浅谈太阳能光伏发电技术的应用及其意义
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太阳能光伏发电系统原理与应用技术一、引言在当今社会,能源问题日益成为人们关注的焦点。
传统的化石能源日益枯竭,同时也给地球环境带来了严重的污染。
寻找一种清洁、可再生的能源就成为了当务之急。
太阳能作为一种非常丰富的可再生能源,其应用前景广阔。
太阳能光伏发电系统作为太阳能利用的一种主要方式,在能源领域也备受关注。
本文将就太阳能光伏发电系统的原理与应用技术展开探讨。
二、太阳能光伏发电系统原理1. 太阳能光伏发电系统的基本构成太阳能光伏发电系统主要包括太阳能电池板、光伏逆变器、储能设备和配电系统等组成部分。
其中,太阳能电池板是太阳能光伏发电系统的核心部件,其作用是将太阳能转换为直流电能;光伏逆变器则是将直流电能转换为交流电能供电使用;而储能设备则可以将多余的电能储存起来,以应对没有太阳能供应的时候。
2. 太阳能电池板的工作原理太阳能电池板利用光能来产生电能,其主要工作原理是光生电效应。
当太阳光照射到太阳能电池板上时,光子会被太阳能电池板的半导体材料吸收,并激发出电子和空穴对。
这些电子和空穴对在电场的作用下,分别向两端移动,形成电流,从而产生了电能。
三、太阳能光伏发电系统应用技术1. 多晶硅和单晶硅太阳能电池随着技术的不断发展,太阳能电池的制备工艺也得到了极大的改进。
目前市场上主要的太阳能电池为多晶硅和单晶硅太阳能电池。
多晶硅太阳能电池通过将多晶硅棒切割成薄片来实现,而单晶硅太阳能电池则是利用单晶硅棒来生产。
这两种太阳能电池在光伏发电系统中应用广泛,且具有较高的转换效率和稳定性。
2. 太阳能光伏发电系统的并网技术随着太阳能光伏发电技术的不断发展,其并网技术也愈加成熟。
并网技术是指太阳能光伏发电系统将发电效果集中于电网内,以供应城市和居民的用电需求。
通过并网技术,太阳能光伏发电系统可以将多余的电能输送到电网中,从而实现供需平衡和能源优化利用。
3. 太阳能光伏发电系统的智能化管理随着物联网和大数据技术的发展,太阳能光伏发电系统的智能化管理也成为了发展趋势。
山西科技SHANXI SCIENCE TECHNOLOGY2020年第35卷第4期能源可分为可再生、不可再生两种,在过去多年的发展中,工业领域对石油、煤炭、金属等不可再生资源的应用量较大,不仅对自然环境造成了影响,而且不利于构建良好的生态环境。
随着现代科学技术的发展,太阳能、风能、地热能等清洁资源逐渐冲击了能源领域,与传统能源相比,太阳能、风能等属于清洁能源,卫生程度极高,不会对环境造成污染,未来发展前景良好。
如今太阳能光伏发电技术愈加成熟,且不再局限于某一单独类型,而是更加多样化、实用化。
1太阳能发电技术在当前各领域的发展过程中,电力是主要能源,但多数用来发电的原料为煤炭。
随着时代的发展,太阳能光伏发电技术的应用范围越来越广。
太阳能发电技术的初次应用时间为1839年,发现了可用于太阳能发电技术的“光伏效应”,随着时间的推移,1954年后光电转换效率已有了明显提升,极大地促进了新能源领域的进步。
到目前为止,太阳能发电技术已较为完善。
一般情况下,光伏发电设备主要包括电池板、控制器、电能存储转换结构等,同时也有着多样化光伏发电技术,如太阳能电池技术、聚光光伏技术、孤岛效应检测技术等[1]。
2太阳能光伏发电技术2.1太阳能电池技术太阳能光伏发电技术最主要的是通过光伏效应将光能转换为电能,供各用电设备使用,若电能较多,还能将其储存。
在多样化太阳能光伏发电中,太阳能电池技术应用最为广泛。
到目前为止,对太阳能电池技术的研究依然在继续深入,已经出现了许多的新概念、新结构电池,并进一步提高了光电转换效率,有关资料显示最高的光电转换效率已高达93%[2]。
但太阳能电池技术也存在着一定的不足,首先是生产成本相对较高。
由于光能转换为电能的过程比较特殊,需使用硅作为电池原料,但硅的成本较高,因此存在着成本问题。
同时,硅虽然能够较大程度地存储电能,但在光电转换效率方面也有所不足。
相信随着技术的进步,能够逐步克服以上难关,降低太阳能电池成本。
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。
光伏发电技术的原理与应用近年来,随着环保意识的提高以及可再生能源的逐渐受到关注,光伏发电逐渐成为一种备受欢迎的绿色能源。
那么,光伏发电技术的原理是什么?它的应用有哪些呢?让我们一起来探讨一下。
一、光伏发电技术的原理光伏发电技术是指利用太阳光能产生电能的技术。
根据光伏发电原理的不同,可分为晶体硅光伏、非晶硅薄膜光伏和有机光伏等多种不同类型。
1. 晶体硅光伏晶体硅光伏又称为硅晶光伏,是目前应用最广泛的一种光伏技术。
晶体硅光伏板是由大面积的单晶硅或多晶硅制成的。
当太阳光照射在晶体硅板上时,晶体硅中的电子被按能量大小排列的太阳光激发,从而跃迁到P-N结两边,形成电流,并通过电路输出电能。
由于硅片制作成本高,这类发电板的价格相对较贵。
2. 非晶硅薄膜光伏与晶体硅光伏不同,非晶硅薄膜光伏使用薄膜硅制成太阳能电池板。
当阳光照射在薄膜硅上时,光能会被吸收,激发出电子,并在电场的作用下移动,形成电流,实现光-电转换。
此类电池板的优点是价格相对较低,适合大规模应用。
但由于薄膜硅光电转换效率较低,需要较大面积的电池板才能满足一定的能量需求。
3. 有机光伏有机光伏利用有机光电材料对可见光和红外辐射的光吸收和转换,将太阳能光子转化为电子,通过电路输出电流。
与非晶硅薄膜光伏相比,有机光伏电池成本更低,生产电池时的成型性好,可以生产成各种形状,但其电池板长时间使用后会较快的老化和损坏。
二、光伏发电技术的应用光伏发电作为一种绿色环保的能源,目前在全球各地都有大规模的应用。
以下是几种常见的应用形式:1. 独立光伏系统独立光伏系统是指将太阳能电池板的发电能量直接用于其驱动的设施中,不需要接入电网,是一种可移动的、不受区域限制的发电方式。
例如,偏远地区或一些线缆不通的地方,可使用独立光伏系统满足电力需求。
2. 并网光伏发电并网光伏发电是将光伏发电系统与电网连接,通过电网直接向用户提供电力,同时可以将多余的电流注入电网,实现对电网的支持。
光伏对生活的好处
光伏(太阳能光电)技术是一种利用太阳能将光能转化为电能的可再生能源技术。
它具有以下对生活的好处:
1. 绿色环保:光伏能源是一种清洁、无污染的能源形式,不会产生任何有害气体排放,对环境几乎没有任何负面影响。
使用光伏系统可以减少对传统能源的依赖,降低碳排放,有助于缓解气候变化和环境污染问题。
2. 节约能源成本:通过安装光伏发电系统,人们可以利用自然光线来产生电力,减少对传统电力供应的需求,从而降低能源成本。
尤其是对于那些安装太阳能光伏系统的家庭和企业来说,他们可以通过自发自用并卖回剩余电力的方式,实现能源上的自给自足,甚至获得额外的收入。
3. 长期可靠性:光伏技术的寿命通常可达25年以上,并且所需的维护和保养工作相对较少。
一旦安装完毕,光伏系统可以长期稳定运行,提供可靠的电力供应。
4. 分布式发电:光伏系统可以在接近负载的地方直接发电,实现分布式发电。
这意味着电能可以在生活区域内直接生成
和使用,减少输电损耗和输电线路的建设成本。
5. 提高电力供应稳定性:光伏系统可以与电网连接,并将多余的电能注入电网中。
