光伏發(fā)電和節(jié)能減排的區(qū)別?
一、光伏發(fā)電和節(jié)能減排的區(qū)別?
這個區(qū)別主要在于范圍的選擇上是不一樣的,所謂的光伏發(fā)電,是指一個發(fā)電的形式,采用太陽能光伏。而節(jié)能減排,是一個大類,凡減排的都屬于這個范圍內(nèi),比如新能源,太陽能也屬于節(jié)能減排,光伏發(fā)電也歸類節(jié)能減排的一類,還有其他類型的各種新技術(shù)、新能源都屬于節(jié)能減排的。所以,他們之間的區(qū)別,在于各自的范圍是不一樣的。
光伏發(fā)電是利用太陽能清潔發(fā)電,屬于綠色電能,節(jié)能減排是利用能源進行活動節(jié)約方式,用電池電能,用天燃氣,減少用燃煤和燃油,區(qū)別是一個產(chǎn)生應用能源,一個減少消耗能源,減少排污。
區(qū)別就是,光伏發(fā)電是我們科技發(fā)展沒有污染的進步,節(jié)能減排是人為的原因控制自己或集體來強迫性的減少污染和節(jié)能。
二、太陽能光伏發(fā)電可以節(jié)能減排嗎
可以肯定的說。可以節(jié)能減排。因為人們得到電力資源時沒有消耗地球上的資源。這叫節(jié)能。其二在得到電能的情況下沒有對地球排放碳污染。這叫減排。
三、光伏屋頂電站國內(nèi)哪家做的比較好?
陽光家庭光伏、正泰戶用、天合光能、阿特斯、兆陽寶這些都不錯。
太陽能屋頂就是在房屋頂部裝設(shè)太陽能發(fā)電裝置,利用太陽能光電技術(shù)在城鄉(xiāng)建筑領(lǐng)域進行發(fā)電,以達到節(jié)能減排目標。為落實中國對世界承諾的節(jié)能減排目標,加強政策扶持新能源經(jīng)濟戰(zhàn)略,國家相關(guān)部委推出太陽能屋頂計劃。
太陽能是取之不盡,用之不竭的綠色環(huán)保資源。太陽能屋頂又是住宅建筑中接受陽光最重要的部位。為落實中國對世界承諾的節(jié)能減排目標,加強政策扶持新能源經(jīng)濟戰(zhàn)略,加快推進太陽能光電技術(shù)在城鄉(xiāng)建筑領(lǐng)域的應用,國家相關(guān)部委推出太陽能屋頂計劃。
隨著全球氣候變暖帶來的氣候問題日益嚴重,全球化的低碳革命應運而生,低能耗、低污染、低排放成為能源應用的核心。太陽能作為取之不盡、用之不竭、無污染、廉價的能源,迅速成為新能源利用的新寵。太陽能屋頂是太陽能光伏發(fā)電應用的重要方式之一。
四、工商業(yè)用戶安裝太陽能發(fā)電系統(tǒng)有什么益處?
無枯竭危險;安全可靠,無噪聲,無污染排放外,絕對干凈(無公害);不受資源分布地域的限制,可利用建筑屋面的優(yōu)勢;例如,無電地區(qū),以及地形復雜地區(qū);無需消耗燃料和架設(shè)輸電線路即可就地發(fā)電供電;能源質(zhì)量高;使用者從感情上容易接受;建設(shè)周期短,獲取能源花費的時間短。太陽能資源取之不盡,用之不竭,照射到地球上的太陽能要比人類目前消耗的能量大6000倍。而且太陽能在地球上分布廣泛,只要有光照的地方就可以使用光伏發(fā)電系統(tǒng),不受地域、海拔等因素的限制。太陽能資源隨處可得,可就近供電,不必長距離輸送,避免了長距離輸電線路所造成的電能損失。光伏發(fā)電的能量轉(zhuǎn)換過程簡單,是直接從光能到電能的轉(zhuǎn)換,沒有中間過程。
曾經(jīng)一部《蒼穹之下》火遍大江南北,使人們開始關(guān)注霧霾,關(guān)注環(huán)境。而光伏發(fā)電運用取之不盡、用之不竭的太陽能資源,不僅可再生,而且對環(huán)境幾乎沒有污染。同時,在其生命周期內(nèi),光伏發(fā)電可以減少二氧化碳排放約24.925噸。伏發(fā)電系統(tǒng)在建成之后,使用壽命可達25-30年。在設(shè)備的運行過程中無輻射,無噪音。設(shè)備的后期維護也非常的簡單,完全不需人員額外管理,光伏電站基本可以做到無人值守,大大節(jié)省人工。缺點:照射的能量分布密度小,即要占用巨大面積;獲得的能源同四季、晝夜及陰晴等氣象條件有關(guān)。發(fā)電成本高光伏板制造過程中不環(huán)保。 ?
工商業(yè)用戶安裝太陽能發(fā)電系統(tǒng)的好處有:工商業(yè)用電量大,電價高,自發(fā)自用比例大,回收期短,收益率高;另外太陽能光伏系統(tǒng)有節(jié)能減排的社會效益,能夠幫工業(yè)用戶完成節(jié)能減排指標,同時可以降低企業(yè)的用電成本,提高企業(yè)競爭力。尤其在開展低碳交易的試點城市。光伏發(fā)電系統(tǒng)只需要一片平整的屋頂即可安裝,安裝非常簡單,沒有復雜的安裝流程。不論陰天、晴天,不論屋頂、山坡,只要有光就有電,適合各種場所安裝,經(jīng)濟效益高,應用范圍廣。
太陽能發(fā)電有五大好處:節(jié)約資金。相比于成本較高的柴油電力,再加上高昂的運費,太陽能電力無疑更能節(jié)約成本。安全無風險。相比于用卡車和飛機運輸易燃易爆的燃料,太陽能電力更具有安全感。使用壽命長,太陽能發(fā)電裝置不會產(chǎn)生磨損,比柴油發(fā)電機的生命周期長得多了。可以儲能,方便特殊的需要。太陽能發(fā)電構(gòu)建強大的社區(qū)。太陽能發(fā)電不會產(chǎn)生任何廢棄物,沒有污染、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)負荷的增減,任意添加或減少太陽能方陣容量,避免浪費。?
