光伏发电在大学校园的应用与探索.pdf

四川建筑科学研究 第39卷第6期 332 Sichuan Science Building 2013年12月 光伏发电在大学校园的应用与探索 孙仲武 (陕西师范大学基建处，陕西西安710062) 摘要：太阳能是一种可再生能源，是缓解能源危机的最有效途径。本文通过对太阳能光伏发电系统在校园公共 建筑中的应用，提出了在大学校园中应用光伏发电的构想，并表明在太阳能资源丰富的干旱地区的大学校园中应 用此技术是可行的。 关键词：光伏发电；大学校园；太阳能；应用；探索 中图分类号：TU851 文献标志码：B 文章编号：1008—1933(2013)06—332—03 保护和防雷装置，以免系统过载运行或遭遇雷击，实 0前言 现太阳能一电能一化学能_电能-÷光能的转化(图 能源是社会发展的根本动力。太阳能作为一种 1)。 取之不尽、用之不竭的清洁能源，具有安全、无污染、 可再生和分布范围广的特点，它是最理想的可再生 能源和绿色环保能源，是所有化石能源及多种可再 生能源的源头，是缓解能源危机的最可持续的途径。 我国太阳能资源丰富，理论储量达每年17000亿吨 标准煤。太阳能光伏发电系统是将太阳能转换为电 能的新型发电系统，随着科技大发展，成本较高的障 碍正在随着技术进步和大规模生产而缩小，光伏发 图1 太阳能光伏发电的原理 电将成为未来电力的重要构成部分是勿庸质疑的。 1．2光伏发电系统的分类 根据《中国光伏发展报告》中的数据预测，到2030 太阳每秒到达地面的能量达80万千瓦，如果能 年，中国太阳能光伏发电装机容量将达到1亿千瓦， 把太阳光照射到地面1个小时的能量聚积起来，就 年发电量可达1300亿千瓦时，相当于少建30多座 能满足人类一年的能源需求。光伏发电分为离网和 大型煤电厂。 并网两种，离网光伏发电系统由太阳能电池组件、控 1 太阳能光伏发电的原理、分类及发 制器、蓄电池、交流逆变器构成。并网就是太阳Z能：l产 生的直流电经并网逆变器转换成符合市电电网要求 展趋势 的交流电后接人电网。并网光伏电站一般都是国家 1．1 工作原理 级电站，电站投资大、建设周期长、占地面积大，发展 太阳能光伏发电是一种光伏效应。它是某些特 速度缓慢。 殊的半导体材料(主要是多晶硅、单晶硅及非晶硅) 1．3光伏发电与建筑一体化是未来的趋势 在光线的照射下其内部能够产生电动势，将这种半 光伏发电与建筑一体化是应用太阳能发电的一 导体材料经过一定的工艺组装就成为太阳能电池组 种新概念，就是将太阳能光伏发电方阵安装在建筑 件。白天，在光照条件下太阳电池组件产生一定的 的维护结构外表面来提供电力供应。该系统能将太 电动势，通过组件的串并联形成太阳能电池方阵，使 阳能发电机组完美的集成于建筑物的墙面或屋顶 得方阵电压达到系统输入电压的要求，通过充放电 上，其原理与普通的光伏发电系统完全相同，区别就 控制器对蓄电池进行充电，将电能贮存起来。晚上， 是太阳能组件既被用作系统发电机，又