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太阳能发电技术的应用及发展综述

太阳能发电技术的应用及发展综述
【摘要】随着经济的发展、社会的进步,人们对能源提出越来越高的要求,寻找新能源成为当前人类面临的迫切课题。

本文首先分析了太阳能发电技术的原理、分类和特点,然后论述了我国太阳能资源的分布,以及太阳能发电技术在我国的应用现状与发展前景,本文是个人的一些观点和看法,可供参考。

标签太阳能;太阳能热发电;太阳能光伏发电
前言
太阳能是一种干净的可再生的新能源,越来越受到人们的青睐,在人们生活、工作中有广泛的作用,其中之一就是将太阳能转换为电能,太阳能电池就是利用太阳能工作的。

而太阳能热电站的工作原理则是利用汇聚的太阳光,把水烧至沸腾变为水蒸气,然后用来发电。

太阳能这种取之不尽、用之不竭的可再生洁净能源越来越受到人类关注。

开发利用太阳能,对于节约常规能源、保护自然环境、促进经济可持续发展具有极为重要的意义。

随着全球能耗的不断上升及环境污染日益严重,太阳能的利用将成为人类持续生存和发展的重要手段之一,人类对其的探索和研究将更加积极,同时也预示着太阳能发电技术将在社会中扮演越来越重要的角色。

我国太阳能资源丰富,太阳能发电产业前景广阔,新疆、西藏、甘肃等地在未来必将成为我国新的能源基地。

一、关于太阳能发电技术概述
目前太阳能发电有两种方法:一种是将太阳能转换为热能,然后按常规方式发电,称为太阳能热发电;另一种是通过光电器件利用光生伏打原理将太阳能直接转换为电能,称为太阳能光伏发电。

1、太阳能热发电。

太阳能热发电是将太阳辐射从面积上浓缩产生高温,从而再利用传统方式产生电能,因此该技术用于与热发电机相连来构成发电系统。

太阳能热发电系统主要由集热系统、热传输系统、蓄热贮能系统、热机、发电机等组成。

集热系统聚集太阳能之后,经过热传输系统将聚集的太阳能传给热机,由热机产生动力,带动发电机发电。

本系统按
太阳能采集方式即集热器类型的不同,可分为槽式系统、塔式系统、烟囱式系统、太阳池和碟式系统。

2、太阳能光伏发电。

太阳能光伏发电是利用太阳能光伏电池的光生伏打原理把太阳光能直接转化为电能的发电方式。

太阳能光伏发电系统一般由太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池组、直流—交流逆变器和交流配电设备等组成。

太阳能电池板是太阳能光伏发电系统中的核心部分,其利用半导体的光伏效应把光能直接转换为电能,送往蓄电池中存储起来或推动负载工作。

太阳能控制器控制着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,合格的控制器还应具备温度补偿的功能。

蓄电池(组)是太阳能转换成电能后储存电能的装置。

如果太阳能发电系统与交流电网并联运行(光伏并网发电)则太阳能光伏发电系统可以省去蓄电池部分,太阳能控制器和直流—交流逆变器合二为一,发电系统的投资最省,成本下降,同时还可以减少蓄电池对环境造成的影响。

