用,如使用在车顶作为补充能量源的发电板的形式。
这种方式可以减少空气污染,并且为车辆提供持续的能源。
太阳能光伏发电及其应用太阳能光伏发电是一种利用太阳能光子的能量,通过光伏效应将光能转化为直流电的过程。
近年来,随着技术的进步和环保意识的增强,太阳能光伏发电在全球范围内得到了广泛应用。
本文将介绍太阳能光伏发电及其应用,主要包含以下方面:1.光伏发电系统光伏发电系统主要由太阳能电池板、控制器和逆变器等组成。
太阳能电池板将光能转化为直流电,控制器负责调节电流和电压,逆变器则将直流电转换为交流电,以便并入电网或供家庭使用。
2.光伏建筑一体化光伏建筑一体化是将太阳能电池板与建筑物的外墙、屋顶、窗户等结构相结合,使其具有发电和建筑节能的双重功能。
这种应用可以提高建筑物的能源利用效率,减少对传统能源的依赖,同时还可以降低环境污染。
3.移动能源随着人们对移动能源的需求不断增加,太阳能光伏在移动能源方面的应用也越来越广泛。
例如,太阳能手机、太阳能笔记本电脑、太阳能电动汽车等,它们利用太阳能电池板作为能源来源,具有环保、节能和便携等优点。
4.偏远地区供电在偏远地区,由于距离电网较远,传统的供电方式难以覆盖。
太阳能光伏发电可以为这些地区提供可靠的电力供应。
通过建设小型太阳能电站或分布式光伏系统,满足当地居民的用电需求,减少对化石能源的依赖。
5.分布式电网分布式电网是一种将小型发电站与智能管理系统相结合的电网模式。
太阳能光伏发电在分布式电网中的应用有助于提高电力系统的可靠性和稳定性,同时降低对传统大电网的依赖。
家庭使用太阳能光伏发电并参与电力市场交易,可以实现能源的自给自足和经济效益的双重目标。
6.储能技术太阳能光伏发电与储能技术相结合可以解决电力供需不平衡的问题。
电池储能技术和超级电容器储能技术是两种常用的储能技术。
通过在夜间或阴雨天储存电能,保证在电力需求高峰时能够持续供电。
此外,储能技术还可以提高电力系统的效率和稳定性,降低运营成本。
7.智能微电网智能微电网是一种将分布式能源、储能系统、智能控制系统等相结合的微型电力系统。
光伏发电在农业领域的应用前景随着能源需求不断增长,传统能源的供应逐渐受限,人们开始探索替代能源的途径。
在这一背景下,光伏发电逐渐受到人们的关注,并开始在各个领域得到广泛应用。
其中,光伏发电在农业领域的应用前景备受瞩目。
本文将就光伏发电在农业领域的应用前景进行探讨。
一、光伏发电技术简介光伏发电是指利用太阳光的辐射能通过光伏电池将其转化为电能的过程。
核心设备是光伏电池,它是由半导体材料制成的,当受到太阳光照射时,光子激发电子产生电流。
光伏发电具有清洁、可再生、地域广泛等特点,正因如此,其在农业领域具有广阔的应用前景。
二、光伏发电在农业领域的应用现状1. 生态温室光伏发电技术可以应用于温室的照明、通风、循环水泵等系统中,为温室提供所需的电力。
在光伏板的覆盖下,蔬菜、水果等作物可以受到良好的日照和温度控制,提高产量和品质,同时减少能源的消耗和环境污染。
2. 农田灌溉农田灌溉是农业生产中的重要环节,传统的灌溉方式对水资源消耗较大,且存在能源浪费等问题。
利用光伏发电技术,可以将太阳能转化为电能,推动灌溉系统中的水泵和喷灌设备,实现农田的自动化灌溉。
这样既可以降低能源消耗,又可以提高灌溉的效率和精确度。
3. 农村电力供应在一些偏远地区,电力供应不稳定是制约农村发展的主要问题之一。
利用光伏发电技术,可以搭建光伏发电系统,为农村地区提供可靠的电力供应。
通过光伏电池板吸收太阳能,将其转化为电能存储在电池组中,供农村居民日常用电,满足农村电力需求。
三、光伏发电在农业领域的未来前景1. 能源供应多元化传统农业生产对能源的依赖主要集中在化肥、农药等方面,而利用光伏发电技术,可以为农业提供清洁、绿色的电力资源,使农业生产在能源供应上实现多元化,减少对传统能源的依赖。
2. 提高农业生产效率光伏发电在农业领域的应用,不仅可以提供电力供应,还可以促进农业生产的智能化和自动化。
通过与农业大数据、物联网等新技术的结合,光伏发电可以实现对温室、农田等环境参数的实时监测和调控,提高农作物的生长效率和产量。
光伏发电及其应用简介03A石XX利用太阳光发电是人类梦寐以求的愿望。
从二十世纪五十年代太阳能电池的空间应用到如今的太阳能光伏集成建筑,世界光伏工业已经走过了近半个世纪的历史。
90年代以来,太阳能光伏发电的发展很快,已广泛用于航天、通讯、交通,以及偏远地区居民的供电等领域,近年来又开辟了太阳能路灯、草坪灯和屋顶太阳能光伏发电等新的应用领域。