这有助于平衡电网负荷,提高电力供应的稳定性和可靠性,尤其在电力峰值需求时更加重要。
6. 促进就业和经济增长:光伏技术的广泛应用带动了相关产业链的发展,创造了大量的工作机会,并推动了经济的增长。
光伏行业的快速发展为人们提供了更多的就业机会,促进了可持续发展。
总的来说,光伏对生活的好处包括环保、节约能源成本、长期可靠性、分布式发电、提高电力供应稳定性,以及促进就业和经济增长。
通过利用太阳能发电,我们可以实现可持续发展,为未来提供清洁、可靠和可持续的能源供应。
太阳能利用及其在能源转型中的作用在当今日益严峻的能源紧缺和环境污染问题下,太阳能作为一种可再生、清洁的能源,受到了越来越多人的关注和重视。
太阳能的利用已经逐渐成为人们探索新能源、实现可持续发展的必经之路。
在能源转型的过程中,太阳能将扮演着非常重要的角色。
一、太阳能的利用太阳能是指太阳辐射出的光与热,从而造成的一种能量形式。
太阳能有两种主要利用方式,一种是光伏发电,另一种则是热利用。
光伏发电简单来说就是利用光电效应将太阳能转化为电能,而热利用则是利用太阳能的热辐射来进行采暖、制冷以及热水供应,或者生产化学物质。
对于光伏发电而言,其核心技术就是光伏电池。
目前比较常见的光伏电池材料有硅、铜铟镓硒等多种材料。
通过有序的排列和组装,把多个光伏电池串联起来就形成了一个太阳能电池板,下面连接一个电子设备就可以转化成电能供应使用了。
对于热利用而言,则是通过光吸收材料将太阳辐射的光线吸收下来,转化为热能来满足各种能源需求。
二、太阳能在能源转型中的作用随着技术的不断进步和太阳能产业的逐步成熟,太阳能在许多国家和地区的能源转型中扮演着越来越重要的角色。
具体来说,其作用主要体现在以下几个方面:1. 解决能源危机目前世界上的化石能源资源逐渐减少,非常依赖这些能源的许多国家面临着能源危机。
而太阳能作为一种可再生的能源,可以有效解决这一问题。
通过利用太阳能源来满足能源需求,不断提高太阳能利用的效率,就可以实现能源的可持续发展。
2. 减少环境污染使用化石能源释放出的大量二氧化碳和其他废气,已经严重破坏了人类的生态环境。
相对来说,太阳能作为清洁的能源,在使用中不会释放任何污染物,对环境的影响极小。
在能源转型中,逐步减少使用化石能源,增加使用太阳能,将有益于缓解环境问题。
3. 推动新能源技术创新太阳能作为一种新型的新能源,其持续利用前景良好,因此在太阳能产业的发展中,产生了大量的新技术和新品种。
太阳能产业的发展也带动了相关产业链的升级和进步,在创造财富的同时,也直接推动了新能源技术和创新的发展。
光伏发电在国家能源安全中的作用与贡献光伏发电是指利用太阳能将其转化为电能的一种发电方式。
过去几年中,光伏发电在国家能源安全中扮演着越来越重要的角色。
本文将探讨光伏发电的作用与贡献。
首先,光伏发电为国家增加了可再生能源的比例。
随着气候变化导致的环境问题日益严重,国际社会已经开始大力推广清洁能源,以减少温室气体的排放并减轻对环境的压力。
而光伏发电正是可再生能源中重要的一种方式。
在未来,如果光伏发电得到充分利用,它能够将国家动力系统中的化石燃料的比例大幅度降低,同时增大可再生能源的比例,从而使国家消耗能源更加绿色、环保。
其次,光伏发电改善了能源的分散程度。
相比于其他能源来源(如煤、石油、天然气等),太阳能更容易分散,可以安装在建筑物的屋顶、沙漠、平原、农田等地方。
这意味着国家可以减少对传统能源供应的依赖,从而使能源供给更加分散、灵活、可靠,降低了国家获得能源的经济和政治风险,从而提高了能源安全性。
再者,光伏发电促进了经济的发展。
经济增长需要大量的能源,而当国家使用光伏发电时,他们能够通过国内光伏发电产业创造就业机会,从而帮助经济发展。
此外,国家还能够减少对进口天然资源的依赖,以及减少对外贸易的制约,从而带动经济的快速发展。
最后,光伏发电也帮助了国家提高了太阳能产业的技术水平。
随着科技的不断发展,光伏发电的技术和效率越来越高。
国家能够通过大量的研究、生产和使用,积累宝贵的经验,并应用这些经验,来推动太阳能技术的创新,进一步提高光伏发电的产量和质量,在全球的太阳能市场上展现更高的竞争力,从而提高国家的技术水平和经济实力。
综上所述,光伏发电作为可再生的清洁能源领域,它在国家能源安全中扮演着至关重要的作用和贡献。
它能够极大地减少对传统能源供应的依赖,提高国家能源的分散程度、灵活性和可靠性,并能够促进经济的发展和技术的创新。
通过进一步的研究和广泛的应用,光伏发电有望成为全球能源市场中的重要一部分。
近年来,随着全球新冠疫情的持续蔓延,能源安全问题愈加重要。
太阳能光伏技术的优势和应用太阳能光伏技术在能源领域中的应用越来越受到重视,因为其具有很多优势。
在本文中,我们将探讨太阳能光伏技术的优势,并探讨其在不同领域的应用。
1. 太阳能光伏技术的优势太阳能光伏技术可以从太阳光中提取电能,具有以下优势:1.1 环保太阳能光伏技术利用太阳光转化为电能,不会产生任何污染,不像化石燃料燃烧会产生温室气体和有害物质;太阳能光伏系统的使用寿命长,可达20年以上,无需经常更换,减少资源浪费和对环境的影响。
1.2 节能利用太阳能光伏技术提供电力,可以节约能源,不需要其他能源或燃料来运作,减少能源成本开支。
在分布式发电的模式下,太阳能光伏系统可以为用户提供清洁能源,降低用电成本,提高能源利用效率。
1.3 维护成本低太阳能光伏系统的寿命比较长,且没有易损件,一旦安装完成,基本上不需要花费太多的时间和金钱进行维修或更换。
只需进行定期清洗和检查,即可确保系统的正常运行。
1.4 可再生太阳能是一种可再生资源,不像化石燃料或核能只能用一次,而是源源不断地产生。
因此,利用太阳能光伏技术提供电力,可以减少石油、煤炭等传统能源的消耗,使我们更多地依赖可再生能源。
2. 太阳能光伏技术在不同领域中的应用太阳能光伏技术在全球范围内已广泛应用于各个领域,包括以下几个方面:2.1 家庭/商业用途太阳能光伏系统可以为家庭和商业提供清洁能源,这些清洁能源可以降低用户的能源成本,同时对环境友好。
在某些国家,政府还鼓励居民安装太阳能光伏系统,提供一定的补贴和税收优惠。
2.2 应急电源在一些地方,断电是常有的事情,太阳能光伏系统可以为居民提供稳定的应急电源。
这种应急电源通常通过储能电池来实现,一旦停电,电池将会为家庭和商业提供所需的电力。
此外,太阳能光伏系统还可以用于移动设备、露营、船只和遥远的地区,为用户提供电力支持。
2.3 农业/渔业用途太阳能光伏技术在农业和渔业方面也有广泛的应用。
利用太阳能光伏技术,可以提供灌溉用电、农业用车充电、渔业用船充电等。
太阳能光伏发电技术在农业领域中的应用前景分析1. 介绍太阳能光伏发电技术作为一种清洁、可再生的能源,近年来在农业领域的应用逐渐受到关注。
通过利用太阳能光伏系统将阳光转化为电能,农业生产可以实现自给自足的电力供应,同时也可减少温室气体排放,保护环境。
本文将就太阳能光伏发电技术在农业领域中的应用前景进行深入分析。
2. 太阳能光伏发电技术在农业领域中的应用现状目前,太阳能光伏发电技术已经在农业领域中得到广泛应用。
农业用地上安装光伏发电系统,不仅可以为农田提供清洁电力,还可以将多余电力卖给电网,增加农民的收入。
同时,太阳能光伏系统与农业生产相结合,形成了一种新型的农业种植模式,被称为“光伏农业”。
在光伏农业中,光伏板的阴影还可以起到遮阳的作用,有助于某些农作物的生长。
