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太阳能的应用

汇报时间：2024-01-28

汇报人：

目录

太阳能基本原理与特性

太阳能热利用技术

太阳能光伏技术及应用

太阳能光热转换技术及应用

太阳能储存与传输技术

太阳能应用领域拓展与前景展望

太阳能基本原理与特性

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太阳能是指从太阳辐射到地球的能量，主要表现为光和热的形式。

太阳能来源：太阳内部核聚变反应释放出的巨大能量。

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光谱范围

太阳辐射的光谱范围广泛，包括紫外线、可见光和红外线等。

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光强分布

太阳光的强度随纬度、季节和天气等因素而变化，但总体上呈现出由赤道向两极递减的趋势。

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光的波动性

太阳光具有波动性质，包括振幅、频率、波长等参数。

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地球表面的纬度、经度、海拔和地形等因素会影响太阳能的接收情况。

地理因素

云量、气溶胶浓度、大气透明度等气象条件对太阳能的辐射强度也有显著影响。

气候因素

地球自转和公转导致太阳高度角和方位角的变化，从而影响太阳能的接收量。

时间因素

太阳能热利用技术

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太阳能热水器工作原理

通过集热器吸收太阳能，将光能转化为热能，再通过热交换器将热能传递给水，从而加热生活用水。

太阳能热水器设计要素

包括集热器类型、面积和倾角的选择，以及水箱容量、保温性能等参数的确定。

太阳能热水器性能评价

主要评价指标包括热效率、得热量、集热器温度等，以及系统可靠性、耐久性和经济性等方面。

太阳能热发电原理

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利用大规模阵列的反射镜或透镜将太阳光聚焦到集热器上，加热工作介质（如水、油或熔盐等），再通过热机或发电机将热能转化为电能。

太阳能热发电技术类型

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主要包括槽式、塔式和碟式三种类型，各有其优缺点和适用场合。

太阳能热发电系统组成

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包括集热系统、蓄热系统、热交换系统、发电系统和控制系统等。

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将太阳能热利用技术与建筑设计相结合，实现太阳能系统与建筑外观、结构和功能的协调统一。

太阳能建筑一体化设计

通过合理布局建筑朝向、窗墙比、保温隔热等措施，充分利用太阳能进行冬季采暖和夏季降温。

被动式太阳能建筑设计

采用太阳能集热器、蓄热装置和辅助能源等设备，为建筑提供热水、采暖和空调等用能需求。

主动式太阳能建筑设计

太阳能光伏技术及应用

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光伏发电原理

利用半导体界面的光生伏特效应，将光能直接转变为电能。当太阳光照射在半导体上时，光子将能量传递给电子，使电子挣脱束缚，形成自由电子和空穴对，从而产生电流。

系统组成

光伏发电系统主要由太阳能电池板（组件）、控制器和逆变器三大部分组成。其中，太阳能电池板负责将太阳能转化为电能；控制器用于控制整个系统的运行状态；逆变器则将直流电转换为交流电，以供家庭或工业用电设备使用。

包括单晶硅和多晶硅两种类型，具有高转换效率和稳定性好的特点，但制造成本较高。

晶体硅电池

包括非晶硅、碲化镉、铜铟硒等类型，具有制造成本低、可弯曲等优点，但转换效率相对较低。

薄膜太阳能电池

如染料敏化太阳能电池、有机太阳能电池等，具有潜在的高转换效率和低成本优势，但目前仍处于研究和发展阶段。

新型太阳能电池

建设流程

包括项目前期准备、方案设计、设备采购与安装、调试与验收等阶段。其中，项目前期准备包括选址、资源评估、政策了解等；方案设计需根据具体情况制定合理的技术方案和经济方案。

运营模式

分布式光伏电站的运营模式主要有自发自用、余电上网和全额上网两种。自发自用模式是指电站所发电量主要供自己使用，余电部分可卖给电网；全额上网模式则是指电站所发电量全部卖给电网。

运维管理

分布式光伏电站的运维管理包括日常巡检、定期维护、故障处理等方面。日常巡检主要是对电站设备的运行情况进行检查；定期维护包括清洗光伏板、检查电气连接等；故障处理则是指在设备出现故障时及时进行维修或更换。

太阳能光热转换技术及应用

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太阳能光热转换是利用太阳辐射能，通过特定的吸收、传递和转换过程，将光能转化为热能的技术。

光热转换材料需要具有良好的光吸收性能、低热发射率、高热导率和良好的稳定性。常用的光热材料包括金属、陶瓷、碳材料等。

根据集热原理和结构形式，太阳能集热器可分为平板型、真空管型、聚焦型等。

太阳能集热器类型

评价太阳能集热器的性能主要包括光学性能、热性能、耐久性和经济性等方面。光学性能包括吸收率、反射率和透射率等；热性能包括集热效率、热损失等；耐久性则涉及材料的耐候性、抗老化性等；经济性则需要考虑制造成本、安装费用等。

性能评价

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利用太阳能光热转换技术，可为建筑提供冬季供暖。通过太阳能集热器将太阳能转化为热能，再通过热媒（如水或空气）将热量传递给建筑供暖系统。

建筑供暖

在夏季，可利用太阳能光热转换技术驱动吸收式或吸附式制冷机，为建筑提供制冷服务。此外，还可利用太阳能热水驱动冷却塔等设备进行制冷。

建筑