安裝工商業(yè)光伏發(fā)電的四大好處,你可能還不知道
五、太陽能的優(yōu)點和作用
太陽能優(yōu)點
(1)普遍:太陽光普照大地,沒有地域的限制無論陸地或海洋,無論高山或島嶼,都處處皆有,可直接開發(fā)和利用,便于采集,且無須開采和運輸。
(2)無害:開發(fā)利用太陽能不會污染環(huán)境,它是最清潔能源之一,在環(huán)境污染越來越嚴重的今天,這一點是極其寶貴的。
(3)巨大:每年到達地球表面上的太陽輻射能約相當于130萬億噸煤,其總量屬現(xiàn)今世界上可以開發(fā)的最大能源。
(4)長久:根據(jù)太陽產(chǎn)生的核能速率估算,氫的貯量足夠維持上百億年,而地球的壽命也約為幾十億年,從這個意義上講,可以說太陽的能量是用之不竭的。
太陽能作用:
(1)光熱利用
它的基本原理是將太陽輻射能收集起來,通過與物質(zhì)的相互作用轉(zhuǎn)換成熱能加以利用。目前使用最多的太陽能收集裝置,主要有平板型集熱器、真空管集熱器、陶瓷太陽能集熱器和聚焦集熱器(槽式、碟式和塔式)等4種。通常根據(jù)所能達到的溫度和用途的不同,而把太陽能光熱利用分為低溫利用(800℃)。目 前低溫利用主要有太陽能熱水器、太陽能干燥器、太陽能蒸餾器、太陽能采暖(太陽房)、太陽能溫室、太陽能空調(diào)制冷系統(tǒng)等,中溫利用主要有太陽灶、太陽能熱發(fā)電聚光集熱裝置等,高溫利用主要有高溫太陽爐等。
(2)發(fā)電利用
新能源未來太陽能的大規(guī)模利用是用來發(fā)電。利用太陽能發(fā)電的方式有多種。已實用的主要有以下兩種。
1、光―熱―電轉(zhuǎn)換。即利用太陽輻射所產(chǎn)生的熱能發(fā)電。一般是用太陽能集熱器將所吸收的熱能轉(zhuǎn)換為工質(zhì)的蒸汽,然后由蒸汽驅(qū)動氣輪機帶動發(fā)電機發(fā)電。前一過程為光―熱轉(zhuǎn)換,后一過程為熱―電轉(zhuǎn)換。這種方式簡單易行,成本低廉回報大,適合在中國大面積推廣。
2、光―電轉(zhuǎn)換。其基本原理是利用光生伏特效應將太陽輻射能直接轉(zhuǎn)換為電能,它的基本裝置是太陽能電池。可惜這種發(fā)電方式效率只有10%,其成本大于壽命,沒有任何經(jīng)濟價值。在制造太陽能電池的過程中,往往會產(chǎn)生二次污染。
(3)太陽能電池
材料要求:耐紫外光線的輻射,透光率不下降。鋼化玻璃作成的組件可以承受直徑25毫米的冰球以23米/秒的速度撞擊。
用途:太陽能發(fā)電廣泛用于太陽能路燈、太陽能殺蟲燈、太陽能便攜式系統(tǒng),太陽能移動電源,太陽能應用產(chǎn)品,通訊電源,太陽能燈具,太陽能建筑等領(lǐng)域。
太陽能在2050年前可能將成為電力的主要來源,受助于發(fā)電設(shè)備成本大跌。IEA報告表示,2050年前太陽能光伏(PV)系統(tǒng)將最多為全球貢獻16%的電力,來自太陽能發(fā)電廠的太陽能熱力發(fā)電(STE)將提供11%的電力。
(3)光化利用
這是一種利用太陽輻射能直接分解水制氫的光―化學轉(zhuǎn)換方式。它包括光合作用、光電化學作用、光敏化學作用及光分解反應。
光化轉(zhuǎn)換就是因吸收光輻射導致化學反應而轉(zhuǎn)換為化學能的過程。其基本形式有植物的光合作用和利用物質(zhì)化學變化貯存太陽能的光化反應。
植物靠葉綠素把光能轉(zhuǎn)化成化學能,實現(xiàn)自身的生長與繁衍,若能揭示光化轉(zhuǎn)換的奧秘,便可實現(xiàn)人造葉綠素發(fā)電。太陽能光化轉(zhuǎn)換正在積極探索、研究中。
通過植物的光合作用來實現(xiàn)將太陽能轉(zhuǎn)換成為生物質(zhì)的過程。巨型海藻。
(4)燃油利用
歐盟從2011年6月開始,利用太陽光線提供的高溫能量,以水和二氧化碳作為原材料,致力于“太陽能”燃油的研制生產(chǎn)。截止目前,研發(fā)團隊已在世界上首次成功實現(xiàn)實驗室規(guī)模的可再生燃油全過程生產(chǎn),其產(chǎn)品完全符合歐盟的飛機和汽車燃油標準,無需對飛機和汽車發(fā)動機進行任何調(diào)整改動。
研制設(shè)計的“太陽能”燃油原型機,主要由兩大技術(shù)部分組成:第一部分利用集中式太陽光線聚集產(chǎn)生的高溫能量,輔之ETH Zürich 自主知識產(chǎn)權(quán)的金屬氧化物材料添加劑,在自行設(shè)計開發(fā)的太陽能高溫反應器內(nèi)將水和二氧化碳轉(zhuǎn)化成合成氣(Syngas),合成氣的主要成分為氫氣和一氧化碳;第二部分根據(jù)費-托原理(Fischer-Tropsch Principe),將余熱的高溫合成氣轉(zhuǎn)化成可商業(yè)化應用于市場的“太陽能”燃油成品.
太陽能具有普遍性、無害、儲量大、使用長久等優(yōu)點。
(1)普遍:太陽光普照大地,沒有地域的限制,無論陸地或海洋。
無論高山或島嶼,都處處皆有,可直接開發(fā)和利用,便于采集,且無須開采和運輸。
(2)無害:開發(fā)利用太陽能不會污染環(huán)境,它是最清潔能源之一。
(3)巨大:每年到達地球表面上的太陽輻射能約相當于130萬億噸煤,其總量屬現(xiàn)今世界上可以開發(fā)的最大能源。
(4)長久:根據(jù)太陽產(chǎn)生的核能速率估算,氫的貯量足夠維持上百億年,而地球的壽命也約為幾十億年,從這個意義上講,可以說太陽的能量是用之不竭的。
從各國的節(jié)能減排目標和聯(lián)合國的《可再生能源特別報告》中看出,到2050年實現(xiàn)高比例的可再生能源替代是一個世界性的趨勢,這將會促進中國太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
到2030年整個能源需求達到50億噸標準煤,2050年達到52億噸,可再生能源在2050年的整個能源需求里占到40%,在電力需求里可再生能源達到60%的比例,光伏發(fā)電可能裝機要達到10億KW。國家政策的大力支持,將會推動中國太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的快速健康發(fā)展。
擴展資料
前景展望
太陽輻射能作為一種自然能源,以其儲量豐富且無污染性顯示了其獨特的優(yōu)勢,已被國際公認為未來最具競爭性的能源之一。
我國陸地面積接收的太陽輻射總量在3.3×103 kJ/( m2?年)~ 8.4×10 kJ/(m2?年)之間,相當于2.4×10 億t標準煤,屬太陽能資源豐富的國家之一,太陽能利用前景十分廣闊。
在人口膨脹、資源緊張等問題困擾人類的今天,開發(fā)利用太陽能,提倡建造綠色建筑,充分體現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展和人類回歸自然的理念。
參考資料來源:百度百科-太陽能發(fā)電
