① 太陽能的作用有哪些
太陽內部高溫核聚變反應所釋放的輻射能。太陽向宇宙空間發射的輻射功率位3。8×10^23kW的輻射值,其中20億分之一到達地球大氣層。到達地球大氣層的太陽能,30%被大氣層反射,23%被大氣層吸收,其餘的到達地球表面,其功率為8×10^13kW。20世紀以來,隨著社會經濟的發展和人民生活水平的提高,對能源的需求量不斷增長。化石能源資源的有限性,以及他們在燃燒過程中對全球氣候和環境所產生的影響日益為人們所關注。從資源、 環境、 社會發展的需求看,開發和利用新能源和可再生能源是必然的趨勢。在新能源和可再生能源家族中,太陽能成為最引人注目,開展研究工作最多,應用最廣的成員。 一般認為太陽能是源自氦核的聚合反應。 太陽幅射能穿越大氣層,因受到吸收、散射及反射的作用,故能夠直接到達地表的太陽幅射能僅存三分之一,又其中70%是照射在海洋上,於是僅剩下約1.5×10^17千瓦.小時,數值約為美國1978年所消費能6000倍。未被吸收或散射而能夠直達地表的太陽幅射能稱為「直接」幅射能;而被散射的幅射能,則稱為「漫射」(diffuse)幅射能,地表上各點的總太陽幅射能即為直接和漫射幅射能二者的總和。
太 陽 能 熱 利 用
(一)太陽能集熱器
太陽能熱水器裝置通常包括太陽能集熱器、儲水箱、管道及抽水泵其他部件。另外在冬天需要熱交換器和膨脹槽以及發電裝置以備電廠不能供電之需 。太陽能集熱器(solar collector)在太陽能熱系統中,接受太陽輻射並向傳熱工質傳遞熱量的裝置。按傳熱工質可分為液體集熱器和空氣集熱器.按採光方式可分為聚光型和聚光型集熱器兩種。另外還有一種真空集熱器 一個好的太陽能集熱器應該能用20-30年。自從大約1980年以來所製作的集熱器更應維持40-50年且很少進行維修。
(二)太陽能熱水系統
早期最廣泛的太陽能應用即用於將水加熱,現今全世界已有數百萬太陽能熱水裝置。太陽能熱水系統主要元件包括收集器、儲存裝置及循環管路三部分。此外,可能還有輔助的能源裝置(如電熱器等)以供應無日照時使用,另外尚可能有強制循環用的水,以控制水位或控制電動部份或溫度的裝置以及接到負載的管路等。依循環方式太陽能熱水系統可分兩種: (a)自然循環式 此種型式的儲存箱置於收集器上方。水在收集器中接受太陽幅射的加熱,溫度上升,造成收集器及儲水箱中水溫不同而產生密度差,因此引起浮力,此一熱虹吸現像(thermosiphon),促使水在除水箱及收集器中自然流動。由與密度差的關系,水流量於收集器的太陽能吸收量成正比。此種型式因不需循環水,維護甚為簡單,故已被廣泛採用。 (b)強制循環式 熱水系統用水使水在收集器與儲水箱之間循環。當收集器頂端水溫高於儲水箱底部水溫若干度時,控制裝置將啟動水使水流動。水入口處設有止回閥(check valve)以防止夜間水由收集器逆流,引起熱損失。由此種型式的熱水系統的流量可得知(因來自水的流量可知),容易預測性能,亦可推算於若干時間內的加熱水量。如在同樣設計條件下,其較自然循環方式具有可以獲得較高水溫的長處;,但因其必須利用水,故有水電力、維護(如漏水等)以及控制裝置時動時停,容易損壞水等問題存在。因此,除大型熱水系統或需要較高水溫的情形,才選擇強制循環式,一般大多用自然循環式熱水器。
(三)、暖房
