太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)原理及應(yīng)用(全)

1、主要內(nèi)容一、太陽(yáng)能光伏發(fā)電太陽(yáng)能電池離網(wǎng)光伏系統(tǒng) 二、太陽(yáng)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(yáng)能光伏發(fā)電 太陽(yáng)能電池組 太陽(yáng)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(shí)產(chǎn)生一個(gè)帶正電的空穴。 PN結(jié)具有由N指向P的電場(chǎng)，電子向N運(yùn)動(dòng)，空穴向P運(yùn)動(dòng)。表面電極為負(fù)，背電極為正。當(dāng)與外負(fù)載連接時(shí)形成電流。圖2 光電效應(yīng)原理1.1 太陽(yáng)能電池太陽(yáng)能電池太陽(yáng)能電池類型 單晶硅硅電池 多晶硅硅電池 非晶硅硅電池單晶硅電池圖

2、4 單晶硅太陽(yáng)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(yáng)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(guò)程沒(méi)有完全去除雜質(zhì)；（2）快速結(jié)晶；（3）避免切片造成的浪費(fèi)。 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(huì)隨著時(shí)間衰減。多晶硅太陽(yáng)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。 非晶硅電池最大優(yōu)點(diǎn)成本低，缺點(diǎn)

3、是效率低且隨時(shí)間衰減。 廣泛使用小功率市場(chǎng)，在發(fā)電市場(chǎng)不具競(jìng)爭(zhēng)力。非晶硅太陽(yáng)能電池板光伏電池等效電路主要內(nèi)容一、太陽(yáng)能光伏發(fā)電太陽(yáng)能電池離網(wǎng)光伏系統(tǒng)二、太陽(yáng)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(yáng)能電池發(fā)電，蓄電池貯能，獨(dú)立為負(fù)載供電，不聯(lián)接公網(wǎng)。 廣泛應(yīng)用于太陽(yáng)能建筑、微波通訊、基站、電臺(tái)、野外活動(dòng)、高速公路等。也可用于無(wú)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(guò)程，防止過(guò)沖和過(guò)放； 最優(yōu)化能量管理（最佳工作點(diǎn)跟蹤、溫度補(bǔ)償?shù)龋?光伏系統(tǒng)工作狀態(tài)顯示； 光伏系統(tǒng)信息存儲(chǔ)等。圖5 直流供電系統(tǒng)交直流供電系統(tǒng) 圖6 交

4、直流供電系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例太陽(yáng)能路燈太陽(yáng)能廣告牌太陽(yáng)能交通燈太陽(yáng)能車站太陽(yáng)能電話機(jī)太陽(yáng)能拖車太陽(yáng)能快艇太陽(yáng)能飛機(jī)國(guó)內(nèi)外光伏電站應(yīng)用實(shí)例國(guó)內(nèi)最大的光伏電站？國(guó)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(guó)巴伐利亞太陽(yáng)公園6.3MW太陽(yáng)能發(fā)電站 美國(guó)Tucson地區(qū)4.59MW太陽(yáng)能電站 深圳園博會(huì)屋頂太陽(yáng)能電源主要內(nèi)容一、太陽(yáng)能光伏發(fā)電太陽(yáng)能電池離網(wǎng)光伏系統(tǒng)二、太陽(yáng)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(yáng)能熱力發(fā)電 太陽(yáng)能熱發(fā)電是利用集熱器將太陽(yáng)輻射能轉(zhuǎn)換成熱能并通過(guò)熱力循環(huán)過(guò)程進(jìn)行發(fā)電，是太陽(yáng)能熱利用的重要方面。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

5、式塔式塔式碟（盤）式碟（盤）式2.1 槽式太陽(yáng)能熱電系統(tǒng) 拋物柱面槽式反射器將陽(yáng)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(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電。圖9 槽式太陽(yáng)能熱電系統(tǒng)原理圖槽式太陽(yáng)能熱電廠 產(chǎn)能產(chǎn)能64兆瓦，可為兆瓦，可為14000個(gè)家庭提供足個(gè)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(tuán)負(fù)責(zé)建造，占納集團(tuán)負(fù)責(zé)建造，占地面積地面積250英畝，擁英畝，擁有有18.2萬(wàn)塊凹面鏡。萬(wàn)塊凹面鏡。 圖10 “內(nèi)華達(dá)太陽(yáng)能一號(hào)”槽式太陽(yáng)能熱電廠，位于美國(guó)內(nèi)華達(dá)州柏德市。槽式太陽(yáng)能熱電廠圖11 加利福尼亞州KramerJunctionSEGSIII太陽(yáng)能熱發(fā)電項(xiàng)目

6、2.2 塔式太陽(yáng)能熱電系統(tǒng) 塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)的基本型式是利用一組獨(dú)立跟蹤太陽(yáng)的定日鏡，將陽(yáng)光聚焦到一個(gè)固定在塔頂部的接收器上，用以產(chǎn)生高溫，進(jìn)而產(chǎn)生水蒸氣或高溫氣體，推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電。圖12 塔式太陽(yáng)能熱電系統(tǒng)原理塔式太陽(yáng)能熱電廠塔式太陽(yáng)能熱電廠 2009年4月，西班牙在安達(dá)盧西亞（Andalucian）沙漠中建成當(dāng)時(shí)全球最大太陽(yáng)能電站。2.3 碟（盤）式太陽(yáng)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(diǎn)上，通過(guò)加熱接收器內(nèi)的傳熱工質(zhì)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)發(fā)電。圖14 碟式太陽(yáng)能熱電系統(tǒng)原理碟式太陽(yáng)能熱電裝置太陽(yáng)能發(fā)電優(yōu)勢(shì)太陽(yáng)能發(fā)電優(yōu)勢(shì) 太陽(yáng)能取之不盡，用之不竭，地球表面接受的太陽(yáng)輻射能，足夠目前全球能源需求的1萬(wàn)倍，只要在全球4%的沙漠安裝太陽(yáng)能就可以滿足全球需要， 安全可靠，不受能源危機(jī)和燃料市場(chǎng)不穩(wěn)定的沖擊 太陽(yáng)能處處可得到，不必遠(yuǎn)距離運(yùn)輸，避免長(zhǎng)距離輸電線路的損