2-5太阳能光电转换演示教学.ppt

第二章 太阳能利用工程;主要内容;一、太阳能光伏发电概述;1、太阳能光伏发电的应用;Satellite solar panel;Solar vehicle on Mars;偏僻地区太阳电池应用;牲畜饮水系统;Solar powered boat;太阳能汽车;美国UF大学太阳电池充电站;;天安门广场上的太阳能交通指示灯;太阳能空调器;太阳能换气扇;;美国加州零能建筑;办公楼与玻璃幕墙一体化的PV;北京市大兴区50千瓦大型屋顶光伏并网示范电站 ;(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,保证供应。 (4)清洁，安全，无噪声。 (5)可靠性高，寿命长。 (6)太阳能无处不有，应用范围广。 (7)降价速度快，能量偿还时间有可能缩短。 ;缺点：;欧盟---- 可再生能源白皮书及相伴随的“起飞运动”是驱动欧洲光伏发展的里程碑，总目标是2010年光伏发电装机容量达到3GW，太阳能光电转换电力占所有总电力的1.5％；2010年占欧盟总能源消耗的12％，全球6500万㎡太阳能集热器，欧洲占1/4以上。 奥地利：对太阳能装置提供直接财政资助和鼓励； 芬兰：公司可以申请政府给予新太阳能装置高达总成本35％的补助，而家庭可申请20％的补助。 比利时：对公共建筑改造资助。 德国：减税和折旧补贴等。 ;日本----通产省(MITI) 宣布，93年实施“新阳光计划”，涵盖74年的“阳光计划”、78年的“月光计划”和89年的“地球环境技术开发计划” ；97年宣布7万太阳能光伏屋顶计划，计划到2010年安装7600MWp太阳能电池，光伏发电装机容量达到5GW。 美国----能源部启动了“百万屋顶”计划。制定了从2000年1月1日开始的新5年国家光伏计划和2020～2030年的长期规划，按照预计的发展速度，2010年美国光伏发电装机容量达到4.7GW。2020年将占发电装机增量的15%左右，累计安装量达到36GW，保持美国在光伏发电技术开发、制造水平的世界领先地位。 澳大利亚----计划于2010年使光伏发电的装机容量达到0.75GW。 ;据欧盟估计，全球光伏市场将从2002年的3000MW增加2010年14000兆瓦，到2020年的70GWp，发展速度十分惊人。光伏发电将解决非洲30％、OECD国家10％的电力需求。 美国进一步加强了光伏发电技术开发与制造，估计到2020年美国将占领全球太阳光伏电池的一半。到2020年，全球可能拥有14多亿平方米的宏大市场。 欧盟计划到2015年安装大约1.9亿平方米的太阳能热水器，相当于提供37GW和93TWh的电力和电量。 太阳能不仅拥有良好的经济前景，而且，其产业化的发展将提供就业机会。据欧盟的估计，当2010年欧洲风力发电达到约40GW、光伏发电3GW和太阳能集热器100Mm2时，总计可提供154~167万个就业机会。; 4、我国光伏产业发展进程;二、太阳能电池;1、太阳能电池特点;2、太阳能电池发电原理;电子趋向N区空穴趋向P区;工作原理: 有机半导体产生的电 子和空穴束缚在激子(excitons) 之中,电子和空穴在界面(电极和 导电聚合物的结合处)上分离。 研究进展: 美国加州伯克利分校 科学家在2002年利用塑料纳米技 术研制出第一代塑料太阳能电 池，可以安装在一系列便携式设 备及可穿戴式电子设备上。提供 0．7V的电压。 特点：价格低、易成型，通过化 学修饰调控性能。;3、太阳能电池组件制造工艺流程;多晶硅电池片;单晶太阳电池模板组;4、太阳能电池分类;转换效率及成本是关键;世界历年各种太阳能电池总产量;;全球太阳能电池产量、需求量统计预测;中国太阳能电池年产量和累计装机发展进程 ;太阳电池产量与价格变化;三、太阳能供电系统;1、太阳能光伏发电系统的组成 ;（一）太阳能电池板： 核心部分，也是价值最高的部分。 将太阳的辐射能转换为电能，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： 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，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： 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：;2、太阳能供电系统的类型;直流供电系统;交直流供电系统 ;独立光伏发电系统;太阳能空间电站 人造卫星光伏电源 独立光伏电站（5~500kW） 风-光混合电站（5~500kW） 风-光-油混合电站（10~1