新能源发电技术

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1、新能源发电技术太阳能发电技术风力发电与并网技术大规模储能技术太阳能发电技术主要内容一、开发利用太阳能的战略意义二、太阳能光伏发电太阳能电池离网光伏系统并网光伏系统三、太阳能热力发电槽式热力发电装置塔式热力发电装置碟式热力发电装置一、开发利用太阳能的战略意义化石燃料的储量有限，全球石油还可开采约45年，天然气大约61年，煤炭可开采约230年，铀大约71年。如果再考虑到现在世界石油消费量大约每年增长2%，这样每隔35年，消费量将增加一倍。目前主要依靠化石燃料提供能量。化石燃料储量与日递减，面临化石能源枯竭的危机。优点:太阳能取之不尽，用之不竭，照射

2、到地球上的太阳能要比人类消耗的能量大6000倍。只要在美国阳光丰富的西南部沙漠地区，建立一个面积为100哩×100哩的巨型光伏电站，所发的电力可以满足全美国的用电需要。太阳能发电安全可靠，不会遭受能源危机或燃料市场不稳定的冲击。太阳能随处可得，可就近供电，不必长距离输送，避免了输电线路等损失。太阳能不用燃料，运行成本很低。太阳能发电没有运动部件，不易损坏，维护简单，特别适合于无人值守情况下使用。太阳能发电不产生任何废弃物，没有污染，无噪声等公害，对环境无不良影响，是理想的清洁能源。太阳能发电系统建设周期短，方便灵活。而且可以根据负荷的增减，任意

3、添加或减少太阳电池容量，避免了浪费。二、太阳能光伏发电太阳能电池组太阳能控制器蓄电池逆变器光伏发电系统组成：图1光伏发电系统示意图2.1太阳能电池过去30多年（1980年开始）始终是晶体硅光伏技术为主单晶硅硅电池多晶硅硅电池非晶硅硅电池太阳能电池类型1.单晶硅电池单晶硅太阳能电池转换效率最高，技术也最为成熟。在实验室里最高的转换效率为24.7%，规模生产时的效率为16-18%（目前20%）。在大规模应用和工业生产中仍占据主导地位，但由于单晶硅成本价格高，大幅度降低其成本很困难，为了节省硅材料，发展了多晶硅薄膜和非晶硅薄膜作为单晶硅太阳能电池的替

4、代产品。单晶硅电池图4单晶硅太阳电池代表性生产厂家：荷兰ShellSolar、西班牙Iso-foton，印度Microsol等厂家。太阳能电池类型2.多晶硅电池多晶硅薄膜太阳能电池与单晶硅比较，成本低廉，而效率高于非晶硅薄膜电池。其实验室最高转换效率为18%，工业规模生产的转换效率为15-16%（目前，为18%）多晶硅薄膜电池已经在太阳能电池市场上占据主导地位.多晶硅太阳能电池板太阳能电池类型3.非晶硅电池非晶硅薄膜太阳能电池成本低重量轻，转换效率较高，便于大规模生产，有极大的潜力。但受制于其材料引发的光电效率衰退效应，稳定性不高，直接影响了它

5、的实际应用。如果能进一步解决稳定性问题及提高转换率问题，那么，非晶硅太阳能电池无疑是太阳能电池的主要发展产品之一。非晶硅太阳能电池板光伏电池等效电路当负载RL从0变化到无穷大时，即可得到如图所示太阳能电池输出特性曲线。调节负载电阻RL到某一值Rm时，在曲线上得到一点M，其对应的工作电压和工作电流之积最大，即Pm=Im*Vm，将此M点定义为最大功率输出点（MPP）。光伏电池的输出特性图光伏组件发电功率受环境的影响光照强度：电压基本不变电流线性影响温度：电流影响较小（正温度系数）电压影响较大（负温度系数）在光伏系统中，通常要求光伏电池的输出功率保持

6、在最大，也就是让光伏电池工作在最大功率点，从而提高光伏电池的转换效率。MPPT就是一个不断测量和不断调整以达到最优的过程，它不需要知道光伏阵列精确的数学模型，而是在运行过程中不断改变可控参数的整定值，使得当前工作点逐渐向峰值功率点靠近，使光伏系统运作在峰值功率点附近。常用的MPPT控制算法1、定电压跟踪法：先求得或设置某一中心电压，通过控制使光伏阵列的输出电压一直保持该电压，从而使光伏系统输出功率达到或接近最大功率输出值。2、扰动观察法：3、增量电导法根据光伏阵列的P/U曲线，当输出功率为P最大时，即Pmax处的斜率为零。2.2离网光伏系统太阳

7、能电池发电，蓄电池贮能，独立为负载供电，不联接公网。广泛应用于太阳能建筑、微波通讯、基站、电台、野外活动、高速公路等。也可用于无电山区、村庄、海岛。太阳能供电系统的特点不必拉设电线，不必挖开马路，安装使用方便；一次性投资，可保证二十年不间断供电（蓄电池一般为5年需更换）；免维护，无污染。系统可分为：直流供电系统和交直流供电系统两种。直流供电系统控制器作用：控制蓄电池组的放电、充电过程，防止过冲和过放；最优化能量管理（最佳工作点跟踪、温度补偿等）；光伏系统工作状态显示；光伏系统信息存储等。图5直流供电系统交直流供电系统图6交直流供电系统太阳能广告

8、牌太阳能交通灯太阳能车站太阳能飞机2.3并网光伏系统并网光伏电站投资巨大、建设期长，需要复杂的控制和配电设备，占用大片土地，目前其发电成本远高于目前市