本文介绍了太阳能光伏发电的系统的基本组成和特性,说明了太阳能电池最 大功率跟踪的原理以及一些常用的方法,并比较了他们的优缺点。本文研究一种 带有双向变换器功能的离网光伏发电系统,通过对目前太阳能离网光伏发电系统 常用DC/DC拓扑结构的研究趋势:
到2004年,,到2005年底, 、实用化的太阳能光伏电池主要有单晶硅电池、 多晶硅电池、非晶硅电池、聚光电池、带状硅电池以及薄膜电池等几类。在国际 ,并网系统价格为6美元 /w,/ (kW-h)o光伏电池的发电转化效率也逐步的提升,晶 体硅光电池转化率达到15%,%,碑化铉光电池转化 率是25%,在实验室中特制的碑化嫁光电池转化率己达35%-36%o太阳能光伏 电池/组件常规使用的寿命大大增长,可使用30多年。目前,太阳能光伏发电大多分布在 在日本、欧盟和美国,其太阳能光伏发电量约占世界光伏发电量的80%o今后太 阳能光伏发电系统主要围绕高效率、低成本、长寿命、美观实用等方向发展。专 家们预测到2050年,太阳能光伏发电在发电总量中将占13%-15%,到2100年 将约占64% o
20世纪90年代以来是我国太阳能光伏发电加快速度进行发展的时期,在这一时期我 国光伏组件生产能力逐年增强,成本不断降低,市场逐步扩大,装机容量逐年增 加,2004年累计容量达35MW,约占世界份额的3%o 10多年来,我国太阳能 光伏产业长期平均维持了全球市场1%左右的份额。到2020年前,我国太阳能光 伏发电产业将会得到不断的完善和发展,成本将不断下降,太阳能光伏发电市场 发生巨大的变化:2005-2010年,我国的太阳能电池大多数都用在独立光伏发电系统, / (kW-h) ;2010-2020年,太阳能光伏发电将 会由独立光伏发电系统转向并网发电系统,/ (kW-h)o到2020年,我国太阳能光伏产业的技术水平有望达到世界先进行列⑸。
太阳能是一种能量巨大的可再次生产的能源,据估算,太阳能传送到地球上每40 秒钟就有相当于
210亿桶石油的能量传送到地球,相当于全球一天的能源。在目 前的几种新能源技术中,太阳能以其突出的优势被定位为的未来能源,有无尽的 潜力。
目前太阳能利用的方式有:太阳能光伏发电,太阳能热利用,太阳能动力利 用,太阳能光化利用,太阳能生物利用和太阳能光-光利用。其中太阳能光伏发 电以其优异的特性近年来在整个世界范围得到了加快速度进行发展,被认为是当前具有发展 前景的新能源技术,各发达国家均投入巨资竞相研究开发,并产业化进程,大力 开拓太阳能光伏发电的市场应用。
太阳能光伏发电是利用太阳能电池将太阳光能转化为电能的一种发太阳能 电池单元是光电转化的最小单位,将太阳能电池单元进行串并联能做成太阳能 电池组件,其功率一般为几瓦到几百瓦,这种太阳能电池组件可以单独作为电源 使用的最小单元,可以将太阳能电池组件进行进一步的串并联,构成太阳能电池 方阵,以满足负载所需要的功率输出⑹。
(1) 取之不尽,用之不竭。/ 年,是全球能量年需求的35000倍,能够说是一种无限的资源。
(2) 无污染。光伏发电本身不消耗工质,不向外界排放废物,无转动部件, 不产生噪声,是一种理想的清洁能源。
(3) 资源分布广泛。不同于水电受水力资源限制,火电受到煤炭资源及运 输成本等影响,光伏发电几乎不受地域的限制,理论上讲在任何能够获得太阳能 的地方都可通过太阳能进行发电。
(4) 建设周期短,建造灵活方便,运行维护费用低。光伏发电系统能按 照需要将光伏组件灵活地串并联,达到所需功率,所以其建设周期短,扩容方便; 安装于房顶,沙漠,还可与建筑相结合,从而节约占地面积,节省安装成本;太 阳能光伏发电所消耗的太阳能无需付费,一年中往往只需在遇到连续阴雨天最长 的季节前后去检查太阳能电池组件表面是否被污染,接线是不是可靠以及蓄电池电 压是不是正常等,因而太阳能光伏发电的运行的成本很低。
(5) 光伏建筑集成。光伏产品与建筑材料集成是目前国际上研究及发展的 前沿,这样的产品不仅美观大方,还节省发电站使用的土地面积和费用。
(6) 分布式。光伏发电系统的分布式特点将提高整个能源系统的安全性和 可靠性,特别是从抗御自然灾害和战备的角度看,更有着非常明显的意义。
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