風能與太陽能發(fā)電分解課件

太陽能及風能發(fā)電介紹一、引言新能源的誕生

新能源的代表太陽能以及風能二、太陽能

太陽能光伏發(fā)電的現狀及優(yōu)缺點

太陽能光伏發(fā)電的原理其他太陽能發(fā)電方式三、風能

風能發(fā)電的意義

風能的技術原理

風能發(fā)電機組的結構

太陽能及風能發(fā)電介紹一、引言1地球資源特別是不可再生資源，其供給能力有限，并非取之不盡、用之不竭在經濟不斷發(fā)展同時，能源消耗不斷增加，傳統(tǒng)能源無以為繼，經濟發(fā)展越來越受制于能源的開發(fā)利用，新能源作為一種替代能源，未來能極大的緩解我們能源大量需求，可以保證經濟可持續(xù)發(fā)展。傳統(tǒng)能源產生環(huán)境問題越來越嚴重，危害人類健康和生存環(huán)境地球資源特別是不可再生資源，其供給能力有限，并非取之不盡、用2火電的缺點火電需要燃燒煤、石油等化石燃料。一方面化石燃料蘊藏量有限、越燒越少，正面臨著枯竭的危險。據估計，全世界石油資源再有30年便將枯竭。另一方面燃燒燃料將排出二氧化碳和硫的氧化物，因此會導致溫室效應和酸雨，惡化地球環(huán)境?；痣姷娜秉c3水電的缺點水電要淹沒大量土地，有可能導致生態(tài)環(huán)境破壞，而且大型水庫一旦塌崩，后果將不堪設想。另外，一個國家的水力資源也是有限的，而且還要受季節(jié)的影響。水電的缺點4核電的缺點核電在正常情況下固然是干凈的，但萬一發(fā)生核泄漏，后果同樣是可怕的。前蘇聯切爾諾貝利核電站事故，已使900萬人受到了不同程度的損害，而且這一影響并未終止。核電的缺點5這些都迫使人們去尋找新能源。新能源要同時符合兩個條件：一是蘊藏豐富不會枯竭；二是安全、干凈，不會威脅人類和破壞環(huán)境。目前找到的新能源主要有這幾種，太陽能、燃料電池。以及風力發(fā)電等。其中，最理想的新能源是太陽能。這些都迫使人們去尋找新能源。新能源要同時符合兩個條件：6為什么要使用太陽能照射在地球上的太陽能非常巨大，大約40分鐘照射在地球上的太陽能，便足以供全球人類一年能量的消費?？梢哉f，太陽能是真正取之不盡、用之不竭的能源。而且太陽能發(fā)電絕對干凈，不產生公害。所以太陽能發(fā)電被譽為是理想的能源。為什么要使用太陽能照射在地球上的太陽能非常巨大，大約40分鐘7太陽能光伏發(fā)電歷史與現狀利用太陽光發(fā)電是人類夢寐以求的愿望。從二十世紀五十年代太陽能電池的空間應用到如今的太陽能光伏集成建筑，世界光伏工業(yè)已經走過了近半個世紀的歷史。90年代以來，太陽能光伏發(fā)電的發(fā)展很快，已廣泛用于航天、通訊、交通，以及偏遠地區(qū)居民的供電等領域，近年來又開辟了太陽能路燈、草坪燈和屋頂太陽能光伏發(fā)電等新的應用領域。太陽能光伏發(fā)電歷史與現狀利用太陽光發(fā)電是人類夢寐以求的愿望。8中國光伏產品的應用領域及份額

