太阳能发电技术原理及应用全

太阳能发电技术原理及应用全第1页，共42页。主要内容一、太阳能光伏发电太阳能电池离网光伏系统二、太阳能热力发电槽式热力发电装置塔式热力发电装置碟式热力发电装置第2页，共42页。一、太阳能光伏发电太阳能电池组太阳能控制器蓄电池逆变器光伏发电系统组成：图1光伏发电系统示意图第3页，共42页。半导体硅的光电效应

光子穿透至PN结附近，能量被电子吸收。若光子能量大于电子的逸出功，电子摆脱束缚成为自由电子，同时产生一个带正电的空穴。PN结具有由N指向P的电场，电子向N运动，空穴向P运动。表面电极为负，背电极为正。当与外负载连接时形成电流。图2光电效应原理1.1太阳能电池第4页，共42页。太阳能电池类型单晶硅硅电池多晶硅硅电池非晶硅硅电池第5页，共42页。单晶硅电池图4单晶硅太阳电池代表性生产厂家：荷兰ShellSolar、西班牙Iso-foton，印度Microsol等厂家。第6页，共42页。单晶硅太阳能电池板第7页，共42页。2.多晶硅电池多晶硅优先考虑成本，其次是效率。降低成本方法：（1）纯化过程没有完全去除杂质；（2）快速结晶；（3）避免切片造成的浪费。制造工艺不同导致结晶构造不同，多晶硅的结晶颗粒较小，化学键不牢，存在许多悬浮键。光电转换效率下降，且效率会随着时间衰减。第8页，共42页。多晶硅太阳能电池板第9页，共42页。3.非晶硅电池材料选用SiH4（四氢化硅），虽然该材料吸光效果和光导效果很好，但其结晶构造比多晶硅还差。非晶硅电池最大优点成本低，缺点是效率低且随时间衰减。广泛使用小功率市场，在发电市场不具竞争力。第10页，共42页。非晶硅太阳能电池板第11页，共42页。光伏电池等效电路第12页，共42页。主要内容一、太阳能光伏发电太阳能电池离网光伏系统二、太阳能热力发电槽式热力发电系统塔式热力发电系统碟式热力发电系统第13页，共42页。

2.2离网光伏系统

太阳能电池发电，蓄电池贮能，独立为负载供电，不联接公网。广泛应用于太阳能建筑、微波通讯、基站、电台、野外活动、高速公路等。也可用于无电山区、村庄、海岛。第14页，共42页。直流供电系统控制器作用：控制蓄电池组的放电、充电过程，防止过冲和过放；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；光伏系统信息存储等。图5直流供电系统第15页，共42页。交直流供电系统

图6交直流供电系统第16页，共42页。应用实例第17页，共42页。太阳能路灯第18页，共42页。太阳能广告牌太阳能交通灯太阳能车站第19页，共42页。太阳能电话机第20页，共42页。第21页，共42页。太阳能拖车第22页，共42页。太阳能快艇第23页，共42页。太阳能飞机第24页，共42页。国内外光伏电站应用实例国内最大的光伏电站？第25页，共42页。徐州光伏电站第26页，共42页。徐州光伏电站第27页，共42页。徐州光伏电站第28页，共42页。德国巴伐利亚太阳公园6.3MW太阳能发电站第29页，共42页。美国Tucson地区4.59MW太阳能电站第30页，共42页。深圳园博会屋顶太阳能电源第31页，共42页。主要内容一、太阳能光伏发电太阳能电池离网光伏系统二、太阳能热力发电槽式热力发电系统塔式热力发电系统碟式热力发电系统第32页，共42页。二、太阳能热力发电太阳能热发电是利用集热器将太阳辐射能转换成热能并通过热力循环过程进行发电，是太阳能热利用的重要方面。目前主要热力发电装置：槽式塔式碟（盘）式第33页，共42页。2.1槽式太阳能热电系统抛物柱面槽式反射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，推动汽轮发电机发电。图9槽式太阳能热电系统原理图第34页，共42页。槽式太阳能热电厂

产能64兆瓦，可为14000个家庭提供足够的电能。由西班牙阿希奥纳集团负责建造，占地面积250英亩，拥有18.2万块凹面镜。

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。第35页，共42页。槽式太阳能热电厂图11加利福尼亚州KramerJunctionSEGSIII太阳能热发电项目第36页，共42页。2.2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第37页，共42页。塔式太阳能热电厂第38页，共42页。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阳能电站。第39页，共42页。2.3碟（盘）式太阳能热电系统碟式系统由许多镜