太阳能光伏电源系统技术及经济性

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1、MODERN理论研究ENTERPRISECULTURE太阳能光伏电源系统技术及经济性宋雪莲(安徽华盛国际建筑设计工程咨询有限公司，安徽合肥230001)摘要：太阳能光伏发电是一种无污染、零排放的清洁能源，光伏电池，可将太阳的光能直接转换成电能加以利用，称为光一也是一种技术日趋成熟并接近规模应用的能源。文章简单描述电转换，即光伏发电。了光伏发电的发展过程。阐释了太阳能光伏发电系统的组成及对光伏发电技术的研究始于100多年前。1839年，法国物理工作原理，并对太阳能光伏发电的经济性进行了分析，重点讨学家A．E．贝克勒尔意外地发现，用两片

2、金属浸入溶液构成的伏论了其在建筑方面的应用。打电池，光照时会产生额外的伏打电势，他把这种现象称为关键词：太阳能；光伏电源；光伏发电“光生伏打效应”。1873年英国科学家wifu小B．smith就观察到了对光敏感的硒能源短缺和地球生态环境污染已经成为人类面临的最大问材料，并推断出在光的照射下硒导电能力的增加正比于光通量。题。据估计全球剩余煤炭只能维持约216年、石油只能维持451880年CharlesFritts开发出以硒为基础的光伏电池。以后人们既年、天然气只能维持61年，用于核发电的铀也只能维持71年，把能够产生光生伏打效应的器件

3、称为“光伏器件”。半导体P—而我国的能源更是缺少，根据已经探明的储量，煤炭只能维持N结器件在阳光下的光电转换效率最高通常称这类器件为“光约105年、石油只能维持15年、天然气只能维持3O年，铀也只能伏电池”。维持5O年。而且随着工农业的发展和人民生活水平的提高，能从1961年到1971年，硅光伏电池技术没有取得重大进展。源消耗不断增加。仅就电力消耗而言，2005年我国的电力装机研究的重点放在提高抗辐射能力及降低成本方面。在1972年到容量为5亿千瓦(其中煤电3．3亿千瓦，水电l亿千瓦，核电8001976年之间研制出了各种空间用的光伏

4、电池并以不同的商标出万千瓦)，预计2020年将达到l2亿千瓦，2050年达到25～3O亿千现。在20世纪中期，研制出超薄单晶硅光伏电池。瓦。因此能源短缺是社会经济发展的大问题。另一方面，煤炭、从20世纪中后期开始，光伏技术得到不断的完善，成本不石油等矿物能源的使用，产生大量的CO：、SO：等温室气体，造断降低，形成了不断发展的光伏技术产业，成为21世纪世界能成全球变暖、冰川融化、海平面升高、暴风雨和酸雨等自然灾源舞台上的主要成员之一。害频繁发生，给人类带来无穷的烦恼。根据计算，现在全球每二、太阳能光伏发电系统组成及工作原理年排放的C

5、O：已~5oofL吨。我国能源消费以煤为主。CO：的(一)基本组成排放量占世界的15．1％，仅次于美国，为世界第二。所以减少太阳能光伏发电系统是利用太阳能电池的光伏效应，将太排放CO、SO：等温室气体，已经成为刻不容缓的大事。因此推阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统。一套基本的广使用太阳辐射能、水能、风能、生物质能等可再生能源是今光伏发电系统一般是由太阳能电池板、太阳能控制器、逆变器后的必然趋势。广义地说太阳光的辐射能、水能、风能、生物和蓄电池(组)组成的。质能、潮汐能都属于太阳能，它们随着太阳和地球的活动，周太阳能电池板：

6、太阳能电池板是太阳能光伏发电系统中的而复始地循环，几十亿年内不会枯竭，因此我们把它们称为可核心部分，其作用是将太阳能直接转换成电能，供负载使用或再生能源。贮存在蓄电池中备用。太阳的光辐射可以说取之不尽、用之不竭的能源。太阳与太阳能控制器：太阳能控制器的基本作用是为蓄电池提供地球的平均距离为14L5千万公里。在地球大气圈外，太阳辐射最佳的充电电流和电压，快速、平稳、高效地为蓄电池充电，的功率密度为每平方米1．353千瓦(即1．353kW／m2)，称为太阳并在充电过程中减少损耗、尽量延长蓄电池的使用寿命；同时常数。到达地球表面时，部分太

7、阳光被大气层吸收，光辐射的保护蓄电池，避免过充电和过放电现象的发生。蓄电池能够为强度降低。在地球海平面上，正午垂直入射时，太阳辐射的功直流负载提供稳定的直流电。率密度约为每平方米1千瓦(即lkW／m2)，通常被作为测试太阳逆变器：逆变器的基本作用是将太阳能电池板和蓄电池提电池性能的标准光辐射强度。太阳光辐射的能量非常巨大，从供的低压直流电逆变成220伏工频交流电，供给交流负载使用，太阳到地球的总辐射功率若换算为电功率约为177X1012千瓦，或并人电网。比目前全世界的平均消费电力还要大数十万倍。每年到达地球蓄电池(组)：蓄电池(组)

8、的作用是将太阳能电池板发出的辐射能相当于49000亿吨标准煤的燃烧能。太阳能不但数量巨的直流电直接存储起来，供负载使用。白天，太阳能电池板输大、用之不竭，而且是不会产生环境污染的绿色能源，所以大出电能，除供给直流负载外，将多余的电能储