新能源發(fā)電技術(shù)

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1、新能源發(fā)電技術(shù)太陽能發(fā)電技術(shù)風(fēng)力發(fā)電與并網(wǎng)技術(shù)大規(guī)模儲能技術(shù)太陽能發(fā)電技術(shù)主要內(nèi)容一、開發(fā)利用太陽能的戰(zhàn)略意義二、太陽能光伏發(fā)電太陽能電池離網(wǎng)光伏系統(tǒng)并網(wǎng)光伏系統(tǒng)三、太陽能熱力發(fā)電槽式熱力發(fā)電裝置塔式熱力發(fā)電裝置碟式熱力發(fā)電裝置一、開發(fā)利用太陽能的戰(zhàn)略意義化石燃料的儲量有限，全球石油還可開采約45年，天然氣大約61年，煤炭可開采約230年，鈾大約71年。如果再考慮到現(xiàn)在世界石油消費(fèi)量大約每年增長2%，這樣每隔35年，消費(fèi)量將增加一倍。目前主要依靠化石燃料提供能量。化石燃料儲量與日遞減，面臨化石能源枯竭的危機(jī)。優(yōu)點(diǎn):太陽能取之不盡，用之不竭，照射

2、到地球上的太陽能要比人類消耗的能量大6000倍。只要在美國陽光豐富的西南部沙漠地區(qū)，建立一個(gè)面積為100哩×100哩的巨型光伏電站，所發(fā)的電力可以滿足全美國的用電需要。太陽能發(fā)電安全可靠，不會遭受能源危機(jī)或燃料市場不穩(wěn)定的沖擊。太陽能隨處可得，可就近供電，不必長距離輸送，避免了輸電線路等損失。太陽能不用燃料，運(yùn)行成本很低。太陽能發(fā)電沒有運(yùn)動(dòng)部件，不易損壞，維護(hù)簡單，特別適合于無人值守情況下使用。太陽能發(fā)電不產(chǎn)生任何廢棄物，沒有污染，無噪聲等公害，對環(huán)境無不良影響，是理想的清潔能源。太陽能發(fā)電系統(tǒng)建設(shè)周期短，方便靈活。而且可以根據(jù)負(fù)荷的增減，任意

3、添加或減少太陽電池容量，避免了浪費(fèi)。二、太陽能光伏發(fā)電太陽能電池組太陽能控制器蓄電池逆變器光伏發(fā)電系統(tǒng)組成：圖1光伏發(fā)電系統(tǒng)示意圖2.1太陽能電池過去30多年（1980年開始）始終是晶體硅光伏技術(shù)為主單晶硅硅電池多晶硅硅電池非晶硅硅電池太陽能電池類型1.單晶硅電池單晶硅太陽能電池轉(zhuǎn)換效率最高，技術(shù)也最為成熟。在實(shí)驗(yàn)室里最高的轉(zhuǎn)換效率為24.7%，規(guī)模生產(chǎn)時(shí)的效率為16-18%（目前20%）。在大規(guī)模應(yīng)用和工業(yè)生產(chǎn)中仍占據(jù)主導(dǎo)地位，但由于單晶硅成本價(jià)格高，大幅度降低其成本很困難，為了節(jié)省硅材料，發(fā)展了多晶硅薄膜和非晶硅薄膜作為單晶硅太陽能電池的替

4、代產(chǎn)品。單晶硅電池圖4單晶硅太陽電池代表性生產(chǎn)廠家：荷蘭ShellSolar、西班牙Iso-foton，印度Microsol等廠家。太陽能電池類型2.多晶硅電池多晶硅薄膜太陽能電池與單晶硅比較，成本低廉，而效率高于非晶硅薄膜電池。其實(shí)驗(yàn)室最高轉(zhuǎn)換效率為18%，工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)的轉(zhuǎn)換效率為15-16%（目前，為18%）多晶硅薄膜電池已經(jīng)在太陽能電池市場上占據(jù)主導(dǎo)地位.多晶硅太陽能電池板太陽能電池類型3.非晶硅電池非晶硅薄膜太陽能電池成本低重量輕，轉(zhuǎn)換效率較高，便于大規(guī)模生產(chǎn)，有極大的潛力。但受制于其材料引發(fā)的光電效率衰退效應(yīng)，穩(wěn)定性不高，直接影響了它

