家用光伏发电系统调研及推广报告设计说明书

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1、家庭太阳能发电系统调研 及推广报告设计说明书目目 录录1 研制背景及意义 22 方案的比较与选择 32.1 各种新型可再生能源比较 32.2 家庭太阳能发电系统装置说明 53 数据调查 73.1 关于现在家庭用电情况的调查 73.2 关于现在市场上家庭太阳能发电产品的调查 84 经济分析 95 社会价值分析 106 推广计划 117 结束语 128 附表 139 附图 14参考文献 17家庭太阳能发电系统调研及推广报告设计说明书家庭太阳能发电系统调研及推广报告是一份关于推广家庭太阳能发电系统的报告。家庭 太阳能发电系统就是将一个太阳能发电站的发电规模和容量缩小到一个家庭用电水平，并应 用到家庭

2、的发电系统。 由于在现在的技术条件下太阳能电池板的发电能力还较小，如果要想大规模利用太阳能 的话，就必须将太阳能电池板大面积的呈矩形排列在空旷且日照充足的地方，这样要建造太 阳能发电站的条件就变得相当苛刻，很难满足太阳能行业的发展。所以家庭太阳能发电系统 这一产业就应运而生。对于家庭来言，用电负荷一般较小。而一般家庭有也足够的场地（比 如阳台、屋顶）可以安装太阳能发电系统。并且一个小型的太阳能发电系统发出的电能也足 够一个家庭使用，甚至有富余，如果国家法律通过的绿电并网补贴电价政策能够真正得到实 施，这样的一套发电系统甚至可以是营利的。 本作品就是致力于推广家庭太阳能发电系统，希望通过我们对于

3、现在国内外关于家庭太 阳能系统发电的调查研究，以及对现在家庭太阳能发电系统的行业现状进行一个真实的阐述， 并提出一些我们的关于家庭太阳能发电推广的意见及建言，希望能够得到国家有关部门的采 纳，并最终使得家庭太阳能发电这一可以有效缓解我国环境和能源危机的发电方式可以得到 推广。 关键词：节能减排、家庭、太阳能、发电、环保、推广计划、环境、能源1 1 研制背景及意义研制背景及意义2009 年末，灾难巨制电影2012全球上映，紧接着世界气候变化大会在丹麦首都哥 本哈根召开。 “气候” 、 “能源” 、 “环境”一下成为了人们最热议的话题。值得一提的是，人 类进入二十一世纪这十年来，气候变得愈发异常，

4、加上近期地震频发，人类突然意识到： 好像真的正在一步一步向人类走来。环境已经对人类敲响了警钟，保护环境、控制温“2012“ 室气体排放已经成为人类生存亟待解决的一个问题，刻不容缓！ 我国是能源资源严重短缺的国家。石油、天然气人均剩余可采储量仅有世界平均水平的 7.7%和 7.1%，储量比较丰富的煤炭也只有世界平均水平的 58.6%。按目前探明储量和开采能 力测算，我国煤炭、石油、天然气的可采年限分别只有 80 年、15 年和 30 年，而世界平均 水平分别是 230 年、45 年和 61 年。而近年来能源消费急剧增长，供需矛盾日益突出，能源 危机已经成为我国乃至世界经济社会发展的最大制约。直接

5、威胁国家经济安全。 太阳能光伏发电的能源来自于取之不尽、用之不竭的太阳能，是资源最丰富的可再生能 源。太阳能光伏发电是能源的高新技术，具有独特的优势和巨大的开发利用潜力。太阳能发 电不会给空气带来污染，不破坏生态，是一种清洁安全的能源，同时又具有在自然界不断生 成，并得到有规律的补充的特点，是可再生的清洁绿色能源。充分利用太阳能有利于保持人 与自然的和谐相处。 照射在地球上的太阳能非常巨大，大约 40 分钟照射在地球上的太阳能，便足以供全球 人类一年能量的消费。地球的年龄大约为 46 亿年，太阳的年龄大约为 50 亿年，也就是说在 地球毁灭之前，太阳都可以为地球提供足够的太阳能。可以说，太阳能