參考資料來源:百度百科-太陽能
太 陽 能
太陽內(nèi)部高溫核聚變反應所釋放的輻射能。太陽向宇宙空間發(fā)射的輻射功率位3。8×10^23kW的輻射值,其中20億分之一到達地球大氣層。到達地球大氣層的太陽能,30%被大氣層反射,23%被大氣層吸收,其余的到達地球表面,其功率為8×10^13kW。20世紀以來,隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高,對能源的需求量不斷增長。化石能源資源的有限性,以及他們在燃燒過程中對全球氣候和環(huán)境所產(chǎn)生的影響日益為人們所關(guān)注。從資源、 環(huán)境、 社會發(fā)展的需求看,開發(fā)和利用新能源和可再生能源是必然的趨勢。在新能源和可再生能源家族中,太陽能成為最引人注目,開展研究工作最多,應用最廣的成員。 一般認為太陽能是源自氦核的聚合反應。 太陽幅射能穿越大氣層,因受到吸收、散射及反射的作用,故能夠直接到達地表的太陽幅射能僅存三分之一,又其中70%是照射在海洋上,于是僅剩下約1.5×10^17千瓦.小時,數(shù)值約為美國1978年所消費能6000倍。未被吸收或散射而能夠直達地表的太陽幅射能稱為「直接」幅射能;而被散射的幅射能,則稱為「漫射」(diffuse)幅射能,地表上各點的總太陽幅射能即為直接和漫射幅射能二者的總和。
太 陽 能 熱 利 用
(一)太陽能集熱器
太陽能熱水器裝置通常包括太陽能集熱器、儲水箱、管道及抽水泵其他部件。另外在冬天需要熱交換器和膨脹槽以及發(fā)電裝置以備電廠不能供電之需 。太陽能集熱器(solar collector)在太陽能熱系統(tǒng)中,接受太陽輻射并向傳熱工質(zhì)傳遞熱量的裝置。按傳熱工質(zhì)可分為液體集熱器和空氣集熱器.按采光方式可分為聚光型和聚光型集熱器兩種。另外還有一種真空集熱器 一個好的太陽能集熱器應該能用20-30年。自從大約1980年以來所制作的集熱器更應維持40-50年且很少進行維修。
(二)太陽能熱水系統(tǒng)
早期最廣泛的太陽能應用即用于將水加熱,現(xiàn)今全世界已有數(shù)百萬太陽能熱水裝置。太陽能熱水系統(tǒng)主要元件包括收集器、儲存裝置及循環(huán)管路三部分。此外,可能還有輔助的能源裝置(如電熱器等)以供應無日照時使用,另外尚可能有強制循環(huán)用的水,以控制水位或控制電動部份或溫度的裝置以及接到負載的管路等。依循環(huán)方式太陽能熱水系統(tǒng)可分兩種: (a)自然循環(huán)式 此種型式的儲存箱置于收集器上方。水在收集器中接受太陽幅射的加熱,溫度上升,造成收集器及儲水箱中水溫不同而產(chǎn)生密度差,因此引起浮力,此一熱虹吸現(xiàn)像(thermosiphon),促使水在除水箱及收集器中自然流動。由與密度差的關(guān)系,水流量于收集器的太陽能吸收量成正比。此種型式因不需循環(huán)水,維護甚為簡單,故已被廣泛采用。 (b)強制循環(huán)式 熱水系統(tǒng)用水使水在收集器與儲水箱之間循環(huán)。當收集器頂端水溫高于儲水箱底部水溫若干度時,控制裝置將啟動水使水流動。水入口處設(shè)有止回閥(check valve)以防止夜間水由收集器逆流,引起熱損失。由此種型式的熱水系統(tǒng)的流量可得知(因來自水的流量可知),容易預測性能,亦可推算于若干時間內(nèi)的加熱水量。如在同樣設(shè)計條件下,其較自然循環(huán)方式具有可以獲得較高水溫的長處;,但因其必須利用水,故有水電力、維護(如漏水等)以及控制裝置時動時停,容易損壞水等問題存在。因此,除大型熱水系統(tǒng)或需要較高水溫的情形,才選擇強制循環(huán)式,一般大多用自然循環(huán)式熱水器。
(三)、暖房
太陽能暖房系統(tǒng)(space-h(huán)eateng)利用太陽能作房間冬天暖房之用,在許多寒冷地區(qū)已使用多年。因寒帶地區(qū)冬季氣溫甚低,室內(nèi)必須有暖氣設(shè)備,若欲節(jié)省大量化石能源的消耗,設(shè)法應用太陽幅射熱。大多數(shù)太陽能暖房使用熱水系統(tǒng),亦有使用熱空氣系統(tǒng)。太陽能暖房系統(tǒng)是由太陽能收集器、熱儲存裝置、輔助能源系統(tǒng),及室內(nèi)暖房風扇系統(tǒng)所組成,其過程乃太陽輻射熱傳導,經(jīng)收集器內(nèi)的工作流體將熱能儲存,在供熱至房間。至輔助熱源則可裝置在儲熱裝置內(nèi)、直接裝設(shè)在房間內(nèi)或裝設(shè)于儲存裝置及房間之間等不同設(shè)計。當然亦可不用儲熱雙置而直接將熱能用到暖房的直接式暖房設(shè)計,或者將太陽能直接用于熱電或光電方式發(fā)電,在加熱房間,或透過冷暖房的熱(heat pump)裝置方式供作暖房使用。最常用的暖房系統(tǒng)為太陽能熱水裝置,其將熱水通至儲熱裝置之中(固體、液體或相變化的儲熱系統(tǒng)),然后利用風扇將室內(nèi)或室外空氣驅(qū)動至此儲熱裝置中吸熱,在把此熱空氣傳送至室內(nèi);或利用另一種液體流至儲熱裝置中吸熱,當熱流體流至室內(nèi),在利用風扇吹送被加熱空氣至室內(nèi),而達到暖房效果。
太 陽 能 電 池 的 開 發(fā)
太陽能電池是一種有效地稀收太陽能輻射并使之轉(zhuǎn)化為電能的半導體電子器件.下面介紹北京太陽能光電研究中心對太陽能電池的研究情況.晶體硅高效太陽電池和多晶硅薄膜太陽電池的研究開發(fā)以及研究成果向產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化。
1.高效晶體硅太陽電池 光電中心高效晶體硅太陽電池研究開發(fā)項目有鈍化發(fā)射區(qū)太陽電池(PESC)、埋柵太陽電池(BCSC)及多晶硅太陽電池。●鈍化發(fā)射區(qū)太陽電池(PESC)光電中心研究鈍化發(fā)射區(qū)太陽電池(PESC)的基本目的是探索影響電池效率的各種機制,為降低太陽電池成本提供理論和工藝依據(jù),推動太陽電池理論的發(fā)展。實驗中采用的材料為區(qū)熔(FZ)、p-型(摻硼)〔100〕單晶硅,電阻率ρ=0.2~1.2Ωcm,厚度t=280-350μm,雙面拋光。電池工藝包括正面倒金字塔織構(gòu)化、前后表面鈍化、制備選擇性發(fā)射區(qū)、減反射表面、背場、前后金屬接觸等。目前電池達到的水平見表1。
表1 PESC電池的性能(測試條件AM1.5,25℃)
Voc(mV) Jsc(mA/cm2) FF η(%) A(cm2) 測試單位
656.1 37.4 0.806 19.79 4.04 北京市太陽能研究所
* VOC 開路電壓,JSC 短路電流密度,F(xiàn)F 填充因子,η 轉(zhuǎn)換效率,A 太陽電池面積(下同)