太陽能暖房系統(space-heateng)利用太陽能作房間冬天暖房之用,在許多寒冷地區已使用多年。因寒帶地區冬季氣溫甚低,室內必須有暖氣設備,若欲節省大量化石能源的消耗,設法應用太陽幅射熱。大多數太陽能暖房使用熱水系統,亦有使用熱空氣系統。太陽能暖房系統是由太陽能收集器、熱儲存裝置、輔助能源系統,及室內暖房風扇系統所組成,其過程乃太陽輻射熱傳導,經收集器內的工作流體將熱能儲存,在供熱至房間。至輔助熱源則可裝置在儲熱裝置內、直接裝設在房間內或裝設於儲存裝置及房間之間等不同設計。當然亦可不用儲熱雙置而直接將熱能用到暖房的直接式暖房設計,或者將太陽能直接用於熱電或光電方式發電,在加熱房間,或透過冷暖房的熱(heat pump)裝置方式供作暖房使用。最常用的暖房系統為太陽能熱水裝置,其將熱水通至儲熱裝置之中(固體、液體或相變化的儲熱系統),然後利用風扇將室內或室外空氣驅動至此儲熱裝置中吸熱,在把此熱空氣傳送至室內;或利用另一種液體流至儲熱裝置中吸熱,當熱流體流至室內,在利用風扇吹送被加熱空氣至室內,而達到暖房效果。
太 陽 能 電 池 的 開 發
太陽能電池是一種有效地稀收太陽能輻射並使之轉化為電能的半導體電子器件.下面介紹北京太陽能光電研究中心對太陽能電池的研究情況.晶體硅高效太陽電池和多晶硅薄膜太陽電池的研究開發以及研究成果向產業化轉化。
1.高效晶體硅太陽電池 光電中心高效晶體硅太陽電池研究開發項目有鈍化發射區太陽電池(PESC)、埋柵太陽電池(BCSC)及多晶硅太陽電池。●鈍化發射區太陽電池(PESC)光電中心研究鈍化發射區太陽電池(PESC)的基本目的是探索影響電池效率的各種機制,為降低太陽電池成本提供理論和工藝依據,推動太陽電池理論的發展。實驗中採用的材料為區熔(FZ)、p-型(摻硼)〔100〕單晶硅,電阻率ρ=0.2~1.2Ωcm,厚度t=280-350μm,雙面拋光。電池工藝包括正面倒金字塔織構化、前後表面鈍化、制備選擇性發射區、減反射表面、背場、前後金屬接觸等。目前電池達到的水平見表1。
表1 PESC電池的性能(測試條件AM1.5,25℃)
Voc(mV) Jsc(mA/cm2) FF η(%) A(cm2) 測試單位
656.1 37.4 0.806 19.79 4.04 北京市太陽能研究所
* VOC 開路電壓,JSC 短路電流密度,FF 填充因子,η 轉換效率,A 太陽電池面積(下同)
●埋柵太陽電池(BCSC)埋柵電池的製作工藝省去了復雜的多次光刻和蒸發電極步驟,減少了高溫氧化次數,使整個電池製作工藝大大簡化;埋柵不僅減小了電極陰影面積,還可減小歐姆接觸電阻,是一種可實現產業化的高效電池技術。實驗中使用的材料分別為:①區熔(FZ)、p-型(摻硼)〔100〕單晶硅,厚度t=300-400μm;②直拉(CZ)、p-型(摻硼)〔100〕單晶硅,厚度t=300—400μm;③太陽級(復拉)、p-型p〔100〕單晶硅,厚度t=300—400μm。電池的工藝包括表面織構化、鈍化,制備選擇性發射區、減反射表面、背表面場和金屬化等。目前電池所達到的水平見表2。
表2 不同材料的BCSC電池的性能(測試條件:AM1.5,25℃)
材料(刻槽) Voc(mV) Jsc(mA/cm2) FF(%) η(%) A(cm2) ρ(Ω.cm) 測試單位
FZ(激光) 663.8 35.6 80.58 18.6 25 0.2 A
FZ(機械) 621.9 37.0 80.02 18.47 4 0.5 B
CZ(激光) 622.9 35.2 79.27 17.22 25 0.8 B
太陽級 (激光) 624.1 35.4 75.44 16.59 25 0.4 B
* A:美國國家可再生能源實驗室,
B:北京市太陽能研究所
●多晶硅太陽電池 在PESC電池和BCSC電池的基礎上,光電中心開展了多晶硅太陽電池的研究,以適應我國未來多晶硅太陽電池發展的需要。實驗中使用的材料為Bayer公司p-型多晶矽片,厚340μm,電池製作工藝過程包括吸雜、制備p-n結、鈍化、形成背場和金屬化等。實驗制備的最好電池的特性見表3。 表3 PESC電池的性能(測試條件:AM1.5,25℃)
