004_太阳能发电及利用技术.ppt

太阳能发电及利用技术 主要内容 一、太阳能光伏发电历史与现状 二、太阳能光伏发电系统的组成 三、太阳能光伏发电优缺点 四、太阳能电池发电原理 五、太阳能电池发电分类 六、太阳能发电系统 七、空间电站—未来能源基地 八 、太阳能热动力发电 九、太阳能新产品 太阳能的利用方式与技术环节 太阳能利用技术环节：太阳能利用涉及的技术问题很多，但根据太阳能的特点，具有共性的技术主要有四项，即太阳能采集、太阳能转换、太阳能贮存和太阳能传输， 太阳能利用方式：将这些技术与其它相关技术结合在一起，便能进行太阳能的实际利用---光热利用、光电利用、光化学利用、光--生物利用和光—光利用等。 太阳能利用的重点方向 太阳能的利用主要有两大重点方向： 一是把太阳能转化为热能， 另一个就是将太阳能转化为电能（即通常所说的光伏发电），这是主要重点方向。 专家们预测，到2050年，可再生能源占总一次能源的比例约为54％，其中太阳能在一次能源中的比例约为13％-15％；到2100年，可再生能源将占86％，太阳能占70％，其中太阳能发电占64％。 一、太阳能光伏发电历史与现状 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。 太阳能光伏发电的发展历史 中国太阳能利用现状 目前太阳能利用方式主要有光热利用和光电利用两种： 到2003年底，全国已安装光伏电池约55MWp，主要为边远地区居民及交通、通讯等领域提供电力，现在已开始进行并网光伏发电系统的试验和示范工作。 全国已有太阳能电池生产及组装厂10多家，制造能力超过100MWp。到2003年底，全国太阳热水器使用量为5200万平方米，约占全球使用量的40%，年生产量为1200万平方米。 中国太阳能电池年产量和累计装机发展进程 国内光伏市场的组成 1）通信和工业应用（大约占到36%）： 微波中继站； 光缆通信系统； 无线寻呼台站； 卫星通信和卫星电视接收系统； 农村程控电话系统； 部队通信系统； 铁路和公路信号系统； 灯塔和航标灯电源； 气象、地震台站； 水文观测系统； 水闸阴极保护和石油管道阴极保护。 国内光伏市场的组成 2）农村和边远地区应用（大约占51%）： 独立光伏电站（村庄供电系统）； 小型风光互补发电系统； 太阳能户用系统； 太阳能照明灯 ； 太阳能水泵 ； 农村社团 (学校、医院、饭馆、旅社、商店、卡拉OK歌舞厅等) 国内光伏市场的组成 3）光伏并网发电系统（4%） 当前处于试验示范阶段，全国总装机容量大约仅有约2MWp。 4）太阳能商品及其它（大约占到9%） 太阳帽；太阳能充电器；太阳能手表、计算器；太阳能路灯；太阳能钟；太阳能庭院；汽车换气扇；太阳能电动汽车；太阳能游艇；太阳能玩具。 至2003年底中国光伏产品的应用领域及份额 中国国内主要光伏项目的情况 世界光伏电池年产量增长图 二、太阳能光伏发电系统的组成 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。 三、太阳能光伏发电优缺点 1、太阳能光伏发电的主要优点： (1)结构简单．体积小且轻。 (2)易安装，易运输，建设周期短。 (3)容易启动,维护简单,随时使用