3. 光伏发电技术对农业发展的促进作用光伏发电技术的应用为农业生产带来了许多好处。
首先,太阳能光伏系统提供了稳定的电力供应,可以帮助农民解决用电难题。
其次,光伏发电系统的安装和维护相对简单,不需要大量人力物力投入。
再者,光伏发电技术的应用有助于降低农业生产的运营成本,提高农业生产效率。
此外,光伏农业的发展也为农民提供了新的就业机会,有助于增加农村居民的收入。
4. 光伏发电技术在农业领域中的发展趋势随着太阳能光伏技术的不断发展,光伏发电系统的效率不断提高,成本不断降低,技术也变得越来越成熟。
未来,光伏发电技术在农业领域的应用前景将更加广阔。
一方面,随着人们对绿色、可持续发展的需求不断增加,太阳能光伏系统将逐渐取代传统的火力发电系统,成为农业领域的主要电力来源。
另一方面,随着新型材料和技术的不断涌现,光伏发电系统的性能将不断提升,为农业的发展提供更大的支持。
5. 光伏发电技术在农业领域中的挑战与对策虽然太阳能光伏发电技术在农业领域中有着广阔的应用前景,但也面临着一些挑战。
首先,光伏发电系统的建设成本较高,需要相关部门和企业的支持和投入。
其次,光伏系统的维护和管理也需要专业技术人员的支持。
太阳能光伏发电技术的发展与效益太阳能光伏发电技术作为可再生能源的重要组成部分,近年来在全球范围内取得了长足发展。
它以太阳能作为能源,通过光伏模块将太阳光转化为电能,具有独特的优势和广泛的应用前景。
本文将以太阳能光伏发电技术的发展历程、技术创新和经济效益为主线,探讨这一技术的前景与价值。
一、太阳能光伏发电技术的发展历程太阳能光伏发电技术的起源可追溯到上世纪50年代初,当时科学家们开始研究如何将太阳能转化为电能。
最早的太阳能电池是通过硅材料制成的,效率较低,成本较高,应用范围有限。
然而,随着科学技术的不断进步,太阳能光伏发电技术逐渐发展起来。
在20世纪80年代,光伏发电技术得到了广泛的研究和应用。
科学家们开始探索新的材料和结构,以提高光伏电池的效率和耐久性。
此后,太阳能光伏发电技术取得了重大突破,光伏电池的效率不断提高,成本逐渐降低,应用领域也日益扩大。
二、太阳能光伏发电技术的技术创新太阳能光伏发电技术的发展离不开持续的技术创新。
近年来,科学家们在太阳能光伏发电技术方面取得了重要的突破,推动了整个行业的进步。
首先是材料的优化。
传统的太阳能电池多采用硅材料,虽然效率较高,但成本昂贵。
为此,科学家们开始研究新型材料,如半导体纳米材料、有机材料和钙钛矿材料等,这些材料具有更高的光电转换效率和更低的制造成本,为太阳能光伏发电技术的应用提供了更多的选择。
其次是结构的创新。
传统的太阳能电池多采用平板式结构,效率受限。
为提高光伏电池的效率,科学家们开始研究新的结构,如多层薄膜结构、集成光学结构和柔性薄膜结构等。
这些新型结构能够提高光的吸收效率和内部反射效应,进而提高光伏电池的效率和稳定性。
另外,还有电池组件和系统的创新。
科学家们研究了太阳能光伏电池的叠层组件、串联组件和并联组件等,以提高电池的功率输出和系统的可靠性。
此外,还研发了光伏追踪技术、能量存储技术和智能控制技术等,进一步提高了太阳能光伏发电系统的效率和稳定性。
太阳能光伏发电技术及其相关应用摘要:太阳能是一种对环境没有污染的能源,具有能源总量丰富、能源分布广泛的特点。
本文从太阳能的特征分析入手,从光伏发电技术所依据的基础物理定理、现有的太阳能电池研究发展分析、完整的光伏发电体系构建、光伏发电具有的劣势分析等角度对光伏发电进行了简要的解析,并对其应用场景做了简单概述。
关键词:太阳能;光伏发电;应用引言:经济社会的发展需要消耗巨大的能源,在工业化、信息化时代,电力是维持社会运转的主要能源之一。
传统的电力供应手段以燃烧化石能源为主,但是,随着环境污染的加剧、化石能源的短缺,这种电力供应已经逐渐不能满足社会发展的需要。
为了在维持社会运转的同时保护生态环境,寻找一种对生态环境污染小或者无污染且储量丰富的新型能源成为人类社会发展的新需求。
太阳能作为一种天然无污染、能源储量大的新能源,成为替代传统化石能源的重要选择之一。
一、太阳能光伏发电技术简析(一)太阳能的优势及太阳能发电技术概述太阳能是一种辐射能,太阳能的主要辐射形式可以分为两种,第一种传播形式是光辐射,光辐射传播能量的主要形式是电磁波或光子;另外一种能量传播形式是热辐射。
太阳通过核聚变反应过程产生能量,以光和热的形式向周围的空间进行能量传播,太阳在一分钟内产生的能量可达2.316×1026J,如此庞大的能量在传播过程中由于各种损失,到达地球表面的仅占总能量0.00000005%。
从能源的丰富度上来说,太阳能总体的储量是极为巨大的,人类可使用的能源用还有广阔的提升空间。
从宽泛的定义上来说,地球上目前存在所有能源都属于太阳能的不同形态;从狭隘的定义上来说,太阳能则仅指太阳核聚变反应所表现出来的光能和热能两种。
人类利用太阳能的技术以利用太阳辐射的光和热为主,对应的发电技术有两种:一种是直接利用太阳热辐射的光热发电技术,即通过一定规模的聚光设备聚合太阳热辐射,将太阳的热量转换成水蒸汽,以水蒸汽推动汽轮机运转从而产生电能。
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L不论是从经济 M 社会走可持续发展之路和保护人类赖以生存的地球生态环境的高度来审视 E 还是从为世界上 ( 亿无电人口和一些特殊用途解决现实的能源供应出发 E 发展太阳能光伏发电均具有重 ) 大的现实意义 I $ 再生能源替代化石能源是社会发展的必然趋势目前 E 世界能源结构中 E 人类主要利用的是化石能源 E 中石油 M 然气 M 炭的消费构成分别为其天煤这些能源资料仅可供全世界大约消费 H NM D 和 ( NI 而根据目前所探明的储量和消费量计算 E $ (N F 石油将在 H 年内耗尽 E 天然气将在O 年内用光 E 煤炭也只够使用 ( )年 I我国一 $ )年 I具体来说 E F ) ) ( 次能源状况也和世界相仿 E 据国家 $ K 年政府白皮书估计 E 目前我国石油剩余可采储量为 D # D 亿 KK (FO 吨 E 供开采 ( 年 G 然气剩余可采储量 $ F H亿立方米 E 供开采 O 年 G 炭剩余可采储量为可天可煤 ) $) ) 可供开采不足百年 I $ H 亿吨 E $A 由此可见 E 在人类开发利用能源的历史长河中 E 以石油 M 天然气和煤炭等化石能源为主的时期仅是一个不太长的阶段 E 化石能源被新能源取代是历史的必然 I 因此 E 人类必须未雨绸缪 E 及早寻求替代能源 I 同时我们也知道 E 化石能源的大量开发和利用是造成人类生存环境恶化的主要原因之一 E 如燃烧化石能源所排放出的二氧化碳和含氧硫化物直接导致了地球温室效应和酸雨的产生 I( 世纪 E 人 $ 类面临着经济和社会可持续发展的双重挑战 E 在有限资源和环保要求的双重制约下发展经济已成为全球的热点问题E 这就要求我们所寻求的替代能源必须是可再生的清洁能源 I 另外 E 世界上不发达国家还有 ( 亿人口尚未用上电 E 其中我国约 O ) 万人 I 由于无电 E 这些人大 ) )) 多仍然过着贫困落后 M 日出而作 M 日落而息 M 远离现代文明的生活 I 而一些特殊领域 E 如海上航标 M 高山气象站 M 边防哨所等在无常规电源的特殊条件下也希望有一种可再生能源为其提供电源 I ( 太阳能是一种理想的可再生能源据测算 E 年内到达地球表面的太阳能总量是目前世界已探明储量能源的一万多倍 I我国属于太 $ 阳能能源较为丰富的国家之一 E 全国国土面积 ( D以上的地区每年日照时数大于 ( ) 小时 E 陆地仅 P )) 面积每年接受的太阳辐射能就约等于几万个三峡工程发电量的总和 I 开发利用太阳能的主要途径是万方数据 @) ! 