所屬欄目:智能科學技術論文 發布日期:2017-04-27 11:53 熱度:
隨著發電技術的不斷進步,在太陽能發電技術的運用上,通過太陽電池的發電原理,其中就是光生伏特效應的運用。
《太陽能學報》是我國新能源領域的國家級學術刊物,由中國科協主管,中國太陽能學會主辦,北京市太陽能研究所承辦,自1980年創刊以來,為我國新能源領域的學術交流、人才培養及促進科研成果產業化等方面做出了貢獻。主要報道我國太陽能、生物質能、風能、氫能、海洋能及地熱能科學技術研究成果。登載學術論文、研究報告、實驗儀器和實驗技術、技術札記、簡報及綜述性論文。《太陽能學報》編輯嚴謹,被《EI》收錄比例高。
從目前的發電技術來看,光伏發電具有很大的資源優勢,尤其是光伏電池通過太陽電池方陣、蓄電池組、控制器等多個組成部分的功能發揮,取得了更好的發展前景,光伏發電技術在通信、工業、光伏建筑一體化等多個領域得到了廣泛的技術運用和推廣,取得了更好的成效。
并且,光伏發電具有一定的優勢,資源可再生,而且經濟又環保,成為了一種新型的發電技術。本文旨在從太陽電池的基本原理和光伏發電的主要優勢進行分析,概述光伏發電系統組成及各部分功能,進而探討光伏發電系統的應用,更好的推動社會經濟的快速發展。
1 簡述太陽電池的基本原理和光伏發電的主要優勢
1.1 基本原理的整體概述
從太陽能光伏發電的技術要點來看,是一種利用太陽能的重要資源手段,其中,最主要的就是講光能轉換為電能發電的一種模式,這種技術具有環保、經濟的良好優勢,發展前景被看好。其中,最主要的運作原理就是通過調養電池作為半導體的光伏效應。就是當太陽光照射到太陽電池的時候,太陽電池就會吸收光能,通過對光能的不斷吸收,進而產生“光生電子―空穴”對。此外,在電池閃電場的影響下,光生電子和空穴就會被分離,就會產生相應的電壓,形成一種動能,起到發電的效果。
1.2 主要優勢的全面把握
從整體優勢的現實來看,光伏發電是一種相對先進的發電方式,可以直接從光電子轉換到電子,減少了中間環節以及機械運動的過程,發電形式具有簡便的特點;還具有資源的無限與分布特性,太陽能的輻射作為一種可再生資源,具有環保清潔的效果,陽光普照大地,這種能源隨處隨時可見,不受其他因素的影響,是一種共享資源;在發電模塊的見早上,具有很好的維護特性。太陽能光伏發電具有模塊化的結構有事,規模可大可小,容易安裝建造,拆卸也相對簡易,并且可以擴大發電容量,維護成本相對較低,具有諸多的優勢和特點,是一種新型的資源利用模式。
2 分析光伏發電系統組成及各部分的整體功能
2.1 太陽電池組件及方陣的功能發揮
從太陽能光伏發電的整體形勢來看,是一種將太陽電池輻射直接轉換為電能的發電系統,其中,太陽電池組件以及方陣是必不可少的重要環節。太陽電池的單體作為一項光電轉換的最小單元格,尺寸有嚴格的要求,一般都在4-200cm2等,能承受的單體電壓大約在0.5v,工作的整體電流也約在20-25mA,尤其是不能作為一種單獨的電源來使用。但是,通過將太陽電池組件單體進行串聯之后,就可以形成更大的功率,尤其是在作為單獨的電源使用上具有很大的作用,其中,太陽電池組件再經過串并聯并安裝在支架上,就構成了太陽電池方陣,可以滿足負載所要求的輸出功率,為發電過程的節能以及過程實現提供更好的平臺。
2.2 儲能蓄電池的功能運用
在太陽能光伏發電技術的運行上,儲能蓄電池的作用也是完善發電技術的一個關鍵點,因此,要從多方面強化對儲能蓄電池的了解。蓄電池作為光伏發電站的儲能裝置,能將太陽電池組件以及方陣中吸收太陽輻射,并且將吸收的直流電轉換為化學能儲藏起來,尤其是在獨立運行的光伏發電系統中,就應該要配備儲能蓄電池,更好的儲藏電量,實現調節電能的效果。當外電路接通兩極時,氧化還原反應就在電極上進行,電極上的活性物質就分別被氧化還原了,從而釋放出電能,這一過程稱為放電過程。放電之后,若有反方向電流流入電池時,就可以使兩極活性物質回復到原來的化學狀態,這一過程稱為充電過程。
2.3 充放電控制器的技術功能
在太陽能光伏發電中,蓄電池的整體運用,尤其是鉛酸蓄電池的使用過程中,在放電的過程中藥加以嚴格的控制,不能頻繁的充電或者放電,會影響蓄電池的整體壽命。因此,要加強充放電控制的技術運用,通過一套系統來防治蓄電池的過度放電等,通過控制器的運用,檢測蓄電池的電壓與荷電來判斷蓄電池是否達到臨界點,并發出相應的控制指令。從目前的控制器技術運用來看,用戶對系統運行的狀態以及各方面的要求越來越高,安全性管理也逐漸加大,系統的安全性管理也逐漸增強。
2.4 直流―交流逆變器的整體運用
太陽電池在陽光照射下產生直流電,然而以直流電形式供電的系統有很大的局限性。例如,熒光燈、電視機、電冰箱、電風扇等均不能直接用直流電源供電,絕大多數動力機械也是如此。此外,當供電系統需要升高電壓或降低電壓時,交流系統只需加一個變壓器即可,而在直流系統中升降壓技術與裝置則要復雜得多。因此,除特殊用戶外,在光伏發電系統中都需要配備逆變器。逆變器還具備自動調壓或手動調壓功能,可改善光伏發電系統的供電質量。另外,光伏發電系統若要實現并網運行,則輸出必須為交流。因此,逆變器已成為光伏發電系統中不可缺少的重要設備。
3 探討太陽能光伏發電技術及應用
3.1 不同領域的運用
在當前的太陽能光伏發電技術的應用上,主要運用于不同的領域,目前主要在通信和工業應用、農村和邊遠地區應用、太陽能商品、光伏建筑一體化、大型荒漠光伏電站等,能實現農村程控電話系統、部隊通信系統、鐵路和公路信號系統、小型風光互補發電系統、太陽能庭院燈等不同的發展領域,為節約能源、發展新型產業提供更大的便利。
3.2 太陽能光伏發電技術的前景
這種技術具有很多的優勢和特點,能源清潔環保,對環境的破壞很少,并且能發揮出很大的作用,尤其是在太陽能豐富的地區,這種發電技術使用推動經濟社會發展的重要指示,目前這種發電站的建造數目逐年增加,顯示出更大的發展空間。從目前的發展來看,這種技術的運用潛力相當巨大。
4 結語
作為一種新型能源使用技術,光伏發電的整體效能已然顯露出來,通過對發電原理以及各種設備的全面掌握,探索太陽能光伏電池發電的有效模式,對于經濟社會的發展能起到良好的推動作用。
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文章標題:太陽能光伏發電技術及應用
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