太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源,具有充分的清洁性、绝对的安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和免维护性、资源的充足性及潜在的经济性等优点,在长期的能源战略中具有重要地位。
据记载,人类利用太阳能已有3000多年的历史。
将太阳能作为一种能源和动力加以利用,只有300多年的历史。
近代太阳能利用历史可以从1615年法国工程师所罗门·德·考克斯在世界上发明第一台太阳能驱动的发动机算起。
该发明是一台利用太阳能加热空气使其膨胀做功而抽水的机器。
真正将太阳能作为“近期急需的补充能源”,“未来能源结构的基础”,则是近来的事。
20世纪70年代以来,太阳能科技突飞猛进,太阳能利用日新月异。
我们对太阳能的利用大致可以分为光热转换和光电转换两种方式,其中,光电利用(光伏发电)是近些年来发展最快,也是最具经济潜力的能源开发领域。
太阳能电池是光伏发电系统中的关键部分,包括硅系太阳电池(单晶硅、多晶硅、非晶硅电池)和非硅系太阳能电池等。
在晶体硅太阳能电池的产业链上分布着晶硅制备、硅片生产、电池制造、组件封装四个环节。
光伏发电系统主要由太阳能电池、蓄电池、控制器和逆变器构成。
光伏发电系统可分为独立太阳能光伏发电系统和并网太阳能光伏发电系统:独立太阳能光伏发电是指太阳能光伏发电不与电网连接的发电方式,典型特征为需要蓄电池来存储能量,在民用范围内主要用于边远的乡村,如家庭系统、村级太阳能光伏电站;在工业范围内主要用于电讯、卫星广播电视、太阳能水泵,在具备风力发电和小水电的地区还可以组成混合发电系统等。
光伏发电及其应用简介03A石XX利用太阳光发电是人类梦寐以求的愿望。
从二十世纪五十年代太阳能电池的空间应用到如今的太阳能光伏集成建筑,世界光伏工业已经走过了近半个世纪的历史。
90年代以来,太阳能光伏发电的发展很快,已广泛用于航天、通讯、交通,以及偏远地区居民的供电等领域,近年来又开辟了太阳能路灯、草坪灯和屋顶太阳能光伏发电等新的应用领域。
太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源,具有充分的清洁性、绝对的安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和免维护性、资源的充足性及潜在的经济性等优点,在长期的能源战略中具有重要地位。
据记载,人类利用太阳能已有3000多年的历史。
将太阳能作为一种能源和动力加以利用,只有300多年的历史。
近代太阳能利用历史可以从1615年法国工程师所罗门·德·考克斯在世界上发明第一台太阳能驱动的发动机算起。
该发明是一台利用太阳能加热空气使其膨胀做功而抽水的机器。
真正将太阳能作为“近期急需的补充能源”,“未来能源结构的基础”,则是近来的事。
20世纪70年代以来,太阳能科技突飞猛进,太阳能利用日新月异。
我们对太阳能的利用大致可以分为光热转换和光电转换两种方式,其中,光电利用(光伏发电)是近些年来发展最快,也是最具经济潜力的能源开发领域。
太阳能电池是光伏发电系统中的关键部分,包括硅系太阳电池(单晶硅、多晶硅、非晶硅电池)和非硅系太阳能电池等。
在晶体硅太阳能电池的产业链上分布着晶硅制备、硅片生产、电池制造、组件封装四个环节。
光伏发电系统主要由太阳能电池、蓄电池、控制器和逆变器构成。
光伏发电系统可分为独立太阳能光伏发电系统和并网太阳能光伏发电系统:独立太阳能光伏发电是指太阳能光伏发电不与电网连接的发电方式,典型特征为需要蓄电池来存储能量,在民用范围内主要用于边远的乡村,如家庭系统、村级太阳能光伏电站;在工业范围内主要用于电讯、卫星广播电视、太阳能水泵,在具备风力发电和小水电的地区还可以组成混合发电系统等。
并网太阳能光伏发电是指太阳能光伏发电连接到国家电网的发电的方式,成为电网的补充。
在各国政府的扶持下,世界太阳能电池产量快速增长,1995-2005年间,全球太阳能电池产量增长了17倍。
我们预计,2010年全球太阳能电池的年产量有望较2005年的年产量增长6.3倍,整个行业的销售收入有望增长3.5倍。
我国太阳能资源非常丰富,开发利用的潜力非常大。
我国太阳能发电产业的应用空间也非常广阔,可以应用于并网发电、与建材结合、解决边远地区用电困难问题等。
我国政府对太阳能发电产业也给予了充分的扶持,先后出台了一系列法律、政策,有力的支持了产业的发展。