收稿日期 ? ) ( $ O ( ) @)作者简介 ? 宁铎 B K A E 副教授 E 研究方向 ? 光电技术 $ A @C 陕西礼泉人 E 第 $期宁铎等 " 发展太阳能光伏发电的意义及前景7? 1光伏发电 ! 它具有如下优点 " 无噪声 ! 无污染 ! 能量随处可得 ! 不受地域限制 ! 需消耗燃料 ! 以无人无可值守 ! 建设周期短 ! 规模设计自由度大 ! 可就地使用 ! 容易储存 ! 还可以方便地与建筑物相结合等 ! 这些而且使用太阳能光伏发电可以既不为核电站可能优点都是常规发电和其它发电方式所不能比拟的 ! 发生的核泄露事故而烦恼 ! 也不必为水电站的堤坝可能在战争或地震中崩溃而担忧 # 目前 ! 开发利用太阳能已成为世界上许多国家可持续发展的重要战略决策 #$ % 年以来 ! 联合国 %& 组织召开了一系列会议 ! 讨论和制定了世界太阳能利用的战略规划 ' 国际太阳能公约以及推行可再生能源发电的配额政策 ( * , # % -年美国政府颁布了新的发展目标 ! % .年美国政府宣布了 / 百万 $% ) + 等 $% 屋顶光伏计划 0 日本是一个资源贫乏的国家 ! 对光伏发电极为重视 ! $ % 年以来先后推出了 / 自 %1 月光 # 计划 0 / 等对居民住宅用屋顶光伏发电及公共设施用光伏发电采取了补助造 ' 环境计划 0 / ' 阳光计划 0 ! 价 $ 1 2 的优惠政策 # 2 3$ 我国太阳能光伏电池的年产量约为 1 生产能力约为 6 7 累同 3 45! 计用量约为 $ 45! 国 6 45! 外相比有很大差距 ! 光伏发电产业生产规模小 ! 技术水平低 ! 生产成本高 ! 市场培育迟缓 ! 其总体水平落后国外约 $ 年 #我国 / 十五 0 规划提出了解决 8 &万人 ( 即无电人口的 $ 9, 这 & & & 的用电问题等目标 ! 给光伏发电产业提供了前所未有的市场和发展机会 # 1 太阳能光伏发电前景广阔太阳能光伏发电系统的应用可分为以下 -种类型 " ( ,独立光伏发电系统 " $ 这是目前我国已形成的光伏发电应用市场 ! 且每年以 - 9 的速度增长 ! 预计 - & 年装机容量将 & &达到 : 6 主要市场为 " ; 45! 具体应用系统有独立光伏电站 ' 家用电伏电源 ' 光伏水泵等 # < 农村 " 具体应用系统有光缆通讯 ' 微波通讯 ' 卫星电视接收站 ' 森林防火电源 ' 边防哨所电 = 工业领域 " 源' 公路信号电源 ' 航标及灯塔电源等 # 具体应用系统有 " 太阳能庭院灯 ' 太阳能路灯 ' 太阳能汽车 ' 太阳能半导体冷 > 民用商品及其它 " 太阳帽 ' 太阳能充电器 ' 太阳能计算器等 # 藏箱 ' ( ,联网光伏发电系统 " 该系统在国外已步入大规模发电阶段 ! 是当今国际上光伏发电的发展潮流 ! 但在我国目前仍处于酝酿试验阶段 # 依其特点又可分为 -种类型 " ( ,联网光伏发电系统 " $ 由于该系统所发电力直接进入电网 ! 省掉了储能的蓄电池组 ! 因而可使其成本下降 $ 9 左右 # 7 屋顶发电 " (, 光伏发电系统与建筑相结合 ! 构成了光伏发电系统 ! 可并入电网或配备少量蓄电池 ! 同时通过巧妙设计达到了降低建筑造价及光伏发电系统造价的目的 ! 其前景诱人 # 目前 ! 制约太阳能光伏发电发展的主要因素是产品价格还比较昂贵 ! 所以 ! 提高光电转换效率 ! 降低光伏发电成本是推广应用的关键 # 为此 ! 世界各国特别是发达国家不惜投入巨大的人力和物力对其进行了研究 ! 这些研究归纳起来主要分为以下 -个方面 " 降低光电池成本的方式 ! 达到提高电池性能 ( ,通过研制高效新型太阳能光伏电池或改进工艺 ! $ 价格比的目的 # 如目前单晶硅太阳能光伏电池工业化生产的产品平均光电转换效率已达 $ 9! 6 多晶硅的光电转换效率也已达到 $ 9# 同时 ! 随着纳米技术的发展及新材料的出现 ! 成本低 ' 工艺简单的 : 薄膜电池 ' 二氧化钛有机纳米电池等新产品将会逐步走出实验室 ! 为太阳能光伏发电事业做出贡献 # 从 ( ,通过自动跟踪技术及聚光方式来延长光伏电池光电转换时间和提高其能量密度 ! 而达到降低系统成本的目的 # 万方数据随着自动控制技术的发展和完善 ! 在技术上花费很小投资就可以实现光伏电池自动跟踪太阳 ! 从#+# )西北轻工业学院学报第(卷 8而充分发挥太阳能电池的发电能力 ! 而采用新材料及聚光 " 抛物面型反射式或菲涅尔透镜透射式 # 技术! 则可使太阳光伏电池的发电能力提高为原来的几倍甚至几十倍 !这方面还有许多工作要做 ! 在如长寿命 $ 易加工的聚光器材料等 % 提光伏电池高自动跟踪系统的可靠性以及探讨具有自洁功能 $ 目前太阳能电池研究居世界领先水平的产品及单位如下表所示 &电池种类单晶硅电池多晶硅电池 /. 2 . 56 1 1 3 4 双结电池非晶硅电池多晶硅厚膜电池硅带电池二氧化钛有机纳米电池转换效率 ' ( ) *, +7,+ 8( *, )( *, -*, )*,88 研制单位澳大利亚新南威尔大学美国 . 0 / 日本能源公司美国 9: ;公司 : 5: < 2 >? 公司 0 = = < 5: 美国公司 @ 瑞士联邦科学院目前客观上很难断言哪一种太阳能电池是最佳选择 ! 且其用途不一 ! 如单晶硅主要用在高功率方面! 多晶硅主要用于光伏屋顶 ! 而非晶硅则更多应用在商用电子方面 ! 但可以肯定的一点是 ! 太阳能光伏发电成本将逐年下降 % 预计 ( 8 年将由现在的 7 元 3 降到 ( 元 3 ! 8 8年将降到 * 元 3 8A A >B C >B ( * + 左右 ! 到那时太阳能光伏发展就具有了和市电竞争的价格优势 ! 从而使光伏发电进入大规模发展 >B 时期 % 光伏发电技术是新能源技术的重要组成部分 ! 是正在发展着的高新技术 % 在国家能源政策的引导下! 随着人们对可再生能源认识的提高以及太阳能光伏发电系统性能价格比的提高 ! 太阳能资源的开发及应用前景将是十分广阔的 % 参考文献D E5 F I6 KM OI 1P6F IFR6SG PT61LUSIF L4 0= OV6 * G GJ LKNO L I G Q N 4N 1S N N6 L G G F L ( L ,W4XN* Y ! 