太阳能光伏发电技术及应用

所属栏目:智能科学技术论文 发布日期:2017-04-27 11:53 热度:

   随着发电技术的不断进步,在太阳能发电技术的运用上,通过太阳电池的发电原理,其中就是光生伏特效应的运用。

太阳能学报

  《太阳能学报》是我国新能源领域的国家级学术刊物,由中国科协主管,中国太阳能学会主办,北京市太阳能研究所承办,自1980年创刊以来,为我国新能源领域的学术交流、人才培养及促进科研成果产业化等方面做出了贡献。主要报道我国太阳能、生物质能、风能、氢能、海洋能及地热能科学技术研究成果。登载学术论文、研究报告、实验仪器和实验技术、技术札记、简报及综述性论文。《太阳能学报》编辑严谨,被《EI》收录比例高。

  从目前的发电技术来看,光伏发电具有很大的资源优势,尤其是光伏电池通过太阳电池方阵、蓄电池组、控制器等多个组成部分的功能发挥,取得了更好的发展前景,光伏发电技术在通信、工业、光伏建筑一体化等多个领域得到了广泛的技术运用和推广,取得了更好的成效。

  并且,光伏发电具有一定的优势,资源可再生,而且经济又环保,成为了一种新型的发电技术。本文旨在从太阳电池的基本原理和光伏发电的主要优势进行分析,概述光伏发电系统组成及各部分功能,进而探讨光伏发电系统的应用,更好的推动社会经济的快速发展。

  1 简述太阳电池的基本原理和光伏发电的主要优势

  1.1 基本原理的整体概述

  从太阳能光伏发电的技术要点来看,是一种利用太阳能的重要资源手段,其中,最主要的就是讲光能转换为电能发电的一种模式,这种技术具有环保、经济的良好优势,发展前景被看好。其中,最主要的运作原理就是通过调养电池作为半导体的光伏效应。就是当太阳光照射到太阳电池的时候,太阳电池就会吸收光能,通过对光能的不断吸收,进而产生“光生电子―空穴”对。此外,在电池闪电场的影响下,光生电子和空穴就会被分离,就会产生相应的电压,形成一种动能,起到发电的效果。

  1.2 主要优势的全面把握

  从整体优势的现实来看,光伏发电是一种相对先进的发电方式,可以直接从光电子转换到电子,减少了中间环节以及机械运动的过程,发电形式具有简便的特点;还具有资源的无限与分布特性,太阳能的辐射作为一种可再生资源,具有环保清洁的效果,阳光普照大地,这种能源随处随时可见,不受其他因素的影响,是一种共享资源;在发电模块的见早上,具有很好的维护特性。太阳能光伏发电具有模块化的结构有事,规模可大可小,容易安装建造,拆卸也相对简易,并且可以扩大发电容量,维护成本相对较低,具有诸多的优势和特点,是一种新型的资源利用模式。

  2 分析光伏发电系统组成及各部分的整体功能

  2.1 太阳电池组件及方阵的功能发挥

  从太阳能光伏发电的整体形势来看,是一种将太阳电池辐射直接转换为电能的发电系统,其中,太阳电池组件以及方阵是必不可少的重要环节。太阳电池的单体作为一项光电转换的最小单元格,尺寸有严格的要求,一般都在4-200cm2等,能承受的单体电压大约在0.5v,工作的整体电流也约在20-25mA,尤其是不能作为一种单独的电源来使用。但是,通过将太阳电池组件单体进行串联之后,就可以形成更大的功率,尤其是在作为单独的电源使用上具有很大的作用,其中,太阳电池组件再经过串并联并安装在支架上,就构成了太阳电池方阵,可以满足负载所要求的输出功率,为发电过程的节能以及过程实现提供更好的平台。