Voc(mV) Jsc(mA/cm2) FF η(%) A(cm2) 測試單位
595.0 34.23 0.7129 14.53 1.0 北京市太陽能研究所
581.0 29.92 0.6787 11.8 10×10 (與北京有色金屬研究總院合作項目)
2.多晶硅薄膜太陽電池
多晶硅薄膜太陽電池既具有體材料晶體硅電池性能穩定、工藝成熟和高效的優點,又有大幅度減少材料用量從而大幅度降低成本的潛力,因而成為目前光伏界的研究熱點。光電中心採用快速熱化學氣相沉積(RTCVD)、等離子增強化學氣相沉積(PECVD)和a-Si/μc-Si迭層電池等不同工藝對多晶硅薄膜太陽電池進行了研究。RTCVD多晶硅薄膜以SiH2Cl2或SiCl4為原料氣體在石英管反應室內沉積而成。研究工作初期,以重摻雜非活性硅為襯底,電池性能列於表4。圖1 RTCVD多晶硅薄膜太陽電池的結構 PECVD多晶硅薄膜太陽電池的結構為:(Al/Ag)/ITO/p-a-Si:H/n-a-Si:H/n-poly-Si/n++非活性Si襯底(0.005Ωcm)/Ti-Pd-Ag。其中n型Poly-Si薄膜(~10μm)採用快速PECVD和固相晶化法制備。電池的性能列於表4。a-Si/μc-Si迭層電池(與中國科學院半導體研究所合作)結構為:玻璃/SnO2膜/p-i-n a-Si:H電池燉p-i-n μc-Si:H電池燉Al。電池的性能列於表4。
表4 多晶硅薄膜太陽電池的性能(測試條件:AM1.5,25℃)
Voc(mV) Jsc(mA/cm2) FF η(%) A(cm2) 電池工藝
625.64 26.3 0.7357 12.11 1.0 RTCVD
455.0 21.18 0.6474 6.15 1.0 PECVD
1160 11.4 0.6740 8.91 0.126 RECVD(a-Si/pc-si)
3.太陽電池性能測試 中心已建立太陽電池和材料測試實驗室,購置了必要設備。這些設備包括I-V測試系統,光譜響應測試系統,C-V測試系統,原子力顯微鏡,膜厚測試系統,保證了研究開發工作的需要。
太 陽 能 熱 利 用 技 術
1. 新型高效太陽能集熱器 開發和利用豐富、廣闊的太陽能,對環境不產生和很少產生污染,既是近期急需的補充能源,又是未來能源結構的基礎。國際上,太陽能的使用技術已進入新的發展階段。在太陽能熱利用系統中,重要的一個技術關鍵是如何高效率地收集太陽光並將其轉變為熱能。國內平板型太陽能集熱器和全玻璃真空管太陽能熱水器已形成產業,近20年來產量逐年增長,年產量達80多萬平方米。近幾年,我國又研製成具有國際先進水平的熱管式真空管熱水器,具有良好的應用前景。然而,我國太陽能熱利用多限於低溫范圍,「九五」期間應擴大到中溫和高溫范圍。這就要研究開發新型高效太陽能集熱器。
2. 目標 研究、開發、應用新型高效太陽能集熱器,為逐步擴大熱利用的溫度范圍打下技術基礎。研究開發四種新型高效集熱器,並應用於太陽能空調及太陽能工業熱水及發電系統等。
3.內容 ①直通式真空管集熱器 ②同心套管式真空管集熱器 ③儲熱式真空管集熱器 ④聚光式真空管集熱器
