太阳能光伏发电知识问答(一).pdfVIP

· 工程师笔记 · 太阳能光伏发电知识问答(一) 李钟实 1、太阳能光伏发电的主要优点 年以上)。晶体硅太阳能电池寿命可长达 至云层的变化都会严重影响系统的发电 有哪些? 20～35年。在光伏发电系统中，只有设计 状态。另外，由于环境污染的影响，特别是 太阳能光伏发电的基本原理是利用 合理、选型适当，蓄 电池的寿命也可长达 空气中的颗粒物灰尘等降落在太阳能电 太阳电池 (一种半导体二极管或类似器 1O年 ；(8)太阳能电池组件结构简单，体积 池组件表面，也会阻挡部分光线的照射， 件)的光伏效应直接把太阳的辐射能转变 小、重量轻，便于运输和安装。光伏发电系 使电池组件转换效率降低，发电量减少。 为电能的一种发电方式，发电过程简单 ， 统建设周期短 ，而且根据用 电负荷容量可 (6)地域依赖性强 ：地理位置不 同，气 没有机械转动部件，不消耗燃料，不排放 大可小，方便灵活，极易组合、扩容。 候不同，使各地区日照资源各异。光伏发 包括温室气体的任何物质 ，无噪声、无污 2、太阳能光伏发电的主要缺点 电系统只有在太阳能资源丰富的地区应 染；太阳能资源分布广泛且取之不尽、用 有哪些? 用效果才好。 之不竭：制造太阳电池的硅 占地球元素成 (1)能量密度低 ：尽管太阳投 向地球 (7)系统成本高 ：由于太阳能光伏发 分的25．8％，是地球上第二大元素，储藏 的能量总和极其巨大，但 由于地球表面积 电效率低 ，到 目前，光伏发电的成本仍然 量巨大。因此，与化石能源、风能和生物质 也很大，致使单位面积上能够直接获得的 是其他常规发电方式 (火力和水力发电) 能等新型发电技术相 比，光伏发电是一种 太阳能量却较少。通常以太阳辐照度来表 的几倍。这是制约其广泛应用的最主要因 最具可持续发展理想特征的可再生能源 示，地球表面最高值约为 1．2kW ·hmz左 素。 发电技术，其主要优点有如下几点：(1)太 右，绝大多数地区和大多数的 日照时间内 (8)晶体硅电池的制造过程高污染、 阳能资源取之不尽 ，用之不竭，照射到地 都低于 1kW ·hm 。太阳能的利用实际上 高能耗：晶体硅电池的主要原料是纯净的 球上的太阳能要比人类 目前消耗 的能量 是低密度能量的收集、利用。 硅。硅是地球上含量仅次于氧的元素，主 大 6000倍。在地球上分布广泛，只有有光 (2)占地面积大：由于太阳能能量密 要存在形式是沙子(二氧化硅)。从沙子一 照的地方就可以使用光伏发电系统，不受 度低 ，这就使得光伏发电系统的占地面积 步步变成含量为99．9999％以上纯净的晶 地域、海拔等因素的限制：(2)太阳能资源 会很大，1MW 光伏 电站 占地约需 1万平 体硅 ，期间要经过多道化学和物理工序的 处理，不仅要消耗大量能源，还会造成一 随处可得，可就近供 电，不必长距离输送 ， 方米。有人计算过，需把美国道路面积全 避免了长距离输电线路的损失：(3)光伏发 部覆盖上太阳能电池，才能满足美国的电 定的环境污染。 电是直接从光子到电子的转换 ，没有 中间 力需要。 3、太阳能电池及光伏发 电的应 过程(如热能一机械能、机械能一电磁能转 (3)光伏发电转换效率低 ：光伏发 电 用范围有那些? 换等)和机械运动，不存在机械磨损。根据 的最基本单元是太阳能电池组件。光伏发 太阳能电池及光伏发 电系统的应用 热力学分析，具有很高的理论发电效率， 电的转换效率指的是光能转换为电能的 范围主要有以下几个方面。 最高可达 80％以上，技术开发潜力大；(4) 比率。目前晶体硅光伏电池转换效率为 (1)通讯、通信领域 ：通讯 ／通信领域 光伏发电本身不用燃料，不排放包括温室 13％～17％，非晶硅光伏 电池只有 6％～ 的应用包括太阳能无人值守微波中继站， 气体和