文档介绍：专业:应用电子技术教育 答辩人:赵睿娟 导师: 沈宏
河南科技学院机电学院学位论文答辩
毕业设计题目:太阳能发电与绿色照明
本文的主要内容
绪论
光伏发电的现状及前景展望
太阳能光伏发电系统
太阳能路灯的设计探索
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1 绪论
为了治理和缓解已经恶化的环境,人们渴望用“取之不尽,用之不竭”的可再生能源来代替资源有限,污染环境的常规能源。
太阳能作为最主要的能源资源,太阳能发电应是未来提供大规模电力的主力,在国内,从民用的角度看,为了真正的实现绿色照明,太阳能光伏发电系统除了研究生产适用于无电地区家庭照明用的小型太阳能发电系统之外,还广泛的应用于城市和乡村道路、高速公路照明、公园、小区等亮化工程,形成了太阳能路灯、太阳能景观灯、太阳能庭院灯、太阳能草坪灯、太阳能交通信号灯等系列产品。
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1 绪论
而在国外技术研究趋于成熟且初具产业化的是"光伏--建筑(照明)一体化"技术。一些发达国家还可与区域电网并网实现互补。
太阳能路灯
太阳能路灯
太阳能杀虫灯
太阳能景观灯
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2 光伏发电的现状及前景展望
国外光伏发电现状
近几年国际上光伏发电快速发展,2007年全球太阳能新装容量达2826MW,其中德国约占47%,西班牙约占23%,日本约占8%,美国约占8%。2007年,在太阳能光电产业链中有大量的投资集中到新产能的提升上。除此之外,太阳能光电企业在2007年间的贷款融资金额增长了近100亿美元,使得该产业规模不断扩大。虽然受金融危机影响,德国、西班牙对太阳能光伏发电的扶持力度有所降低,但其它国家的政策扶持力度却在逐年加大。
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2 光伏发电的现状及前景展望
国内光伏发电现状
我国于1958年开始研究光伏电池,72年首次成功地将光伏电池用于地面,79年开始生产单晶硅太阳能电池。2007年,中国光伏电池产量首次超过德国和日本,居世界第一位。2008年的产量继续提高,达到了200万千瓦。近5年来,中国光伏电池产量年增长速度为1-3倍,%增长到2008年的近15%。
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3 太阳能光伏发电系统
工作原理
“光生伏打效应”,即当太阳光照射到太阳电池上时,电池吸收光能,产生光生电子——空穴对,在电池内建电场作用下,光生电子和空穴被分离,电池两端分别出现正负电荷的积累,即产生“光生电压”,这就是“光生伏打效应”。若在内建电场的两侧引出电极并接上负载,则负载就有“光生电流”流过,从而获得功率输出。这样太阳的光能就直接变成可以被利用的电能。
光伏发电系统的组成及功能
太阳能光伏系统主要由太阳能电池板、蓄电池、控制器、 DC-AC 逆变器和用电负载等组成。其中,太阳能电池板、蓄电池为电源单元,控制器,逆变器为控制保护系统。
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3 太阳能光伏发电系统
光伏发电系统分类
太阳能光伏发电系统可以分为独立系统,并网系统,混合系统3大类,独立系统式将入射的太阳能直接转化为电能,不与公共电网不连接;并网系统是指与交流电网连接的光伏发电系统;混合系统则兼有两种以上能源类型。
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4 太阳能路灯的设计探索
随着太阳能光伏技术的发展和进步,由于太阳能灯具具有环保节能的双重优势。使太阳能路灯,庭院灯,草坪灯等方面的应用已经形成规模,太阳能发电在灯具照明领域已经日趋完善。以太阳能路灯为例介绍太阳能独立发电系统在照明领域的应用。
基本结构
太阳能路灯由以下几个部分组成:太阳电池组件、组件支架、太阳能控制器、蓄电池组、光源、灯杆及灯具外壳。如输出电源为交流220V或110V,还要配置逆变器。
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4 太阳能路灯的设计探索
太阳能路灯原理
太阳能路灯工作原理简单,利用太阳电池的光生伏特效应原理,白天太阳电池吸收太阳能光子能量产生电能输出,通过充放电控制器储存在蓄电池里,当夜幕降临或灯具周围光照度较低时,蓄电池通过控制器向光源供电一直到设定的时间后切断。
路灯设计所需的数据
(1)通过已知太阳能路灯使用地来查找使用地的经度与纬度。
(2)路灯所选用光源的功率W。
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