太阳能光伏发电技术论文
太阳能光伏发电技术论文
现如今，太阳能源发电技术的产生是由于电力能源的紧缺。下面是学习啦小编整理的太阳能发电技术论文，希望能对大家有所帮助!
太阳能发电技术论文篇一：《浅谈太阳能热发电技术》
【摘要】本文作者围绕着太阳能热发电技术，分别介绍了单轴跟踪技术和双轴跟踪技术，分析了太阳能热发电技术的各种配套技术的发展趋势，最后就其应用趋势谈了一些自己的看法。
【关键词】太阳能;热发电技术;碟式系统
引言
太阳能热发电是指将太阳光聚集并将其转化为工作流体的高，温热能，然后通过常规的热机或其它发电技术将其转换成电能的技术。经过30多年的研究和实际运行经验积累，目前太阳能热发电的技术取得了重大进展和突破，电站关键设备的成本也有较大幅度的下降。太阳能热发电技术可以分为中高温发电和低温发电。经过几十年的研究发展，中高温发电技术更为成熟，该技术需通过跟踪聚焦来获取所需高温，按照跟踪方式的不同又分为单轴系统和双轴系统。
1 单轴跟踪技术
这一技术系统的结构特点是反射镜属于狭长型，仅绕一个轴转动跟踪，使阳光聚焦于线形吸收器上。
1.1 抛物槽式系统
1984 年美国南佛罗里达州建立的第一个太阳能发电系统(SEGS)，采用单轴抛物槽式反射器，转轴按南北方向放置(夏季聚焦的偏差较大)，聚光比在 19∶1 到 26∶1 之间。吸收器表面采用铬金选择性涂层和金属陶瓷涂层，而后者比前者具有更好的性能，工作温度可达 391 ℃，用天然气对蒸汽进行过热。这种太阳能-化石燃料的组合式系统较以往的发电技术具有更好的经济性，并能满足峰值负荷的需求。但由于没有环境津贴的实质性补助，该系统由于成本高而缺乏市场竞争力。
1.2 线形菲涅尔反射器系统(LFR)
这是不同于槽式系统的另一种单轴跟踪技术。系统的吸收器固定在镜面上方的空间，反射器由许多长条形镜面组成，反射光束会聚在置于高处的长形塔式接收器上，接收器随反射器转轴平行移动。无论就目前还是从长远来看，CLFR 和Solarmundo 都比槽式系统的发电成本低。
2 双轴跟踪技术
双轴跟踪系统中，聚光反射器的高度角和方位角都可调整，属于点聚焦方式，与单轴系统相比可以获取更高的集热温度。主要是碟式发电系统和塔式发电系统。
2.1 抛物碟式系统
(1) 澳大利亚国立大学 SG3 碟式系统
SG3 是一种有发展潜力的阵列技术。整个反射场中的蒸汽被集中起来，然后流过大型蒸汽轮机。反射器呈六角形，直径 25 m，由 54 块三角形镜面组成。镜面材质为薄玻璃，其支撑结构由泡沫和轻金属组成。焦距为 13.1 m。镜面背部的支架用来改变反射镜的高度，底部支架用来改变方位角。该系统的研制重点强调减轻质量，加强结构。
(2) 波音 SES 盘式系统
这一系统由美国研制，至今已运行 10 000 多小时，日平均效率为 24%，峰值效率 29.4%，峰值电力 24.9 kW，太阳能利用率为 96%。其特点是使用可工作于 720 ℃的一种斯特灵引擎，并可用天然气驱动。
2.2 单塔-中央集中式发电系统
塔式太阳能发电技术一直为大型单塔中央接收器的模式所统治。较成功的一个例子就是建于 1982 年的美国 SOLARONE 系统。该系统具有 11.7 MW 的发电能力，工作温度为510 ℃，采用水-蒸汽的换热方式，储热介质为油，介质的最高温度为 302 ℃，峰值转换效率 8.7%，年均转换效率 5.8%。其后续系统是 20 世纪 90 年代发展起来的 SOLAR TWO，该系统证实了熔盐作为储热介质所具有的良好性质。近年来，西班牙建成了两个更为先进的商业化中央接收器塔式系统，分别是 10 MW 的 PS10 项目和 15 MW 的 SolarTres 项目。
2.3 多塔-分布式系统
由于碟式聚光系统的占地面积和外观均不适于城市环境，而更适合建于偏远地区，在城市中，塔式系统具有发展优势。西方一些国家对电力生产和输送管制的撤销，使化石燃料电厂的分散式生产呈上升趋势，这就使得集中置塔的模式显得不合时宜，因而双轴系统在城市中的应用重点将向分散化塔式系统转移。
