太阳能电站(概念性介绍)

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1、太阳能电站太阳能电站太阳能电站是利用太阳能电池组件将光能转化为电能的装置，是地球的清洁能源和可再生能源。目录太阳能电站的发展 全球最大太阳能发电站太 阳 能 电 站 的 发 展太 阳 能 电 站法 国 奥 德 约 太 阳 能 发 电 站 是 世 界 上 第 一 个 实 现 太 阳 能 发 电 的 太 阳 能 电 站 。虽 然 当 时 发 电 功 率 才 千 瓦 ， 但 它 为 后 来 的 太 阳 能 电 站 的 研 究 与 设 计 奠 定了 基 础 。 年 美 国 建 成 了 一 座 万 千 瓦 的 塔 式 太 阳 热 中 间 试 验 电 站 。美 国 计 划 到 年 ， 太 阳 太 阳 能

2、电 站能 发 电 站 总 装 机 容 量 将 达 万 千 瓦 。 年 和 年 ， 生 产的 电 量 占 总 能 量 的 百 分 比 将 是 和 。 由 于 光 热 转 换 器 （ 聚 光 器 ） 需要 占 据 较 大 的 空 间 采 光 受 热 ， 设 备 偏 大 ， 以 美 国 在 加 利 福 尼 亚 州 计 划 建 一座 万 千 瓦 发 电 设 备 为 例 ， 集 光 装 置 达 万 平 方 米 ， 万 千 瓦 ， 则 需占 地 平 方 千 米 。 据 估 计 ， 大 型 太 阳 能 发 电 站 效 率 仅 为 左 右 。 另 外 ，太 阳 能 发 电 站 还 需 要 有 应 付 晚 上

3、和 阴 天 用 电 需 要 的 蓄 电 器 ， 而 所 需 的 聚 光 器造 价 也 较 昂 贵 ， 发 电 经 济 性 差 ， 因 此 ， 影 响 了 广 泛 地 推 广 和 应 用 。 全 球 最 大 太 阳 能 发 电 站在 甘 肃 敦 煌 市 西 部 的 一 片 沙 漠 中 将 建 起 一 座 我 国 乃 至 全 球 最 大 的 太 阳能 发 电 站 。 这 个 规 模 在 10 兆 瓦 的 太 阳 能 电 站 ， 是 我 国 政 府 批 准 的 第 三 个 太 阳 能 电站 示 范 项 目 ， 另 外 的 两 个 是 255 千 瓦 的 内 蒙 古 鄂 尔 多 斯 项 目 、 1 兆

4、 瓦 的 上海 市 崇 明 岛 项 目 。 而 这 个 即 将 在 2009 年 3 月 20 日 公 开 招 标 的 10 兆 瓦 、 投 资 仅 在 5 个 亿的 项 目 却 引 来 了 全 国 50 家 光 伏 企 业 的 争 太 阳 能 电 站夺 。 “国 企 有 华 能 、 华 电 等 五 大 发 电 集 团 、 也 有 无 锡 尚 德 等 民 企 ， 甚 至 也 吸引 了 德 国 与 丹 麦 外 资 企 业 。 ” 敦 煌 项 目 采 取 特 许 经 营 权 的 方 式 ， 国 家 发 改 委 有 一 系 列 政 策 确 保 该 项目 的 盈 利 前 景 。 “这 个 项 目 可

5、能 为 下 一 步 国 家 制 定 光 伏 发 电 政 策 时 提 供 依据 。 谁 获 得 了 这 个 项 目 ， 也 就 意 味 着 在 未 来 获 得 了 政 策 和 经 验 等 方 面 的 先 发优 势 。 ”业 界 人 士 说 ， 这 一 项 目 的 成 行 也 许 将 真 正 激 活 光 伏 发 电 的 国 内 市 场 ，改 变 其 两 头 在 外 的 格 局 。 扩展阅读： 1 http:/ 阳 能 发 电 站 的 科 普 知 识太 阳 能 发 电 原 理太 阳 能 发 电 系 统 主 要 包 括 ： 太 阳 能 电 池 组 件 、 控 制 器 、 蓄 电 池 、 逆 变 器 、