1.太陽能熱利用系統研究及示範工程 熱利用在太陽能利用技術中佔有重要位置,是綜合項目。但是,以往所取得的成績是太陽能低溫熱水系統,而太陽能中、高溫供熱系統的研究是與工廠供熱系統結合的大型太陽能利用工程,其中太陽能熱發電是人類大規模利用太陽能的重要途徑,是太陽能熱利用的一個重要發展方向。事實上,只有與工業企業結合,太陽能的利用才能有更高的經濟效益,更充分發揮出太陽能利用的優勢,體現未來能源的意義。2.目標 建立兩個太陽能工業用熱的示範工程, 功率為200千瓦,工作溫度為150一200度。 建立太陽能熱發電中試電站。 通過以上兩項研究和示範,拓寬我國太陽能熱利用的領域。3.內容 ①太陽能工業用熱系統的研究及示範工程 功率: 200千瓦 工作溫度: 150一200℃ ②太陽能空調系統研究及示範工程 製冷能力: 200千瓦 ③太陽能熱發電示範裝置
太 陽 能 光 伏 技 術
(一)高效率低成本太陽電池研究與發展
1.背景 太陽能等新能源為世界2000年經濟展望中最具決定性影響的五大技術領域之一,而太陽能光伏發電又是其中最受矚目的項目之一。1994年,世界太陽能電池銷售量已達64兆瓦,呈現飛速發展勢態。我國太陽能電池銷售已超過1.2兆瓦。累計用量約5兆瓦,其應用范圍亦在不斷擴大。近年來,市場銷售量以20%的速度在遞增,預計到2000年,我國太陽電池年用量將超過10兆瓦。目前晶體硅太陽電池組件已出現供不應求的短缺局面。為滿足日益增長的市場需求,除已有企業要發揮現有生產潛力之外,還要積極研製開發多種高效、低成本的光伏電池,擴大我國太陽電池產業規模,提高技術經濟效益。2.目標 提高效率,降低成本,擴大規模,推動我國光伏產業發展發展高效率、低成本多晶硅太陽電池技術,攻關與引進相結合,建立一條年生產能力為兆瓦級的生產線。提高單晶硅太陽電池組件的效率,降低生產成本,發揮現有生產能力,滿足市場需求。 3.內容①兆瓦級多晶硅太陽電池組件生產線的建立主要技術經濟指標: 組件效率13% 組件壽命20~25年②單晶硅太陽電池組件生產線的技術改造主要技術經濟指標: 組件效率14~15% 組件壽命20~25年③高效率、低成本新型太陽電池的開發。
(二).太陽電池應用枝木研究及示範
1.背景 我國太陽電池應用領域在不斷擴大,已涉及農業、牧業、林業、交通運輸、通訊、氣象、石油管道、文化教育及家庭電源等諸多方面,光伏發電在解決偏僻邊遠無電地區供電及許多殊場合用電上已起到引人注目的作用。但從總體的應用技術水平和規模上看,與工業發達國家相比僅有很大的差距,主要問題是光伏系統造價偏高、系統配套工程裝備沒有產業化、應用示範不夠和公眾對太陽電池應用的巨大潛力缺乏了解以及系統應用僅限於獨立運行,還沒有並網運行和與建築業結合。因此,有必要加強太陽電池應用技術研究和示範,推進產業化,拓寬應用領域和市場。
2.目標 通過本項目執行,實現如下目標:小型光電源產業化 100千瓦容量以下的獨立運行光伏電站系列化、規范化、商品化研究井網光伏發電技術,為大規模應用做好前期准備
3.內容 ①小功率光伏電源產業化 功率范圍:千瓦級、百瓦級 產業規模:總容量大於1兆瓦 系統造價:比「八五」平均價格降低30%以上②獨立運行光伏電站系列化、規范化、商品化。功率范圍: 10千瓦~100千瓦 系統造價:比「八五」平均價格降低30%以上。③並網光伏發電技術研究和示範。兆瓦級並網光伏電站的前期研究 10千瓦並網光伏示範電站 100千瓦並網光伏電站用逆變器研製」 光伏電站運行及與電力系統相關技術研究。④高揚程光電水泵的研製 主要技術指標:揚程50~100米 太陽電池功率5千瓦~10千瓦。
這些是太陽能的作用,太陽能指的就是太陽能源,不包括陽光的其他作用
② 太陽能熱電站能給人們帶來什麼樣的便利
太陽的作用,人們早已經是耳熟能詳了。這顆不斷散發熱量的恆星為人類創造了很多經濟價值。例如太陽能熱電站,就是人類利用太陽能創造價值的一個典型例子。
