太阳能利用技术综述

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1、关于太阳能电池使用的一点建议工学院13级能源与动力工程摘要：目前，太阳能光伏发电成本远高于水力发电也略高于火力发电，光伏发电并网，即使在国家补贴的优惠政策下，仍然不具备同水电、火电竞争的能力。并且要将光伏发电成本降至与火电成本同等水平，仍然需要一段较长的时间。在此情况下，本文探讨总结了光伏发电具有一定优势的应用领域。引言：太阳能源源不断的给地球提供能量，若将地球表面每年接受到的太阳能的1%(5.4X1025J)按5%的转换效率做保守的估计，每年的发电量也可达56OOOTWh,这相当于目前全世界一年能量需求的400倍"］。从总量上来讲，毫无疑问太阳能具有巨大的利用潜

2、能，其环境效益也是其它任何能源无法比拟的。目前，利用太阳能主要有两种途径，一是直接利用其辐射的热量为人类所需要加热的东西加热，另一个是通过光伏转换将太阳能直接转化为电能。光电转换是一种比较理想的利用模式，经过多年的研究开发，也得到了较高的转换效率。但是由于水电、火电的发电成木相对较低，光伏发电利用一直没能普及，很多光伏发电项目也仅限于科研方面的H的，不具有任何经济效益。耍想突破成本高这个瓶颈，首要的当然是研发新工艺，提高转换效率，降低生产成本，同时也应该注意到，光伏发电的成本只是相对较高，也并非是亏本的买卖，按现在的电价及转换效率计算，十到二十年即可将生产成本收冋

3、，而太阳电池一般都可以稳定工作三十到四十年。所以说，光伏发电并不是高成木、没效益，而是被放在了错误的地方。鉴此，本文提出三个有经济效益的三个应用方向。一、给汽车及小型船舶等移动设备提供电能太阳能汽车利用太阳能为动力来源，零污染、零排放，被誉为“未来汽车”代表将来汽车发展的方向。但目前仍有许多尚未解决的技术难题。7〜8m2的太阳电池板严重限制了汽车的灵活性，还有太阳能汽车的功率不到5hp，功率相当小，这些都成为太阳能汽车的极大障碍［2］。太阳能动力汽车离我们终究还是很遥远，所要克服的也不仅是太阳能电池上的技术难题，我们不妨将0光瞄向汽车的电气系统，一切都将豁然开朗。

4、汽车所消耗的汽油中，有相当一部分用来发电，一般的汽车的电气功率lkw左右'电能所消耗掉的汽油量不可忽视。并且汽汕发电的成本相当的高，若在汽车上安装上太阳能电池板，那么不光可以满足汽车的车内用电，减少汽油的消耗，达到减少排放的S的，还可能可以节省成本。（由于笔者知识有限，未能作详细的计算。）同理，一些中小型的船舶也同样可以利用太阳能电池来获得电能，面不必额外消耗燃油。二、解决偏远山区的供电困难现在，中国电基木普及，但仍旧有些经济不发达的山区没有通电，这些地区,人口分散，地形复杂，很难通过常规的电网方法来解决用电问题但电的普及必是大势所趋，在没有电网的地区，人们会倍感

5、电的珍贵，没有了水电、煤电的竞争，光伏发电便可独揽天下。截止2002年，在政府的财政支持卜*，西藏的阿里地区的“阿里地区光电计划”就解决了7万人的用电问题［5］。可见，光伏发电产业可以在一定程度上跟政府的民生工程有机的结合起来，在丙部不发达的地区打下广阔的市场。三、给哨所、信号塔、灯塔等孤立点提供电能前面分析过，在有电网的地方，光伏发电是暂时还有没有用武之地的，毕竞在价格上，水电、火电有绝对优势。但也应注意到，电是不能凭空传输的，电网的建设也要很大的前期投入。对于一些孤立的用电点，拉电线就很不划算。这样，太阳能电池便显出优势丫。哪里要用电，就将太阳能电池安在哪，随

6、装随用，不受地域、海拔的限制。因此，可将太阳电池应用在边疆的哨所、海上的信号塔等地方。结语化石能源最将会用完，越来越多的二氧化碳排放，地球早已不堪重负。中国能源消费占世界10%以上，其中煤炭的的消费占到一次能源的70%左右，比世界平均水平高出40多个百分点。煤炭燃烧产生的二氧化硫对环境造成了巨大的破坏，环境恶化向人类敲醒了警钟。改变能源结构、提高清洁能源占总消耗的比例成为迫在眉睫的任务。而太阳能必将成为将来人类能源的不二选择。虽然目前光伏发电成本略有偏高，随着研究的深入，把光伏发电成本降到与火电冋等水平也是指日可待。黎明前最是黑暗，在成木将低未低之际，是最困难是时

7、刻，很多太阳能电池的先行者，像西门子、BP公司等都己憾然隐退，给太阳能产业带来很大的损失。主要是因为光伏产业目前还无钱可赚，为改变这种只亏不赚的现状，给各光伏企业打气，笔者提出丫几个有一定经济效益的太阳能应用领域。当然，这些都不是未来的主流，但也可以给光伏产业带来一点点希望之光。［1］杨爱菊太阳能电源点的开发［JL四北水电，2009.［2］史玉茜绿色环保汽车太阳能汽车［J］.节能技术，2009.［3］翁维雅汽车电气设备的新发展及广泛应用探析［J］.科教纵横，2011.［4］赵雨太阳电池技术及应用［M］.中国铁道出版社，2013.［5］谈小灵浅析太阳能的开发和利用［

8、J］.煤炭