太阳能(光伏)应用系统优化控制的分析

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1、第一章绪论美元之巨。此外，美国、日本和俄罗斯等国家均投入大量资金进行空间太阳能站的实验研究，以期大规模利用太阳能，为人类提供源源不断的电力供应，前景十分诱人。表1．1给出的是世界光伏发电史上的重要事件【101。表1．1光伏发电史上的重要事件年份事件1839法国物理学家Becquerel首次发现了酸性水溶液中贵金属电极的光电效应；1873英国人史密斯首次发现了固体硒的光电导性；1877英国人弧当斯等人首次发现了硒导管中的光生电流，这也是第一次对【司体中光伏效应的观察；1883美国人Frits制造了第

2、一块大面积的硒薄膜光伏电池单元；1954贝尔实验室生产出第一块实用的光伏电池，效率达剑6％；1955关国霍大曼电子公司推出转换效率为2％的硅光伏电池，售价为1500美元每峰瓦；1958美国国家宁航局在先锋号卫星上搭载了硅材料的光伏电池阵列；1959美国霍大曼电子公司推出转换效率为10％的硅光伏电池；1963日本夏酱公司生产出第一批商j}j硅光伏电池模块；1966美国国家宁航局发射配备lkW光伏电池阵列的轨道天文观测站：1970前苏联制造出第一块砷化镓异质结构光伏￡U池；1972IEEE光伏会议中首

3、次包括了陆地应J}】议程：1973全球Ti油危机爆发，可再生能源成为诸多国家考虑的一个重要问题；1974日本开始实施“RI光计划”，以推动光伏J：业和麻朋的增长；美国"ryco公司生产出2．5cm宽的光伏电池用硅带，首次替代了硅晶圆；1975美国Hovel出版了第一本介纠光伏科学和技术的专著；1980第一块效率人y-10％的薄膜光伏电池(荧国)诞生；1981沙特阿拉伯建成一摩350kW集中式太围l能光伏电站：1982第一庳1MW光伏电站在美国加州建成，采川砟光伏电池模块和舣轴跟踪技术；1984住美

4、国加州Carrisa平原上安装了6MW光伏阵列；1985硅光伏L乜池的效率明显提高：在标准光照卜．效率超过20％(澳人利哑新南威尔十人学)；聚光条件卜．的转换效率超过25％(美国斯坦福人学)；1994光伏}u池芟验至效率超过30％(芙囤四-尔uJ冉生能源买验空，NREL)；1995德国开始实施“1000个太刚能尾顶”计划，德国、日本和其他国家开始立法支持光伏技术的推J’．戍蚪}；1999全球累计安装光伏阵列达1000MW；20002000年悉尼奥运会光伏技术的r‘泛运川成为人会亮点；2002全球累

5、计安装光伏阵列达剑2000MW：第一个1000MW用去25年时间，而达到第二个1000MW仅用3年。4青岛大学硕士学位论文在产业化方面，2004年世界光伏电池的产量达1194MW，累计装机容量达4330MW，预计到2010年，世界光伏系统的累计安装容量将达到15GW，这意味着未来5年里光伏产业将以28％的年平均速度发展，成为世界上发展最快的一个产业。根据欧洲联合研究中心(JRC)的预测Il¨，到2030年光伏发电将占世界电力供应总量的10％以上；到2040年光伏发电将占世界电供应总量的20％以上；

6、到2l世纪末，光伏发电将占世界电力供应总量的60％以上。②我国光伏发电的历史与展望我国于1958年开始研究光伏电池，1959年第一块有实用价值的光伏电池诞生，1973年首次成功地将光伏电池用于地面，1979年开始生产单晶硅光伏电池。在80年代之前，我国光伏产业尚处于雏形，光伏电池的年产量一直徘徊在10kW以下，价格昂贵，应用范围集中在国防、观测站、交通等重要部门。直到“七五”计划期间，我国才引入几条光伏电池生产线，使得光伏电池生产力大大提高，价格也降低了50％，积极推动了光伏市场的开拓。光伏产品逐

7、渐应用于通信、交通、石油、气象等国民经济应用领域。近年来，我国又先后开展了晶体硅高效电池、非晶硅薄膜电池、碲化镉和铜铟硒薄膜电池、多晶硅薄膜电池及应用系统关键技术的研究。特别是“十五”期间，国家通过科技攻关和863计划安排支持了一批增强现有装备生产能力的项目，光伏组件用量达19．6MW，这一项目的启动大大刺激了光伏产业的发展，大幅度提高了光伏发电技术和产业的水平，缩短了我国光伏发电制造业与国际水平的差距。近两年来，我国的光伏投资迅速升温，光伏企业猛增到400家左右，涉足光伏产业的上市公司在短短三年

8、内也达到12家之多。典型的包括尚德电力、天威英利、中电光伏、上海太阳能、林洋新能源、江阴浚鑫、晶澳太阳能、尚品太阳能、天合光能等。随着以尚德电力为代表的具有世界级先进水平光伏企业的崛起，我国的光伏制造能力迅速提升。最近四年来无论是电池还是组件，制造年均增长率均超过了100％。从2002年光伏生产规模首次跻身世界10强之列，到2005年全面跻身前四强，我国在世界光伏制造业的排名逐年上升112’。2007年的有关数据表明Il引，我国光伏电池产量达821MW，比2006年的369．5MW