中國光伏產品的應用領域及份額9太陽能光伏發(fā)電優(yōu)缺點1、太陽能光伏發(fā)電的主要優(yōu)點：(1)結構簡單．體積小且輕。(2)易安裝，易運輸，建設周期短。(3)容易啟動,維護簡單,隨時使用,保證供應。(4)清潔，安全，無噪聲。(5)可靠件高，壽命長。(6)太陽能無處不有，應用范圍廣。(7)降價速度快，能量償還時間有可能縮短。太陽能光伏發(fā)電優(yōu)缺點1、太陽能光伏發(fā)電的主要優(yōu)點：102、太陽能光伏發(fā)電的主要缺點(1)能量分散，占地面積大。(2)間歇性大。除了晝夜這種周期變化外，太陽能光伏發(fā)電還常常受云層變化的影響。小功率光伏發(fā)電系統(tǒng)可用蓄電池補充，大功率光伏電站的控制運行比常規(guī)火電廠、水電站、核電廠要復雜。(3)地域性強。2、太陽能光伏發(fā)電的主要缺點(1)能量分散，占地面積大。11光伏效應早在1839年，法國科學家貝克雷爾(Becqurel)就發(fā)現，光照能使半導體材料的不同部位之間產生電位差。這種現象后來被稱為“光生伏打效應”，簡稱“光伏效應”。太陽電池工作原理的基礎是半導體PN結的光生伏打效應，就是當物體受到光照時，物體內的電荷分布狀態(tài)發(fā)生變化而產生電動勢和電流的一種效應。即當太陽光或其他光照射半導體的PN結時，就會在PN結的兩邊出現電壓，叫做光生電壓，使PN結短路，就會產生電流。光伏效應早在1839年，法國科學家貝克雷爾(Becqurel12太陽能發(fā)電原理圖太陽能發(fā)電原理圖13晶體硅材料制備的太陽能材料比較單晶硅具有轉換效率高，穩(wěn)定性好，但是成本較高；非晶硅太陽則具有生產效率高，成本低廉，但是轉換效率較低，而且效率衰減得比較快；鑄造多晶硅太陽能則具有穩(wěn)定的轉換的效率，而且性能價格比最高；薄膜晶體硅太陽能則現在還只能處在研發(fā)階段。硅系列太陽能中，單晶硅和多晶硅繼續(xù)占據光伏市場的主導地位，單晶硅和多晶硅的比例已超過80%，而這一發(fā)展趨勢還在繼續(xù)增長。晶體硅材料制備的太陽能材料比較單晶硅具有轉換效率高，穩(wěn)定性好14太陽能發(fā)電系統(tǒng)太陽能電源是由太陽能電池發(fā)電，經蓄電池貯能，從而給負載供電的一種新型電源，廣泛應用于微波通訊、基站、電臺、野外活動、高速公路、也可為無電山區(qū)、村莊、海島提供電力。太陽能發(fā)電系統(tǒng)太陽能電源是由太陽能電池發(fā)電，經蓄電池貯能，15太陽能供電系統(tǒng)的類型1）按供電類型分：直流供電系統(tǒng)交直流供電系統(tǒng)2）按供電特點分：獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)并網光伏發(fā)電系統(tǒng)太陽能供電系統(tǒng)的類型1）按供電類型分：16直流供電系統(tǒng)直流供電系統(tǒng)17交直流供電系統(tǒng)

交直流供電系統(tǒng)18獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)是指僅僅依靠太陽能電池供電的光伏發(fā)電系統(tǒng)或主要依靠太陽能電池供電的光伏發(fā)電系統(tǒng)，在必要時可以由油機發(fā)電、風力發(fā)電、電網電源或其他電源作為補充。從電力系統(tǒng)來說，kW級以上的獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)也稱為離網型光伏發(fā)電系統(tǒng)。獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)是指僅僅依靠太陽能電池供電的19獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)框圖獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)框圖20并網光伏發(fā)電系統(tǒng)光伏發(fā)電系統(tǒng)(以下簡稱光伏系統(tǒng))的主流發(fā)展趨勢是并網光伏發(fā)電系統(tǒng)：太陽能電池所發(fā)的電是直流，必須通過逆變裝置變換成交流，再同電網的交流電合起來使用，這種形態(tài)的光伏系統(tǒng)就是并網光伏系統(tǒng)。并網光伏系統(tǒng)可分為：住宅用并網光伏系統(tǒng)和集中式并網光伏系統(tǒng)(電站)兩大類。前者的特點：是光伏系統(tǒng)發(fā)的電直接被分配到住宅內的用電負載上，多余或不足的電力通過連接電網來調節(jié)：后者的特點：是光伏系統(tǒng)發(fā)的電直接被輸送到電網上，由電網把電力統(tǒng)一分配到各個用電單位。并網光伏發(fā)電系統(tǒng)光伏發(fā)電系統(tǒng)(以下簡稱光伏系統(tǒng))的主流發(fā)展21住宅用并網光伏系統(tǒng)圖住宅用并網光伏系統(tǒng)圖22住宅用并網光伏系統(tǒng)供電形式住宅用并網光伏系統(tǒng)供電形式23太陽能熱發(fā)電類型分散型發(fā)電系統(tǒng)是將拋物面聚光器配置成很多組，然后把這些集熱器串聯和并聯起來，以滿足所需的供熱溫度。集中型發(fā)電系統(tǒng)也稱為塔式接受器系統(tǒng)，它由平面鏡、跟蹤機構、支架等組成定日鏡陣列，這些定日鏡始終對準太陽，把入射光反射到位于場地中心附近的高塔頂端的接受器上。