7 7 & 7 ZC 8 H LN 4 F JN FS F JQ! Y Y " A # C C ) , 中国光伏发电产业与市场 , 太阳能学报 ! Y Y年特刊 , D E王长贵 , ( *Y[ \]^ [ ' _ _ ]a cdf ee a g ^[ b e b ^g b ]h \]c i j k b ] ] h l] [ h \]d j ' ] ] f b k [ i [ f ga ] ^[ h a b ' me \h h h h e ' ap W/ n G!. W. o IX1 W. X = LKN* (" , JV4L G J F N4J 1!WGJHNJ LN6 PG rM J 1 XJ ! L P1 * 8 * ; L4 ( . qQ 1 G * 5XG J I; 1Q n BQ G VN J Q K 6 91qQL O LK /S 6 P s 4 4 MC ( + ! K1 t , G NVN J O J Q 1C ( 8 ; L4 ; NM K 1 HX; X J O K 1 G M2 G LI! K 1 G M ; N M G 1PG : 4 S 1 Qq1N: 4 S1 ! K 1 HX( ) 8 ! K1 #a v yw5IGS1 GJN1 J 1 F J JMIBLI F 1NNM NG QN!K6 64 F G4N JN6 p uw z& IQLMJ K 4L4 6 4NL Q L NG 1QPQ6XI6JL N6PN R QJ6 K L x G Q 1B 4 M 1 F P4 SLS 6 P G M 1 1 XJ ,G Q {| !"&NNN4N 1QPQ6XI66F NNM t K JqF L F J I PM1QJ 1 }~ xvQM1QJSNNM NG QNtG Q 1QP B GGG 4 N Q L NN4L 4 J IN I LJ G1O 4 I G SqF LMJN G Q 1QPL K1 4 S4 G4 4 66J BNNJ L 4L 1 XXN O NK LI1N O NN B1 K 6F NNM 1; L4 1 F 1 F N L Q61 6 XJ 14 SOJQ G JIp L G 4 6 P 6 J G 万方数据发展太阳能光伏发电的意义及前景作者: 作者单位: 刊名: 英文刊名: 年,卷(期): 引用次数: 宁铎, 高继春宁铎(西北轻工业学院自动控制工程系,陕西,咸阳,712081), 高继春(山东成武县政府,山东,成武,274200) 西北轻工业学院学报 JOURNAL OF NORTHWEST UNIVERSITY OF LIGHT INDUSTRY 2002,20(1) 9次参考文献(2条) 1.A low cost high efficiency solar cell based on dye-sensitized colloidal TiO2 films 1999(353) 2.王长贵中国光伏发电产业与市场 1999(zk) 相似文献(10条) 1.期刊论文李萌.Li Meng 再生能源在住宅小区建设工程中的应用实例 -安徽建筑2008,15(2)文章介绍了太阳能建筑一体化技术和太阳能光伏电技术在"琥珀名城"A区的应用情况,为可再生能源技术在本地区住宅中的应用提供借鉴 .2.会议论文杨春高功率微波无线能量传输技术的应用 2007WPT及SSPS技术概述上世纪60年代初美国人W. C. Brown首先提出了微波无线能量传输(WPT)的概念,即以微波为载体在自由空间中无线传输大功率电磁能量.1968年美国人P. E. Glaser在此概念上提出了卫星太阳能电站(SSPS)的概念,即在地球同步轨道上的太阳能卫星把接收到的太阳能转换为电磁能,用大功率微波天线定向发射回地面,地面接收整流天线系统(rectenna)将接收到的能量转换为直流电,从而实现太阳能发电的功能.21世纪人类面临着非常严峻的能源形势,太阳能是取之不尽,用之不竭的可再生的干净能源,大规模开发利用太阳能对解决人类的能源危机十分重要.建造SSPS系统的意义就在于可以帮助人类更有效地开发利用太阳能,解决能源问题.3.学位论文刘剑基于WebAccess及PAC的太阳能热水示范建筑监控系统设计及实现2008为开发利用可再生能源,解决日益显著的建筑能源问题,建设部组织的"十一五"国家科技支撑计划"可再生能源与建筑集成技术研究与示范"项目正式启动.其目标在于建成不同建筑气候区的可再生能源与建筑集成示范建筑,对示范工程能源系统进行监测和综合技术经济评价,并通过有效的方式将示范成果推广扩散.而先进的监控系统是研究可再生能源建筑示范成果的重要前提和保障.太阳能作为最有应用前景的可再生能源,相应太阳能集热示范建筑的建设及技术参数监测分析也成为本课题的重要关注点.本文研究的就是其中太阳能热水试验性示范建筑太阳能热水监控系统的设计和实现. 本文首先研究了目前自动监控技术,分别介绍了可编程自动控制器(PAC),研华WebAccess网际组态软件和动态数据交换技术的概念与特点.然后针对试验性示范建筑太阳能热水系统特点,结合WebAccess三层网络架构,提出了自动远程监控系统的三层控制结构:第一层现场监控层用于直接监视和控制现场设备;第二层本地监控点用于本地人机交互,实现用户对系统的本地实时监控,数据备份和分析;第三层远程监测中心用于远程监控整个系统,实现用户对系统的远程浏览功能.在三层控制结构基础上,对太阳能热水监控系统进行了详细的设计和实现.现场监控层采用研华公司的ADAM—5510EKW/TP型PAC控制器实现对现场设备的监测和控制,并采用智能电表实现对电加热设备的电能监测.本地监控点以工控机和触摸屏为控制平台,通过Ethernet实现与现场PAC控制器的通信,通过485总线实现与智能电表的通信:并基于 WebAccess网际组态软件进行人机界面开发,实现了对系统运行状况的监控,数据备份和分析,基于Vc++进行程序设计并实现组态软件与智能电表之间的数据通信,进而实现了对电加热设备用电耗能的界面显示.远程监测点通过WebAccess客户端实现对本地监测点监控节点的访问,并可方便的利用Web浏览器实现对系统的远程浏览功能. 本文采用PAC控制器与智能电表结合,工控机与触摸屏结合,组态软件与VC++结合的方法,使得太阳能热水远程监控系统具有了很好的实时性,为太阳能利用情况及太阳热水系统的运行状况分析打下良好的基础,也为太阳能热水系统广泛应用起到了良好的示范作用.4.会议论文祝永强攀枝花的能源现状及建议 2007中国能源消费现状根据国家统计局计算,2006年全年能源消费总量24.6亿吨标准煤,比上年增长9.3%.其中,煤炭消费量23.7亿吨,增长 9.6%;原油3.2亿吨,增长7.1%;天然气556亿立方米,增长19.9%;水电4167亿千瓦小时,增长5.0%;核电543亿千瓦小时,增长2.4%.主要原材料消费中,钢材4.5亿吨,增长17.2%;铜372万吨,下降4.0%;铝865万吨,增长32.1%;乙烯939万吨,增长23.9%;水泥12.0亿吨,增长 14.5%.国内生产总值能源消耗1.21吨标准煤,比上年下降1.23%. 根据当今石化,煤炭等不可再生的能源开发与使用的力度,许多不可再生的能源将会枯竭,如石油化工能源,将在几十年至一百年间衰竭.这一响亮的警钟提示我们,为了子孙后代的生存发展,我们必须节约能源,提高攀枝花能源效率,并积极寻求可利用再生资源. 太阳能作为洁净,可再生能源得到了世界各国的高度重视,太阳电池材料与生产工艺得到很大发展.专家预计,到21世纪中叶,太阳能发电将在整个能源结构中占20%-50%.在全球范围光伏并网发电系统将在地面得到大规模推广应用.太空光伏电站也有望在不久的将来实现.攀枝花市修建太阳能发电站使用的土地不成问题.太阳能照明众多优点,以太阳能路灯为例:太阳能路灯灯具造型美观,用于市政建设,与城市和谐一致,无疑会是城市的一个亮点.太阳能灯具的寿命可达十几年,电池组件的寿命更是高达二十几年.高效环保,利用太阳电池组件将太阳辐射能转换成电能无需其它能源供给,零排放,无污染,对于节约地球上有限的不可再生资源和绿色环保具有深远的社会意义.