浅谈太阳能发电技术论文

本科学年论文学院物理电子工程学院专业电子信息工程年级2010级姓名贾莉丹论文题目浅谈太阳能发电技术指导教师刘力伟职称讲师成绩2012年5月19日学号：201050420621目录摘要………………………………………………………………………………………2Abstract………………………………………………………………………………2前言…………………………………………………………………………………………21太阳能发电技术简介……………………………………………………………………31.1太阳能热发电………………………………………………………………………31.2太阳能技术发电……………………………………………………………………31.3太阳能发电的特点…………………………………………………………………42我国太阳能发电技术的应用及前景……………………………………………………42.1我国的太阳能资源…………………………………………………………………42.2我国太阳能发电技术的应用现状………………………………………………52.3我国太阳能发电产业的发展前景…………………………………………………53结束语……………………………………………………………………………………6参考文献……………………………………………………………………………………82浅谈太阳能发电技术学生姓名：贾莉丹学号：20105042062学院：物理电子工程学院专业：电子信息工程指导老师：刘力伟职称：讲师摘要：本文对太阳能发电技术的原理、分类和特点进行了简要的阐述，并介绍了我国太阳能资源的分布，以及太阳能发电技术在我国的应用现状与发展情景，其中列举了我国已达世界先进水平的部分研究成果，为了解我国的太阳能发电技术提供了参考。关键词：太阳能；太阳能热发电；太阳能光伏发电OnsolarpowertechnologyAbstract：Inthispaper,theprincipleofthesolarpowergenerationtechnologyclassificationandfeaturesthepaperbrieflystates,andintroducesthedistributionofsolarenergyresourcesinChina,andsolarpowergenerationtechnologyapplicationinourcountrypresentsituationandthedevelopmentsituation,whichliststheourcountryhasreachedtheadvancedworldlevelsomeoftheresearchachievements,tounderstandoursolarpowergenerationtechnologyprovidesthereference.Keywords：Solar；Solarthermalpowergeneration;Solarphotovoltaicpowergeneration0.前言随着经济社会的不断发展和人民生活水平的日益提高，能源的需求量越来越大。目前占主导地位的是化石能源，但由于其使用过程中可产生大量污染且具有不可再生性，因而人们一直在探寻新的清洁能源及不可再生能源。其中最引人注目的是，开展研究工作最多,应用最广的就是太阳能。太阳能一般是指太阳能的辐射能量，在现代一般用作发电。自地球形成生物就主要以太阳提供的热和光生存，而自古人类也懂得以阳光晒干物件，并作为保存食物的方法，如制盐和晒咸鱼等。但在化石燃料减少下，才有意把太阳能进一步发展。太阳3能的利用有被动式利用（光热转换）和光电转换两种方式。太阳能发电一种新兴的可再生能源。广义上的太阳能是地球上许多能量的来源，如风能，化学能，水的势能等等。1.太阳能发电技术简介目前太阳能发电有两种发电方法：一种是将太阳能转化为热能，然后按常规方式发电，称为太阳能热发电；另一种是利用光电器件利用光生伏达原理将太阳能直接转化为电能，称为太阳能光伏发电。