6、 负 载 等组 成 。 其 中 ， 太 阳 能 电 池 组 件 和 蓄 电 池 为 电 源 系 统 ， 控 制 器 和 逆 变 器 为 控 制 保 护 系 统 ，负 载 为 系 统 终 端 。 如 图 所 示 ： 太阳能 电池组件蓄电池控制器逆变器直流负载交流负载1 太 阳 能 电 池 组 件 太 阳 能 电 池 组 件 是 发 电 系 统 中 的 核 心 部 分 ， 其 作 用 是 将 太 阳 的 辐 射 能 直 接 转 换 为 直流 电 ， 供 负 载 使 用 或 存 贮 于 蓄 电 池 内 备 用 。 一 般 根 据 用 户 需 要 ， 将 若 干 太 阳 能 电 池 板 按一 定 方

7、式 连 接 ， 组 成 太 阳 能 电 池 方 阵 （ 阵 列 ） ， 再 配 上 适 当 的 支 架 及 接 线 盒 组 成 太 阳能 电 池 组 件 。 电 池 板 的 种 类 及 特 点 类型 项目单晶硅 多晶硅 非晶硅转换效率 1217% 1015% 68%使用寿命 1520 年 1520 年 510 年平均价格 昂贵 较贵 较便宜稳定性 好 好 差（会衰减）颜色 黑色 深蓝 棕主要优点转换效率高、工作稳定，体积小。工作稳定，成本低。使用广泛。价低，弱光性好，多数用于计算器，电子表等主要缺点 成本高 转换效率较低转换效率最低，会衰减。相同功率的面积比晶体硅大一倍以上。2 充 电 控 制

8、 器 在 太 阳 能 发 电 系 统 中 ， 充 电 控 制 器 的 基 本 作 用 是 为 蓄 电 池 提 供 最 佳 的 充 电 电 流 和 电压 ， 快 速 、 平 稳 、 高 效 的 为 蓄 电 池 充 电 ， 并 在 充 电 过 程 中 减 少 损 耗 、 尽 量 延 长 蓄 电 池 的使 用 寿 命 ； 同 时 保 护 蓄 电 池 ， 避 免 过 充 电 和 过 放 电 现 象 的 发 生 。 高 级 的 控 制 器 可 以 同 时记 录 并 显 示 系 统 各 种 重 要 数 据 ， 如 充 电 电 流 、 电 压 等 。 控 制 器 主 要 功 能 如 下 ： 1） 过 充 保

9、 护 避 免 蓄 电 池 因 充 电 电 压 过 高 而 造 成 损 坏 。 2） 过 放 保 护 避 免 蓄 电 池 因 放 电 到 过 低 的 电 压 而 损 坏 。 3） 防 反 接 功 能 避 免 蓄 电 池 及 太 阳 能 电 池 板 因 正 负 极 接 反 而 不 能 使 用 甚 至 酿 成 事故 。 4） 防 雷 击 功 能 避 免 因 雷 击 而 损 坏 整 个 系 统 。 5） 温 度 补 偿 主 要 针 对 温 差 大 的 地 方 ， 保 证 蓄 电 池 处 于 最 佳 的 充 电 效 果 。 6） 定 时 功 能 控 制 负 载 的 工 作 时 间 ， 避 免 能 源 浪

10、 费 。 7） 过 流 保 护 当 负 载 过 大 或 短 路 时 ， 自 动 切 断 负 载 ， 保 证 系 统 的 安 全 运 。 8） 过 热 保 护 当 系 统 工 作 温 度 过 高 时 ， 自 动 停 止 给 负 载 供 电 ， 故 障 排 除 后 ， 自 动恢 复 正 常 工 作 。 9） 自 动 识 别 电 压 对 于 不 同 的 系 统 工 作 电 压 ， 自 动 识 别 ， 无 须 另 外 设 置 。 3 蓄 电 池 蓄 电 池 作 用 是 将 太 阳 能 电 池 方 阵 发 出 直 流 电 贮 存 起 来 , 供 负 载 使 用 。 在 光 伏 发 电系 统 中 , 蓄