太陽能熱發(fā)電類型分散型發(fā)電系統(tǒng)是將拋物面聚光器配置成很多組，24塔式太陽能熱動力發(fā)電的示意圖

塔式太陽能熱動力25槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)構成槽式拋物面反射鏡太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)(SEGS)簡稱槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)，也稱分散型太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)。整個系統(tǒng)由4部分組成；聚光集熱裝置：輔助能源裝置：蓄熱裝置：汽輪發(fā)電裝置：槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)構成槽式拋物面反射鏡太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)(S26太陽能發(fā)電站太陽能發(fā)電站27風能與太陽能發(fā)電分解課件28風能與太陽能發(fā)電分解課件29風能與太陽能發(fā)電分解課件30太陽坑發(fā)電技術它是在地面挖一個球形大坑，坑壁貼上許多小反射鏡，使大坑成一個巨大的凹面半球鏡，它將太陽能聚焦到接受器，以獲得高溫蒸氣。試驗證實太陽坑發(fā)電的方案是可行的。太陽坑發(fā)電技術它是在地面挖一個球形大坑，坑壁貼上許多小反射31太陽坑發(fā)電示意圖太陽坑發(fā)電示意圖32太陽能煙囪發(fā)電它是在一大片圓形土地上蓋滿玻璃，圓中心建一高大的煙囪，煙囪底部裝有風力透平機。透明玻璃蓋板下被太陽加熱的空氣通過煙囪被抽走，驅動風力透平機發(fā)電。

太陽能煙囪發(fā)電它是在一大片圓形土地上蓋滿玻璃，圓中心建一高33太陽能煙囪發(fā)電示意圖太陽能煙囪發(fā)電示意圖34風能開發(fā)的意義什么是風能？風能就是空氣的動能,是指風所負載的能量，風能的大小決定于風速和空氣的密度。風能來源于何處？

風的能量是由太陽輻射能轉化來的，太陽每小時輻射地球的能量是174,423,000,000,000千瓦，換句話說，地球每小時接受了1.74x10^17瓦的能量。風能大約占太陽提供總能量的百分之一，二，太陽輻射能量中的一部分被地球上的植物轉換成生物能，而被轉化的風能總量大約是生物能的50～100倍。

風能開發(fā)的意義什么是風能？35風能開發(fā)的意義發(fā)展風力發(fā)電具有什么優(yōu)勢？風電技術日趨成熟，產品質量可靠，可用率已達95%以上，已是一種安全可靠的能源，風力發(fā)電的經濟性日益提高，發(fā)電成本已接近煤電，低于油電與核電，若計及煤電的環(huán)境保護與交通運輸的間接投資，則風電經濟性將優(yōu)于煤電。風力發(fā)電場建設工期短，單臺機組安裝僅需幾周，從土建、安裝到投產，只需半年至一年時間，是煤電、核電無可比擬的。投資規(guī)模靈活，有多少錢裝多少機。對沿海島嶼，交通不便的邊遠山區(qū)，地廣人稀的草原牧場，以及遠離電網和近期內電網還難以達到的農村、邊疆來說，可作為解決生產和生活能源的一種有效途徑．風能開發(fā)的意義發(fā)展風力發(fā)電具有什么優(yōu)勢？36風能開發(fā)的意義風能開發(fā)的意義37風能的技術原理

風的產生太陽的輻射造成地球表面受熱不均，引起大氣層中壓力分布不均，空氣沿水平方向運動形成風。所以，風就是水平運動的空氣?？諝猱a生運動主要是由于地球上各緯度所接受的太陽輻射強度不同而形成的。在赤道和低緯度地區(qū)，太陽高度角大，日照時間長，太陽輻射強度強，地面和大氣接受的熱量多、溫度較高；在高緯度地區(qū)太陽高度角小，日照時間短，地面和大氣接受的熱量小，溫度低。這種高緯度與低緯度之間的溫度差異，形成了南北之間的氣壓梯度，使空氣作水平運動。地球在自轉，使空氣水平運動發(fā)生偏向的力，所以地球大氣運動除受氣壓梯度力外，還要受地轉偏向力的影響。大氣真實運動是這兩種力綜合影響的結果。風能的技術原理風的產生38風能的技術原理

風力發(fā)電機的工作原理:現代風力發(fā)電機采用空氣動力學原理，就像飛機的機翼一樣。風并非"推"動葉輪葉片，而是吹過葉片形成葉片正反面的壓差，這種壓差會產生升力，令葉輪旋轉并不斷橫切風流。風力發(fā)電機的葉輪并不能提取風的所有功率。理論上風電機能夠提取的最大功率，是風的功率的59.6%。大多數風電機只能提取風的功率的40%或者更少。風能的技術原理風力發(fā)電機的工作原理:39風能的技術原理

