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第二高潮起:1945年-1965年,在第二次結(jié)束后,一些有遠(yuǎn)見的認(rèn)識(shí)已經(jīng)注意到石油資源正在逐漸減少,呼吁人們重視這一問題,從而推動(dòng)了太陽能研究工作的開展,并且成立了太陽能學(xué)術(shù)組織,舉辦學(xué)術(shù)交流和展覽會(huì)再次興起太陽能研究熱潮。1952年法國國家研究中心在比利牛斯山東部建成一座功率為50kw的太陽爐。1954年美國貝爾實(shí)驗(yàn)室研制成實(shí)用型硅太陽電池,為光伏發(fā)電大規(guī)模應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。當(dāng)P型和N型結(jié)合在一起時(shí),接觸面就會(huì)形成電勢差,成為太陽能電池。1960年,帶有石英窗的斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)問世。這20年中加強(qiáng)了太陽能基礎(chǔ)理論和基礎(chǔ)材料的研究。
第三高潮期:1973-1980年,1973年10月中東爆發(fā),使那些依靠從中東地區(qū)大量進(jìn)口廉價(jià)石油的國家,在經(jīng)濟(jì)上遭到沉重打擊,世界發(fā)生了“能源危機(jī)”。從而使許多國家,尤其是工業(yè)發(fā)達(dá)國家,重新加強(qiáng)了對太陽能及其它可再生能源技術(shù)發(fā)展的支持,在世界上再次興起了開發(fā)利用太陽能熱潮。單一電池是一只硅晶體二極管,根據(jù)半導(dǎo)體材料的電子學(xué)特性,當(dāng)太陽光照射到由P型和N型兩種不同導(dǎo)電類型的同質(zhì)半導(dǎo)體材料構(gòu)成的P-N結(jié)上時(shí),在一定的條件下,太陽能輻射被半導(dǎo)體材料吸收,在導(dǎo)帶和價(jià)帶中產(chǎn)生非平衡載流子即電子和空穴。1973年美國制定了政府的陽光發(fā)電計(jì)劃,太陽能研究經(jīng)費(fèi)大幅度增長,成立太陽能開發(fā)銀行,促進(jìn)太陽能產(chǎn)品的商業(yè)化。1974年日本政府制定了“陽光計(jì)劃”。世界上出現(xiàn)的開發(fā)利用太陽能熱潮,對我國也產(chǎn)生了巨大的影響,1975年在河南安陽召開“全國太陽能利用工作經(jīng)驗(yàn)交流大會(huì)”,進(jìn)一步推動(dòng)了我國太陽能事業(yè)的發(fā)展。這一次會(huì)議之后,太陽能研究和推廣工作納入了我國的政府計(jì)劃,獲得了專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)和物資支持。
太陽能光伏發(fā)電發(fā)電過程簡單,沒有機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部件,不消耗燃料,不排放包括溫室氣體在內(nèi)的任何物質(zhì),無噪聲、無污染;太陽能資源分布廣泛且取之不盡、用之不竭。所有的儲(chǔ)能系統(tǒng)基本沒有統(tǒng)一的,只能通過用電功率、時(shí)間結(jié)合當(dāng)?shù)毓庹召Y源單獨(dú)計(jì)算。因此,與風(fēng)力發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電等新型發(fā)電技術(shù)相比,光伏發(fā)電是一種可持續(xù)發(fā)展理想特征(豐富的資源和潔凈的發(fā)電過程)的可再生能源發(fā)電技術(shù),具有以下主要優(yōu)點(diǎn):
①太陽能資源取之不盡,用之不竭,照射到地球上的太陽能要比人類目前消耗的能量大6000倍。而且太陽能在地球上分布廣泛,只要有光照的地方就可以使用光伏發(fā)電系統(tǒng),不受地域、海拔等因素的限制。
②太陽能資源隨處可得,可就近供電,不必長距離輸送,避免了長距離輸電線路所造成的電能損失。
③光伏發(fā)電的能量轉(zhuǎn)換過程簡單,是直接從光能到電能的轉(zhuǎn)換,沒有中間過程(如熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能、機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電磁能等)和機(jī)械運(yùn)動(dòng),不存在機(jī)械磨損。根據(jù)熱力學(xué)分析,光伏發(fā)電具有很高的理論發(fā)電效率,可達(dá)80%以上,技術(shù)開發(fā)潛力巨大。