11、电 池 处 于 浮 充 放 电 状 态 。 白 天 太 阳 能 电 池 方 阵 给 蓄 电 池 充 电 ,同 时 方 阵 还给 负 载 用 电 ,晚 上 负 载 用 电 全 部 由 蓄 电 池 供 给 。 因 此 , 要 求 蓄 电 池 的 自 放 电 要 小 , 而且 充 电 效 率 要 高 , 同 时 还 要 考 虑 价 格 和 使 用 是 否 方 便 等 因 素 。 蓄 电 池 的 种 类 及 特 点 类别 项目锂电池 镍镉电池 镍氢电池免维护铅酸电池胶体 普通酸液充放电特性无记忆效应,使用时间长,重复充电可达 1200次以上。2 小时的急速充电可以重复 500次以上充放电,但是记忆效应

12、明显,使用一定时间后,需完全放电后,才可充电。没有明显的记忆效应,随充随用，可以重复500 次以上充电。1.2 小时的急速充电。耐深放电,亏电状态下恢复能为极好,不会因若干次亏电而失去容量.寿命长,可达 10 年.若干次亏电而失去容量,易使电池报废.使用寿命一般为 23 年.容量同等容量的锂电池重量比镍电池要轻 50%,单体电压为 3.6V单体电压为 1.2V.容量在 200mAh 14000mAh单体电压为 1.2V,容量是同体积的镍镉电池的 1.52 倍单体电压有 2V,6V,12V,容量 5.5Ah180Ah,2V 可达 3000AH单体电压有 2V,6V,12V,容量5AH200Ah,

13、2V 可达 3000Ah适用范围 移动通信、报警系统、仪器太阳能系统、UPS、通信设仪表、日用品等。备（2V）电动车、发电、数据工程等4 逆 变 器 绝 大 多 数 用 电 器 ， 如 日 光 灯 、 电 视 机 、 电 冰 箱 、 电 风 扇 和 绝 大 多 数 动 力 机 械 等 都 是以 交 流 电 工 作 ， 要 想 这 类 用 电 器 能 正 常 工 作 ， 太 阳 能 发 电 系 统 需 要 将 直 流 电 变 换 成 交 流电 ， 具 有 这 种 功 能 的 电 力 电 子 设 备 称 作 逆 变 器 。 逆 变 器 还 具 有 自 动 稳 压 功 能 ， 可 改 善 光伏 发

14、电 系 统 的 供 电 质 量 。 逆 变 器 种 类 及 特 点 种类 特点 方波逆变器 修正波逆变器 正弦波逆变器交流电压波形 方波 阶梯波 正弦波优点线路简单，价格便宜，维修方便。比方波有明显改善、高次谐波含量减少，当阶梯达到 17个以上时输出波形可实现准正弦波，当采用无变压器输出时，整机效率很高。输出波形好、失真度很低，对收音机及通信设备干扰小、噪声低，此外还有保护功能齐全，整机性能高等优点缺点高次谐波多，损耗大，噪声大，对收音机及通信设备干扰大。线路比较复杂，对收音机和某些通信设备仍有一些高频干扰。线路相对复杂、对维修技术要求高、价格较昂贵。 太 阳 能 光 电 产 品 计 算 方

15、法下 面 以 100W 输 出 功 率 ， 每 天 使 用 6 个 小 时 为 例 ， 介 绍 一 下 计 算 方 法 ： 1.首 先 应 计 算 出 每 天 消 耗 的 瓦 时 数 (包 括 逆 变 器 的 损 耗 )： 若 逆 变 器 的 转 换 效 率 为 90 ， 则 当 输 出 功 率 为 100W 时 ， 则 实 际 需 要 输 出 功 率 应为 100W/90 =111W； 若 按 每 天 使 用 5 小 时 ， 则 耗 电 量 为 111W*5 小 时 =555Wh。 2.计 算 太 阳 能 电 池 板 ： 按 每 日 有 效 日 照 时 间 为 6 小 时 计 算 ， 再 考 虑 到 充 电 效 率 和 充 电 过 程 中 的 损 耗 ， 太阳 能 电 池 板 的 输 出 功 率 应 为 555Wh/6h/70%=130W。 其 中 70 是 充 电 过 程 中 ， 太 阳 能电 池 板 的 实 际 使 用 功 率 。 3.充 电 控 制 器 的 选 择 ： 130W 的 太 阳 能 电 池 板 它 的 最 大 输 出 电 流 是 7.7A。 因 此 应 该 选 取 充 电 电 流 至 少 为8A 的 充 电 控 制 器 。 4.蓄 电 池 的 选 择 ： 若 采 用 12V