●埋柵太陽電池(BCSC)埋柵電池的制作工藝省去了復雜的多次光刻和蒸發(fā)電極步驟,減少了高溫氧化次數(shù),使整個電池制作工藝大大簡化;埋柵不僅減小了電極陰影面積,還可減小歐姆接觸電阻,是一種可實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的高效電池技術(shù)。實驗中使用的材料分別為:①區(qū)熔(FZ)、p-型(摻硼)〔100〕單晶硅,厚度t=300-400μm;②直拉(CZ)、p-型(摻硼)〔100〕單晶硅,厚度t=300―400μm;③太陽級(復拉)、p-型p〔100〕單晶硅,厚度t=300―400μm。電池的工藝包括表面織構(gòu)化、鈍化,制備選擇性發(fā)射區(qū)、減反射表面、背表面場和金屬化等。目前電池所達到的水平見表2。
表2 不同材料的BCSC電池的性能(測試條件:AM1.5,25℃)
材料(刻槽) Voc(mV) Jsc(mA/cm2) FF(%) η(%) A(cm2) ρ(Ω.cm) 測試單位
FZ(激光) 663.8 35.6 80.58 18.6 25 0.2 A
FZ(機械) 621.9 37.0 80.02 18.47 4 0.5 B
CZ(激光) 622.9 35.2 79.27 17.22 25 0.8 B
太陽級 (激光) 624.1 35.4 75.44 16.59 25 0.4 B
* A:美國國家可再生能源實驗室,
B:北京市太陽能研究所
●多晶硅太陽電池 在PESC電池和BCSC電池的基礎(chǔ)上,光電中心開展了多晶硅太陽電池的研究,以適應我國未來多晶硅太陽電池發(fā)展的需要。實驗中使用的材料為Bayer公司p-型多晶硅片,厚340μm,電池制作工藝過程包括吸雜、制備p-n結(jié)、鈍化、形成背場和金屬化等。實驗制備的最好電池的特性見表3。 表3 PESC電池的性能(測試條件:AM1.5,25℃)
Voc(mV) Jsc(mA/cm2) FF η(%) A(cm2) 測試單位
595.0 34.23 0.7129 14.53 1.0 北京市太陽能研究所
581.0 29.92 0.6787 11.8 10×10 (與北京有色金屬研究總院合作項目)
2.多晶硅薄膜太陽電池
多晶硅薄膜太陽電池既具有體材料晶體硅電池性能穩(wěn)定、工藝成熟和高效的優(yōu)點,又有大幅度減少材料用量從而大幅度降低成本的潛力,因而成為目前光伏界的研究熱點。光電中心采用快速熱化學氣相沉積(RTCVD)、等離子增強化學氣相沉積(PECVD)和a-Si/μc-Si迭層電池等不同工藝對多晶硅薄膜太陽電池進行了研究。RTCVD多晶硅薄膜以SiH2Cl2或SiCl4為原料氣體在石英管反應室內(nèi)沉積而成。研究工作初期,以重摻雜非活性硅為襯底,電池性能列于表4。圖1 RTCVD多晶硅薄膜太陽電池的結(jié)構(gòu) PECVD多晶硅薄膜太陽電池的結(jié)構(gòu)為:(Al/Ag)/ITO/p-a-Si:H/n-a-Si:H/n-poly-Si/n++非活性Si襯底(0.005Ωcm)/Ti-Pd-Ag。其中n型Poly-Si薄膜(~10μm)采用快速PECVD和固相晶化法制備。電池的性能列于表4。a-Si/μc-Si迭層電池(與中國科學院半導體研究所合作)結(jié)構(gòu)為:玻璃/SnO2膜/p-i-n a-Si:H電池燉p-i-n μc-Si:H電池燉Al。電池的性能列于表4。
表4 多晶硅薄膜太陽電池的性能(測試條件:AM1.5,25℃)
Voc(mV) Jsc(mA/cm2) FF η(%) A(cm2) 電池工藝
625.64 26.3 0.7357 12.11 1.0 RTCVD
455.0 21.18 0.6474 6.15 1.0 PECVD
1160 11.4 0.6740 8.91 0.126 RECVD(a-Si/pc-si)
3.太陽電池性能測試 中心已建立太陽電池和材料測試實驗室,購置了必要設(shè)備。這些設(shè)備包括I-V測試系統(tǒng),光譜響應測試系統(tǒng),C-V測試系統(tǒng),原子力顯微鏡,膜厚測試系統(tǒng),保證了研究開發(fā)工作的需要。
太 陽 能 熱 利 用 技 術(shù)
1. 新型高效太陽能集熱器 開發(fā)和利用豐富、廣闊的太陽能,對環(huán)境不產(chǎn)生和很少產(chǎn)生污染,既是近期急需的補充能源,又是未來能源結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。國際上,太陽能的使用技術(shù)已進入新的發(fā)展階段。在太陽能熱利用系統(tǒng)中,重要的一個技術(shù)關(guān)鍵是如何高效率地收集太陽光并將其轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮堋鴥?nèi)平板型太陽能集熱器和全玻璃真空管太陽能熱水器已形成產(chǎn)業(yè),近20年來產(chǎn)量逐年增長,年產(chǎn)量達80多萬平方米。近幾年,我國又研制成具有國際先進水平的熱管式真空管熱水器,具有良好的應用前景。然而,我國太陽能熱利用多限于低溫范圍,“九五”期間應擴大到中溫和高溫范圍。這就要研究開發(fā)新型高效太陽能集熱器。
2. 目標 研究、開發(fā)、應用新型高效太陽能集熱器,為逐步擴大熱利用的溫度范圍打下技術(shù)基礎(chǔ)。研究開發(fā)四種新型高效集熱器,并應用于太陽能空調(diào)及太陽能工業(yè)熱水及發(fā)電系統(tǒng)等。
3.內(nèi)容 ①直通式真空管集熱器 ②同心套管式真空管集熱器 ③儲熱式真空管集熱器 ④聚光式真空管集熱器
1.太陽能熱利用系統(tǒng)研究及示范工程 熱利用在太陽能利用技術(shù)中占有重要位置,是綜合項目。但是,以往所取得的成績是太陽能低溫熱水系統(tǒng),而太陽能中、高溫供熱系統(tǒng)的研究是與工廠供熱系統(tǒng)結(jié)合的大型太陽能利用工程,其中太陽能熱發(fā)電是人類大規(guī)模利用太陽能的重要途徑,是太陽能熱利用的一個重要發(fā)展方向。事實上,只有與工業(yè)企業(yè)結(jié)合,太陽能的利用才能有更高的經(jīng)濟效益,更充分發(fā)揮出太陽能利用的優(yōu)勢,體現(xiàn)未來能源的意義。2.目標 建立兩個太陽能工業(yè)用熱的示范工程, 功率為200千瓦,工作溫度為150一200度。 建立太陽能熱發(fā)電中試電站。 通過以上兩項研究和示范,拓寬我國太陽能熱利用的領(lǐng)域。3.內(nèi)容 ①太陽能工業(yè)用熱系統(tǒng)的研究及示范工程 功率: 200千瓦 工作溫度: 150一200℃ ②太陽能空調(diào)系統(tǒng)研究及示范工程 制冷能力: 200千瓦 ③太陽能熱發(fā)電示范裝置
太 陽 能 光 伏 技 術(shù)
(一)高效率低成本太陽電池研究與發(fā)展