高安全性,没有触电危险及电缆被盗割风险,12V,24V低压产品对人体无伤害,灯体之间高强度连接,抗风强度高. 2007年4月6日,西南油气田公司分别与凉山州,攀枝花市签订了合作开发麻风树生物质能源产业的框架协议,以为生物柴油提供原料保障为基础进行综合开发,共同建设麻风树生物质能源产业基地.5.期刊论文何祚庥.HE Zuoxiu 寻求建筑结构节能和可再生能源节能的结合 -城市发展研究2009,16(8)我国建筑节能问题有可能获得技术上的突破,短期内可大幅度降低太阳能供电,供热成本.采用太阳能光伏电池方面的技术已处在领先水平.如何加强这方面工作,从政策上给予强有力的支持急需政府作出政策性规定.积极推进建筑结构节能和再生能源节能的结合.6.学位论文宋大余发展可再生能源的激励机制 2005可再生能源指在自然界中能够得到有规律补充,可循环再生的能源,包括太阳能,风能,海洋能,水能,地热能以及生物质能等,具有在使用时大气污染和温室气体排放为零或接近为零的特点,是人类未来能源结构的基础和希望所在.发展可再生性能源,一方面可以缓解由于使用化石能源带来的相关环境污染问题,补充现有能源的不足,调整现有能源的利用结构;另一方面从长远的观点来看,还可以解决化石能源消耗面临枯竭性问题,促进经济,社会,环境和谐发展. 发展和利用可再生能源,可以减少温室气体排放,起到净化环境效用,具有生态服务功能价值,因此,为激励可再生能源产业的发展 ,政府可采用庇古税制(津贴)方案,包括财政补贴,税收减免,代理购买以及金融支持等措施.由于可再生能源应用技术(除水电)还处于发展起步阶段,其电力产品成本偏高,与常规化石能源电力产品相比不具备市场竞争力,解决其产品市场出口通道是政府扶持可再生能源产业一个重要措施.发达国家对于再生能源发电电力入网的配额制是政府为培育可再生能源市场,使可再生能源发电量达到一个有保障的最低水平而采用的强制性政策手段,其成功经验值得借鉴. 发展再生能源中建立产权激励机制是非常重要的一种机制,它能够调动经济主体的积极性并持续地投入到再生能源产品的开发与生产中来;建立明晰的产权制度关系,再生能源经济主体谋取合法的经济利益才能够得到保障,其利益分配机制才能够顺利实行;建立完善的产权和产权交易制度还可以形成多种形式的资本在再生能源产业市场上有进有退,合理流转的机制,优化资源在再生能源市场中的配置,促进各种资本在再生能源产业市场上有序地运行;明晰的产权制度可以约束再生能源企业按市场经济规则运行,明确责,权,利关系,激励其以 "经济人"身份追求自身利益最大化. 综合借鉴发达国家发展再生能源产业的成功经验,为激励我国再生能源产业发展,完善我国再生能源产业政策,增加再生能源产品在我国能源利用结构中的比例,真正实现能源可持续利用目标,我国政府应从再生能源产品市场激励机制,可再生能源电力产品定价机制,可再生能源产业投资主体市场公平竞争机制,政府对可再生能源产业经济补偿激励政策,再生能源产业资源流动机制以及再生能源产业管理与服务体系联动机制等方面做出进一步的完善和提高,激励再生能源市场规模化,产业化,为实现我国经济社会可持续发展的目标而努力.7.期刊论文英国重点发展清洁可再生能源/法国制定可再生能源发电计划/埃及将兴建中东首座太阳能发电厂/荷兰助力开发西部再生能源/国家环保总局提出环境与经济社会协调发展措施/厦门在建国内最大的海水淡化项目 -节能与环保2003(3) 8.期刊论文周四清.马超群.李林太阳能光伏产业可持续发展理论研究思考 -科技进步与对策2007,24(7) 从太阳能光伏产业发展出发,结合产业组织理论与可持续发展理论,提出太阳能光伏产业可持续发展理论研究体系,包括太阳能光伏产业可持续发展的基本内涵,资源配置,理论模式,运行机制等;我国太阳能光伏产业发展的物质基础,技术基础,现状,障碍及风险预测预警机制;从核心竞争力,核心技术研发及全球化等方面实现我国太阳能光伏产业可持续发展战略路径选择.太阳能光伏产业可持续发展理论的研究,对深化再生能源健康发展,规范可再生能源市场,保障能源安全,丰富产业经济学与能源经济学具有重要的理论与实践价值.9.会议论文赵建华中电电气(南京)光伏公司太阳电池生产与研发的进展 2006随着全球能源供应及环境保护双重压力不断增加,国际,国内都在大力发展可再生能源,尤其光伏发电具有安全可靠,无污染,资源丰富等特点,发展迅速,正逐步由补充能源向替代能源过渡.为满足市场需求,2004年10月澳大利亚博士团队利用自身的技术优势与中国最大的干式变压器制造商--中电电气集团合作,成立中电电气(南京)光伏有限公司,专业从事硅太阳电池的研发,制造及售后服务工作,目前已形成 100MW生产能力,计划在2006年年底以前达到200MW,2008年达到600MW,建成国内最大,世界领先,发展潜力良好的太阳能光伏研发产业基地.10.期刊论文刘锐锋.张晓萌太阳能技术在民用建筑热水系统中的应用 -低温建筑技术2010,32(3)通过相关资料,介绍了太阳能技术的概念和特点,进而引出其应用在民用建筑热水系统中的优越性.以某工程为例,对太阳能热水系统的组成和集热器的计算进行阐述.最后,总结了太阳能热水系统的效益.引证文献(9条) 1.闫士职.尹梅.李庆.张伟鹏太阳能光伏发电并网系统相关技术研究[期刊论文]-电子元器件应用 2009(1) 2.王效华.张东凤户用风光互补发电系统设计与经济评价[期刊论文]-农业工程学报 2008(10) 3.侯聪玲太阳能最大功率跟踪技术研究[期刊论文]-现代商贸工业 2008(03) 4.张东凤离网型风光互补发电系统的匹配与效益分析——以金湖县宝应湖为例[学位论文]硕士 2006 5.杨海柱小功率光伏并网发电系统最大功率跟踪与孤岛问题的研究[学位论文]博士 2005 6.王培珍光伏阵列故障状态的识别研究[学位论文]博士 2005 7.程明新能源与分布式电源系统(下)[期刊论文]-电力需求侧管理 2003(04) 8.宁铎折面形抛物柱太阳能聚光器[期刊论文]-西北轻工业学院学报 2002(04) 9.宁铎.刘莉萍.李莉家用太阳能聚光器自动跟踪系统的设计[期刊论文]-西北轻工业学院学报 2002(02) 本文链接:/Periodical_xbqgyxyxb200201021.aspx 下载时间:2010年5月10日1。
光伏发电毕业论文光伏发电毕业论文随着全球能源需求的不断增长和环境问题的日益严重,可再生能源成为了人们追求的热门话题。
在可再生能源中,光伏发电作为一种清洁、可持续的能源形式,受到了广泛关注。
本篇论文将从光伏发电的原理、技术发展、应用前景等多个角度进行探讨,旨在全面了解光伏发电的相关知识。
一、光伏发电的原理光伏发电是利用光电效应将太阳能转化为电能的过程。
光电效应是指当光照射到半导体材料上时,光子的能量被电子吸收,使电子从价带跃迁到导带,产生电流。
这种现象被广泛应用于光伏电池中,通过将多个光伏电池串联或并联,可以产生足够的电压和电流来供电。
二、光伏发电的技术发展光伏发电技术经过了多年的发展,取得了显著的进步。
最早的光伏电池是由单晶硅制成的,成本高昂且制造过程复杂。
随着技术的进步,多晶硅、非晶硅和染料敏化太阳能电池等新型光伏电池相继问世,降低了成本并提高了效率。
此外,光伏发电技术还包括了光伏组件的制造和安装、光伏逆变器的设计和控制等方面的创新。
光伏组件的制造技术不断改进,使得光伏电池板的效率得到提高。