④光伏發(fā)電本身不使用燃料,不排放包括溫室氣體和其它廢氣在內(nèi)的任何物質(zhì),不污染空氣,不產(chǎn)生噪聲,對環(huán)境友好,不會(huì)遭受能源危機(jī)或燃料市場不穩(wěn)定而造成的沖擊,是真正綠色環(huán)保的新型可再生能源。
⑤光伏發(fā)電過程不需要冷卻水,可以安裝在沒有水的荒漠戈壁上。光伏發(fā)電還可以很方便地與建筑物結(jié)合,構(gòu)成光伏建筑一體化發(fā)電系統(tǒng),不需要單獨(dú)占地,可節(jié)省寶貴的土地資源。
⑥光伏發(fā)電無機(jī)械傳動(dòng)部件,操作、維護(hù)簡單,運(yùn)行穩(wěn)定可靠。一套光伏發(fā)電系統(tǒng)只要有太陽能電池組件就能發(fā)電,加之自動(dòng)控制技術(shù)的廣泛采用,基本上可實(shí)現(xiàn)無人值守,維護(hù)成本低。
⑦光伏發(fā)電系統(tǒng)工作性能穩(wěn)定可靠,使用壽命長(30年以上),如1983年建設(shè)的10KW民用光伏電站,原址是在距離蘭州市40公里左右的村莊,當(dāng)時(shí)國內(nèi)的光伏行業(yè)發(fā)展并不完善,在這個(gè)偏遠(yuǎn)地區(qū)建設(shè)光伏電站是因?yàn)樵摰貐^(qū)國家電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施不完善,榆中地區(qū)很多偏遠(yuǎn)的鄉(xiāng)村雖然用電量不大,但是還是沒有通電,這個(gè)光伏電站為附近的村莊帶去了光明。太陽能輻射量情況光伏電池組件轉(zhuǎn)換效率一定的情況下,光伏系統(tǒng)的發(fā)電量由太陽輻射強(qiáng)度決定。晶體硅太陽能電池壽命可長達(dá)20~35年。在光伏發(fā)電系統(tǒng)中,只要設(shè)計(jì)合理、選型適當(dāng),蓄電池的壽命也可長達(dá)10~15年。
⑧太陽能電池組件結(jié)構(gòu)簡單,體積小、重量輕,便于運(yùn)輸和安裝。光伏發(fā)電系統(tǒng)建設(shè)周期短,而且根據(jù)用電負(fù)荷容量可大可小,方便靈活,極易組合、擴(kuò)容。太陽能光伏支架作為光伏發(fā)電站的重要組成部分,它承載著光伏電站的發(fā)電主體,起著十分重要的作用。太陽能電池是一種大有前途的新型電源,具有清潔性和靈活性三大優(yōu)點(diǎn)。太陽能光伏發(fā)電與火力發(fā)電、核能發(fā)電相比,太陽能電池不會(huì)引起環(huán)境污染;太陽能電池可以大中小并舉,大到百萬千瓦的中型電站,小到只供一戶用電的太陽能發(fā)電系統(tǒng),這些特點(diǎn)是其他電源無法比擬的。
太陽能發(fā)電是利用半導(dǎo)體界面的光生伏效應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)。這種技術(shù)的關(guān)鍵元件是太陽能電池。太陽能電池經(jīng)過串聯(lián)后進(jìn)行封裝保護(hù)可形成大面積的太陽電池組件,再配合上功率控制器等部件就形成了太陽能發(fā)電裝置。
家用發(fā)電系統(tǒng)組成
家用太陽能發(fā)電系統(tǒng)由太陽能電池組件、太陽能控制器、蓄電池(組)組成。如輸出電源為交流220V或110V,還需要配置逆變器。
太陽能板
太陽能電池板是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分,太陽能電池板的作用是將太陽的光能轉(zhuǎn)化為電能,并將輸出直流電存入蓄電池中。太陽能電池板是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中重要的部件之一,其轉(zhuǎn)換率和使用壽命是決定太陽電池是否具有使用價(jià)值的重要因素。
光伏價(jià)格是按瓦算的,不是面積,一般情況:3KW體系裝置面積在22㎡左右,4KW體系在30㎡左右,5KW體系在40㎡左右,6KW體系在50㎡左右。1kw10平方左右。
一、光伏發(fā)電體系工作原理:
的太陽能電池組件通過支架被集中裝置在屋頂上,通過串聯(lián)并聯(lián)后組成太陽能電池方陣,太陽能電池方陣吸收太陽光,產(chǎn)生直流電,通過光伏逆變器后轉(zhuǎn)化為可供家里使用的溝通電,上傳電網(wǎng)。
二、光伏發(fā)電體系構(gòu)成:
主要有:光伏組件、逆變器、支架、直流線纜、溝通線纜、補(bǔ)助電表、雙向電表。
三、光伏發(fā)電市場價(jià)格:
光伏體系的市場價(jià)一般在8-12元每瓦。一般家庭裝置5KW的太陽能發(fā)電體系,造價(jià)大約在4-6萬元左右。