1.背景 太陽能等新能源為世界2000年經(jīng)濟展望中最具決定性影響的五大技術(shù)領(lǐng)域之一,而太陽能光伏發(fā)電又是其中最受矚目的項目之一。1994年,世界太陽能電池銷售量已達64兆瓦,呈現(xiàn)飛速發(fā)展勢態(tài)。我國太陽能電池銷售已超過1.2兆瓦。累計用量約5兆瓦,其應用范圍亦在不斷擴大。近年來,市場銷售量以20%的速度在遞增,預計到2000年,我國太陽電池年用量將超過10兆瓦。目前晶體硅太陽電池組件已出現(xiàn)供不應求的短缺局面。為滿足日益增長的市場需求,除已有企業(yè)要發(fā)揮現(xiàn)有生產(chǎn)潛力之外,還要積極研制開發(fā)多種高效、低成本的光伏電池,擴大我國太陽電池產(chǎn)業(yè)規(guī)模,提高技術(shù)經(jīng)濟效益。2.目標 提高效率,降低成本,擴大規(guī)模,推動我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展發(fā)展高效率、低成本多晶硅太陽電池技術(shù),攻關(guān)與引進相結(jié)合,建立一條年生產(chǎn)能力為兆瓦級的生產(chǎn)線。提高單晶硅太陽電池組件的效率,降低生產(chǎn)成本,發(fā)揮現(xiàn)有生產(chǎn)能力,滿足市場需求。 3.內(nèi)容①兆瓦級多晶硅太陽電池組件生產(chǎn)線的建立主要技術(shù)經(jīng)濟指標: 組件效率13% 組件壽命20~25年②單晶硅太陽電池組件生產(chǎn)線的技術(shù)改造主要技術(shù)經(jīng)濟指標: 組件效率14~15% 組件壽命20~25年③高效率、低成本新型太陽電池的開發(fā)。
(二).太陽電池應用枝木研究及示范
1.背景 我國太陽電池應用領(lǐng)域在不斷擴大,已涉及農(nóng)業(yè)、牧業(yè)、林業(yè)、交通運輸、通訊、氣象、石油管道、文化教育及家庭電源等諸多方面,光伏發(fā)電在解決偏僻邊遠無電地區(qū)供電及許多殊場合用電上已起到引人注目的作用。但從總體的應用技術(shù)水平和規(guī)模上看,與工業(yè)發(fā)達國家相比僅有很大的差距,主要問題是光伏系統(tǒng)造價偏高、系統(tǒng)配套工程裝備沒有產(chǎn)業(yè)化、應用示范不夠和公眾對太陽電池應用的巨大潛力缺乏了解以及系統(tǒng)應用僅限于獨立運行,還沒有并網(wǎng)運行和與建筑業(yè)結(jié)合。因此,有必要加強太陽電池應用技術(shù)研究和示范,推進產(chǎn)業(yè)化,拓寬應用領(lǐng)域和市場。
2.目標 通過本項目執(zhí)行,實現(xiàn)如下目標:小型光電源產(chǎn)業(yè)化 100千瓦容量以下的獨立運行光伏電站系列化、規(guī)范化、商品化研究井網(wǎng)光伏發(fā)電技術(shù),為大規(guī)模應用做好前期準備
3.內(nèi)容 ①小功率光伏電源產(chǎn)業(yè)化 功率范圍:千瓦級、百瓦級 產(chǎn)業(yè)規(guī)模:總?cè)萘看笥?兆瓦 系統(tǒng)造價:比“八五”平均價格降低30%以上②獨立運行光伏電站系列化、規(guī)范化、商品化。功率范圍: 10千瓦~100千瓦 系統(tǒng)造價:比“八五”平均價格降低30%以上。③并網(wǎng)光伏發(fā)電技術(shù)研究和示范。兆瓦級并網(wǎng)光伏電站的前期研究 10千瓦并網(wǎng)光伏示范電站 100千瓦并網(wǎng)光伏電站用逆變器研制” 光伏電站運行及與電力系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)研究。④高揚程光電水泵的研制 主要技術(shù)指標:揚程50~100米 太陽電池功率5千瓦~10千瓦。
這些是太陽能的作用,太陽能指的就是太陽能源,不包括陽光的其他作用.
陽能(Solar Energy),一般是指太陽光的輻射能量,在現(xiàn)代一般用作發(fā)電。自地球形成生物就主要以太陽提供的熱和光生存,而自古人類也懂得以陽光曬干物件,并作為保存食物的方法,如制鹽和曬咸魚等。但在化石燃料減少下,才有意把太陽能進一步發(fā)展。太陽能的利用有被動式利用(光熱轉(zhuǎn)換)和光電轉(zhuǎn)換兩種方式。太陽能發(fā)電一種新興的可再生能源。廣義上的太陽能是地球上許多能量的來源,如風能,化學能,水的勢能等等。
太陽,太陽系的中心天體,是行星的光和熱的源泉。它是銀河
系中的一顆普通恒星,位于距銀心約10千秒差距,銀道面以北約8秒
差距處,并與其他恒星一起繞銀心轉(zhuǎn)動。太陽是一個直徑約1.4×106
公里的氣體球,由于引力的作用,太陽的密度和溫度是向內(nèi)增加的。
表面溫度約6000K,密度極其稀薄。在這樣高的溫度下不可能存在固
體和液體,在太陽表面溫度最低的區(qū)域有少量的分子,但絕大多數(shù)物
質(zhì)以原子的形式存在。在太陽中心,溫度超過1.5×107K,壓力約3.4
×1012牛頓/平方厘米,密度達160克/立方厘米,在這種高溫、高壓、
高密度的環(huán)境中,發(fā)生著氫變?yōu)楹さ臒岷朔磻尫懦龃罅康哪芰浚?
這些能量主要以輻射的形式穩(wěn)定地向空間發(fā)射,其中約22億分之一的
能量到達地球,是地球上的生物所需的光和熱的主要來源。太陽是除
地球以外與人類關(guān)系最密切的天體,而且是唯一的可以詳細考查其表
面結(jié)構(gòu)的恒星,所以對太陽的研究人們歷來十分重視。
我們能夠直接觀測的是太陽的大氣層,它從里向外可分為光球、
色球、日冕三層。從總體來說太陽是穩(wěn)定的,但它的大氣層卻處于
激烈的局部運動之中,黑子、耀斑等日面活動現(xiàn)象就是這種運動的
結(jié)果。通過太陽光譜分析得知太陽大氣的化學組成情況.其中含量
最豐富的元素是氫,其次是氦、氧、氮和碳及其他金屬和非金屬元
素。按質(zhì)量計,氫占71%,氦占26.5%,其他元素占2.5 %。已經(jīng)確
定存在于太陽大氣的元素約有69 種,它們在地球上都能找到。目
前還無法直接探測太陽內(nèi)部的情況,但一般認為太陽內(nèi)部與太陽大
氣的物質(zhì)組成相差不大。太陽的自轉(zhuǎn)非常緩慢,而且不同緯度處自
轉(zhuǎn)的周期不同。在赤道上,自轉(zhuǎn)一周要25天,而兩極附近自轉(zhuǎn)一周
需35天。太陽的壽命估計為100億年,目前已度過了約50億年。目
前太陽是一顆黃矮星,在氫原料耗盡之后,將由氦和其他較重元素
的核反應維持其能源,變成一顆紅巨星,然后再轉(zhuǎn)變?yōu)榧t超巨星。
當太陽上所有的核能都耗盡時,它將坍縮成一顆密度很高的白矮星,
并釋放出引力勢能。最后,白矮星的收縮停止,變成一個不發(fā)光的
黑矮星,太陽的生命也就終止了。
給予世界光和熱.給予世界時間.給予心靈希望和健康還有夢想.