光伏逆变器的设计和控制技术的发展,使得光伏发电系统能够更好地适应不同的工作环境和需求。
三、光伏发电的应用前景光伏发电作为一种清洁、可持续的能源形式,具有广阔的应用前景。
首先,光伏发电可以用于居民和商业建筑的电力供应。
通过在屋顶或空地上安装光伏电池板,可以将太阳能转化为电能,满足部分或全部的电力需求。
其次,光伏发电可以用于农村地区和偏远地区的电力供应。
在没有电网覆盖的地方,光伏发电系统可以独立运行,为当地居民提供可靠的电力。
另外,光伏发电还可以应用于交通工具和移动设备。
光伏电池板可以嵌入汽车、飞机、船只等交通工具中,为其提供动力。
此外,光伏电池板还可以嵌入手机、笔记本电脑等移动设备中,延长其使用时间。
最后,光伏发电还可以用于大规模的电力供应。
通过建设光伏电站,可以将大量的太阳能转化为电能,供应给城市和工业区域的电网。
光伏太阳能发电光伏太阳能发电作为一项新型可再生能源技术,近年来得到了广泛的关注和应用。
而随着能源环境的日益严峻,光伏太阳能发电的重要性也越来越凸显。
一、光伏太阳能电池的原理光伏太阳能电池是利用半导体材料的光电效应直接将太阳能转化为电能的一种设备。
当光线照射到太阳能电池上时,光子能流与半导体材料中的电子相互作用,将部分电子激发到导体上,从而形成电场,电子自由流动,产生电流。
在太阳光或强光照射下,光伏电池可以输出稳定的直流电。
二、光伏太阳能系统的组成光伏太阳能系统的基本组成部分包括太阳能电池板、充电控制器、蓄电池、逆变器等。
其中,太阳能电池板是装置的核心部分,其承担着将太阳能转化为电能的重要任务。
同时,充电控制器和逆变器负责控制太阳能电池板的输出、保护储能电池等,确保光伏太阳能系统的安全性和稳定性。
三、光伏太阳能发电的优势1. 环保:光伏太阳能发电过程中不排放任何有害气体,是一种清洁、环保的能源。
2. 可再生:太阳能源是一种源源不断的可再生能源,相对于非再生能源,具有持久、安全的优势。
3. 经济性:光伏太阳能发电系统的装设、使用成本相对较低,节约能源和成本,符合节约能源的战略需求。
4. 适用性广:光伏太阳能发电不受地域限制,无论在城市还是农村都可以应用,在沙漠、海上和山区等特殊环境下也能满足能源需求。
四、光伏太阳能发电技术的应用发展光伏太阳能发电技术的应用范围十分广泛,包括户用光伏电站、商用光伏电站和大型光伏电站等领域。
同时,光伏太阳能发电技术还可以应用于农村电气化、环保照明等方面,更可以为我们的生活带来便利。
随着能源环境的改变和社会需求的变化,光伏太阳能发电技术将会迎来广阔的发展前景。
在未来的发展中,光伏太阳能发电技术将继续深化和完善,成为更加可靠、高效的清洁能源。
光伏发电的原理与应用论文1. 引言光伏发电是一种利用太阳能将光能转化为电能的技术。
近年来,随着能源需求的增长和环境保护意识的提高,光伏发电作为一种清洁、可再生的能源形式受到了广泛关注和应用。
本文将介绍光伏发电的原理以及其在不同领域的应用。
2. 光伏发电原理光伏发电的原理基于光电效应,即光照射到半导体材料上时,光子激发了半导体中的电子,并使其能量提升。
这些激发的电子通过半导体内部的pn结构,最终形成电流。
下面详细介绍光伏发电的原理。
2.1 光电效应光电效应是指当光照射到金属或半导体材料上时,会激发出电子,使其从材料中解离出来形成自由电子。
这种现象最早由爱因斯坦在1905年提出,被后来的实验证实。
2.2 pn结构光伏电池一般由两种材料组成,一种具有n型半导体特性,另一种具有p型半导体特性。
当这两种材料通过特定的工艺进行连接时,形成了pn结构。
pn结在正向偏压下,允许电流通过,而在反向偏压下则会阻止电流。
2.3 光伏电池光伏电池是将光电效应和pn结结合起来的电子器件。
光伏电池的基本结构包括正、负电极以及光敏材料层。
当光照射到光敏材料上时,光子激发了其中的电子,使其向正电极方向流动,形成电流。
3. 光伏发电的应用光伏发电技术在各领域的应用越来越广泛,下面列举了几个主要的应用领域。
3.1 太阳能发电站太阳能发电站是利用大面积的光伏电池组成的太阳能电池阵列来发电的设施。
太阳能发电站可以利用太阳能的辐射将其转化为电能,供应给电网或其他电力系统使用。
3.2 光伏发电系统在农业领域的应用光伏发电系统可以为农业提供可持续、清洁的能源供应。
例如,在农田上安装光伏电池板,可以为灌溉系统、温室和家畜的供电,减少传统能源的使用。
3.3 光伏发电系统在建筑领域的应用光伏发电系统在建筑领域的应用越来越普遍。
例如,在建筑物的屋顶上安装光伏电池板,可以为建筑物提供部分或全部的电力需求,减少对传统电网的依赖。
3.4 光伏发电系统在航天领域的应用光伏发电系统在航天领域的应用也非常重要。
太阳能光伏发电技术及其优缺点随着全球能源消耗量的急剧增加,能源安全已经成为全球范围内的一个重要问题。
在这一背景下,太阳能光伏发电技术正在成为越来越多国家和地区的首选清洁能源解决方案之一。
本文将探讨太阳能光伏发电技术的工作原理、优缺点以及应用前景。
一、太阳能光伏发电技术的工作原理太阳能光伏发电技术是利用太阳能电池将太阳光直接转化为电能的过程。
当太阳能光子照射在太阳能电池的半导体材料上时,太阳能光子的能量被转移给半导体中的自由电子,将其激发成为“带电”的电子,从而在半导体中形成电子-空穴对。
电子-空穴对的形成促使半导体中形成电场,使得电子和空穴分离引起电流流动,这一过程就是太阳能光伏发电的基本原理。
二、太阳能光伏发电技术的优点太阳能光伏发电技术的优点主要表现在以下几个方面:1.清洁环保太阳能光伏发电不会产生任何污染物或温室气体,也不会产生废弃物,因此是一种非常清洁和环保的清洁能源。
2.可靠性高太阳能光伏发电没有移动部件,因此具有极高的可靠性和稳定性。
对于远离市区或没有电网的地区,太阳能光伏发电是一种理想的、可靠的电力供应方式。
3.可分布式布局太阳能光伏发电不需要大规模的建设,可以灵活地在各地点布置发电设备。
很容易实现分散分布,可以满足农村、山区等偏远地区的用电需求。
三、太阳能光伏发电技术的缺点太阳能光伏发电技术的缺点主要表现在以下几个方面:1.成本高太阳能光伏发电的成本非常高,一直是制约其广泛应用的主要原因。
尤其是高效太阳能光伏电池的制造成本非常高昂。
2.相关设备需占地面积大太阳能光伏发电需要的电池板、电源控制器等设备在建设时需要占用较大的面积,对一些狭小的空间使用会有一定的限制。
3.受太阳角度与光照时间影响太阳能光伏发电系统的效率受到太阳位置的影响,天气因素对电池的性能影响也较大,影响因素较多。
四、太阳能光伏发电技术的应用前景随着社会经济和科技水平的不断发展,太阳能光伏发电技术的应用领域也在不断扩展。
光伏发电在环保中的作用和意义光伏发电是指利用太阳能光伏效应将太阳辐射能转换为电能的一种方法。
随着环境污染和能源危机的威胁日益严重,光伏发电作为一种清洁、可再生的能源形式,发挥着重要的作用。
本文将从节能减排、可再生能源、经济效益等方面探讨光伏发电在环保中的作用和意义。
一、节能减排光伏发电是一种环保的能源形式,其基本原理是直接利用太阳辐射能转化为电能,不需要任何燃烧过程,不产生任何污染物。
相比传统的火电、煤电等能源形式,光伏发电无二氧化碳、氮氧化物等有害气体的排放,有效减少了大气污染和温室气体的释放。
由于光伏发电的清洁性和环保性,它被誉为“绿色能源”,在全球范围内得到了广泛的应用和重视。