風力發(fā)電機的功率曲線在風速很低的時候，風電機風輪會保持不動。當到達切入風速時（通常每秒3到4米），風輪開始旋轉并牽引發(fā)電機開始發(fā)電。隨著風力越來越強，輸出功率會增加。當風速達到額定風速時，風電機會輸出其額定功率。之后輸出功率會保留大致不變。當風速進一步增加，達到切出風速的時候，風電機會剎車，不再輸出功率，為免受損。

風能的技術原理風力發(fā)電機的功率曲線40風能的技術原理

風力發(fā)電機的性能可以用功率曲線來表達。功率曲線是用作顯示在不同風速下（切入風速到切出風速）風電機的輸出功率。為特定地點選取合適的風力發(fā)電機，一般方法是采用風電機的功率曲線和該地點的風力資料以進行產電量估算。風能的技術原理風力發(fā)電機的性能可以用功率曲線來表達。功率曲41風力發(fā)電機組風力發(fā)電機組的分類及各自特點：風力發(fā)電機組主要由兩大部分組成：風力機部分――它將風能轉換為機械能；發(fā)電機部分――它將機械能轉換為電能風力發(fā)電機組風力發(fā)電機組的分類及各自特點：42風力發(fā)電機組根據風機這兩大部分采用的不同結構類型、以及它們分別采用的技術方案的不同特征，再加上它們的不同組合，風力發(fā)電機組可以有多種多樣的分類。依風機旋轉主軸的方向（即主軸與地面相對位置）分類，可分為：“水平軸式風機”――轉動軸與地面平行，葉輪需隨風向變化而調整位置；“垂直軸式風機”――轉動軸與地面垂直，設計較簡單，葉輪不必隨風向改變而調整方向。

風力發(fā)電機組根據風機這兩大部分采用的不同結構類型、以及它們分43風力發(fā)電機組水平軸式風機垂直軸式風機風力發(fā)電機組水平軸式風機垂直軸式風機44風力發(fā)電機組按照槳葉數量分類可分為“單葉片”﹑“雙葉片”﹑“三葉片”和“多葉片”型風機；葉片的數目由很多因素決定，其中包括空氣動力效率、復雜度、成本、噪音、美學要求等等。大型風力發(fā)電機可由1、2或者3片葉片構成。