太 陽 能
太陽內(nèi)部高溫核聚變反應所釋放的輻射能。太陽向宇宙空間發(fā)射的輻射功率位3。8×10^23kW的輻射值,其中20億分之一到達地球大氣層。到達地球大氣層的太陽能,30%被大氣層反射,23%被大氣層吸收,其余的到達地球表面,其功率為8×10^13kW。20世紀以來,隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高,對能源的需求量不斷增長。化石能源資源的有限性,以及他們在燃燒過程中對全球氣候和環(huán)境所產(chǎn)生的影響日益為人們所關(guān)注。從資源、 環(huán)境、 社會發(fā)展的需求看,開發(fā)和利用新能源和可再生能源是必然的趨勢。在新能源和可再生能源家族中,太陽能成為最引人注目,開展研究工作最多,應用最廣的成員。 一般認為太陽能是源自氦核的聚合反應。 太陽幅射能穿越大氣層,因受到吸收、散射及反射的作用,故能夠直接到達地表的太陽幅射能僅存三分之一,又其中70%是照射在海洋上,于是僅剩下約1.5×10^17千瓦.小時,數(shù)值約為美國1978年所消費能6000倍。未被吸收或散射而能夠直達地表的太陽幅射能稱為「直接」幅射能;而被散射的幅射能,則稱為「漫射」(diffuse)幅射能,地表上各點的總太陽幅射能即為直接和漫射幅射能二者的總和。
太 陽 能 熱 利 用
(一)太陽能集熱器
太陽能熱水器裝置通常包括太陽能集熱器、儲水箱、管道及抽水泵其他部件。另外在冬天需要熱交換器和膨脹槽以及發(fā)電裝置以備電廠不能供電之需 。太陽能集熱器(solar collector)在太陽能熱系統(tǒng)中,接受太陽輻射并向傳熱工質(zhì)傳遞熱量的裝置。按傳熱工質(zhì)可分為液體集熱器和空氣集熱器.按采光方式可分為聚光型和聚光型集熱器兩種。另外還有一種真空集熱器 一個好的太陽能集熱器應該能用20-30年。自從大約1980年以來所制作的集熱器更應維持40-50年且很少進行維修。
(二)太陽能熱水系統(tǒng)
早期最廣泛的太陽能應用即用于將水加熱,現(xiàn)今全世界已有數(shù)百萬太陽能熱水裝置。太陽能熱水系統(tǒng)主要元件包括收集器、儲存裝置及循環(huán)管路三部分。此外,可能還有輔助的能源裝置(如電熱器等)以供應無日照時使用,另外尚可能有強制循環(huán)用的水,以控制水位或控制電動部份或溫度的裝置以及接到負載的管路等。依循環(huán)方式太陽能熱水系統(tǒng)可分兩種: (a)自然循環(huán)式 此種型式的儲存箱置于收集器上方。水在收集器中接受太陽幅射的加熱,溫度上升,造成收集器及儲水箱中水溫不同而產(chǎn)生密度差,因此引起浮力,此一熱虹吸現(xiàn)像(thermosiphon),促使水在除水箱及收集器中自然流動。由與密度差的關(guān)系,水流量于收集器的太陽能吸收量成正比。此種型式因不需循環(huán)水,維護甚為簡單,故已被廣泛采用。 (b)強制循環(huán)式 熱水系統(tǒng)用水使水在收集器與儲水箱之間循環(huán)。當收集器頂端水溫高于儲水箱底部水溫若干度時,控制裝置將啟動水使水流動。水入口處設(shè)有止回閥(check valve)以防止夜間水由收集器逆流,引起熱損失。由此種型式的熱水系統(tǒng)的流量可得知(因來自水的流量可知),容易預測性能,亦可推算于若干時間內(nèi)的加熱水量。如在同樣設(shè)計條件下,其較自然循環(huán)方式具有可以獲得較高水溫的長處;,但因其必須利用水,故有水電力、維護(如漏水等)以及控制裝置時動時停,容易損壞水等問題存在。因此,除大型熱水系統(tǒng)或需要較高水溫的情形,才選擇強制循環(huán)式,一般大多用自然循環(huán)式熱水器。
(三)、暖房
太陽能暖房系統(tǒng)(space-h(huán)eateng)利用太陽能作房間冬天暖房之用,在許多寒冷地區(qū)已使用多年。因寒帶地區(qū)冬季氣溫甚低,室內(nèi)必須有暖氣設(shè)備,若欲節(jié)省大量化石能源的消耗,設(shè)法應用太陽幅射熱。大多數(shù)太陽能暖房使用熱水系統(tǒng),亦有使用熱空氣系統(tǒng)。太陽能暖房系統(tǒng)是由太陽能收集器、熱儲存裝置、輔助能源系統(tǒng),及室內(nèi)暖房風扇系統(tǒng)所組成,其過程乃太陽輻射熱傳導,經(jīng)收集器內(nèi)的工作流體將熱能儲存,在供熱至房間。至輔助熱源則可裝置在儲熱裝置內(nèi)、直接裝設(shè)在房間內(nèi)或裝設(shè)于儲存裝置及房間之間等不同設(shè)計。當然亦可不用儲熱雙置而直接將熱能用到暖房的直接式暖房設(shè)計,或者將太陽能直接用于熱電或光電方式發(fā)電,在加熱房間,或透過冷暖房的熱(heat pump)裝置方式供作暖房使用。最常用的暖房系統(tǒng)為太陽能熱水裝置,其將熱水通至儲熱裝置之中(固體、液體或相變化的儲熱系統(tǒng)),然后利用風扇將室內(nèi)或室外空氣驅(qū)動至此儲熱裝置中吸熱,在把此熱空氣傳送至室內(nèi);或利用另一種液體流至儲熱裝置中吸熱,當熱流體流至室內(nèi),在利用風扇吹送被加熱空氣至室內(nèi),而達到暖房效果。
太 陽 能 電 池 的 開 發(fā)
太陽能電池是一種有效地稀收太陽能輻射并使之轉(zhuǎn)化為電能的半導體電子器件.下面介紹北京太陽能光電研究中心對太陽能電池的研究情況.晶體硅高效太陽電池和多晶硅薄膜太陽電池的研究開發(fā)以及研究成果向產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化。
1.高效晶體硅太陽電池 光電中心高效晶體硅太陽電池研究開發(fā)項目有鈍化發(fā)射區(qū)太陽電池(PESC)、埋柵太陽電池(BCSC)及多晶硅太陽電池。●鈍化發(fā)射區(qū)太陽電池(PESC)光電中心研究鈍化發(fā)射區(qū)太陽電池(PESC)的基本目的是探索影響電池效率的各種機制,為降低太陽電池成本提供理論和工藝依據(jù),推動太陽電池理論的發(fā)展。實驗中采用的材料為區(qū)熔(FZ)、p-型(摻硼)〔100〕單晶硅,電阻率ρ=0.2~1.2Ωcm,厚度t=280-350μm,雙面拋光。電池工藝包括正面倒金字塔織構(gòu)化、前后表面鈍化、制備選擇性發(fā)射區(qū)、減反射表面、背場、前后金屬接觸等。目前電池達到的水平見表1。
表1 PESC電池的性能(測試條件AM1.5,25℃)
Voc(mV) Jsc(mA/cm2) FF η(%) A(cm2) 測試單位
656.1 37.4 0.806 19.79 4.04 北京市太陽能研究所