1.1太阳能热发电太阳能热发电技术是指利用大规模阵列抛物或碟形镜面收集太阳热能，通过换热装置提供蒸汽，结合传统汽轮发电机的工艺，从而达到发电的目的。采用太阳能热发电技术，避免了昂贵的硅晶光电转换工艺，可以大大降低太阳能发电的成本。而且，这种形式的太阳能利用还有一个其他形式的太阳能转换所无法比拟的优势，即太阳能所烧热的水可以储存在巨大的容器中，在太阳落山后几个小时仍然能够带动汽轮发电一般来说，太阳能热发电形式有槽式，塔式，碟式三种系统。三种系统目前只有槽式线聚焦系统实现了商业化，其他两种处在示范阶段，有实现商业化的可能和前景。1.2太阳能光伏发电太阳能光伏发电是利用太阳能光伏电池的光生伏达原理吧太阳能直接转化为电能的发电形式。太阳能光伏发电系统一般由太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池组、直流-交流逆变器和交流配电设备等组成，如图1所示。太阳能电池板是太阳能光伏发电系统中的核心部分，其利用半导体的光伏效应把光能直接转化为电能，送往蓄电池中存储起来。如果太阳能发电系统与交流电网并联运行（光伏并网发电）则太阳能光伏发电系统可以省去蓄电池的部分，太阳能控制器和直流-交流逆变器合二为一，发电系统的投资最省，成本下降，同时还可以减少蓄电池对环境造成的影响。所以太阳能并网发电系统分是今后光伏发电的主要形式。板12/24/48VDC太阳能电池Solarpanels太阳能控制器controller蓄电池（组）Battery逆变器Inverter4图一太阳能光伏发电系统示意图1.3太阳能发电的特点太阳能发电具有以下优点：1太阳能资源普遍；2太阳能及电能是清洁能源；3太阳能资源丰富。但也存在缺点：1太阳能能流密度低；2太阳能不稳定；3太阳能发电效率低、成本高。2.我国太阳能发电技术的应用及前景2.1我国的太阳能资源我国蕴藏着丰富的太阳能资源，辐射总量在3千焦/（㎡·年）之间。全国2/3以上地区年日照时数大于2000小时。西藏、青海、新疆、甘肃、宁夏、内蒙古高原的总辐射量和日照市数均较高，书世界上太阳能资源丰富地区之一。我国各地区的太阳能资源状况见表1。表1我国各地区太阳能资源状况地区年日照时数年辐射总量西藏西部、新疆东南部、青海西部、甘肃西部2800～3300160～200西藏东南部、新疆南部、宁夏南部、甘肃中部河北西北部3000～3200140～160新疆北部、甘肃东南部、山西、安徽北部2200～3000120～1405湖南、江西、浙江、湖北、1400～2200100～1202.2我国太阳能发电技术的应用现状我国在太阳能热发电领域取得了一系列的成果。。六五”期间．建立了一套功率为１ｋＷ的太阳能塔式热发电模拟装置和一套功率为ｌｋＷ的平板式太阳能低温热发电模拟装置。此外．我国还与美国合作设计并成功试制出功率为５ｋＷ的碟式太阳能发电装置样机。并在２００５年与以色列合作。在江苏省南京市建成了第一座功率为７５ｋＷ的太阳能塔式热发电示范电站．成功运行。我国的光伏电池技术是从２０世纪６０年代时发展空间用太阳能电池开始起步的．地面用太阳能电池的生产是从７０年代初期开始．主要的低成本技术及生产能力则是在８０年代中期建立起来的．９０年代以来是我国光伏发电产业快速发展的时期，光伏组件生产能力逐年增强．成本不断降低。市场不断扩大，装机容量逐年增加，２００６年累计装机容量达３５ＭＷ。约占世界份额的３％。目前，我国的太阳能产业规模已位居世界第一。是全球重要的太阳能光伏电池生产国。目前国内大型的太阳能光伏生产企业有：无锡尚德、保定英利、新奥光伏、浙江中意、上海国飞、天津京瓷等。其中，新奥光伏生产的中国首块超大型５．７ｍ２双结硅基薄膜太阳能电池板，具有生产成本低、耗能少、采光面积大、转换效率高、弱光发电好等突出特点，其中转换效率已达到８％．属国际上同类产品中的较高水平。这种产品适用于大型电站、ＢＩＰＶ、车用充电站等多个领域，尤其是在大型电站应用中．