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太陽能光伏發電係統的未來發展前景

人氣:250 評論:0 日期:2016/11/19 12:13:27 標簽:全部

  太陽能光伏發電係統是利用太陽電池半導體材料的光伏效應,將太陽光輻射能直接轉換為電能的一種新型發電係統,有獨立運行和並網運行兩種方式。獨立運行的光伏發電係統需要有蓄電池作為儲能裝置,主要用於無電網的邊遠地區和人口分散地區,整個係統造價很高;在有公共電網的地區,光伏發電係統與電網連接並網運行,省去蓄電池,不僅可以大幅度降低造價,而且具有更高的發電效率和更好的環保性能。

  太陽能發電分為光熱發電和光伏發電。通常說的太陽能發電指的是太陽能光伏發電,簡稱“光電”。光伏發電是利用半導體界麵的光生伏特效應而將光能直接轉變為電能的一種技術。這種技術的關鍵元件是太陽能電池。太陽能電池經過串聯後進行封裝保護可形成大麵積的太陽電池組件,再配合上功率控製器等部件就形成了光伏發電裝置。

  理論上講,光伏發電技術可以用於任何需要電源的場合,上至航天器,下至家用電源,大到兆瓦級電站,小到玩具,光伏電源無處不在。太陽能光伏發電的最基本元件是太陽能電池(片),有單晶矽、多晶矽、非晶矽和薄膜電池等。其中,單晶和多晶電池用量最大,非晶電池用於一些小係統和計算器輔助電源等。中國國產晶體矽電池效率在10至13%左右,國際上同類產品效率約12至14%。由一個或多個太陽能電池片組成的太陽能電池板稱為光伏組件。光伏發電產品主要用於三大方麵:一是為無電場合提供電源;二是太陽能日用電子產品,如各類太陽能充電器、太陽能路燈和太陽能草地各種燈具等;三是並網發電,這在發達國家已經大麵積推廣實施。到2009年,中國並網發電還未開始全麵推廣,不過,2008年北京奧運會部分用電是由太陽能發電和風力發電提供的。

  據預測,太陽能光伏發電在21世紀會占據世界能源消費的重要席位,不但要替代部分常規能源,而且將成為世界能源供應的主體。預計到2030年,可再生能源在總能源結構中將占到30%以上,而太陽能光伏發電在世界總電力供應中的占比也將達到10%以上;到2040年,可再生能源將占總能耗的50%以上,太陽能光伏發電將占總電力的20%以上;到21世紀末,可再生能源在能源結構中將占到80%以上,太陽能發電將占到60%以上。這些數字足以顯示出太陽能光伏產業的發展前景及其在能源領域重要的戰略地位。

  應用領域

  一、用戶太陽能電源:(1)小型電源10-100W不等,用於邊遠無電地區如高原、海島、牧區、邊防哨所等軍民生活用電,如照明、電視、收錄機等;(2)3-5KW家庭屋頂並網發電係統;(3)光伏水泵:解決無電地區的深水井飲用、灌溉。

  二、交通領域如航標燈、交通/鐵路信號燈、交通警示/標誌燈、宇翔路燈、高空障礙燈、高速公路/鐵路無線電話亭、無人值守道班供電等。

  三、通訊/通信領域:太陽能無人值守微波中繼站、光纜維護站、廣播/通訊/尋呼電源係統;農村載波電話光伏係統、小型通信機、士兵GPS供電等。

  四、石油、海洋、氣象領域:石油管道和水庫閘門陰極保護太陽能電源係統、石油鑽井平台生活及應急電源、海洋檢測設備、氣象/水文觀測設備等。

  五、家庭燈具電源:如庭院燈、路燈、手提燈、野營燈、登山燈、垂釣燈、黑光燈、割膠燈、節能燈等。

  六、光伏電站:10KW-50MW獨立光伏電站、風光(柴)互補電站、各種大型停車廠充電站等。

  七、太陽能建築將太陽能發電與建築材料相結合,使得未來的大型建築實現電力自給,是未來一大發展方向。

  八、其他領域包括:(1)與汽車配套:太陽能汽車/電動車、電池充電設備、汽車空調、換氣扇、冷飲箱等;(2)太陽能製氫加燃料電池的再生發電係統;(3)海水淡化設備供電;(4)衛星、航天器、空間太陽能電站等。


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