* VOC 開路電壓,JSC 短路電流密度,F(xiàn)F 填充因子,η 轉(zhuǎn)換效率,A 太陽電池面積(下同)
●埋柵太陽電池(BCSC)埋柵電池的制作工藝省去了復雜的多次光刻和蒸發(fā)電極步驟,減少了高溫氧化次數(shù),使整個電池制作工藝大大簡化;埋柵不僅減小了電極陰影面積,還可減小歐姆接觸電阻,是一種可實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的高效電池技術(shù)。實驗中使用的材料分別為:①區(qū)熔(FZ)、p-型(摻硼)〔100〕單晶硅,厚度t=300-400μm;②直拉(CZ)、p-型(摻硼)〔100〕單晶硅,厚度t=300―400μm;③太陽級(復拉)、p-型p〔100〕單晶硅,厚度t=300―400μm。電池的工藝包括表面織構(gòu)化、鈍化,制備選擇性發(fā)射區(qū)、減反射表面、背表面場和金屬化等。目前電池所達到的水平見表2。
表2 不同材料的BCSC電池的性能(測試條件:AM1.5,25℃)
材料(刻槽) Voc(mV) Jsc(mA/cm2) FF(%) η(%) A(cm2) ρ(Ω.cm) 測試單位
FZ(激光) 663.8 35.6 80.58 18.6 25 0.2 A
FZ(機械) 621.9 37.0 80.02 18.47 4 0.5 B
CZ(激光) 622.9 35.2 79.27 17.22 25 0.8 B
太陽級 (激光) 624.1 35.4 75.44 16.59 25 0.4 B
* A:美國國家可再生能源實驗室,
B:北京市太陽能研究所
●多晶硅太陽電池 在PESC電池和BCSC電池的基礎(chǔ)上,光電中心開展了多晶硅太陽電池的研究,以適應我國未來多晶硅太陽電池發(fā)展的需要。實驗中使用的材料為Bayer公司p-型多晶硅片,厚340μm,電池制作工藝過程包括吸雜、制備p-n結(jié)、鈍化、形成背場和金屬化等。實驗制備的最好電池的特性見表3。 表3 PESC電池的性能(測試條件:AM1.5,25℃)
Voc(mV) Jsc(mA/cm2) FF η(%) A(cm2) 測試單位
595.0 34.23 0.7129 14.53 1.0 北京市太陽能研究所
581.0 29.92 0.6787 11.8 10×10 (與北京有色金屬研究總院合作項目)
2.多晶硅薄膜太陽電池
多晶硅薄膜太陽電池既具有體材料晶體硅電池性能穩(wěn)定、工藝成熟和高效的優(yōu)點,又有大幅度減少材料用量從而大幅度降低成本的潛力,因而成為目前光伏界的研究熱點。光電中心采用快速熱化學氣相沉積(RTCVD)、等離子增強化學氣相沉積(PECVD)和a-Si/μc-Si迭層電池等不同工藝對多晶硅薄膜太陽電池進行了研究。RTCVD多晶硅薄膜以SiH2Cl2或SiCl4為原料氣體在石英管反應室內(nèi)沉積而成。研究工作初期,以重摻雜非活性硅為襯底,電池性能列于表4。圖1 RTCVD多晶硅薄膜太陽電池的結(jié)構(gòu) PECVD多晶硅薄膜太陽電池的結(jié)構(gòu)為:(Al/Ag)/ITO/p-a-Si:H/n-a-Si:H/n-poly-Si/n++非活性Si襯底(0.005Ωcm)/Ti-Pd-Ag。其中n型Poly-Si薄膜(~10μm)采用快速PECVD和固相晶化法制備。電池的性能列于表4。a-Si/μc-Si迭層電池(與中國科學院半導體研究所合作)結(jié)構(gòu)為:玻璃/SnO2膜/p-i-n a-Si:H電池燉p-i-n μc-Si:H電池燉Al。電池的性能列于表4。
表4 多晶硅薄膜太陽電池的性能(測試條件:AM1.5,25℃)
Voc(mV) Jsc(mA/cm2) FF η(%) A(cm2) 電池工藝
625.64 26.3 0.7357 12.11 1.0 RTCVD
455.0 21.18 0.6474 6.15 1.0 PECVD
1160 11.4 0.6740 8.91 0.126 RECVD(a-Si/pc-si)
3.太陽電池性能測試 中心已建立太陽電池和材料測試實驗室,購置了必要設(shè)備。這些設(shè)備包括I-V測試系統(tǒng),光譜響應測試系統(tǒng),C-V測試系統(tǒng),原子力顯微鏡,膜厚測試系統(tǒng),保證了研究開發(fā)工作的需要。
太 陽 能 熱 利 用 技 術(shù)
1. 新型高效太陽能集熱器 開發(fā)和利用豐富、廣闊的太陽能,對環(huán)境不產(chǎn)生和很少產(chǎn)生污染,既是近期急需的補充能源,又是未來能源結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。國際上,太陽能的使用技術(shù)已進入新的發(fā)展階段。在太陽能熱利用系統(tǒng)中,重要的一個技術(shù)關(guān)鍵是如何高效率地收集太陽光并將其轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮堋鴥?nèi)平板型太陽能集熱器和全玻璃真空管太陽能熱水器已形成產(chǎn)業(yè),近20年來產(chǎn)量逐年增長,年產(chǎn)量達80多萬平方米。近幾年,我國又研制成具有國際先進水平的熱管式真空管熱水器,具有良好的應用前景。然而,我國太陽能熱利用多限于低溫范圍,“九五”期間應擴大到中溫和高溫范圍。這就要研究開發(fā)新型高效太陽能集熱器。
2. 目標 研究、開發(fā)、應用新型高效太陽能集熱器,為逐步擴大熱利用的溫度范圍打下技術(shù)基礎(chǔ)。研究開發(fā)四種新型高效集熱器,并應用于太陽能空調(diào)及太陽能工業(yè)熱水及發(fā)電系統(tǒng)等。
3.內(nèi)容 ①直通式真空管集熱器 ②同心套管式真空管集熱器 ③儲熱式真空管集熱器 ④聚光式真空管集熱器
1.太陽能熱利用系統(tǒng)研究及示范工程 熱利用在太陽能利用技術(shù)中占有重要位置,是綜合項目。但是,以往所取得的成績是太陽能低溫熱水系統(tǒng),而太陽能中、高溫供熱系統(tǒng)的研究是與工廠供熱系統(tǒng)結(jié)合的大型太陽能利用工程,其中太陽能熱發(fā)電是人類大規(guī)模利用太陽能的重要途徑,是太陽能熱利用的一個重要發(fā)展方向。事實上,只有與工業(yè)企業(yè)結(jié)合,太陽能的利用才能有更高的經(jīng)濟效益,更充分發(fā)揮出太陽能利用的優(yōu)勢,體現(xiàn)未來能源的意義。2.目標 建立兩個太陽能工業(yè)用熱的示范工程, 功率為200千瓦,工作溫度為150一200度。 建立太陽能熱發(fā)電中試電站。 通過以上兩項研究和示范,拓寬我國太陽能熱利用的領(lǐng)域。3.內(nèi)容 ①太陽能工業(yè)用熱系統(tǒng)的研究及示范工程 功率: 200千瓦 工作溫度: 150一200℃ ②太陽能空調(diào)系統(tǒng)研究及示范工程 制冷能力: 200千瓦 ③太陽能熱發(fā)電示范裝置