５．７ｍ２的超大尺寸可以大幅度降低电池组件的安装成本．进而降低系统发电成本。我国光伏用电的主要形式有以下三种：（1）户用光伏系统：户用光伏系统和独立光伏电站是解决我国边远无电地区居民和社会用电问题的重要方式。在河北保定，“中国光谷”正在蓬勃发展当中，具有代表意义的保定电谷锦江国际酒店，就是一个户用光伏系统的示范性建筑整栋大厦被太阳能电池板所覆盖独立发电，满足大楼内生活、办公用电的需求。（2）独立光伏电站：独立光伏电站具有质量稳定、维护方便、安全可靠等优点，适用于人口相对集中的无电县、乡、村。（3）并网光伏发电系统：对于联网的光伏发电系统，由于在电网覆盖的地区，光6电应用成本太高，目前没有竞争力。是作为光伏发电未来应用的重要领域之一，预计并网光伏发电在未来10~20年内将迅速发展起来。2.3我国太阳能发电产业的发展前景现如今，越来越多的投资者投身这一风险投资，太阳能行业发展可谓是一片光明，世界各国纷纷投入巨资，用来扶持太阳能发电产业。意大利针对目前气候变化，采取一系列激励计划和措施，预计2020年太阳能发电市场将以四倍的增长速度达到300亿瓦的产能。英国融资专家AD-ECO与约克郡太阳能系统安装商之间12亿英镑协议项目，该项目可使居住在地方议会地区和公共住房地区的20万英国公民免费享有太阳能屋顶系统的免费安装。20万住户光伏屋顶系统的安装，同时也将为英国政府关于到2025年减少温室气体排放量50%目标做出重大贡献。印度某能源公司宣布将于拉贾斯坦邦(Rajasthan)的博克兰市建设一座100MW的太阳能发电项目，预计总造价为135亿卢比。在我国，“十二五”期间，昆明将对110千伏及以下配电网进行建设及改造，总投资107.2亿元。“十二五”期间昆明市电网规划新建110千伏变电站49座，规划新建35千伏变电站27座，新建110千伏线路1173.52千米，35千伏线路1123千米。“十二五”期间，昆明市将利用太阳能资源丰富的优势，大力建设太阳能发电项目。在昆明城区规划新建3座垃圾焚烧发电厂。预计至2015年昆明市电源装机规模将达到3498兆瓦。天津市在天津西站东西站台3.6万平方米的顶棚上铺设太阳能电池板，将为西站站区及周边住户提供绿色能源。河北省保定市在“十二五”期间有望建成百兆瓦发电示范区。保定市是全国首批13个“太阳能光伏发电集中应用示范区”，该市在全国率先启动了在英利产业园三期和四期厂区的屋顶，安装总面积约8万平方米的10兆瓦光伏屋顶并网发电系统。据透露，即将建成的该项目，年均发电量1240万千瓦时，每年可节约标准煤4464吨，减少二氧化碳排放量11600吨。目前，在我国可再生能源发电成本中，风电为每千瓦时0.5～0.6元、太阳能发电为1.2～1.5元、生物质发电是0.4～1.0元。由此可见，在众多新能源品种中，太阳能发电可望成为未来新能源的主导核心内容。近年来，全球太阳能发电正逐步进入规模化发展阶段。太阳能发电技术已取得很大进步，经济性显著提高，世界各国纷纷采取积极的政策措施支持太阳能发，我国正成为全球太阳能发电最具发展前景的市7场。3.结束语随着全球能耗的不断上升及环境污染日益严重，太阳能的利用将成为人类持续生存和发展的重要手段之一，人类对其的探索和研究将更加积极，同时也预示着太阳能发电技术将在社会中扮演越来越重要的角色。我国太阳能资源丰富，太阳能发电产业前景广阔，新疆甘肃等地在未来必将成为我国新的能源基地8【参考文献】[1]王伟，王克红．太阳能发电技术简介[M]．北京：机械工业出版社,1998：115-137．[2]廖葵,龙新峰．塔式太阳能热力发电技术[M]．广东：电力技术出版社,2007:7-11．[3]李斌，李安定．太阳能热力发电技术[M]．上海：高等教育出版社，2004：80-92．[4]徐海荣,钟史明．分布式能源系统[J]．能源利用，2000，19(2)：101-112.[5]余翔．太阳能发电技术简介[M].北京：高等教育出版社，1989：82-91．[6]王军，张耀