風力發(fā)電機組按照槳葉數量分類可分為“單葉片”﹑“雙葉片”﹑45風能與太陽能發(fā)電分解課件46風能與太陽能發(fā)電分解課件47風能與太陽能發(fā)電分解課件48風能與太陽能發(fā)電分解課件49風能與太陽能發(fā)電分解課件50風能與太陽能發(fā)電分解課件51風能與太陽能發(fā)電分解課件52風能與太陽能發(fā)電分解課件53風能與太陽能發(fā)電分解課件54風能與太陽能發(fā)電分解課件55風能與太陽能發(fā)電分解課件56風能與太陽能發(fā)電分解課件57風能與太陽能發(fā)電分解課件58風光互補是一套發(fā)電應用系統(tǒng)，該系統(tǒng)是利用太陽能電池方陣、風力發(fā)電機（將交流電轉化為直流電）將發(fā)出的電能存儲到蓄電池組中，當用戶需要用電時，逆變器將蓄電池組中儲存的直流電轉變?yōu)榻涣麟姡ㄟ^輸電線路送到用戶負載處。是風力發(fā)電機和太陽電池方陣兩種發(fā)電設備共同發(fā)電風光互補是一套發(fā)電應用系統(tǒng)，該系統(tǒng)是利用太陽能電池方陣、風力59風光互補發(fā)電站系統(tǒng)主要由風力發(fā)電機、太陽能電池方陣、智能控制器、蓄電池組、多功能逆變器、電纜及支撐和輔助件等組成一個發(fā)電系統(tǒng)，將電力并網送入常規(guī)電網中。夜間和陰雨天無陽光時由風能發(fā)電，晴天由太陽能發(fā)電，在既有風又有太陽的情況下兩者同時發(fā)揮作用，實現了全天候的發(fā)電功能，比單用風機和太陽能更經濟、科學、實用。風光互補發(fā)電站系統(tǒng)主要由風力發(fā)電機、太陽能電池方陣、智能控制60風能與太陽能發(fā)電分解課件61風光互補的難點在風光互補獨立供電系統(tǒng)中，負載的電能主要由風力發(fā)電機組和太陽能電池板系統(tǒng)供給。當風力發(fā)電機組和太陽電池方陣的發(fā)電量能滿足負載需要的電量時，將全部由風力發(fā)電機和太陽電池方陣供給負載用電，而且有多余的電量時，多余的電量通過控制器的控制流到蓄電池組；當風力發(fā)電機組和太陽電池方陣的發(fā)電量無法滿足負載需要的電量時，將由控制系統(tǒng)控制蓄電池組放電來供給負載不足的電量?？刂葡到y(tǒng)如何尋找最優(yōu)是關鍵。風光互補的難點在風光互補獨立供電系統(tǒng)中，負載的電能主要由風力62自動尋優(yōu)法優(yōu)化設計原則是：在滿足用戶用電可靠性的前提下，第一步，先不考慮太陽能光伏發(fā)電，即只有風力發(fā)電機給用戶供電(風力發(fā)電機供電份額為100％)，計算出此時所需要的風力發(fā)電機的功率和系統(tǒng)初投資；第二步，降低風力發(fā)電機的供電份額(每次降低1％)，同時相應地增加太陽電池方陣的供電份額(每次增加1％)，經過計算得出此時的系統(tǒng)部件匹配設計結果和系統(tǒng)初投資，將此次的系統(tǒng)初投資與上次進行比較，取小舍大；重復上述第二步直到由程序篩選出最小系統(tǒng)初投資的部件優(yōu)化匹配設計組合。一組合就是既滿足用戶用電可靠性，又使系統(tǒng)初投資最小的系統(tǒng)優(yōu)化匹配設計組合。自動尋優(yōu)法優(yōu)化設計原則是：在滿足用戶用電可靠性的前提下，第一63風光互補路燈系統(tǒng)以風能和太陽能這兩種清潔可再生的自然能源作為電力來源，整個系統(tǒng)包括風力發(fā)電機、太陽能組件、控制器、蓄電池、燈源、燈桿、電控箱，導線等其他附件。風光互補路燈系統(tǒng)以風能和太陽能這兩種清潔可再生的自然能源作為64風能與太陽能發(fā)電分解課件65太陽能及風能發(fā)電介紹一、引言新能源的誕生

新能源的代表太陽能以及風能二、太陽能

太陽能光伏發(fā)電的現狀及優(yōu)缺點

太陽能光伏發(fā)電的原理其他太陽能發(fā)電方式三、風能

風能發(fā)電的意義

風能的技術原理

風能發(fā)電機組的結構

太陽能及風能發(fā)電介紹一、引言66地球資源特別是不可再生資源，其供給能力有限，并非取之不盡、用之不竭在經濟不斷發(fā)展同時，能源消耗不斷增加，傳統(tǒng)能源無以為繼，經濟發(fā)展越來越受制于能源的開發(fā)利用，新能源作為一種替代能源，未來能極大的緩解我們能源大量需求，可以保證經濟可持續(xù)發(fā)展。傳統(tǒng)能源產生環(huán)境問題越來越嚴重，危害人類健康和生存環(huán)境地球資源特別是不可再生資源，其供給能力有限，并非取之不盡、用67火電的缺點火電需要燃燒煤、石油等化石燃料。一方面化石燃料蘊藏量有限、越燒越少，正面臨著枯竭的危險。據估計，全世界石油資源再有30年便將枯竭。另一方面燃燒燃料將排出二氧化碳和硫的氧化物，因此會導致溫室效應和酸雨，惡化地球環(huán)境?；痣姷娜秉c68水電的缺點水電要淹沒大量土地，有可能導致生態(tài)環(huán)境破壞，而且大型水庫一旦塌崩，后果將不堪設想。另外，一個國家的水力資源也是有限的，而且還要受季節(jié)的影響。水電的缺點69核電的缺點核電在正常情況下固然是干凈的，但萬一發(fā)生核泄漏，后果同樣是可怕的。前蘇聯切爾諾貝利核電站事故，已使900萬人受到了不同程度的損害，而且這一影響并未終止。核電的缺點70這些都迫使人們去尋找新能源。新能源要同時符合兩個條件：一是蘊藏豐富不會枯竭；二是安全、干凈，不會威脅人類和破壞環(huán)境。目前找到的新能源主要有這幾種，太陽能、燃料電池。以及風力發(fā)電等。其中，最理想的新能源是太陽能。這些都迫使人們去尋找新能源。新能源要同時符合兩個條件：71為什么要使用太陽能照射在地球上的太陽能非常巨大，大約40分鐘照射在地球上的太陽能，便足以供全球人類一年能量的消費。可以說，太陽能是真正取之不盡、用之不竭的能源。而且太陽能發(fā)電絕對干凈，不產生公害。所以太陽能發(fā)電被譽為是理想的能源。為什么要使用太陽能照射在地球上的太陽能非常巨大，大約40分鐘72太陽能光伏發(fā)電歷史與現狀利用太陽光發(fā)電是人類夢寐以求的愿望。從二十世紀五十年代太陽能電池的空間應用到如今的太陽能光伏集成建筑，世界光伏工業(yè)已經走過了近半個世紀的歷史。90年代以來，太陽能光伏發(fā)電的發(fā)展很快，已廣泛用于航天、通訊、交通，以及偏遠地區(qū)居民的供電等領域，近年來又開辟了太陽能路燈、草坪燈和屋頂太陽能光伏發(fā)電等新的應用領域。太陽能光伏發(fā)電歷史與現狀利用太陽光發(fā)電是人類夢寐以求的愿望。73中國光伏產品的應用領域及份額