6、是真正取之不尽、用 之不竭的能源。而且太阳能发电绝对干净，不产生公害。所以太阳能发电被誉为是理想的能 源。是上帝赐予人类的一笔最富贵的财富。 2010 年著名能源经济学家林伯强表示：“不能再过多的依靠化石能源，要发展价格便 宜的可再生能源。可以肯定，今后 30-50 年人类的能源结构体系肯定是要发生变化的” 。环境和能源危机已经成为制约人类发展的两大关键因素，人类文明想要发展、延续，就必须解 决这两个问题，即寻找一种能够替代化石燃料并且清洁、可再生的能源。 节能减排,保护环境，人人有责任。 家庭太阳能发电系统 ，就是让我们每个家庭减少 碳排放量的一种有效途径！2 2 方案的比较与选择方案的比较

7、与选择2.12.1 各种新型可再生能源比较各种新型可再生能源比较1、核能：核能（或称原子能）是通过转化其质量从原子核释放的能量，符合阿尔伯 特爱因斯坦的方程 E=mc，其中 E=能量，m=质量，c=光速常量。核能通过三种核反 应之一释放：1、核裂变，打开原子核的结合力。2、核聚变，原子的粒子熔合在一起。3、 核衰变，自然的慢得多的裂变形式。 优点：丰富的历史经验和较发达的技术水平，可提供热量和电能，充足的燃料供应。 缺点：被认为存在风险，遭到环保主义者强烈反对，产生放射性废物，燃料存在被用 于武器生产的风险。 2、风能：地球表面大量空气流动所产生的动能。 优点：使用经验丰富，产业和基础设施发展

8、较成熟，无限可再生资源，项目规模灵活。 陆地发电成本低于海上。成本较低，7 至 14 美分/千瓦时。 缺点：间歇性资源，并非所有地区都有效，干扰雷达信号，噪音大，外观不佳。 目前 风力发电约占全球电量供应的 1%。能量存储成本较高是一大障碍。 3、地热能：地热能是可再生资源，它由地壳抽取的天然热能，这种能量来自地球内部 的熔岩，并以热力形式存在，是引致火山爆发及地震的能量。 优点：在某些地区为常年可再生能源，家居采暖的高效方式，硬件设备使用寿命长。 缺点：只在特定地区适用，有可能在数年后枯竭，某些地区可能释放有毒气体。 4、氢能：氢能是氢的化学能，通过氢气和氧气反应所产生的能量。氢气泄漏于空气

9、中 会自动逃离地面，不会形成聚集。而其他燃油燃气均会聚集地面而构成易燃易爆危险。无味 无毒，不会造成人体中毒，燃烧产物仅为水，不污染环境，氢具有高挥发性、高能量，是能 源载体和燃料，同时氢在工业生产中也有广泛应用。现在工业每年用氢量为 5500 亿立方米， 氢气与其它物质一起用来制造氨水和化肥，同时也应用到汽油精炼工艺、玻璃磨光、黄金焊 接、气象气球探测、火箭燃料及食品工业中。 5、海洋能：海洋能海洋能指蕴藏于海水中的各种新能源，包括潮汐能、波浪能、海流 能、海水温差能、海水盐度差能等。 优点：取之不竭的可再生资源，潮汐能源有规律可循，开发规模大小均可。 缺点：获取能量的最佳手段尚无共识，大型

10、项目可能会破坏自然水流、潮汐和生态系 统。 6、生物质能：生物质能来源于生物质，也是太阳能以化学能形式贮存于生物中的一种 新能源，它直接或间接地来源于植物的光合作用。它可再生的碳源，可转化成常规的固态、 液态或气态的燃料。地球上的生物质能资源较为丰富，而且是一种无害的新能源。地球每年 经光合作用产生的物质有 1730 亿吨，其中蕴含的能量相当于全世界能源消耗总量的 10-20 倍，但利用率不到 3%。7、煤层气：煤层气的开发利用具有一举多得的功效：提高瓦斯事故防范水平，具有安 全效应；有效减排温室气体，产生良好的环保效应；作为一种高效、洁净能源，商业化能产 生巨大的经济效益。我国煤层气资源丰富