所以太阳能并网发电系统是今后光伏发电的主要形式。

3、太阳能发电的特点。

太阳能发电具有以下优点:①太阳能资源普遍;②太阳能及电能是清洁能源;③太阳能资源丰富。

但也存在缺点:①太阳能能流密度低;②太阳能不稳定;③太阳能发电效率低、成本高。

二、我国太阳能发电技术的未来发展和应用问题分析
1、我國的太阳能资源。

我国蕴藏着丰富的太阳能资源,辐射总量在3.3×10~8.4×106千焦/ (米2·年)之间。

全国2/3 以上地区年日照时数大于2000 小时。

西藏、青海、新疆、甘肃、宁夏、内蒙古高原的总辐射量和日照时数均较高,属世界太阳能资源丰富地区之一。

2、我国太阳能发电技术的应用现状。

我国在太阳能热发电领域取得了一系列的成果。

“六五”期间,建立了一套功率为1kW 的太阳能塔式热发电模拟装置和一套功率为1kW 的平板式太阳能低温热发电模拟装置。

此外,我国还与美国合作设计并成功试制出功率为5kW 的碟式太阳能发电装置样机。

我国的光伏电池技术是从20 世纪60 年代时发展空间用太阳能电池开始起步的,地面用太阳能电池的生产是从70 年代初期开始,主要的低成本技术及生产能力则是在80 年代中期建立起来的,90 年代以来是我国光伏发电产业快速发展的时期,光伏组件生产能力逐年增强,成本不断降低,市场不断扩大,装机容量逐年增加,2006 年累计装机容量达35MW,约占世界份额的3%。

目前,我国的太阳能产业规模已位居世界第一,是全球重要的太阳能光伏电池生产国。

目前国内大型的太阳能光伏生产企业有:无锡尚德、保定英利、新奥光伏、浙江中意、上海国飞、天津京瓷等。

其中,新奥光伏生产的中国首块超大型 5.7m2双结硅基薄膜太阳能电池板,具有生产成本低、耗能少、采光面积大、转换效率高、弱光发电好等突出特点,其中转换效率已达到8%,属国际上同类产品中的较高水平。

这种产品适用于大型电站、BIPV、车用充电站等多个领域,尤其是在大型电站应用中,5.7m2的超大尺寸可以大幅度降低电池组件的安装成本,进而降低系统发电成本。

我国光伏用电的主要形式有以下三种:一是户用光伏系统:户用光伏系统和独立光伏电站是解决我国边远无电地区居民和社会用电问题的重要方式。

在河北保定,“中国光谷”正在蓬勃发展当中,具有代表意义的保定电谷锦江国际酒店,就是一个户用光伏系统的示范性建筑,整栋大厦被太阳能电池板所覆盖,独立发电,满足大楼内生活、办公用电的需求。

二是独立光伏电站:独立光伏电站具有质量稳定、维护方便、安全可靠等优点,适用于人口相对集中的无电县、乡、村。

)三是并网光伏发电系统:对于联网的光伏发电系统,由于在电网覆盖的地区,光电应用成本太高,目前没有竞争力。

但是作为光伏发电未来应用的重要领域之一,预计并网光伏发电在未来10~20 年内将迅速发展起来。

3、我国太阳能发电产业的发展前景。

随着我国光伏技术产业的不断发展和完善,应用成本会不断下降,光伏市场将发生巨大的变化。

我国光伏产业的技术水平有望进入世界先进行列。

三、结语
随着经济社会的不断发展和人们生活水平的日益提高,能源的需求量越来越大。

目前占主导地位的是化石能源,但由于其使用过程中可产生大量污染且具有不可再生性,因而人们一直在探寻新的清洁能源及可再生能源。

其中最引人注目,开展研究工作最多,应用最广的就是太阳能。

太阳能一般指太阳光的辐射能量。

在太阳内部进行的由“氢”聚变成“氦”的原子核反应,不停地释放出巨大的能量,并不断向宇宙空间辐射能量,这种能量就是太阳能。

广义上的太阳能是地球上许多能量的来源,如风能,化学能,水的势能等等;狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。

本文在此谈论了一些自己的观点和看法,可供同行参考与借鉴。

参考文献:
[1]中国电工技术学会编. 电工高新技术丛书(第二分册). 北京:机械工业出版社. 2004
[2]廖葵,龙新峰. 塔式太阳能热力发电技术进展. 广东电力. 2007
[3]李斌,李安定.太阳能热力发电技术.电力设备. 2004
[4]徐海荣,钟史明.分布式能源系统—太阳能发电简介.热机技术.2005
[5]余翔太阳能发电技术简介.科技交流.2005。

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