中國光伏產品的應用領域及份額74太陽能光伏發(fā)電優(yōu)缺點1、太陽能光伏發(fā)電的主要優(yōu)點：(1)結構簡單．體積小且輕。(2)易安裝，易運輸，建設周期短。(3)容易啟動,維護簡單,隨時使用,保證供應。(4)清潔，安全，無噪聲。(5)可靠件高，壽命長。(6)太陽能無處不有，應用范圍廣。(7)降價速度快，能量償還時間有可能縮短。太陽能光伏發(fā)電優(yōu)缺點1、太陽能光伏發(fā)電的主要優(yōu)點：752、太陽能光伏發(fā)電的主要缺點(1)能量分散，占地面積大。(2)間歇性大。除了晝夜這種周期變化外，太陽能光伏發(fā)電還常常受云層變化的影響。小功率光伏發(fā)電系統(tǒng)可用蓄電池補充，大功率光伏電站的控制運行比常規(guī)火電廠、水電站、核電廠要復雜。(3)地域性強。2、太陽能光伏發(fā)電的主要缺點(1)能量分散，占地面積大。76光伏效應早在1839年，法國科學家貝克雷爾(Becqurel)就發(fā)現，光照能使半導體材料的不同部位之間產生電位差。這種現象后來被稱為“光生伏打效應”，簡稱“光伏效應”。太陽電池工作原理的基礎是半導體PN結的光生伏打效應，就是當物體受到光照時，物體內的電荷分布狀態(tài)發(fā)生變化而產生電動勢和電流的一種效應。即當太陽光或其他光照射半導體的PN結時，就會在PN結的兩邊出現電壓，叫做光生電壓，使PN結短路，就會產生電流。光伏效應早在1839年，法國科學家貝克雷爾(Becqurel77太陽能發(fā)電原理圖太陽能發(fā)電原理圖78晶體硅材料制備的太陽能材料比較單晶硅具有轉換效率高，穩(wěn)定性好，但是成本較高；非晶硅太陽則具有生產效率高，成本低廉，但是轉換效率較低，而且效率衰減得比較快；鑄造多晶硅太陽能則具有穩(wěn)定的轉換的效率，而且性能價格比最高；薄膜晶體硅太陽能則現在還只能處在研發(fā)階段。硅系列太陽能中，單晶硅和多晶硅繼續(xù)占據光伏市場的主導地位，單晶硅和多晶硅的比例已超過80%，而這一發(fā)展趨勢還在繼續(xù)增長。晶體硅材料制備的太陽能材料比較單晶硅具有轉換效率高，穩(wěn)定性好79太陽能發(fā)電系統(tǒng)太陽能電源是由太陽能電池發(fā)電，經蓄電池貯能，從而給負載供電的一種新型電源，廣泛應用于微波通訊、基站、電臺、野外活動、高速公路、也可為無電山區(qū)、村莊、海島提供電力。太陽能發(fā)電系統(tǒng)太陽能電源是由太陽能電池發(fā)電，經蓄電池貯能，80太陽能供電系統(tǒng)的類型1）按供電類型分：直流供電系統(tǒng)交直流供電系統(tǒng)2）按供電特點分：獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)并網光伏發(fā)電系統(tǒng)太陽能供電系統(tǒng)的類型1）按供電類型分：81直流供電系統(tǒng)直流供電系統(tǒng)82交直流供電系統(tǒng)