太陽能熱電站的能量轉換過程是這樣的:利用集熱器(聚光鏡)和吸熱器(鍋爐)把分散的太陽輻射能匯聚成集中的熱能,再由熱蒸汽推動汽輪發電機組進行發電。它與一般火力發電廠的主要區別就在於:其動力來源不是煤或燃油,而是太陽的輻射能。
太陽能熱電站內還設有蓄熱器。高壓熱蒸汽在推動汽輪機轉動的同時,還通過專用的管道將一部分熱能儲存在蓄熱器內。陰天、雨雪天及夜間沒有陽光,便由蓄熱器來提供熱能,從而保證太陽能熱電站能夠連續發電。
太陽能熱電站多採用塔式,就是在地面上設置許多面聚光鏡,從不同角度和不同方向把太陽光收集起來,集中反射到一座高塔頂部的專用鍋爐上,使鍋爐內的水受熱而變為高壓蒸汽,由蒸汽驅動汽輪機,再由汽輪機帶動發電機發電。
世界上第一座太陽能熱電站。是法國的奧德約太陽能熱電站。雖然這座太陽能熱電站的發電能力當初只有64千瓦,但它卻開創了太陽能熱發電的先河,是太陽能熱發電史上的里程碑。
1981年,法國、聯邦德國和義大利,聯合在義大利的西西里島上建造了世界上第一座並網運行的塔式太陽能熱電站。它發電能力為1000千瓦,所用鍋爐的熱功率為4800千瓦。它採用182面聚光鏡,其中鏡面面積為50平方米的有70面,鏡面面積為23平方米的有112面。鏡場總面積達6000多平方米。每面聚光鏡都由兩台電動機帶動,可繞垂直軸旋轉,使鏡面能夠跟蹤太陽而轉動。電動機分別由各面聚光鏡所帶的微處理機進行控制,而每台微處理機都直接同中央控制系統相聯。鍋爐內的蒸汽溫度可達512℃。蓄熱器內採用由KNO3、NaNO2和NaNO3組成的熔鹽,其溫度可達430℃,能夠儲蓄熱能60千瓦/小時。如果天空中雲彩遮擋了陽光,那麼每個蓄熱器所儲蓄的熱能還足以使熱電站維持運行30分鍾。
1982年,美國建成了一座大型塔式太陽能熱電站。這座電站採用1818面聚光鏡,塔高80米,其發電能力為1萬千瓦。它用太陽能來加熱油,再用高溫油將水變成蒸汽,利用蒸汽來推動汽輪發電機發電。21世紀美國太陽能熱電站的總裝機容量達到4000萬千瓦。
最近,國外還研製成一種用炭黑來捕捉太陽能以驅動發電機發電的裝置。它是通過一個聚光器把太陽光聚集起來,照射在一個裝有碳微粒懸浮體的加熱室內。碳微粒因為溫度上升而氣化。碳微粒吸收的熱量可用來加熱周圍的空氣,使其達到相當於噴氣發動機的溫度和壓力。於是,被加熱的空氣可用來驅動汽輪機轉動,並帶動發電機發電。這種熱電站每小時約消耗炭黑30千克,可產生供1萬人口的城鎮所需的電力。
俄羅斯想在中亞地區建造當前世界上最大的太陽能熱電站,它發電能力可達30萬千瓦。在這里建造大型太陽能熱電站的有利條件是日照時間特別長,每年可達3000多小時。這座太陽能熱電站將裝設幾排能跟隨太陽轉動的巨大反光鏡,把太陽光聚集起來以後再照射在90米高的塔頂鍋爐上,將水加熱而變成200~300℃的蒸汽,再推動汽輪發電機發電。它同樣也是將一部分熱蒸汽送入蓄熱器內,以備在夜間及陰雨天供電站發電。
太陽能熱電站雖然優點眾多,但也有缺點:一、佔用地方大。據計算,一座發電能力為1000千瓦的太陽能熱電站,需佔地110米×110米;一座1萬千瓦的太陽能熱電站,需佔地350米×350米;一座10萬千瓦的太陽能熱電站,需佔地950米×950米。二、發電能力受天氣和太陽出沒的影響較大。雖然安置了蓄熱器,但根本性問題還是不能徹底解決。
人們通過運用自己神奇的智慧一定會將太陽能熱電站改善好的,它會不斷為人類帶來便利。
③ 太陽能產業發展如何
能源是現代社會存在和發展的基石。隨著全球經濟社會的不斷發展,能源消費也相應的持續增長。隨著時間的推移,化石能源的稀缺性越來越突顯,且這種稀缺性也逐漸在能源商品的價格上反應出來。在化石能源供應日趨緊張的背景下,大規模的開發和利用可再生能源已成為未來各國能源戰略中的重要組成部分。
