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33问太阳能光伏发电

2015-03-16 08:54
Radow
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  1. 太阳能的利用方式有哪些?

  答:太阳能是区别于其他任何一种特殊能源。太阳能的利用方式主要有:①光伏太阳能电池,太阳电池)发电系统,将太阳能转化为电能;②太阳能热发电系统,利用太阳能的热能产生电能;③太阳能热利用,比如太阳能热水系统;④太阳能集中供暖、太阳能空调取暖和制冷、太阳能建筑等。像“阳光动力”太阳能飞机这类的未来移动能源应用的就是光伏发电系统,飞机的起飞、降落、飞行一切的动力、电力来源都来自于太阳能光伏发电系统。

  2. 什么是光伏发电?什么是分布式光伏发电?

  答:光伏发电是指利用太阳能光伏电池把太阳辐射能直接转变成电能的发电方式。光伏发电是当今太阳能发电的主流,所以,现在人们通常说的太阳能发电主要是指光伏发电。

  分布式光伏发电,是指在用户所在场地附近建设,运行方式以用户侧自发自用为主、多余电量上网,且在配电系统平衡调节为特征的光伏发电设施。

  分布式光伏发电遵循因地制宜、清洁高效、分散布局、就近利用的原则,充分利用当地太阳能资源,替代和减少化石能源消费。

  3. 您知道光伏发电的历史起源吗?

  答:

  ·1839年,19岁的法国贝克勒尔做物理实验时,发现在导电液中的两种金属电极用光照射时,电流会加强,从而发现了“光生伏打效应”;

  · 1930年,朗格首次提出用“光伏效应”制造“太阳能电池”,使太阳能变成电能;

  · 1932年,奥杜博特和斯托拉制成第一块“硫化镉”太阳能电池;

  · 1941年,奥尔在硅上发现光伏效应;

  · 1954年5月,美国贝尔实验室恰宾、富勒和皮尔松开发出效率为6%的单晶硅太阳能电池,这是世界上第一个有实用价值的太阳能电池。同年,威克尔首次发现了砷化镓有光伏效应,并在玻璃上沉积硫化镉薄膜,制成了太阳能电池。太阳光能转化为电能的实用光伏发电技术由此诞生并发展起来。

  4. 光伏电池是怎么发电的?

  答:光伏电池是一种具有光-电转换特性的半导体器件,它直接将太阳辐射能转换成直流电,是光伏发电的最基本单元。光伏电池特有的电特性是借助于在晶体硅中掺入某些元素(例如:磷或硼等),从而在材料的分子电荷里造成永久的不平衡,形成具有特殊电性能的半导体材料。在阳光照射下,具有特殊电性能的半导体内可以产生自由电荷,这些自由电荷定向移动并积累,从而在其两端形成电动势,当用导体将其两端闭合时便产生电流。这种现象被称为“光生伏打效应”,简称“光伏效应”。

  5. 光伏发电系统由哪些部件构成?

  答:光伏发电系统由光伏方阵(光伏方阵由光伏组件串并联而成)、控制器、蓄电池组、直流/交流逆变器等部分组成。光伏发电系统的核心部件是光伏组件,而光伏组件又是由光伏电池串、并联并封装而成,它将太阳的光能直接转化为电能。光伏组件产生的电为直流电,我们可以直接利用,也可以用逆变器将其转换成为交流电后使用。从另一个角度来看,光伏发电系统产生的电能可以即发即用,也可以用蓄电池等储能装置将电能存放起来,根据需要随时释放出来使用,其系统组成如下图所示:

  6. 为什么说光伏电力是绿色低碳能源?

  答:光伏发电具有显著的能源、环保和经济效益,是最优质的绿色能源之一。在我国平均日照条件下,安装1千瓦分布式光伏发电系统,1年可发出1200度电,可减少煤炭(标准煤)使用量约400千克,减少二氧化碳排放约1吨。

  根据世界自然基金会(WWF)研究结果:从减排二氧化碳效果而言,安装1平米光伏发电系统相当于植树造林100平米。目前,发展光伏发电等可再生能源将是根本上解决雾霾、酸雨等环境问题的有效手段之一。

  7.光伏发电的优点是什么?

  答:①太阳能资源取之不尽,用之不竭。

  ②绿色环保。光伏发电本身不需要燃料,没有二氧化碳的排放,不污染空气。不产生噪音。

  ③应用范围广。只要能获得光照的地方就可以使用太阳能发电系统,它不受地域、海拔等因素制约。

  ④无机械转动部件,操作、维护简单,运行稳定可靠。一套光伏系统只要有太阳,电池组件就会发电,加之现在均采用自动控制数,基本不用人工操作。

  ⑤太阳电池生产材料丰富:硅材料储量丰富,地壳丰度在氧元素之后,列第二位,达到26%之多。

  ⑥使用寿命长。晶体硅太阳能电池寿命可长达20~35年。在光伏发电系统中,只要设计合理、选型适当,蓄电池的寿命也可长达10年。

  ⑦太阳电池组件结构简单,体积小且轻,便于运输和安装,建设周期短。

  ⑧系统组合容易。若干太阳电池组件和蓄电池单体组合成为系统的太阳电池方阵和蓄电池组;逆变器、控制器也可以集成。系统可大可小,极易扩容。

  能量回收期短,大约0.8-3.0年;能量增值效应明显,大约8-30倍。

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