太陽能發(fā)電技術(shù)原理及應(yīng)用(全)

1、.主要內(nèi)容一、太陽能光伏發(fā)電太陽能電池離網(wǎng)光伏系統(tǒng) 二、太陽能熱力發(fā)電槽式熱力發(fā)電裝置塔式熱力發(fā)電裝置碟式熱力發(fā)電裝置.一、太陽能光伏發(fā)電 太陽能電池組 太陽能控制器 蓄電池 逆變器光伏發(fā)電系統(tǒng)組成：光伏發(fā)電系統(tǒng)組成：圖1 光伏發(fā)電系統(tǒng)示意圖.半導(dǎo)體硅的光電效應(yīng) 光子穿透至PN結(jié)附近，能量被電子吸收。若光子能量大于電子的逸出功，電子擺脫束縛成為自由電子，同時產(chǎn)生一個帶正電的空穴。 PN結(jié)具有由N指向P的電場，電子向N運動，空穴向P運動。表面電極為負，背電極為正。當與外負載連接時形成電流。圖2 光電效應(yīng)原理1.1 太陽能電池太陽能電池.太陽能電池類型 單晶硅硅電池 多晶硅硅電池 非晶硅硅電池.單

2、晶硅電池圖4 單晶硅太陽電池代表性生產(chǎn)廠家：代表性生產(chǎn)廠家：荷蘭荷蘭Shell Solar、西班牙、西班牙Iso- foton，印度，印度Microsol等廠家。等廠家。.單晶硅太陽能電池板. 2.多晶硅電池 多晶硅優(yōu)先考慮成本，其次是效率。 降低成本方法：（1）純化過程沒有完全去除雜質(zhì)；（2）快速結(jié)晶；（3）避免切片造成的浪費。 制造工藝不同導(dǎo)致結(jié)晶構(gòu)造不同，多晶硅的結(jié)晶顆粒較小，化學(xué)鍵不牢，存在許多懸浮鍵。 光電轉(zhuǎn)換效率下降，且效率會隨著時間衰減。.多晶硅太陽能電池板. 3.非晶硅電池 材料選用SiH4（四氫化硅），雖然該材料吸光效果和光導(dǎo)效果很好，但其結(jié)晶構(gòu)造比多晶硅還差。 非晶硅電池最

3、大優(yōu)點成本低，缺點是效率低且隨時間衰減。 廣泛使用小功率市場，在發(fā)電市場不具競爭力。.非晶硅太陽能電池板.光伏電池等效電路.主要內(nèi)容一、太陽能光伏發(fā)電太陽能電池離網(wǎng)光伏系統(tǒng)二、太陽能熱力發(fā)電槽式熱力發(fā)電系統(tǒng)塔式熱力發(fā)電系統(tǒng)碟式熱力發(fā)電系統(tǒng).2.2 離網(wǎng)光伏系統(tǒng) 太陽能電池發(fā)電，蓄電池貯能，獨立為負載供電，不聯(lián)接公網(wǎng)。 廣泛應(yīng)用于太陽能建筑、微波通訊、基站、電臺、野外活動、高速公路等。也可用于無電山區(qū)、村莊、海島。 .直流供電系統(tǒng)控制器作用： 控制蓄電池組的放電、充電過程，防止過沖和過放； 最優(yōu)化能量管理（最佳工作點跟蹤、溫度補償?shù)龋?光伏系統(tǒng)工作狀態(tài)顯示； 光伏系統(tǒng)信息存儲等。圖5 直流供電

4、系統(tǒng).交直流供電系統(tǒng) 圖6 交直流供電系統(tǒng).應(yīng)用實例.太陽能路燈.太陽能廣告牌太陽能交通燈太陽能車站.太陽能電話機.太陽能拖車.太陽能快艇.太陽能飛機.國內(nèi)外光伏電站應(yīng)用實例國內(nèi)最大的光伏電站？國內(nèi)最大的光伏電站？.徐州光伏電站徐州光伏電站.徐州光伏電站.德國巴伐利亞太陽公園6.3MW太陽能發(fā)電站 .美國Tucson地區(qū)4.59MW太陽能電站 .深圳園博會屋頂太陽能電源.主要內(nèi)容一、太陽能光伏發(fā)電太陽能電池離網(wǎng)光伏系統(tǒng)二、太陽能熱力發(fā)電槽式熱力發(fā)電系統(tǒng)塔式熱力發(fā)電系統(tǒng)碟式熱力發(fā)電系統(tǒng).二、太陽能熱力發(fā)電 太陽能熱發(fā)電是利用集熱器將太陽輻射能轉(zhuǎn)換成熱能并通過熱力循環(huán)過程進行發(fā)電，是太陽能熱利用的

5、重要方面。目前主要熱力目前主要熱力發(fā)電裝置：發(fā)電裝置：槽式槽式塔式塔式碟（盤）式碟（盤）式.2.1 槽式太陽能熱電系統(tǒng) 拋物柱面槽式反射器將陽光聚焦到管狀的接收器上，將管內(nèi)的傳熱工質(zhì)加熱，產(chǎn)生高溫水蒸氣，推動汽輪發(fā)電機發(fā)電。圖9 槽式太陽能熱電系統(tǒng)原理圖.槽式太陽能熱電廠 產(chǎn)能產(chǎn)能64兆瓦，可為兆瓦，可為14000個家庭提供足個家庭提供足夠的電能。夠的電能。 由西班牙阿希奧由西班牙阿希奧納集團負責(zé)建造，占納集團負責(zé)建造，占地面積地面積250英畝，擁英畝，擁有有18.2萬塊凹面鏡。萬塊凹面鏡。 圖10 “內(nèi)華達太陽能一號”槽式太陽能熱電廠，位于美國內(nèi)華達州柏德市。.槽式太陽能熱電廠圖11 加利福

6、尼亞州KramerJunctionSEGSIII太陽能熱發(fā)電項目 .2.2 塔式太陽能熱電系統(tǒng) 塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的基本型式是利用一組獨立跟蹤太陽的定日鏡，將陽光聚焦到一個固定在塔頂部的接收器上，用以產(chǎn)生高溫，進而產(chǎn)生水蒸氣或高溫氣體，推動汽輪發(fā)電機發(fā)電。圖12 塔式太陽能熱電系統(tǒng)原理.塔式太陽能熱電廠.塔式太陽能熱電廠 2009年4月，西班牙在安達盧西亞（Andalucian）沙漠中建成當時全球最大太陽能電站。.2.3 碟（盤）式太陽能熱電系統(tǒng) 碟式系統(tǒng)由許多鏡子組成的拋物面反射鏡組成，接收器在拋物面的焦點上，通過加熱接收器內(nèi)的傳熱工質(zhì)，驅(qū)動電機發(fā)電。圖14 碟式太陽能熱電系統(tǒng)原理.碟式太陽能熱電裝置太陽能發(fā)電優(yōu)勢太陽能發(fā)電優(yōu)勢 太陽能取之不盡，用之不竭，地球表面接受的太陽輻射能，足夠目前全球能源需求的1萬倍，只要在全球4%的沙漠安裝太陽能就可以滿足全球需要， 安全可靠，不受能源危機和燃料市場不穩(wěn)定的沖擊 太陽能處處可得到，不必遠距離運輸，避免長距離輸電線路的損失 不用燃料，運行成本很低 太陽能發(fā)電過程中不易產(chǎn)生污染廢棄物，