太陽能是人類取之不盡用之不竭的可再生能源,具有充分的清潔性、絕對的安全性、相對的廣泛性、確實的長壽命和免維護性、資源的充足性及潛在的經濟性等優點,在長期的能源戰略中具有重要地位。
我們對太陽能的利用大致可以分為光熱轉換和光電轉換兩種方式,其中,光電利用(光伏發電)是近些年來發展最快,也是最具經濟潛力的能源開發領域。太陽能電池是光伏發電系統中的關鍵部分,包括硅系太陽電池(單晶硅、多晶硅、非晶硅電池)和非硅系太陽能電池等。多晶硅薄膜電池由於所使用的硅材料較少,又無效率衰退問題,並且可以在廉價襯底材料上制備,其成本遠低於單晶硅電池,經濟效益較好。此外,非多晶硅薄膜電池也具有極大的發展潛力。
在晶體硅太陽能電池的產業鏈上分布著晶硅制備、矽片生產、電池製造、組件封裝四個環節。上游環節的企業掌握技術優勢,具有較強的議價能力,可以通過提高產品價格將成本壓力向下游傳導,從而保證自身獲得較高的盈利能力。非多晶硅薄膜電池可以用IC廢料作為原料,成本低廉。
在各國政府的扶持下,世界太陽能電池產量快速增長,1995-2005年間,全球太陽能電池產量增長了17倍。我們預計,2010年全球太陽能電池的年產量有望較2005年的年產量增長6.3倍,整個行業的銷售收入有望增長3.5倍。
我國太陽能資源非常豐富,開發利用的潛力非常大。我國太陽能發電產業的應用空間也非常廣闊,可以應用於並網發電、與建材結合、解決邊遠地區用電困難問題等。我國政府對太陽能發電產業也給予了充分的扶持,先後出台了一系列法律、政策,有力的支持了產業的發展。
目前,各國市場均給予太陽能發電相關公司較高的估值水平,從一個側面也反映出各國投資者對這一產業發展前景樂觀的預期。我國太陽能發電產業正處在成長初期,發展前景廣闊。
④ 如何看待太陽能熱發電技術
希望能對你有所幫助
我們先看一下定義吧
太陽能熱發電技術是指:利用大規模陣列拋物或碟形鏡面收集太陽熱能,通過換熱裝置提供蒸汽,結合傳統汽輪發電機的工藝,從而達到發電的目的。採用太陽能熱發電技術,避免了昂貴的硅晶光電轉換工藝,可以大大降低太陽能發電的成本。而且,這種形式的太陽能利用還有一個其他形式的太陽能轉換所無法比擬的優勢,即太陽能所燒熱的水可以儲存在巨大的容器中,在太陽落山後幾個小時仍然能夠帶動汽輪發電。
太陽能熱發電技術節能環保,我們國家的太陽能資源豐富,這個行業整體前景不錯。
4月24日,科技部發布《太陽能發電科技發展「十二五」專項規劃》,進一步明確了太陽能發電領域產業技術發展的路徑。據此規劃提出,「十二五」期間,將加大10兆瓦級太陽能塔式熱發電技術、分布式太陽能熱發電技術、太陽能儲熱技術等相關技術的研發和規模化利用。屆時,我國太陽能熱發電將具備建立100兆瓦級太陽能熱發電站的設計能力和成套裝備供應能力,無儲熱電站裝機成本1.6萬元/千瓦;帶8小時儲熱電站裝機成本2.2萬元/千瓦,上網電價低於0.9元/千瓦時。
我國太陽能熱發電市場前景看好,而太陽能熱發電技術是他的核心技術。
⑤ 太陽能有哪些作用
加熱 發電
⑥ 太陽能光伏發電站建設的必要性及必要條件是什麼
必要性為沒有機械轉動部件也不消耗燃料,並且不排放包括溫室氣體在內的任何物質;必要條件為不受地區、海拔等要素的限制。
太陽能光伏發電的過程沒有機械轉動部件也不消耗燃料,並且不排放包括溫室氣體在內的任何物質,具有無雜訊、無污染的特點;太陽能資源沒有地域限制,分布廣泛且取之不盡,用之不竭。與其它新型發電技術相比,太陽能光伏發電為一種具可持續發展理想特徵。