3 各种配套技术的发展趋势
3.1 聚光装置和吸收器
先进的发电系统多采用镀银玻璃镜面作反射器，研制的方向是减轻质量并加强结构支撑力。铬具有良好的冶金性质，目前以其作为吸收器的选择性涂层的吸收率可达 0.96。减少高温太阳能吸收器在高温状态下的辐射和对流损失可以提高系统的集热温度和效率。根据辐射光的分布，采用分级吸收器已被理论证实为可行的。在光伏 - 热组合系统中，与传统光伏电池相比，新式光吸收器可以比电子收集器维持更高的有效温度。通过真空光电物形聚光器可以提高投射到光伏板上的太阳能密度。光伏-热组合系统中新式光伏吸收板背部有翅片以增强换热。总体上说，气流温度升高时 PV/T 组件的产电量下降，怎样使两者之间达到最佳组合是今后的研究热点。
3.2 发电装置和热力循环
为了保证一定的工作温度，目前多选用朗肯循环热机。由于成本相对较低，布雷登式小型汽轮机相对于斯特灵引擎来说，在双轴跟踪技术的市场上会占有越来越多的份额。在真空管集热系统和槽式系统中采用有机朗肯循环热机，则会成为光伏系统最有力的竞争者。
要在短期内使太阳能热发电技术具有与常规热电厂的竞争力，必须使其成本降低 50%以上。新式的用于太阳能热发电的热力循环有望实现这一点。这些循环以多元混合物作为工质，如氨水，相对于常规工质如蒸汽的定温定压沸腾过程来说，改进的循环对显热资源具有更好的热匹配性,能够提高资源的有效利用。
3.3 储热装置
由于油的不稳定性和较高的价格，在朗肯循环发电系统中采用熔盐作为储热介质正成为一种应用趋势。另一种新的介质是盐的离子液体，它在常温下是液体，温度升高到 400 ℃时也能作为传热流体。离子流体的热物理和化学性质适于槽式电厂的传热和短期储热。有水、卤化物和金属离子混入时会影响其物理性质。熔点、液相范围、蒸气压、热容、导热性能、与特定金属的兼容性等是选用时的主要参数。预计离子液体会取代熔盐成为新一代的储热介质，这将使系统的运行更安全。而在采用空气作传热介质的容积式接收器系统中，氧化铝、混凝土、岩石(或与水相结合)等固体热储则日益增多。
4 应用趋势
4.1 热-光伏组合式太阳能发电系统
将入射光按光谱分开，这样就可以同时利用太阳能的高温部分和光伏吸收器进行吸收，达到产电的优化。目前对分光技术已有研究，其机理类似于用两个不同的热机来优化热效率。以色列等国正积极推进此研究，以期对太阳能进行热和光伏的组合式利用，达到提高效率的目的。这一技术是可行的，系统的总效率可达 30%～40%。不同光谱带组合的集中式 PV-T 转换技术提高了效率，例如单晶硅可以以 55%～60%的效率在 600～900 nm 的光谱范围进行光电转换，所聚集的其余的热则可用于朗肯或布雷登循环的热发电。实现途径是双曲形塔式反射器用于分光，其镜面由透明硅石玻璃覆以绝缘层组成，用来滤光。光伏组件置于上部聚光区，吸收经过分光器选择的适于光伏特性的光，组件的具体位置由聚光水平和光束分布的均匀程度而定。其余属于反射谱带的光则直接进入靠近地面的下部聚光区，该处设有 CPC 装置，用来收集反射光并将其聚光比提高至运行温度所需水平。
4.2 热电联产系统(CHP)
热电联产并不是新概念，但与太阳能相结合，实现热电冷三联供则在我国具有很大的发展潜力并可获得由于减少化石燃料燃烧而带来的环境效益。采用太阳能作为能源的抛物槽式或碟式电厂，其温室气体的排放量约相当于 CO2的 90g/kWh，具体数值与电厂的规模、是否具备储热系统以及是否用化石燃料作辅助能源有关。最令人关注的是小型太阳能CHP 系统在独立式建筑中的应用，对其进行研究可对大型CHP 系统的发展提供有益借鉴。小型是指 1 MW 以下的系统，一般适合于非工业性应用的低能耗场合，如停车场、独立居民楼等。系统的设计着眼于满足目标建筑的全年用能需求，由于技术复杂、售价及维护费用较高，要推广此项技术就要提高联产系统的紧凑性、成本效益，并减少噪音。值得注意的是，在由热机、发电机、余热回收装置组成的传统型联产系统中，增加一台热泵装置，则能够为整个系统的运行提供更多的模式，提高应用的灵活性和整体性能，并且不需增设其它能源，是值得研究推广的一种应用模式。
