太陽(yáng)能光發(fā)電是指無(wú)需通過(guò)熱過(guò)程直接將光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿陌l(fā)電方式。 它包括光伏發(fā)電、光化學(xué)發(fā)電、光感應(yīng)發(fā)電和光生物發(fā)電。 光伏發(fā)電是利用太陽(yáng)能級(jí)半導(dǎo)體電子器件有效地吸收太陽(yáng)光輻射能,并使之轉(zhuǎn)變成電能的直接發(fā)電方式,是當(dāng)今太陽(yáng)光發(fā)電的主流。在光化學(xué)發(fā)電中有電化學(xué)光伏電池、光電解電池和光催化電池,目前得到實(shí)際應(yīng)用的是光伏電池。 [1]
單晶硅太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率為15%左右,高可達(dá)23%,在太陽(yáng)能電池中光電轉(zhuǎn)換,但其制造成本高。單晶硅太陽(yáng)能電池的使用壽命一般可達(dá)15年,高可達(dá)25年。多晶硅太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率為14%到16%,其制作成本低于單晶硅太陽(yáng)能電池,因此得到大量發(fā)展,但多晶硅太陽(yáng)能電池的使用壽命要比單晶硅太陽(yáng)能電池要短。
目前世界上現(xiàn)有的有前途的太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)大致可分為:槽形拋物面聚焦系統(tǒng)、中央接受器或太陽(yáng)塔聚焦系統(tǒng)和盤(pán)形拋物面聚焦系統(tǒng)。在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上可行的三種形式是:30~ 80MW聚焦拋物面槽式太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)(簡(jiǎn)稱(chēng)拋物面槽式);30~ 200MW點(diǎn)聚焦中央接收式太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)(簡(jiǎn)稱(chēng)中央接收式);7.5~ 25kW的點(diǎn)聚焦拋物面盤(pán)式太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)(簡(jiǎn)稱(chēng)拋物面盤(pán)式)。
控制器的主要功能是使太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)始終處于發(fā)電的大功率點(diǎn)附近,以獲得率。而充電控制通常采用脈沖寬度調(diào)制技術(shù)即PWM控制方式,使整個(gè)系統(tǒng)始終運(yùn)行于大功率點(diǎn)Pm附近區(qū)域。放電控制主要是指當(dāng)電池缺電、系統(tǒng)故障,如電池開(kāi)路或接反時(shí)切斷開(kāi)關(guān)。目 前日立公司研制出了既能跟蹤調(diào)控點(diǎn)Pm,又能跟蹤太陽(yáng)移動(dòng)參數(shù)的"向日葵"式控制器,將固定電池組件的效率提高了50%左右。
系統(tǒng)相互立,可自行控制,避免發(fā)生大規(guī)模停電事故,安全性高;
彌補(bǔ)大電網(wǎng)穩(wěn)定性的不足,在意外發(fā)生時(shí)繼續(xù)供電,成為集中供電不可或缺的重要補(bǔ)充;
可對(duì)區(qū)域電力的質(zhì)量和性能進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,非常適合向農(nóng)村、牧區(qū)、山區(qū),發(fā)展中的中、小城市或商業(yè)區(qū)的居民供電,大大減小環(huán)保壓力;
輸配電損耗低,甚至沒(méi)有,無(wú)需建配電站,降低或避免附加的輸配電成本;土建和安裝成本低;
調(diào)峰性能好,操作簡(jiǎn)單;由于參與運(yùn)行的系統(tǒng)少,啟??焖?,便于實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)。
立運(yùn)行的太陽(yáng)能逆變器用于立太陽(yáng)能電池發(fā)電系統(tǒng),為立負(fù)載供電。并網(wǎng)逆變器用于并聯(lián)運(yùn)行的太陽(yáng)能電池發(fā)電系統(tǒng)。太陽(yáng)能電池在陽(yáng)光下產(chǎn)生直流電,但直流供電的系統(tǒng)有很大的局限性。例如熒光燈、電視機(jī)、冰箱、電風(fēng)扇等不能直接用直流電源供電,和大多數(shù)電機(jī)一樣。另外,當(dāng)供電系統(tǒng)需要升壓或降壓時(shí),交流系統(tǒng)只需要增加一個(gè)變壓器,而直流系統(tǒng)的升壓和降壓技術(shù)要復(fù)雜得多。因此,除了直接使用直流電的通信、氣象等特殊用戶(hù)外,還需要在太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中安裝太陽(yáng)能逆變器以供生產(chǎn)和使用。
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