太陽能在地球上散布普遍,只需有光照的當地就可以運用光伏發電系統,不受地區、海拔等要素的限制。太陽能光伏發電進程無需冷卻水,可以裝置在沒有水的荒涼沙漠上。光伏發電還可以很便利地與修建物連系,組成光伏修建一體化發電系統,不需求獨自佔地,可節流珍貴的地盤資源。
(6)太陽能熱電站對相關產業發展的作用擴展閱讀:
太陽能光伏電站建設的相關要求規定:
1、通過稅收或其他鼓勵措施,促進工業和商業用戶的太陽能系統安裝。因為工商業用戶主要用電高峰經常在白天,太陽能系統在日照白天發電,補充工商業用電,降低工商業對電網的壓力。
2、對建設光伏電站在資金方面零投入,只需提供閑置屋頂,以當地市電價格使用光伏電力。同時,投資方給予企業6~10%的電價返還,實現節能效益共享的初衷。
3、在電能計量表安裝在逆變器交流輸出端的交流配電櫃中,項目均採用供電部門提供的計量表,符合相關國家計量標准,達到精準、公平、合理的電流計量。
⑦ 發展太陽能對國家有什麼意義
太陽能利用目前分光熱和光伏兩塊,光伏的代表產品就是太陽能發電,光熱主要是低溫利用中的太陽能熱水器。目前能源危機成為全球共同面臨的問題,國家鼓勵發展綠色能源也是社會進步需要!
⑧ 發展太陽能發電技術對我國有何意義
您好來
各種再能源領域太陽能自熱發電鮮知並解太陽能熱發電項目其乏能源界專家與官員太陽能熱發電外已經近20商業運行經驗內尚屬空白風力發電、光伏發電都已經形較規模其發展已經幾乎塵埃落定太陽能利用面內至今沒功太陽能熱發電示範項目運行目前2011騰暉光伏江蘇豐縣投資發全球23.8兆瓦屋頂太陽能發電站江蘇熟與電投江蘇公司合作投資發亞洲9.8兆瓦屋頂太陽能發電站於12月30均式並網發電創造延伸產業鏈發展行業領先水平萬戶居民提供綠色環保新電源
⑨ 太陽能的作用
太陽能是一種輻射能,具有即時性,必須即時轉換成其它形式能量才能利用和貯存。
太陽能-熱能轉換
選擇性吸收面具有高的太陽吸收比和低的發射比,吸收太陽輻射的性能好,且輻射熱損失小,是比較理想的太陽能吸收面。簡稱為選擇性塗層。它是在本世紀40年代提出的,1955年達到實用要求,70年代以後研製成許多新型選擇性塗層並進行批量生產和推廣應用,目前已研製成上百種選擇性塗層。我國自70年代開始研製選擇性塗層,取得了許多成果,並在太陽集熱器上廣泛使用,效果十分顯著。
太陽能-電能轉換
這里重點介紹光電直接轉換器件--太陽電池。世界上,1941年出現有關硅太陽電池報道,1954年研製成效率達6%的單晶硅太陽電池,1958年太陽電池應用於衛星供電。在70年代以前,由於太陽電池效率低,售價昂貴,主要應用在空間。70年代以後,對太陽電池材料、結構和工藝進行了廣泛研究,在提高效率和降低成本方面取得較大進展,地面應用規模逐漸擴大,但從大規模利用太陽能而言,與常規發電相比,成本仍然大高。
目前,世界上太陽電他的實驗室效率最高水平為:單晶硅電池24%(4cm2),多晶硅電池18.6%(4cm2),InGaP/GaAs雙結電池30.28%(AM1),非晶硅電池14.5%(初始)、12.8(穩定),碲化鎘電池15.8%,硅帶電池14.6%,二氧化鈦有機納米電池10.96%。
我國於1958年開始太陽電池的研究,40多年來取得不少成果。目前,我國太陽電他的實驗室效率最高水平為:單晶硅電池20.4%(2cm×2cm),多晶硅電池14.5%(2cm×2cm)、12%(10cm×10cm),GaAs電池20.1%(lcm×cm),GaAs/Ge電池19.5%(AM0),CulnSe電池9%(lcm×1cm),多晶硅薄膜電池13.6%(lcm×1cm,非活性硅襯底),非晶硅電池8.6%(10cm×10cm)、7.9%(20cm×20cm)、6.2%(30cm×30cm),二氧化鈦納米有機電池10%(1cm×1cm)。
