小型独立光伏发电系统逆变器的设计文献综述

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1、文献综述小型独立光伏发电系统逆变器的设计1前言部分能源是人类社会生存和发展的物质基础，在过去的200多年中，建立在煤、石油、天然气等化石燃料基础上的能源体系极大的推动了人类社会的发展。然而，人们在物质和精神生活不断提高的同时，也意识到大规模使用这些化石燃料所带来的严重后果，资源日益枯竭，环境不断恶化，这些问题已经展现在人们的面前[1]。由于常规能源的有限性和分布的不均匀性，造成了世界上大部分国家能源供应不足，不能满足其经济发展的需要，一次能源面临枯竭的危机是大力发展太阳能发电的主要原因之一。据有关资料显示，按照目前能源的消耗速度，世界一次能源最多

2、只能再用200年左右[2]。而传统获得电能的主要方式需燃烧大量煤炭、石油等石化材料。随着现代社会发展对能源需求的不断增加，可供利用的煤炭、石油等一次能源日益枯竭，如不尽早寻求新的替代能源，人类迟早将面临化石燃料枯竭的危机局面。而新能源如太阳能、风能、潮汐能等可再生能源在全球范围的发展让人们在能源危机的焦虑中，得到不少慰藉[3-4]。当前，由于燃烧煤、石油等化石燃料，每年有数十万吨含硫化合物物质抛向天空，使大气环境遭到严重污染，直接影响居民的身体健康和生活质量；局部地区形成酸雨，严重污染水土。我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国，仅燃煤产生的SO2

3、就占了全国排放总量的25％，有48个城市的S02超过国家二级排放标准，有82个城市出现过酸雨，超过国土面积40％，其中仅1998年酸雨沉降造成的经济损失就约GNP(国民生产总值)的2％。由于污染造成经济损失，2004年全国环境污染造成经济损失占当年GDP的3.05％，超过5000亿。室外空气和水污染对于中国经济造成的健康和非健康损失的总和每年1000亿美元(约相当于中国GDP的5.8％)，因此需要大力提高可再生能源在能源消费中的比重。而化石燃料产生另一大环境问题是“温室效应”，由于化石燃料燃烧排放大量的温室气体CO2而产生温室效应，引起全球气候变

4、化[5-7]。全世界每天产生约一亿吨温室效应气体，己经造成极为严重的大气污染。如果不加控制，温室效应将融化两极的冰山，这可能使海平面上升，四分之一的人类生活空间将由此受到极大威胁，这一问题己提到全球的议事日程，其影响甚至已超过了对环境的污染，有关国际组织已召开多次会议，限制各国二氧化碳等温室气体的排放量。普通燃料能源正在日渐减少，对环境的危害却日益突出。这个时候，全世界都把目光投向了可再生资源，希望可再生资源能够改变人类的能源结构，维持长远的可持续发展[8-10]。2主题部分2.1光伏发电发展现状和前景太阳能是一种不受任何人的控制与垄断，是无私、

5、免费、公平地给予人类的可再生能源。在常规能源供给紧张和环保压力不断增大的背景下，世界上许多国家掀起了开发和利用太阳能的热潮，使太阳能的应用领域得到广泛的拓展。2.1.1国外发展现状1839年，法国物理学家埃德蒙贝克勒尔意外发现了光伏效应：将两片金属浸人溶液构成的伏打电池，当受到阳光照射时会产生伏打电动势。他把这种现象称为“光生伏打效应”(Photovoltaiceffect)，简称“光伏效应”。1883年，有人在半导体硒和金属接触处发现了固体光伏效应。以后，人们即把能够产生光生伏打效应的器件称为“光伏器件”。由于半导体P-N结在太阳光照射下的光电

6、转换效率最高，所以通常把这类光伏器件称为“太阳能电池”(Solarcell)[11-13]。2.1.2国内发展现状从科学原理角度看，太阳能光伏发电技术将太阳能直接转换为电能，是最具有应用前景的太阳能利用方式之一，将逐步成为我国能源的绿色支柱，从补充能源成长为替代能源。中国太阳能资源非常丰富，据估算，中国陆地表面每年接收的太阳辐射能约50×10璩千焦，约相当于1700亿吨标煤。从全国太阳能辐射总量的分布来看，西藏、青海、新疆、内蒙古南部、山西、陕西北部、河北、山东、辽宁、吉林西部、云南中部和西南部、广东东南部、福建东南部、海南东部和西部以及台湾省的

7、西南部等广大地区的太阳能辐射总量都很大。尤其是青藏高原地区最大，这里平均海拔高度在4000米以上，大气层薄而清洁，透明度好，纬度低，日照时间长。例如被人们称为“日光城”的拉萨市，1961-1970年间的年平均日照时数为3005.7小时，相对日照率为68％，年平均晴天为108.5天，阴天为98.8天，太阳总辐射为8160兆焦／(米2·年)，比全国其他省、区和同纬度的地区都高。全国以四川和贵州两省的太阳年辐射总量为最小，其中尤以四川盆地为最小，那里雨多、雾多，晴天较少。例如素有“雾都"”之称的成都市，1961-1970年，年平均日照时数仅为1152.

8、2小时，相对日照率为26％，年平均晴天为24.7天，阴天达244.6天。其它地区的太阳年辐射总量居中。所以太阳能资源在中国进行开发利用的