一套基本的太阳能发电系统是由太阳电池板、充电控制器、逆变器和蓄电池构成:(一)太阳能电池板:太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分,也是太阳能发电系统中价值最高的部分。
其作用是将太阳的辐射能力转换为电能,或送往蓄电池中存储起来,或推动负载工作。
一般根据用户需要,将若干太阳电池板按一定方式连接,组成太阳能电池方阵,再配上适当的支架及接线盒组成。
(二)太阳能控制器:太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态,并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。
在温差较大的地方,合格的控制器还应具备温度补偿的功能。
其他附加功能如光控开关、时控开关都应当是控制器的可选项。
(三)蓄电池:其作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来,到需要的时候再释放出来。
一般为铅酸电池,小微型系统中,也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。
(四)逆变器:在很多场合,都需要提供220VAC、110VAC的交流电源。
由于太阳能的直接输出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。
为能向220VAC的电器提供电能,需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能,因此需要使用DC-AC逆变器。
在某些场合,需要使用多种电压的负载时,也要用到DC-DC逆变器,如将24VDC的电能转换成5VDC的电能。
光伏技术基本原理光生伏特效应:当光照在半导体材料时,半导体材料的不同部位之间会产生电势差,这种现象称为“光生伏特效应”,简称“光伏效应”。
1887年,德国物理学家赫兹发现,光照射到某些物质上,会引起物质向外发射电子。
后来,这光致电变的现象被统称为光电效应。
光电效应包括光电子发射、光电导效应和光生伏特效应。
光照射在物体上,物体内的电子逸出物体表面的现象称为光电子发射,称外光电效应。
光照在物体上,物体的电导率发生变化的现象称为光电导效应,物体产生光生电动势的现象称为光生伏特效应,光电导效应和光生伏特效应发生在物体内部,统称为内光电效应。
光伏电池是一种可将太阳能直接变换为电能的半导体光电器,可将太阳能按比例地变换成电能。
光伏电池的变换效率为输入太阳能与输出电功率之比。
太阳能光伏发电的工作原理:当太阳光(或其他光)照射到太阳能电池上,电池吸收光能,产生光生电子-空穴对。
在电池的内建电场作用下,光生电子和空穴被分离,电池两端出现异号电荷的积累,即产生“光生电压”,这就是“光生伏打效应”。
如在内建电场的两侧引出电极并接上负载,则负载就有“光生电流”流过,从而获得功率输出。
这样,太阳的光能就直接变成了可以付诸实用的电能。
把上述太阳能电池将光能转换成电能的工作原理可概括下面三个过程。
第一,太阳能电池吸收一定能量的光子后,半导体内产生电子-空穴对,称为“光生载流子”,两者的电性相反,电子带负电,空穴带正电;第二,电性相反的光生载流子被半导体p-n结所产生的静电场分离开;第三,光生载流子电子和空穴分别被太阳能电池的正、负极所收集,并在外电路中产生电流,从而获得电能。
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接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保护可形成大面积的太阳电池组件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。
光伏发电是根据光生伏特效应原理,利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能。
不论是独立使用还是并网发电,光伏发电系统主要由太阳能电池板(组件)、控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,可靠稳定寿命长、安装维护简便。