太陽能-氫能轉換
氫能是一種高品位能源。太陽能可以通過分解水或其它途徑轉換成氫能,即太陽能制氫,其主要方法如下:
1、太陽能電解水制氫。電解水制氫是目前應用較廣且比較成熟的方法,效率較高(75%-85%),但耗電大,用常規電制氫,從能量利用而言得不償失。所以,只有當太陽能發電的成本大幅度下降後,才能實現大規模電解水制氫。
2、太陽能熱分解水制氫。將水或水蒸汽加熱到3000K以上,水中的氫和氧便能分解。這種方法制氫效率高,但需要高倍聚光器才能獲得如此高的溫度,一般不採用這種方法制氫。
3、太陽能熱化學循環制氫。為了降低太陽能直接熱分解水制氫要求的高溫,發展了一種熱化學循環制氫方法,即在水中加入一種或幾種中間物,然後加熱到較低溫度,經歷不同的反應階段,最終將水分解成氫和氧,而中間物不消耗,可循環使用。熱化學循環分解的溫度大致為900-1200K,這是普通旋轉拋物面鏡聚光器比較容易達到的溫度,其分解水的效率在17.5%-75.5%。存在的主要問題是中間物的還原,即使按99.9%-99.99%還原,也還要作0.1%-0.01%的補充,這將影響氫的價格,並造成環境污染。
4、太陽能光化學分解水制氫。這一制氫過程與上述熱化學循環制氫有相似之處,在水中添加某種光敏物質作催化劑,增加對陽光中長波光能的吸收,利用光化學反應制氫。日本有人利用碘對光的敏感性,設計了一套包括光化學、熱電反應的綜合制氫流程,每小時可產氫97升,效率達10%左右。
5、太陽能光電化學電池分解水制氫。1972年,日本本多健一等人利用n型二氧化鈦半導體電極作陽極,而以鉑黑作陰極,製成太陽能光電化學電池,在太陽光照射下,陰極產生氫氣,陽極產生氧氣,兩電極用導線連接便有電流通過,即光電化學電池在太陽光的照射下同時實現了分解水制氫、制氧和獲得電能。這一實驗結果引起世界各國科學家高度重視,認為是太陽能技術上的一次突破。但是,光電化學電池制氫效率很低,僅0.4%,只能吸收太陽光中的紫外光和近紫外光,且電極易受腐蝕,性能不穩定,所以至今尚未達到實用要求。
6、太陽光絡合催化分解水制氫。從1972年以來,科學家發現三聯毗啶釘絡合物的激發態具有電子轉移能力,並從絡合催化電荷轉移反應,提出利用這一過程進行光解水制氫。這種絡合物是一種催化劑,它的作用是吸收光能、產生電荷分離、電荷轉移和集結,並通過一系列偶聯過程,最終使水分解為氫和氧。絡合催化分解水制氫尚不成熟,研究工作正在繼續進行。
7、生物光合作用制氫。40多年前發現綠藻在無氧條件下,經太陽光照射可以放出氫氣;十多年前又發現,蘭綠藻等許多藻類在無氧環境中適應一段時間,在一定條件下都有光合放氫作用。目前,由於對光合作用和藻類放氫機理了解還不夠,藻類放氫的效率很低,要實現工程化產氫還有相當大的距離。據估計,如藻類光合作用產氫效率提高到10%,則每天每平方米藻類可產氫9克分子,用5萬平方公里接受的太陽能,通過光合放氫工程即可滿足美國的全部燃料需要。
太陽能-生物質能轉換
通過植物的光合作用,太陽能把二氧化碳和水合成有機物(生物質能)並放出氧氣。光合作用是地球上最大規模轉換太陽能的過程,現代人類所用燃料是遠古和當今光合作用固定的太陽能,目前,光合作用機理尚不完全清楚,能量轉換效率一般只有百分之幾,今後對其機理的研究具有重大的理論意義和實際意義。
太陽能-機械能轉換
20世紀初,俄國物理學家實驗證明光具有壓力。20年代,前蘇聯物理學家提出,利用在宇宙空間中巨大的太陽帆,在陽光的壓力作用下可推動宇宙飛船前進,將太陽能直接轉換成機械能。科學家估計,在未來10~20年內,太陽帆設想可以實現。通常,太陽能轉換為機械能,需要通過中間過程進行間接轉換