交直流供電系統(tǒng)83獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)是指僅僅依靠太陽能電池供電的光伏發(fā)電系統(tǒng)或主要依靠太陽能電池供電的光伏發(fā)電系統(tǒng)，在必要時可以由油機發(fā)電、風力發(fā)電、電網電源或其他電源作為補充。從電力系統(tǒng)來說，kW級以上的獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)也稱為離網型光伏發(fā)電系統(tǒng)。獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)是指僅僅依靠太陽能電池供電的84獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)框圖獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)框圖85并網光伏發(fā)電系統(tǒng)光伏發(fā)電系統(tǒng)(以下簡稱光伏系統(tǒng))的主流發(fā)展趨勢是并網光伏發(fā)電系統(tǒng)：太陽能電池所發(fā)的電是直流，必須通過逆變裝置變換成交流，再同電網的交流電合起來使用，這種形態(tài)的光伏系統(tǒng)就是并網光伏系統(tǒng)。并網光伏系統(tǒng)可分為：住宅用并網光伏系統(tǒng)和集中式并網光伏系統(tǒng)(電站)兩大類。前者的特點：是光伏系統(tǒng)發(fā)的電直接被分配到住宅內的用電負載上，多余或不足的電力通過連接電網來調節(jié)：后者的特點：是光伏系統(tǒng)發(fā)的電直接被輸送到電網上，由電網把電力統(tǒng)一分配到各個用電單位。并網光伏發(fā)電系統(tǒng)光伏發(fā)電系統(tǒng)(以下簡稱光伏系統(tǒng))的主流發(fā)展86住宅用并網光伏系統(tǒng)圖住宅用并網光伏系統(tǒng)圖87住宅用并網光伏系統(tǒng)供電形式住宅用并網光伏系統(tǒng)供電形式88太陽能熱發(fā)電類型分散型發(fā)電系統(tǒng)是將拋物面聚光器配置成很多組，然后把這些集熱器串聯和并聯起來，以滿足所需的供熱溫度。集中型發(fā)電系統(tǒng)也稱為塔式接受器系統(tǒng)，它由平面鏡、跟蹤機構、支架等組成定日鏡陣列，這些定日鏡始終對準太陽，把入射光反射到位于場地中心附近的高塔頂端的接受器上。

太陽能熱發(fā)電類型分散型發(fā)電系統(tǒng)是將拋物面聚光器配置成很多組，89塔式太陽能熱動力發(fā)電的示意圖

塔式太陽能熱動力90槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)構成槽式拋物面反射鏡太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)(SEGS)簡稱槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)，也稱分散型太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)。整個系統(tǒng)由4部分組成；聚光集熱裝置：輔助能源裝置：蓄熱裝置：汽輪發(fā)電裝置：槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)構成槽式拋物面反射鏡太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)(S91太陽能發(fā)電站太陽能發(fā)電站92風能與太陽能發(fā)電分解課件93風能與太陽能發(fā)電分解課件94風能與太陽能發(fā)電分解課件95太陽坑發(fā)電技術它是在地面挖一個球形大坑，坑壁貼上許多小反射鏡，使大坑成一個巨大的凹面半球鏡，它將太陽能聚焦到接受器，以獲得高溫蒸氣。試驗證實太陽坑發(fā)電的方案是可行的。太陽坑發(fā)電技術它是在地面挖一個球形大坑，坑壁貼上許多小反射96太陽坑發(fā)電示意圖太陽坑發(fā)電示意圖97太陽能煙囪發(fā)電它是在一大片圓形土地上蓋滿玻璃，圓中心建一高大的煙囪，煙囪底部裝有風力透平機。透明玻璃蓋板下被太陽加熱的空氣通過煙囪被抽走，驅動風力透平機發(fā)電。

太陽能煙囪發(fā)電它是在一大片圓形土地上蓋滿玻璃，圓中心建一高98太陽能煙囪發(fā)電示意圖太陽能煙囪發(fā)電示意圖99風能開發(fā)的意義什么是風能？風能就是空氣的動能,是指風所負載的能量，風能的大小決定于風速和空氣的密度。風能來源于何處？

風的能量是由太陽輻射能轉化來的，太陽每小時輻射地球的能量是174,423,000,000,000千瓦，換句話說，地球每小時接受了1.74x10^17瓦的能量。風能大約占太陽提供總能量的百分之一，二，太陽輻射能量中的一部分被地球上的植物轉換成生物能，而被轉化的風能總量大約是生物能的50～100倍。