  2.2 储能蓄电池的功能运用

  在太阳能光伏发电技术的运行上,储能蓄电池的作用也是完善发电技术的一个关键点,因此,要从多方面强化对储能蓄电池的了解。蓄电池作为光伏发电站的储能装置,能将太阳电池组件以及方阵中吸收太阳辐射,并且将吸收的直流电转换为化学能储藏起来,尤其是在独立运行的光伏发电系统中,就应该要配备储能蓄电池,更好的储藏电量,实现调节电能的效果。当外电路接通两极时,氧化还原反应就在电极上进行,电极上的活性物质就分别被氧化还原了,从而释放出电能,这一过程称为放电过程。放电之后,若有反方向电流流入电池时,就可以使两极活性物质回复到原来的化学状态,这一过程称为充电过程。

  2.3 充放电控制器的技术功能

  在太阳能光伏发电中,蓄电池的整体运用,尤其是铅酸蓄电池的使用过程中,在放电的过程中药加以严格的控制,不能频繁的充电或者放电,会影响蓄电池的整体寿命。因此,要加强充放电控制的技术运用,通过一套系统来防治蓄电池的过度放电等,通过控制器的运用,检测蓄电池的电压与荷电来判断蓄电池是否达到临界点,并发出相应的控制指令。从目前的控制器技术运用来看,用户对系统运行的状态以及各方面的要求越来越高,安全性管理也逐渐加大,系统的安全性管理也逐渐增强。

  2.4 直流―交流逆变器的整体运用

  太阳电池在阳光照射下产生直流电,然而以直流电形式供电的系统有很大的局限性。例如,荧光灯、电视机、电冰箱、电风扇等均不能直接用直流电源供电,绝大多数动力机械也是如此。此外,当供电系统需要升高电压或降低电压时,交流系统只需加一个变压器即可,而在直流系统中升降压技术与装置则要复杂得多。因此,除特殊用户外,在光伏发电系统中都需要配备逆变器。逆变器还具备自动调压或手动调压功能,可改善光伏发电系统的供电质量。另外,光伏发电系统若要实现并网运行,则输出必须为交流。因此,逆变器已成为光伏发电系统中不可缺少的重要设备。

  3 探讨太阳能光伏发电技术及应用

  3.1 不同领域的运用

  在当前的太阳能光伏发电技术的应用上,主要运用于不同的领域,目前主要在通信和工业应用、农村和边远地区应用、太阳能商品、光伏建筑一体化、大型荒漠光伏电站等,能实现农村程控电话系统、部队通信系统、铁路和公路信号系统、小型风光互补发电系统、太阳能庭院灯等不同的发展领域,为节约能源、发展新型产业提供更大的便利。

  3.2 太阳能光伏发电技术的前景

  这种技术具有很多的优势和特点,能源清洁环保,对环境的破坏很少,并且能发挥出很大的作用,尤其是在太阳能丰富的地区,这种发电技术使用推动经济社会发展的重要指示,目前这种发电站的建造数目逐年增加,显示出更大的发展空间。从目前的发展来看,这种技术的运用潜力相当巨大。

  4 结语

  作为一种新型能源使用技术,光伏发电的整体效能已然显露出来,通过对发电原理以及各种设备的全面掌握,探索太阳能光伏电池发电的有效模式,对于经济社会的发展能起到良好的推动作用。

  参考文献:

  [1]高虎等.可再生能源科技与产业发展知识读本[M].北京:化学工业出版社,2009.4.

  [2]殷志强等.中国可再生能源发展战略研究丛书--太阳能卷[M].北京:中国电力出版社,2008.11.

  [3]李建忠等.太阳能光伏发电应用研究进展综述[J].广西大学学报,2009.7.

文章标题:太阳能光伏发电技术及应用

转载请注明来自:http://www.sofabiao.com/fblw/dianxin/zhineng/35616.html

相关问题解答

SCI服务

搜论文知识网的海量职称论文范文仅供广大读者免费阅读使用! 冀ICP备15021333号-3