文档介绍：科研基础讲座
2013
太阳能光伏发电的技术及应用
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西安工业大学未央校区
目录
摘要1

光伏发电的背景与意义3
国内外的发展现状4
本章小结

太阳能光伏发电系统的组成2
太阳能光伏发电系统的分类 3
本章小结 3

光伏发电置信容量的评估指标和方法2

小结
太阳电池技术5
硅基太阳电池技术6
化合物太阳电池技术5
其他太阳电池技术6
独立光伏系统的储能技术6

-超级电容器储能分析3
-燃料电池发电系统5
小结6
最大功率跟踪技术MPPT5
键入章标题(第 3 级)6
5
键入章标题(第 3 级)6

中国光伏发电的应用分类2
太阳能光伏发电技术的应用3

参考文献4
摘要:
作为人类社会迅速发展而对能源需求急剧增长的必然结果,太阳能以其储能巨大,安全清洁等优势将成为21世纪最有希望大规模应用的清洁能源之一。本文由光伏发电的背景和意义出发,阐述了国内外光伏发电产业的情况,并指出未来光伏发电的投资点。文章进一步在太阳能光伏发电系统组成部分分类的介绍基础上,分析和研究了一些系统技术,其主要内容为:
⑴对于逆变器的介绍及对孤岛效应的预防,并对今年的逆变器拓扑作了说明。
⑵光伏发电置信容量的评估指标和方法,对光伏发电电力和电网负荷相关性的研究。对光伏发电与储能装置、多个发电站、光伏发电与其它波动性电源,还有光伏发电与新型负荷之间协调的阐述。
⑶独立光伏系统储能技术的研究,包括其主要的几种模型。详细作了对蓄电池的储能分析,对蓄电池-超级电容器储能的分析。介绍了光伏制氢储能-燃料电池发电系统。
⑷mppt催
此外,本文对光伏并网发电监控系统的研究与实现和对太阳能光伏发电预测技术的研究与最新动态作了介绍。最后,列举了光伏发电的应用分类,并对其应用领域作了简要叙述。对光伏技术与产业进行了展望。
绪论
光伏发电的背景及意义
随着煤炭、石油等现有化石能源的频频告急和全球变暖等生态环境的恶化,使得人类不得不尽快寻找新的清洁能源和可再生资源。其中包括太阳能、风能、生物质能、水能、地热能、海洋能等,而太阳能以其储量巨大、安全、清洁等优势使其将成为21 世纪最有希望大规模应用的清洁能源之一。
太阳能(Solar)是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量,是各种可再生能源中最重要的基本能源,也是人类可利用的最丰富的能源。按目前太阳的质量消耗速率计,可维持6×1010 年,可以说它是“取之不尽,用之不竭”的能源。
传统化石能源日趋枯竭,并且在利用过程中严重污染环境,制约了社会经济的可持续发展。加之由于太阳能光伏发电具有许多传统能源无法比拟的优越性,已被公认是人类理想的能源,太阳能光伏系统不仅只在强烈阳光下运作,在阴天也能发电。其优点有:燃料免费、没有会磨损、毁坏或需替换的活动部件、保持系统运转仅需很少的维护、系统为组件,可在任何地方快速安装、无噪声、无有害排放和污染气体等。因此太阳能光伏发电作为可再生能源领域的“当家花旦”已逐步登上发展的舞台。
早在1839年,法国科学家贝克雷尔(Becqurel)就发现,光照能使半导体材料的不同部位之间产生电位差。这种现象后来被称为“光生伏打效应”,简称“光伏效应”。1954年,美国科学家恰宾
%的单晶硅太阳电池,诞生了将太阳光能转换为电能的实用光伏发电技术。
此后太阳能光伏产业技术水平不断提高,生产规模持续扩大。在1990-2006 年这十几年里,全球太阳能电池产量增长了50 多倍。并首先在太阳能资源丰富的国家,如德国和日本,得到了大面积的推广和应用。在国际市场和国内政策的拉动下,中国的光伏产业逐渐兴起,并迅速成为后起之秀。
据欧洲光伏工业协会EPIA 预测,太阳能光伏发电在21世纪会占据世界能源消费的重要席位,以下数字足以显示出太阳能光伏产业的发展前景及其在能源领域重要的战略地位。

世界能源结构预测(资料来源:欧盟联合研究中心2004年)
在 2001 年-2008 年期间,全球光伏发电新增容量持续快速增长,%,