开题报告-吴博玺.doc

本 科 生 毕 业 设 计 开题报告 题目： 新型节能环保小屋及其光伏发电系统设计 姓 名： 吴 博 玺 学 号： 200912020205 指导教师： 周 利 斌 班 级： 物理092 所在院系： 理 学 院 毕业设计开题报告表 课题名称新型节能环保小屋及其光伏发电系统设计课题来源教师拟订课题类型工程设计类指导教师周利斌学生姓名吴博玺学 号200912020205专 业应用物理学课题的意义： 1.1背景与意义： 为实现国民经济的可持续健康发展，在世界能源紧缺的大环境下开发新的再生能源系统是当务之急。太阳能作为取之不尽，用之不竭的绿色再生能源，太阳能光伏发电将是未来的重要能源之一。太阳能光伏发电已广泛用于人造地球卫星和宇宙航天设备上，世界光伏产业现在正以31.2%的平均年增长率高速发展，已成为当今世界最受关注、增长幅度最快的能源产业之一，随着科技的发展其造价进一步降低，太阳能光伏发电系统进入千家万户成为可能，因此，研究设计家庭太阳能光伏发电系统对推动我国“绿色照明工程”的快速发展具有非常重要的意义。 具体来讲，太阳能光伏与居民住房一体化均有诸多优点：（1）可以有效利用围护结构表面（屋顶和墙面），无需额外用地或加建其他设施，这对于土地昂贵的城市建筑尤为重要；（2）可原地发电、原地使用，避免了传统电力输送时的电力流失，节省电站送电网的投资；（3）由于日照时段处在市电网用电高峰期，光伏系统除保证自身建筑内用电外，还可以向电网供电，从而舒缓高峰电力需求，解决电网峰谷用电供需矛盾，具有极大社会效益；（4）大尺度新型彩色光伏模块的诞生，不仅节约了昂贵的外装饰材料，且使建筑外观更有魅力；（5）杜绝由一般化石燃料发电所带来的严重空气污染，具有环保效益；（6）光伏组件与建筑集成后作为光伏构件使用，替代部分建筑材料，降低建筑物的建造成本。除此之外，由于光伏构件安装在屋顶和墙面上，可直接吸收太阳能，避免墙面温度和屋顶温度过??，有效降低空调负荷，从而产生其附加效益。 1.2国内外发展情况 美国是最早实现太阳能转换为电能的国家。1930年，朗格首次提出用“光伏效应”制造“太阳能电池”，使太阳能变成电能。1954年，恰宾和皮尔松在美国贝尔实验室首次制成了实用的单晶太阳能电池。在2008年新增装机容量已经列全球第2位，20l1年2月4日，美国能源部发起“Sunshot”计划，拟在2020年前将太阳能光伏系统总 成本降低75％，达到每千瓦时6美分，随后美国能源部宣布了一系列有条件贷款担保太阳能光伏项目，整个2011年美国阳能光伏发电装机容量为185.5万千瓦，为2010年的两倍以上。美国光伏产业的迅猛发展主要得益于与光伏发电相关的组件价格大幅下降以及联邦政府的大力补贴。 德国可以说是世界上对光伏产业支持力度最大的国家。其太阳能光伏电池的用量接近整个世界的一半，其光伏产业近几年来发展迅猛。德国2009年的太阳能总装机容量为4Gw，2010年则迅速增长到10Gw，2011年更是创下世界纪录，年装机容量达到7．5Gw。但由于其光伏产业发展的过于迅速，导致了光伏产业产能过剩，一系列老牌光伏产业申请破产，包括solon、Gecko 和systaic等著名厂商，其中Solon是德国光伏企业中最早上市的公司，为德国的明星企业。 日本是最早推广光伏发电产业的国家之一，2004年以前日本一直雄踞光伏产业的霸主地位，但自从2005年开始，日本取消了“阳光屋顶计划”，装机容量呈下降趋势，2009年后，日本重新开始太阳能屋顶补贴计划，光伏产业呈现发展新面貌，但由于2005—2008年之间政府的消极政策，导致日本光伏技术比之欧洲国家相对落后，其太阳能电池价格偏贵。 中国光伏产业发展相对滞后，国内光伏市场狭小，2006年以来中国光伏产品的出口比例一直在95％以上，而国内太阳能总装容量仅为全球总容量的2％。中国政府去年来连续颁布了一系列政策支持光伏产业，在“十二五”期间，国家已明确了从两方面推动光伏发电应用：一是通过国际通行的招标方式，启动建设一批规模较大的并网光伏电站；二是继续大力推进和实施“金太阳示范工程”，通过多种政策补贴的组合带动应用项目发展。 光伏发电与传统发电方式相比成本偏高，这是限制其大规模应用的主要因素之一，但未来能源趋势是以太阳能为代表的新能源占据主导地位，因此光伏发电的前景是及其广阔的。欧洲光伏工业协会预测到2020年世界光伏发电总装机容量将会达195Gw，而我国“十二五”规划也明确提出导2015年光伏总装机容量达20Gw。因此综