开题报告定稿-光伏发电技术

设计目的：随着经济的日益发展，人们对于能源的需求日益增加，而目前的能源结构，已无法满足人们的日常生活，而太阳能作为一种新能源，具有清洁，无污染，安全，储量丰富，得到世界各国普遍的重视。背景调研：如今，我们已清醒的看到，化石燃料无节制的使用，对环境造成严重的污染而导致的生态破坏、温室效应等环境问题日趋严重，并且化石燃料早晚会枯竭。能源缺乏和环境污染是当今世界面临的两大问题，制约着人类经济和社会的发展。光伏产业在能源越来越匮乏的形式下和人类生态环境形式压力下，已进入快速发展时期，世界太阳电池逐年递增。2000 年以来，德国率先实施“上网电价”法，使得德国光伏发电的安装量居世界第一。继德国后，欧洲其他国家先后实施了“上网电价”法,使整个光伏产业和市场迅速上升。我国光伏发电研究始于 1958 年，进入 21 世纪，我国光伏市场有了较快的发展，前后实施了“西藏无电县建设” 、 “我国光明工程” 、 “西藏阿里光电计划” 、 “无电地区电力建设”等国家计划。光伏发电技术是太阳的光辐射能通过半导体物质转变为电能的过程，核心部分是可释放电子的半导体物质，常用的半导体材料是硅。太阳光照射在半导体上时，半导体中产生可以自由移动的电子和空穴，形成新的空穴-电子对，即电流。和常规的化石燃料相比，光伏发电具有以下优点：1,、储量丰富。太阳能是取之不尽的可再生能源。太阳每年到达地球表面的太阳能相当于 1300 万吨标准煤燃烧产生的能量，是目前世界主要能源探明储量的一万倍左右，因此可以说太阳能是“无穷”的，取之不尽，用之不竭。2、维持长久。相对于人类而言，太阳的寿命几乎是“永远”的。因此，可以认为太阳能是源源不断、永不枯竭的，可以保证能源的长期持续供应。3、分布广发。阳光普照，遍及全球，几乎到处都有，就地可用。既不需要费力地探寻开采，也不需要火车、轮船的长途运输。对于解决交通不便的偏远地区以及沙漠、海岛、山区的能源问题，太阳能利用的优越性，尤其明显。4、维护方便，运行成本低。一次性投资安装好设备后，系统稳定运行仅需要很少的维护。5、清洁，无污染。光伏发电过程中，不会产生废渣、废水、废气等任何对人有害的物质，也没有噪声。6、安装方便。光伏发电系统安装简便，可在任何地方快速安装。虽然光伏发电有很多突出的优点，但同时也存在一些有待解决的问题：1、能量不稳定。太阳光的照射角度随着时间在不断发生改变，再加上气候、季节等因素的影响，光伏电池的转换效率会大幅度降低。另外，由于空中的尘埃会落到电池板上，长时间沉积会阻碍光线的照射，也会对转换效率造成影响。2、光伏发电成本较高。晶体硅太阳电池主要原料是高纯硅，其纯度高达99.9999%，虽然硅是地壳中含量仅次于氧的元素，但是要从石英砂中提炼出高纯度的硅需要消耗大量的能量，成本较高，这就使得硅原料的价格一直居高不下，制约了光伏市场的快速发展。另外，由于硅提纯技术被德国、日本、美国等国家垄断，目前我国生产晶体硅电池需要的原料大多依赖进口，导致生产成本进一步升高。3、光电转换效率低。目前光电转换效率较高的单晶硅的转换效率在 20%左右，但真正的光电转化效率还会降低。写作思路：主要写作思路有以下几点：1、仔细阅读设计任务书； 2、查阅相关资料，充分了解光伏发电技术；3、查阅相关资料，设计出独立光伏发电系统；4、设计出逆变器和控制器；5、设计配电盘；6、设计计量系统；进度安排与预期成果：1、仔阅读设计任务书，充分了解任务书的目的和工作主要内容；2、阅读相关资料，完成开题报告，准备开题答辩；3、查阅相关离网家庭供电系统的资料；4、查阅相关资料，充分了解光伏发电技术的工作原理和优缺点；5、查阅相关资料，通过计算设计出光伏发电阵列和蓄电池组；6、查阅逆变器的工作原理，通过计算设计出逆变器；7、查阅控制器的工作原理，通过计算设计出控制器；8、查阅相关资料，了解配电盘的原理和使用方法，通过计算设计出配电盘；9、查阅相关资料，了解计量系统的原理和使用方法，通过计算设计出计量系统；10、准