理论上讲,光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合,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、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辅助电源等。
光伏发电的优点:结构简单.体积小且轻。
易安装,易运输,建设周期短。
容易启动,维护简单,随时使用,保证供应。
清洁,安全,无噪声。
可靠件高,寿命长。
太阳能无处不有,应用范围广。
降价速度快,能量偿还时间有可能缩短。
太阳光普照大地,没有地域的限制无论陆地或海洋,无论高山或岛屿,都处处皆有,可直接开发和利用,且无须开采和运输。
较少受地域限制,因为阳光普照大地;光伏系统还具有安全可靠、无噪声、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同期短。
开发利用太阳能不会污染环境,它是最清洁能源之一,在环境污染越来越严重的今天,这一点是极其宝贵的。
每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨煤,其总量属现今世界上可以开发的最大能源。
根据目前太阳产生的核能速率估算,氢的贮量足够维持上百亿年,而地球的寿命也约为几十亿年,从这个意义上讲,可以说太阳的能量是用之不竭的。
光伏发电的缺点:到达地球表面的太阳辐射的总量尽管很大,但是能流密度很低。
平均说来,北回归线附近,夏季在天气较为晴朗的情况下,正午时太阳辐射的辐照度最大,在垂直于太阳光方向1平方米面积上接收到的太阳能平均有1000W左右;若按全年日夜平均,则只有200W左右。
而在冬季大致只有一半,阴天一般只有1/5左右,这样的能流密度是很低的。
由于受到昼夜、季节、地理纬度和海拔高度等自然条件的限制以及晴、阴、云、雨等随机因素的影响,所以,到达某一地面的太阳辐照度既是间断的,又是极不稳定的,这给太阳能的大规模应用增加了难度。
目前太阳能利用的发展水平,有些方面在理论上是可行的,技术上也是成熟的。
但有的太阳能利用装置,因为效率偏低,成本较高,总的来说,经济性还不能与常规能源相竞争。
在今后相当一段时期内,太阳能利用的进一步发展,主要受到经济性的制约。
目前太阳能利用的发展水平,有些方面在理论上是可行的,技术上也是成熟的。
但有的太阳能利用装置,因为效率偏低,成本较高,总的来说,经济性还不能与常规能源相竞争。
在今后相当一段时期内,太阳能利用的进一步发展,主要受到经济性的制约。
太阳能光伏的应用:(一)太阳能路灯系统简单安装:无需电缆,无土木工程,无需布线,简易混凝土基础。
无需安装:可设置在任一公共场所。
低成本:无电费支出。
低维护成本:系统所有部分无维护费用,事实上并无任何维护工作,同时在不同点间低成本转移。
安全性:为低压直流电,无任何危险操作;独立于传统的供电方式。
(二)风光互补发电系统风光互补发电系统就是采用风力发电机和太阳能电池方阵,组成一个发电系统,将电力并网送入常规电网中。
夜间和阴雨天无阳光时由风能发电,晴天由太阳能发电,在既有风又有太阳的情况下两者同时发挥作用,实现了全天候的发电功能,比单用风机和太阳能更经济、科学、实用。
适用于道路照明、农业、牧业、种植、养殖业、旅游业、广告业、服务业、港口、山区、林区、铁路、石油、部队边防哨所、通讯中继站、公路和铁路信号站、地质勘探和野外考察工作站及其它用电不便地区。
(三)空间太阳能电站1968年美国科学家彼得·格拉赛首先提出了建造空间太阳能电站的构想,其基本思路是:将无比巨大的太阳能电池阵放置在地球轨道上,组成太阳能发电站,将取之不尽、用之不竭的太阳能转化成数千兆瓦级的电能,然后将电能转化成微波能,并利用微波或无线技术传输到地球。
能量转换装置将电能转换成微波或激光等形式(激光也可以直接通过太阳能转化),并利用天线向地面发送能束。
有资料称,从理论上说,在阳光充足的地球静止轨道上,每平方米太阳能能产生1336瓦热量,如果在地球静止轨道上部署一条宽度为1000米的太阳能电池阵环带,假定其转换效率为100%,那么,它在一年中接收到的太阳辐射通量差不多等于目前地球上已知可开采石油储量所包含的能量总和。
空间太阳能电站配备了极高效率光伏电池板的人造卫星能够将光能转换成电能。
想地面约100平方米的光伏接收设施发送红外激光。
缺陷在于:激光难以穿透云层。
(四)欧美主要国家太阳能光伏并网发电太阳能电池所发的电是直流,必须通过逆变装置变换成交流,再同电网的交流电合起来使用,这种形态的光伏系统就是并网光伏系统。