论文-小型屋顶太阳能发电系统

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1、小型屋顶太阳能发电系统设计小型屋顶太阳能发电系统设计作者：孟海洋班级：机自07-1学号：03070958指导教师：傅俊杰日期：2010年11月15日-21-小型屋顶太阳能发电系统设计目录一、前沿概述………………………………………………………………………………2太阳能的优点和效益…………………………………………………………………2太阳能的主要应用于研究……………………………………………………………3二、方案设计………………………………………………………………………………5方案一、太阳能热力发电系统………………………………………………………5方案二、离网型光伏发电系统…………………………………

2、……………………8方案三、并网型光伏发电系统………………………………………………………9方案比较分析…………………………………………………………………………11三、方案实施………………………………………………………………………………13原理设计………………………………………………………………………………13太阳能电池发电原理…………………………………………………………………13并网型光伏发电系统工作原理………………………………………………………14框架设计………………………………………………………………………………14系统可行性分析………………………………………………………………………16

3、四、系统设计总结…………………………………………………………………………18系统优缺点分析………………………………………………………………………18系统改善措施…………………………………………………………………………19参考文献……………………………………………………………………………………20-21-小型屋顶太阳能发电系统设计一、前沿概述太阳能的优点和效益随着经济的发展、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。现有电力能源的来源主要有3种，即火电、水电和核电。火电的缺点火电需要燃烧煤、石油等化石燃料。一方面化石燃料蕴藏量有限、越烧越少，正面临着枯竭

4、的危险。据估计，全世界石油资源再有30年便将枯竭。另一方面燃烧燃料将排出二氧化碳和硫的氧化物，因此会导致温室效应和酸雨，恶化地球环境。水电的缺点水电要淹没大量土地，有可能导致生态环境破坏，而且大型水库一旦塌崩，后果将不堪设想。另外，一个国家的水力资源也是有限的，而且还要受季节的影响。核电的缺点核电在正常情况下固然是干净的，但维护较困难，核废料难以处理，万一发生核泄漏，后果是非常可怕的。这些都迫使人们去寻找新能源。新能源要同时符合两个条件：一是蕴藏丰富不会枯竭；二是安全、干净，不会威胁人类和破坏环境。太阳能是最理想的能源，太阳能具有以下优点：(1)储量的无限性太阳能是取之不尽的可再生能源，可

5、利用量巨大。太阳每秒钟放射的能量大约是1.6×1023kW，其中到达地球的能量高达8×1013kW，相当于6×109t标准煤。按此计算，一年内到达地球表面的太阳能总量折合标准煤共约1.892×1013千亿t，是目前世界主要能源探明储量的一万倍〔2〕。太阳的寿命至少尚有40亿年，相对于人类历史来说，太阳可源源不断供给地球的时间可以说是无限的。相对于常规能源的有限性，太阳能具有储量的“无限性”，取之不尽，用之不竭。这就决定了开发利用太阳能将是人类解决常规能源匮乏、枯竭的最有效途径。(2)存在的普遍性虽然由于纬度的不同、气候条件的差异造成了太阳能辐射的不均匀，但相对于其他能源来说，太阳能对于地球

6、上绝大多数地区具有存在的普遍性，可就地取用。这就为常规能源缺乏的国家和地区解决能源问题提供了美好前景。-21-小型屋顶太阳能发电系统设计(3)利用的清洁性太阳能像风能、潮汐能等洁净能源一样，其开发利用时几乎不产生任何污染，加之其储量的无限性，是人类理想的替代能源。(4)利用的经济性可以从两个方面看太阳能利用的经济性。一是太阳能取之不尽，用之不竭，而且在接收太阳能时不征收任何“税”，可以随地取用；二是在目前的技术发展水平下，有些太阳能利用已具经济性，如太阳能热水器一次投入较高，但其使用过程不耗能，而电热水器和燃气热水器在使用时仍需耗费，有关研究结果表明〔3〕，太阳能热水器已具很强的竞争力。随

7、着科技的发展以及人类开发利用太阳能的技术突破，太阳能利用的经济性将会更明显。如果说20世纪是石油世纪的话，那么21世纪则是可再生能源的世纪，太阳能的世纪。据权威专家估计，如果实施强化可再生能源的发展战略，到下世纪中叶，可再生能源可占世界电力市场的3/5，燃料市场的2/5。在世界能源结构转换中，太阳能处于突出位置。美国的马奇蒂博士对世界一次能源替代趋势的研究结果表明，太阳能将在21世纪初进入一个快速发展阶段，并在2050年