11、，居世界第三。每年在采煤的同时排放的煤层气在 130 亿立方米以上，合理抽放的量应可达到 35 亿立方米左右，除去现已利用部分，每年仍 有 30 亿立方米左右的剩余量，加上地面钻井开采的煤层气 50 亿立方米，可利用的总量达 80 亿立方米，约折合标煤 1000 万吨。如用于发电，每年可发电近 300 亿千瓦时。 8、可燃冰：“可燃冰”是未来洁净的新能源，主要成分是甲烷分子与水分子。可燃冰 有望取代煤、石油和天然气，成为 21 世纪的新能源。科学家估计，海底可燃冰分布的范围 约占海洋总面积的 10%，相当于 4000 万平方公里，是迄今为止海底最具价值的矿产资源， 足够人类使用 1000 年。

12、但在繁复的可燃冰开采过程中，一旦出现任何差错，将引发不可想 象的环境灾难。首先，收集海水中的气体是十分困难的。海底可燃冰属大面积分布，其分解 出来的甲烷很难聚集在某一地区内收集。而且它一离开海床便迅速分解，容易发生喷井意外。 更重要的是，甲烷的温室效应比二氧化碳厉害 10 至 20 倍，若处理不当发生意外，分解出来 的甲烷气体由海水释放到大气层，将使全球温室效应问题更趋严重。此外，海底开采还可能 会破坏地壳稳定平衡，造成大陆架边缘动荡而引发海底塌方，甚至导致大规模海啸，带来灾 难性后果。目前已有证据显示， 8000 年前在北欧造成浩劫的大海啸，极有可能是由于这种 气体大量释放所致。目前，开发技

13、术问题还没有解决。一旦获得技术上的突破，可燃冰将加 入新的世界能源的行列。 9、太阳能：太阳能是太阳内部或者表面的黑子连续不断的核聚变反应过程产生的能量。 太阳能是无味、无毒、无污染的再生清洁能源，它广 泛存在，贫富不分，据科学家估算，太阳能的寿命还 有大约 34 亿年，因此，太阳能是取之不尽，用之不 竭的能源。我国太阳能资源丰富，全国 90%以上的地 区所幅照总量每平方米大于 4500 兆焦耳，年日照时 数超过 2200 小时以上的地区只占我国国土面积的三 分之二以上。若将全国太阳能年幅照总量的 1%转化为 可利用能源，就能满足我国全部的能源需求。特别是 西部、北部和中南部，具有良好的开发条

14、件和应用价 值。因此，光热转换不但市场广阔，而且是解决我国 矿物能源短缺最有希望、最可行的途径。 通过以上介绍，我们不难发现，太阳能是一种非常具有发展前景的能源。对于一个家庭 而言，太阳能也是一种利用前景和可行性都非常理想的能源。从全国来看，我国是太阳能资 源相当丰富的国家，绝大多数地区年平均日辐射量在 4 kWh/以上，西藏最高达 7 kWh/。 因此我们认为家庭太阳能发电系统是非常具有推广价值的。2.22.2 家庭太阳能发电系统装置说明家庭太阳能发电系统装置说明什么是家庭太阳能发电系统？家庭太阳能 发电系统就是将一个太阳能发电站的发电规模 和容量缩小到一个家庭用电水平，并应用到家 庭的发电

15、系统。 由于在现在的技术条件下太阳能电池板的 发电能力还较小，如果要想大规模利用太阳能图一 太阳能电池板图二 家庭太阳能发电系统的话，就必须将太阳能电池板大面积的呈矩形排列在空旷且日照充足的地方，这样要建造太 阳能发电站的条件就变得相当苛刻，很难满足太阳能行业的发展。所以家庭太阳能发电系统 这一产业就应运而生。对于家庭来言，用电负荷一般较小。而一般家庭有也足够的场地（比 如阳台、屋顶）可以安装太阳能发电系统。并且一个小型的太阳能发电系统发出的电能也足 够一个家庭使用，甚至有富余，如果国家法律通过的绿电并网补贴电价政策能够真正得到实 施，这样的一套发电系统甚至可以是赢利的。 太阳能发电系统由太阳能电池板、控制器、蓄电池（组）和逆变器组成。 逆变器：太阳能的直接输出一般都是 12VDC、24VDC、48VDC。为能向 220VDC 的电器提供电能， 需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能， 因此需要使用 DC-AC 逆变器。效率是选购逆变器时的重要 标准之一。效率越高，