5、的實(shí)際應(yīng)用。如果能進(jìn)一步解決穩(wěn)定性問題及提高轉(zhuǎn)換率問題，那么，非晶硅太陽能電池?zé)o疑是太陽能電池的主要發(fā)展產(chǎn)品之一。非晶硅太陽能電池板光伏電池等效電路當(dāng)負(fù)載RL從0變化到無窮大時(shí)，即可得到如圖所示太陽能電池輸出特性曲線。調(diào)節(jié)負(fù)載電阻RL到某一值Rm時(shí)，在曲線上得到一點(diǎn)M，其對應(yīng)的工作電壓和工作電流之積最大，即Pm=Im*Vm，將此M點(diǎn)定義為最大功率輸出點(diǎn)（MPP）。光伏電池的輸出特性圖光伏組件發(fā)電功率受環(huán)境的影響光照強(qiáng)度：電壓基本不變電流線性影響溫度：電流影響較?。ㄕ郎囟认禂?shù)）電壓影響較大（負(fù)溫度系數(shù)）在光伏系統(tǒng)中，通常要求光伏電池的輸出功率保持

6、在最大，也就是讓光伏電池工作在最大功率點(diǎn)，從而提高光伏電池的轉(zhuǎn)換效率。MPPT就是一個(gè)不斷測量和不斷調(diào)整以達(dá)到最優(yōu)的過程，它不需要知道光伏陣列精確的數(shù)學(xué)模型，而是在運(yùn)行過程中不斷改變可控參數(shù)的整定值，使得當(dāng)前工作點(diǎn)逐漸向峰值功率點(diǎn)靠近，使光伏系統(tǒng)運(yùn)作在峰值功率點(diǎn)附近。常用的MPPT控制算法1、定電壓跟蹤法：先求得或設(shè)置某一中心電壓，通過控制使光伏陣列的輸出電壓一直保持該電壓，從而使光伏系統(tǒng)輸出功率達(dá)到或接近最大功率輸出值。2、擾動(dòng)觀察法：3、增量電導(dǎo)法根據(jù)光伏陣列的P/U曲線，當(dāng)輸出功率為P最大時(shí)，即Pmax處的斜率為零。2.2離網(wǎng)光伏系統(tǒng)太陽

7、能電池發(fā)電，蓄電池貯能，獨(dú)立為負(fù)載供電，不聯(lián)接公網(wǎng)。廣泛應(yīng)用于太陽能建筑、微波通訊、基站、電臺、野外活動(dòng)、高速公路等。也可用于無電山區(qū)、村莊、海島。太陽能供電系統(tǒng)的特點(diǎn)不必拉設(shè)電線，不必挖開馬路，安裝使用方便；一次性投資，可保證二十年不間斷供電（蓄電池一般為5年需更換）；免維護(hù)，無污染。系統(tǒng)可分為：直流供電系統(tǒng)和交直流供電系統(tǒng)兩種。直流供電系統(tǒng)控制器作用：控制蓄電池組的放電、充電過程，防止過沖和過放；最優(yōu)化能量管理（最佳工作點(diǎn)跟蹤、溫度補(bǔ)償?shù)龋?；光伏系統(tǒng)工作狀態(tài)顯示；光伏系統(tǒng)信息存儲等。圖5直流供電系統(tǒng)交直流供電系統(tǒng)圖6交直流供電系統(tǒng)太陽能廣告

8、牌太陽能交通燈太陽能車站太陽能飛機(jī)2.3并網(wǎng)光伏系統(tǒng)并網(wǎng)光伏電站投資巨大、建設(shè)期長，需要復(fù)雜的控制和配電設(shè)備，占用大片土地，目前其發(fā)電成本遠(yuǎn)高于目前市