光伏发电不仅减少了大气污染,还可以减少温室气体的排放。
温室气体是导致全球气候变化的主要原因之一,而光伏发电的应用可以有效减少温室气体的排放,减少全球暖化的速度,对于应对气候变化具有重要意义。
二、可再生能源光伏发电是一种可再生能源,与传统的煤炭、石油等非可再生能源相比,光伏发电具有极大的优势。
太阳是地球上最常见的能源,每天都会持续不断地发出光热能,因此光伏发电具有广泛的应用前景。
光伏发电通过直接利用太阳能的方式,可以将无限的太阳能转化为电能,不会消耗地球的资源,不会诱发资源争夺、战争等问题,具有长远的可持续性。
此外,光伏发电还具有分布广、安装灵活等特点,可以在各种地理环境和城市场所应用。
光伏发电可以灵活安装在屋顶、建筑立面、道路、农田、沙漠等各种场所,有效利用现有的土地资源,为城市发展和农村建设提供绿色能源。
三、经济效益光伏发电除了在环保方面具有重要作用外,还带来了显著的经济效益。
随着技术的进步和产能的提升,光伏发电的成本大幅下降,逐渐趋向实用化。
光伏发电可以为社会带来多样的经济效益。
首先,光伏发电可以减少对传统能源的依赖,降低能源价格的波动对社会经济的影响。
通过建设光伏发电站,国家可以减少对进口石油、煤炭等能源的需求,降低能源进口压力,保障国家能源安全。
浅谈太阳能光伏发电技术的应用及其意义
发表时间:
2017-01-18T16:00:21.220Z 来源:《电力设备》2016年第23期 作者: 宦兴胜
[导读] 本文阐述了太阳能光伏发电技术应用的原理,对太阳能光伏发电技术的应用及其意义进行了论述分析。
(青海黄河水电公司海南新能源发电部)
摘要:太阳能光伏发电不会对环境造成污染。为了保障太阳能光伏发电的可持续发展,我国应积极制定和完善政策法规,规范太阳能光伏
发电。随着光伏发电技术的不断推进,其应用领域逐渐增多。基于此,本文阐述了太阳能光伏发电技术应用的原理,对太阳能光伏发电技
术的应用及其意义进行了论述分析。
关键词:太阳能;光伏发电技术;应用;原理;意义
太阳能资源非常丰富,据相关资料统计,太阳辐射到地球表面上的能量能够达到17万亿千瓦,是当前世界一年能源消耗量的3.5万倍。
太阳能光伏发电系统中,太阳能电池是十分重要的元件,串联后是吸纳封装保护,进而组成太阳电池组件,并结合功率控制器形成光伏发
电系统。
一、太阳能光伏发电技术应用的原理
太阳能光伏发电系统是由光伏电池板、控制器和电能储存及变换环节构成。其中太阳能电池起着调节转换的作用,也被称为光伏电
池,太阳能电池之所以能够产生电源其主要的原因是光生伏特效应导致。当太阳光线或其他一些光源照在这种特殊性能的电池上时,其会
将全部的光线吸收到体内,从而形成光生电子
—空穴对。光生电子和空穴在里面经过一些特殊的化学反应以后会出现相互离散的现象,异
号电荷会不断地积累然后集中分布在两头,所谓的
“光生电压”也就产生了,这就是太阳能发电的原理“光生伏特效应”。要是把电极内部的两
极进行导出处理,然后和负载连接在一起,
“光生电流”就会从负载流出,在这种情况下就会引起功率的流失。可以无限获取的太阳的能量就
能转换成我们日常生活以及生产所需的源源不断的能量了。
二、太阳能光伏发电技术的应用分析
1
、太阳能照明应用。绿色照明其实就是减少能源的消耗,有效保护环境,并且有助于人民群众身心健康的照明,太阳能照明就是一
种绿色的照明。太阳能照明系统是由太阳能电池板、蓄电池、节能灯具以及灯杆构成的。当前我国的建筑行业开始大量使用太阳能等,如
路灯、楼道灯等。太阳能灯的控制系统具有光伏系统的功能,同时还有自动开关照明灯的功能。通常来讲,需要利用定时以及光控方法对
太阳能工作时间进行有效地控制。
2
、太阳能与LED光源相结合。随着半导体技术以及固体物理技术的不断发展,固体光源LED也随之出现,其能耗比较低,有着很长的
使用寿命,光效比较高,反应速度比较快,相比于白炽灯,固体光源
LED的污染小,相信未来,固体光源LED会居于灯源市场的首要位
置。
3
、太阳能水泵。通常太阳能水泵是不用蓄电池的,可以通过太阳能电池板的作用实现水泵的工作。大型的光伏水泵站中是有逆变器
的,它能够将太阳能电池板的直流电转换为交流电,利用交流电促进水泵工作。尽管最初建设太阳能光伏水泵系统时需要很大的资金支
持,但是这种水泵系统运行过程中不会花费过多的费用,而且使用的寿命比较长,未来会有很好的发展前景。
4
、光伏建筑一体化。太阳能屋顶就是将太阳能电池板安装在建筑物的屋顶上,利用控制器以及逆变器连接公共电网。太阳能电池
板、电网并联向用户供电构成了户用并网光伏系统,这种系统的供电比较可靠。一般而言是不需要使用蓄电池的,能够实现环保的效果。
还可以使用新技术建设太阳能屋顶,使太阳能电池的转换率得以提升。光伏建筑一体化目标就是要实现光伏器件与建筑材料的集成化。目
前的建筑市场上,部分建材已经被光伏器件所取代,能够减少光伏发电成本,使其在更大的范围内应用。
5
、通信工业中的应用分析。当前太阳能光伏发电系统在通信工业中的应用主要表现为:卫星通信以及卫星电视接收系统、气象以及
地震台展、水文观测系统、光缆通信系统、微波中继站等。
三、太阳能光伏发电技术应用的意义
1
、可以充分利用太阳能资源。太阳能资源十分丰富,其辐射到地球表面的能量是巨大的,会影响到人们的生产以及生活。我国幅员
辽阔,太阳能资源十分丰富,有近
7成国土面积的日照量超过2000小时。这对于利用太阳能非常有利。我国的西部地区地域广袤,严寒,
地形呈现多样化,是分散性的居住方式,在西北、西藏以及云南等地区,太阳能资源更为丰富,可以利用的太阳能资源面积超过
95%。
2
、光伏发电比较安全可靠,不会产生污染以及噪声。随着光伏技术的发展及其成本的降低,太阳能光伏发电系统将逐渐实现替代能
源的发展。太阳能光伏发电中由于没有机械部件的转动,也不会消耗燃料,因此是零排放、无污染和噪声的。并且这种发电技术不会受到
地域的限制,比较灵活,能够安全稳定的运行。太阳能资源十分广阔,是取之不尽用之不竭的,因此太阳能光伏发电技术也是最为清洁、
资源最为丰富的发电技术。此外这种技术还能够建造和拆除,使用的是模块化的结构,对于安装和拆卸、转移都是比较便利的,能够随时
将发电的容量扩大。今后,我国的光伏发电将小型光伏发电站以及户用光伏发电系统作为主要的内容,能够更好地帮助偏远的农村地区解
决没有电的情况,为其提供基本的生活保障。
3
、光伏发电不会受到过多的限制,出现故障的机率不高,而且在维护保养等方面也比较容易。光伏发电的应用使得边远以及特殊地
区的用电问题得以有效解决,光伏放电不需要燃烧,不会向空气中排放废气、废水,不会污染环境,是一种绿色发电。可以随时随地使用
太阳能资源,不需要长距离的对资源进行运输,能够减少输电线路的成本支出。光伏发电能够与建筑物相结合,形成光伏建筑一体化的系
统,不会单独占用大量空间,能够减少土地资源的浪费。此外,光伏发电不需要冷却水,可以在荒漠戈壁上安装。经过实践表明,光伏发
电具有很强的稳定性以及可靠性。
结束语
光伏发电系统的污染比较少,没有噪声,并且随着太阳能产业化以及技术发展,其性价比以及效率也会不断提升,同时被广泛的应用
到社会生活生产的各个领域。因此对光伏发电系统的应用进行分析,对于促进光伏发电技术的发展具有重要作用。
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