太 陽 能 光 伏 技 術(shù)
(一)高效率低成本太陽電池研究與發(fā)展
1.背景 太陽能等新能源為世界2000年經(jīng)濟展望中最具決定性影響的五大技術(shù)領(lǐng)域之一,而太陽能光伏發(fā)電又是其中最受矚目的項目之一。1994年,世界太陽能電池銷售量已達64兆瓦,呈現(xiàn)飛速發(fā)展勢態(tài)。我國太陽能電池銷售已超過1.2兆瓦。累計用量約5兆瓦,其應用范圍亦在不斷擴大。近年來,市場銷售量以20%的速度在遞增,預計到2000年,我國太陽電池年用量將超過10兆瓦。目前晶體硅太陽電池組件已出現(xiàn)供不應求的短缺局面。為滿足日益增長的市場需求,除已有企業(yè)要發(fā)揮現(xiàn)有生產(chǎn)潛力之外,還要積極研制開發(fā)多種高效、低成本的光伏電池,擴大我國太陽電池產(chǎn)業(yè)規(guī)模,提高技術(shù)經(jīng)濟效益。2.目標 提高效率,降低成本,擴大規(guī)模,推動我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展發(fā)展高效率、低成本多晶硅太陽電池技術(shù),攻關(guān)與引進相結(jié)合,建立一條年生產(chǎn)能力為兆瓦級的生產(chǎn)線。提高單晶硅太陽電池組件的效率,降低生產(chǎn)成本,發(fā)揮現(xiàn)有生產(chǎn)能力,滿足市場需求。 3.內(nèi)容①兆瓦級多晶硅太陽電池組件生產(chǎn)線的建立主要技術(shù)經(jīng)濟指標: 組件效率13% 組件壽命20~25年②單晶硅太陽電池組件生產(chǎn)線的技術(shù)改造主要技術(shù)經(jīng)濟指標: 組件效率14~15% 組件壽命20~25年③高效率、低成本新型太陽電池的開發(fā)。
(二).太陽電池應用枝木研究及示范
1.背景 我國太陽電池應用領(lǐng)域在不斷擴大,已涉及農(nóng)業(yè)、牧業(yè)、林業(yè)、交通運輸、通訊、氣象、石油管道、文化教育及家庭電源等諸多方面,光伏發(fā)電在解決偏僻邊遠無電地區(qū)供電及許多殊場合用電上已起到引人注目的作用。但從總體的應用技術(shù)水平和規(guī)模上看,與工業(yè)發(fā)達國家相比僅有很大的差距,主要問題是光伏系統(tǒng)造價偏高、系統(tǒng)配套工程裝備沒有產(chǎn)業(yè)化、應用示范不夠和公眾對太陽電池應用的巨大潛力缺乏了解以及系統(tǒng)應用僅限于獨立運行,還沒有并網(wǎng)運行和與建筑業(yè)結(jié)合。因此,有必要加強太陽電池應用技術(shù)研究和示范,推進產(chǎn)業(yè)化,拓寬應用領(lǐng)域和市場。
2.目標 通過本項目執(zhí)行,實現(xiàn)如下目標:小型光電源產(chǎn)業(yè)化 100千瓦容量以下的獨立運行光伏電站系列化、規(guī)范化、商品化研究井網(wǎng)光伏發(fā)電技術(shù),為大規(guī)模應用做好前期準備
3.內(nèi)容 ①小功率光伏電源產(chǎn)業(yè)化 功率范圍:千瓦級、百瓦級 產(chǎn)業(yè)規(guī)模:總?cè)萘看笥?兆瓦 系統(tǒng)造價:比“八五”平均價格降低30%以上②獨立運行光伏電站系列化、規(guī)范化、商品化。功率范圍: 10千瓦~100千瓦 系統(tǒng)造價:比“八五”平均價格降低30%以上。③并網(wǎng)光伏發(fā)電技術(shù)研究和示范。兆瓦級并網(wǎng)光伏電站的前期研究 10千瓦并網(wǎng)光伏示范電站 100千瓦并網(wǎng)光伏電站用逆變器研制” 光伏電站運行及與電力系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)研究。④高揚程光電水泵的研制 主要技術(shù)指標:揚程50~100米 太陽電池功率5千瓦~10千瓦。
這些是太陽能的作用,太陽能指的就是太陽能源,不包括陽光的其他作用
陽能(Solar Energy),一般是指太陽光的輻射能量,在現(xiàn)代一般用作發(fā)電。自地球形成生物就主要以太陽提供的熱和光生存,而自古人類也懂得以陽光曬干物件,并作為保存食物的方法,如制鹽和曬咸魚等。但在化石燃料減少下,才有意把太陽能進一步發(fā)展。太陽能的利用有被動式利用(光熱轉(zhuǎn)換)和光電轉(zhuǎn)換兩種方式。太陽能發(fā)電一種新興的可再生能源。廣義上的太陽能是地球上許多能量的來源,如風能,化學能,水的勢能等等。
太陽能的優(yōu)點:太陽能作為一種新能源,它與常規(guī)能源相比有三大特點:第一:它是人類可以利用的最豐富的能源。據(jù)估計,在過去漫長的11億年中,太陽消耗了它本身能量的2%。今后足以供給地球人類,使用幾十億年,真是取之不盡,用之不竭。第二:地球上,無論何處都有太陽能,可以就地開發(fā)利用,不存在運輸問題,尤其對交通不發(fā)達的農(nóng)村、海島和邊遠地區(qū)更具有利用的價值。第三:太陽能是一種潔凈的能源。在開發(fā)利用時,不會產(chǎn)生廢渣、廢水、廢氣、也沒有噪音,更不會影響生態(tài)平衡。絕對不會造成污染和公害。
?太陽能利用的技術(shù)領(lǐng)域:人類只利用太陽能有三大技術(shù)領(lǐng)域,即光熱轉(zhuǎn)換、光店轉(zhuǎn)換和光化轉(zhuǎn)換,此外,還有儲能技術(shù)。太陽光電轉(zhuǎn)換,主要是各種規(guī)格類型的太陽電池板和供電系統(tǒng)。太陽電池是把太陽光直接轉(zhuǎn)換成電能的一種器件。太陽電池的光電效率約為10-14%,其產(chǎn)品類型主要有單晶硅、多晶硅和非晶硅。國內(nèi)產(chǎn)品(指光電裝置全部費用)價格約60-80%元/峰瓦。太陽電池的應用范圍很廣。例如人造衛(wèi)星、無人氣象站、通訊站、電視中繼站、太陽鐘、電圍桿、黑光燈、航標燈、鐵路信號燈。太陽光熱轉(zhuǎn)換技術(shù)的產(chǎn)品最多。如熱水器、開水器、干燥器、采暖和制冷、溫室與太陽房、太陽灶和高溫爐、海水淡化裝置、水泵、熱力發(fā)電裝置及太陽能醫(yī)療器具。
本網(wǎng)站文章僅供交流學習 ,不作為商用, 版權(quán)歸屬原作者,部分文章推送時未能及時與原作者取得聯(lián)系,若來源標注錯誤或侵犯到您的權(quán)益煩請告知,我們將立即刪除.