風能開發(fā)的意義什么是風能？100風能開發(fā)的意義發(fā)展風力發(fā)電具有什么優(yōu)勢？風電技術日趨成熟，產品質量可靠，可用率已達95%以上，已是一種安全可靠的能源，風力發(fā)電的經濟性日益提高，發(fā)電成本已接近煤電，低于油電與核電，若計及煤電的環(huán)境保護與交通運輸的間接投資，則風電經濟性將優(yōu)于煤電。風力發(fā)電場建設工期短，單臺機組安裝僅需幾周，從土建、安裝到投產，只需半年至一年時間，是煤電、核電無可比擬的。投資規(guī)模靈活，有多少錢裝多少機。對沿海島嶼，交通不便的邊遠山區(qū)，地廣人稀的草原牧場，以及遠離電網和近期內電網還難以達到的農村、邊疆來說，可作為解決生產和生活能源的一種有效途徑．風能開發(fā)的意義發(fā)展風力發(fā)電具有什么優(yōu)勢？101風能開發(fā)的意義風能開發(fā)的意義102風能的技術原理

風的產生太陽的輻射造成地球表面受熱不均，引起大氣層中壓力分布不均，空氣沿水平方向運動形成風。所以，風就是水平運動的空氣?？諝猱a生運動主要是由于地球上各緯度所接受的太陽輻射強度不同而形成的。在赤道和低緯度地區(qū)，太陽高度角大，日照時間長，太陽輻射強度強，地面和大氣接受的熱量多、溫度較高；在高緯度地區(qū)太陽高度角小，日照時間短，地面和大氣接受的熱量小，溫度低。這種高緯度與低緯度之間的溫度差異，形成了南北之間的氣壓梯度，使空氣作水平運動。地球在自轉，使空氣水平運動發(fā)生偏向的力，所以地球大氣運動除受氣壓梯度力外，還要受地轉偏向力的影響。大氣真實運動是這兩種力綜合影響的結果。風能的技術原理風的產生103風能的技術原理

風力發(fā)電機的工作原理:現代風力發(fā)電機采用空氣動力學原理，就像飛機的機翼一樣。風并非"推"動葉輪葉片，而是吹過葉片形成葉片正反面的壓差，這種壓差會產生升力，令葉輪旋轉并不斷橫切風流。風力發(fā)電機的葉輪并不能提取風的所有功率。理論上風電機能夠提取的最大功率，是風的功率的59.6%。大多數風電機只能提取風的功率的40%或者更少。風能的技術原理風力發(fā)電機的工作原理:104風能的技術原理

風力發(fā)電機的功率曲線在風速很低的時候，風電機風輪會保持不動。當到達切入風速時（通常每秒3到4米），風輪開始旋轉并牽引發(fā)電機開始發(fā)電。隨著風力越來越強，輸出功率會增加。當風速達到額定風速時，風電機會輸出其額定功率。之后輸出功率會保留大致不變。當風速進一步增加，達到切出風速的時候，風電機會剎車，不再輸出功率，為免受損。

風能的技術原理風力發(fā)電機的功率曲線105風能的技術原理

風力發(fā)電機的性能可以用功率曲線來表達。功率曲線是用作顯示在不同風速下（切入風速到切出風速）風電機的輸出功率。為特定地點選取合適的風力發(fā)電機，一般方法是采用風電機的功率曲線和該地點的風力資料以進行產電量估算。風能的技術原理風力發(fā)電機的性能可以用功率曲線來表達。功率曲106風力發(fā)電機組風力發(fā)電機組的分類及各自特點：風力發(fā)電機組主要由兩大部分組成：風力機部分――它將風能轉換為機械能；發(fā)電機部分――它將機械能轉換為電能風力發(fā)電機組風力發(fā)電機組的分類及各自特點：107風力發(fā)電機組根據風機這兩大部分采用的不同結構類型、以及它們分別采用的技術方案的不同特征，再加上它們的不同組合，風力發(fā)電機組可以有多種多樣的分類。依風機旋轉主軸的方向（即主軸與地面相對位置）分類，可分為：“水平軸式風機”――轉動軸與地面平行，葉輪需隨風向變化而調整位置；“垂直軸式風機”――轉動軸與地面垂直，設計較簡單，葉輪不必隨風向改變而調整方向。

風力發(fā)電機組根據風機這兩大部分采用的不同結構類型、以及它們分108風力發(fā)電機組水平軸式風機垂直軸式風機風力發(fā)電機組水平軸式風機垂直軸式風機109風力發(fā)電機組按照槳葉數量分類可分為“單葉片”﹑“雙葉片”﹑“三葉片”和“多葉片”型風機；葉片的數目由很多因素決定，其中包括空氣動