太阳能发电技术介绍

1、太阳能发电基本常识介绍太阳能发电基本常识介绍主要内容主要内容一、概述一、概述二、太阳能光伏发电二、太阳能光伏发电太阳能光伏发电工作原理太阳能光伏发电工作原理离网光伏系统离网光伏系统并网光伏系统并网光伏系统三、太阳能热力发电三、太阳能热力发电槽式热力发电装置槽式热力发电装置塔式热力发电装置塔式热力发电装置碟式热力发电装置碟式热力发电装置一、概述一、概述v 随着经济的发展、社会的进步，人们对能随着经济的发展、社会的进步，人们对能源提出越来越高的要求，寻找新能源成为源提出越来越高的要求，寻找新能源成为当前人类面临的迫切课题。现有能源主要当前人类面临的迫切课题。现有能源主要有种，即火电、水电和核电。有

2、种，即火电、水电和核电。v 新能源要同时符合两个条件：新能源要同时符合两个条件：v 一是蕴藏丰富不会枯竭；一是蕴藏丰富不会枯竭；v 二是安全、干净，不会威胁人类和破坏环二是安全、干净，不会威胁人类和破坏环境。境。对于人类来讲，太阳能取之不尽，用之不竭，无污染。对于人类来讲，太阳能取之不尽，用之不竭，无污染。太阳能主要利用方式太阳能主要利用方式二、太阳能光伏发电二、太阳能光伏发电v太阳能电池组太阳能电池组v太阳能控制器太阳能控制器v蓄电池蓄电池v逆变器逆变器光伏发电系统组成：光伏发电系统组成：图1 光伏发电系统示意图太阳能发电系统分类太阳能发电系统分类(是否并网是否并网)v独立独立( (离网离网

3、) )系统系统n带有蓄电池n系统相对复杂v并网系统并网系统n发电直接上网n系统相对简单主要内容主要内容二、太阳能光伏发电二、太阳能光伏发电太阳能光伏发电工作原理太阳能光伏发电工作原理离网光伏系统离网光伏系统并网光伏系统并网光伏系统三、太阳能热力发电三、太阳能热力发电槽式热力发电系统槽式热力发电系统塔式热力发电系统塔式热力发电系统碟式热力发电系统碟式热力发电系统一、概述一、概述2.1 太阳能光伏发电的工作原理太阳能光伏发电的工作原理p太阳电池(solar cell)是以半导体制成的，将太阳光照射在其上，太阳电池吸收太阳光后，能透过p型半导体及n型半导体使其产生电子(负极)及电洞(正极)，同时分离

4、电子与电洞而形成电压降，再经由导线传输至负载。图2 光电效应原理-光生伏打效应主要内容主要内容二、太阳能光伏发电二、太阳能光伏发电太阳能电池太阳能电池离网光伏系统离网光伏系统并网光伏系统并网光伏系统三、太阳能热力发电三、太阳能热力发电槽式热力发电系统槽式热力发电系统塔式热力发电系统塔式热力发电系统碟式热力发电系统碟式热力发电系统一、太阳能一、太阳能2.2 离网光伏系统离网光伏系统v太阳能电池发电，蓄电池贮能，太阳能电池发电，蓄电池贮能，独立独立为负载供电，为负载供电，不联接公网不联接公网。v广泛应用于太阳能建筑、微波通讯、基站、电台、广泛应用于太阳能建筑、微波通讯、基站、电台、野外活动、高速公

5、路等。也可用于无电山区、村野外活动、高速公路等。也可用于无电山区、村庄、海岛。庄、海岛。 太阳能供电系统的特点太阳能供电系统的特点 v不必拉设电线，不必挖开马路，安装使用方便；不必拉设电线，不必挖开马路，安装使用方便；v一次性投资，可保证二十年不间断供电（蓄电池一次性投资，可保证二十年不间断供电（蓄电池一般为一般为5 5年需更换）；年需更换）；v免维护，无污染。免维护，无污染。v系统可分为：系统可分为：直流直流供电系统和供电系统和交直流交直流供电系统两种。供电系统两种。直流供电系统直流供电系统v 控制器作用：控制器作用： 控制蓄电池组的放电、充电过程，防止过冲和过放；控制蓄电池组的放电、充电过

6、程，防止过冲和过放； 最优化能量管理（最佳工作点跟踪、温度补偿等）；最优化能量管理（最佳工作点跟踪、温度补偿等）； 光伏系统工作状态显示；光伏系统工作状态显示； 光伏系统信息存储等。光伏系统信息存储等。图5 直流供电系统交直流供电系统交直流供电系统 图6 交直流供电系统应用实例应用实例太阳能广告牌太阳能交通灯太阳能车站太阳能路灯太阳能路灯太阳能电话机太阳能电话机主要内容主要内容二、太阳能光伏发电二、太阳能光伏发电太阳能光伏发电工作原理太阳能光伏发电工作原理离网光伏系统离网光伏系统并网光伏系统并网光伏系统三、太阳能热力发电三、太阳能热力发电槽式热力发电系统槽式热力发电系统塔式热力发电系统塔式热力

