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文檔簡介
1、光伏發(fā)電的研究光伏發(fā)電的研究摘要:摘要:中國有很多光資源豐富的地區(qū)。新疆是光資源豐富的地區(qū)之一,所以光伏發(fā)電的研究有著重大的意義。本論文基于國內(nèi)外光伏發(fā)電技術(shù)的現(xiàn)狀對光伏產(chǎn)業(yè)、關(guān)鍵技術(shù)及新疆光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的前景進行研究。提出國家光伏發(fā)電所面臨的問題及解決的一些建議。關(guān)鍵詞:關(guān)鍵詞:光伏發(fā)電、太陽能、伏特效應(yīng)正文內(nèi)容:正文內(nèi)容:1太陽能光伏產(chǎn)業(yè)太陽能光伏產(chǎn)業(yè)1.11.1光伏發(fā)電的基本概念光伏發(fā)電的基本概念物質(zhì)吸收光能產(chǎn)生電動勢的現(xiàn)象,稱為光
2、生伏特效應(yīng)。這種現(xiàn)象在液體和固體物質(zhì)中都會發(fā)生,但是效率卻大小不一,其中半導(dǎo)體PN結(jié)器件在太陽光照射下的光電轉(zhuǎn)換效率較高。而利用光生伏特效應(yīng)原理制成的晶體硅太陽能電池,可將太陽的光能直接轉(zhuǎn)換成為電能,稱為光電轉(zhuǎn)換,即太陽能光伏發(fā)電。太陽能光伏發(fā)電的能量轉(zhuǎn)換器是太陽能電池,又稱光伏電池,是太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的基礎(chǔ)和核心器件。當太陽光(或其他光)照射到太陽能電池上時,太陽能電池吸收光能,產(chǎn)生光生電子空穴對。在電池內(nèi)建電場作用下,光生電子和空
3、穴分離,電池兩端出現(xiàn)異號電荷的積累,即產(chǎn)生“光生電壓”,這就是“光生伏特效應(yīng)”。[1]若在內(nèi)建電場的兩側(cè)引出電極并接上負載,則負載就有了“光生電流”流過,從而獲得功率輸出。這樣,太陽的光能就直接變成了可以使用的電能。光伏發(fā)電系統(tǒng)分為獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)和并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)。太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)主要包括:太陽能電池方列、阻塞二極管、儲能蓄電池組、調(diào)節(jié)控制器、逆變器、用電負載等。其中,太陽能電池組件和蓄電池為電源系統(tǒng),阻塞二極管、控制器和逆變器為控
4、制保護系統(tǒng),負載為系統(tǒng)終端。1.21.2輔料鏈輔料鏈輔料鏈在太陽能光伏產(chǎn)業(yè)中所占的比重很大。由于太陽能光伏產(chǎn)品涉及的輔料數(shù)量和品種較多,因此,以硅片為界,分為硅片前和硅片后兩個部分。硅片前輔料主要是提純和生產(chǎn)多晶硅、單晶硅所用的輔料。包括:氯產(chǎn)品、氫氣以及氫氯化所用的氣體、氮化硅粉、惰性氣體、其他反應(yīng)氣體、石英坩堝、鑄錠爐、炭氈、溫度傳感器件等。硅片后輔料包括切割線、切削液、金剛砂微粉、各類堿、酸和純凈水、三氯氧磷氣體、硅烷氣體、銀漿、
5、鋁漿等。2境、負荷等因素影響很大,供電穩(wěn)定性也相對較差,但對地處邊遠地區(qū)的居民而言,他們往往沒有條件連接入公共電網(wǎng),用電設(shè)備也多為低功率級別,獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)因而成為當?shù)匕踩?、可靠的電力供給方式。1.51.5光伏發(fā)電的關(guān)鍵技術(shù)光伏發(fā)電的關(guān)鍵技術(shù)1.5.1光電轉(zhuǎn)換效率太陽電池的轉(zhuǎn)換效率是電池電功率和入射光功率的比值。由于材料只能最大限度地吸收一定波長的太陽光輻射,而太陽光譜卻是一個寬的連續(xù)譜,以及在室溫下必然存在晶格熱振動等散射機制,太陽
6、電池的最高效率不可能達到100%。1.5.2電能的控制太陽光是一種清潔、無污染的能源,但同時和氣候、溫度、環(huán)境的變化息息相關(guān),所以利用太陽光發(fā)電其輸出功率具有一定的隨機性,從而控制器對整個系統(tǒng)的工作就不言而喻了。由于光伏發(fā)電系統(tǒng)通常以孤立光伏發(fā)電系統(tǒng)和并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)兩種方式應(yīng)用于實際,所以其控制器亦存在差別。常用的控制器一般包括最大功率跟蹤控制、蓄電池充放電控制、光伏流輸電用升降壓變換器、交流逆變器等。1.61.6發(fā)展太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的
7、意義發(fā)展太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的意義能源是人類社會發(fā)展的“糧食”,但地球上的煤炭、石油、天然氣等化石能源是有限的,難以維系未來人類的生存和發(fā)展。太陽能是未來最清潔、安全、可靠的能源,發(fā)達國家正在把太陽能的開發(fā)利用新能源革命的主要內(nèi)容長期規(guī)劃。太陽能產(chǎn)業(yè)正日益成為國際上繼IT、微電子產(chǎn)業(yè)之后又一爆炸式發(fā)展的產(chǎn)業(yè)。與水電、風(fēng)電、核電相比,太陽能發(fā)電沒有任何排放和噪聲,應(yīng)用技術(shù)成熟,安全可靠。除大規(guī)模發(fā)電和離網(wǎng)應(yīng)用外,太陽能還可以通過抽水、超導(dǎo)、蓄電
8、池、制氫等多種方式儲存,“太陽能、蓄能”可以滿足未來中國的能源需求。1.71.7光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢1.7.1世界光伏產(chǎn)業(yè)的未來目前世界太陽電池生產(chǎn)量仍舊是日本第一,推廣應(yīng)用太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)卻是德國領(lǐng)先。日本新能源和工業(yè)技術(shù)發(fā)展組織(NEDO)在2004年6月發(fā)表的“面向2030年光伏路線圖的概述”中提出:到2030年累計安裝太陽電池組件容量要達到1000GW,屆時日本所有住宅所消費的電力中將有50%由太陽能光伏發(fā)電提
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