7、发电系统碟式热力发电系统碟式热力发电系统一、概述一、概述2.3 并网光伏系统并网光伏系统v集中式大型并网光伏系统（大型并网光伏电站）集中式大型并网光伏系统（大型并网光伏电站）v分散式小型并网光伏系统（住宅并网光伏系统）分散式小型并网光伏系统（住宅并网光伏系统）并网光伏系统特点并网光伏系统特点v并网光伏电站投资巨大、建设期长，需要复杂的并网光伏电站投资巨大、建设期长，需要复杂的控制和配电设备，占用大片土地，目前其发电控制和配电设备，占用大片土地，目前其发电成成本远高于目前市场电价本远高于目前市场电价。v住宅并网光伏系统，特别是与建筑结合的住宅屋住宅并网光伏系统，特别是与建筑结合的住宅屋顶并网光伏

8、系统，投资小，有诸多优越性，顶并网光伏系统，投资小，有诸多优越性，在发在发达国家备受青睐达国家备受青睐，发展迅速。，发展迅速。v住宅并网光伏系统的主要特点，是所发的电能可住宅并网光伏系统的主要特点，是所发的电能可直接分配到负载上，多余或不足的电力通过联接直接分配到负载上，多余或不足的电力通过联接电网来调节。根据系统是否允许向电网馈电，可电网来调节。根据系统是否允许向电网馈电，可分为分为可逆流可逆流与与不可逆流不可逆流并网光伏发电系统并网光伏发电系统u可逆流系统：光伏系统电力可逆流系统：光伏系统电力剩余剩余时送入电网，电时送入电网，电力力不足不足时由电网供电。时由电网供电。u不可逆流系统：光伏系

9、统的发电量始终小于或等不可逆流系统：光伏系统的发电量始终小于或等于负荷用电量，电力不足由电网供电，即光伏系统于负荷用电量，电力不足由电网供电，即光伏系统与电网形成并联与电网形成并联向负载供电。向负载供电。图7（a） 可逆流系统图7（b） 不可逆流系统v根据是否有储能装置，分为根据是否有储能装置，分为有储能有储能系统和系统和无储能无储能系统。有储能系统主动性强，在电网掉电、停电系统。有储能系统主动性强，在电网掉电、停电情况下可正常供电。情况下可正常供电。图8（b） 无储能系统图8（a） 有储能（带蓄电池）系统徐州光伏电站徐州光伏电站徐州光伏电站徐州光伏电站徐州光伏电站徐州光伏电站德国巴伐利亚太阳

10、公园德国巴伐利亚太阳公园6.3MW太阳能发电站太阳能发电站 美国美国Tucson地区地区4.59MW太阳能电站太阳能电站 住宅并网光伏系统住宅并网光伏系统示意图示意图“零零”能耗建筑能耗建筑深圳园博会屋顶太阳能电源深圳园博会屋顶太阳能电源主要内容主要内容一、太阳能一、太阳能二、太阳能光伏发电二、太阳能光伏发电太阳能电池太阳能电池离网光伏系统离网光伏系统并网光伏系统并网光伏系统三、太阳能热力发电三、太阳能热力发电槽式热力发电系统槽式热力发电系统塔式热力发电系统塔式热力发电系统碟式热力发电系统碟式热力发电系统三、太阳能三、太阳能热力热力发电发电v 太阳能热发电是利用太阳能热发电是利用集热器集热器将

11、太阳辐射能转换成将太阳辐射能转换成热能热能并通并通过过热力循环热力循环过程进行发电，是太阳能热利用的重要方面。过程进行发电，是太阳能热利用的重要方面。目前主要热力目前主要热力发电装置：发电装置：槽式槽式塔式塔式碟（盘）式碟（盘）式3.1 槽式太阳能热电系统槽式太阳能热电系统v抛物柱面抛物柱面槽式反射器槽式反射器将阳光聚焦到管状的接收器将阳光聚焦到管状的接收器上，将管内的传热工质加热，产生高温水蒸气，上，将管内的传热工质加热，产生高温水蒸气，推动汽轮发电机发电。推动汽轮发电机发电。图9 槽式太阳能热电系统原理图槽式太阳能热电厂槽式太阳能热电厂 产能产能64兆瓦，可为兆瓦，可为14000个家庭提供

12、足个家庭提供足够的电能。够的电能。 由西班牙阿希奥由西班牙阿希奥纳集团负责建造，占纳集团负责建造，占地面积地面积250英亩，拥英亩，拥有有18.2万块凹面镜。万块凹面镜。 图10 “内华达太阳能一号”槽式太阳能热电厂，位于美国内华达州柏德市。槽式太阳能热电厂槽式太阳能热电厂图11 加利福尼亚州KramerJunctionSEGSIII太阳能热发电项目 3.2 塔式太阳能热电系统塔式太阳能热电系统 塔式太阳能热发电系统的基本型式是利用一组独立跟踪太阳的定日镜，将阳光聚焦到一个固定在塔顶部的接收器上，用以产生高温，进而产生水蒸气或高温气体，推动汽轮发电机发电。图12 塔式太阳能热电系统原理塔式太阳能热电厂塔式太阳能热电厂塔式太阳能热电厂塔式太阳能热电厂 2009年4月，西班牙在安达卢西亚（Andalucian）沙漠中建成当时全球最大太