结束语
太阳能热发电技术是极具发展潜力和广阔市场前景的一项新能源应用技术，是太阳能利用中最经济的方式。在国家政策的支持下，选择研发适合我国国情的太阳能热发电系统，以加快太阳能发电的规模性利用，用阳光经济推动能源革命，这对改变我国的能源消费结构具有十分重要的现实意义。
参考文献
[1]鹏飞. 太阳能热发电七问[J]. 太阳能. 2010(09)
[2]太阳能热发电技术商业化不是梦――太阳能热发电技术发展三亚论坛侧记[J]. 太阳能. 2007(10)
[3] 黄湘. 太阳能热发电方式的经济性分析[J]. 高科技与产业化. 2008(11)
[4] 陈步亮,曲学基. 太阳能槽式热电技术的现状与前景――访陈步亮总经理[J]. 电源技术应用. 2010(04)
太阳能发电技术论文篇二：《试谈太阳能光伏发电技术》
【摘 要】能源是社会和经济发展的重要保障，大力开发可再生能源是解决能源危机的主要途径。太阳能光伏发电是一种最具可持续发展理想特征的可再生能源发电技术，近年来我国政府也相继出台了一系列鼓励和支持太阳能光伏产业发展的政策法规，使得太阳能光伏产业迅速发展，光伏发电技术和应用水平不断提高，应用范围逐步扩大，我国光伏发电的前景十分广阔。随着化石能源消耗的不断增长，世界性的能源危机和环境问题已经日益突出。在绿色可再生能源中，太阳能凭借其存储量无限、清洁安全以及易于获取等独特优点而受到了世界各国科研领域的普遍关注，太阳能光伏发电技术的应用更是普遍关注的焦点。我国化石能源相对贫乏而能源消耗量巨大，因此展开对太阳能光伏发电技术的研究和应用上的普及对我国未来的经济发展有着非常重要的战略意义。一套基本的光伏发电系统一般由太阳能电池板、蓄电池、直流控制系统和逆变器组成。其中，直流控制系统是光伏发电系统的核心部分。
【关键词】太阳能光伏发电;光伏电池
将光能转变为电能的光伏技术是一项非常重要的技术。相对而言，目前这项技术的发展还处在初期阶段，到2030年之后将会有很稳定和很高的增长率，会成为可行的电力供应者。
光伏发电技术已有几十年的发展历史，全世界的光伏实验室也有几百家，一直处于一种高研究、低生产的状态，不乏出色的科研人才。在国内，虽然光伏产业在近几年有了很大发展，但大多技术落后、设备陈旧，而且多数是直接引进技术和人才，这个局面直接限制了我国光伏科研水平的提高。
日本从1995年开始就已经实施了政府对光伏发电的补助计划，从而促使日本的光伏产业在后来几年的时间里，得到了长足的发展，太阳能电池产量几乎占了全球总产量的1/2;德国也出台了对光伏产业的优惠政策，使光伏产业迅速发展壮大，目前德国太阳能电池的产量已经超过全球产量的1/4。从日本、德国的例子来看，在这个领域，政府的推动非常重要。现在，西班牙、美国各州以及其他许多发达国家都开始用政策激励的方式大规模发展本国的光伏产业。中国虽然是发展中国家，但政府历来重视新能源的开发和利用，《可再生能源法》这时候能够出台也是顺应了时代要求，时机选择非常准确，充分证明了中国政府在能源和环保问题上的态度是明智的。
作为屋顶光伏发电工程的主角，上海市政府、江苏省政府等无疑为国内各省的光伏普及做了表率。但有关专家们认为，光伏发电因为成本高而无法与常规能源竞争的时候，政府采用的补贴电价、规定电网企业收购比例等扶持办法，对启动光伏发电规模市场将起到很好的带头、促进作用。
其实，此种方法在国外早就有了先例。2004年，德国实施“购电法”安装了10万个太阳能屋顶;日本采用“补贴法”安装了近7万个太阳能屋顶，并计划到2010年，安装100万个太阳能屋顶;此外，美国加州50%的新建住宅都要安装太阳能屋顶;西班牙、意大利等许多发达国家先后出台高价收购太阳能光伏电力的政策，鼓励居民安装太阳能屋顶。据了解，“上海十万太阳能屋顶计划”很可能采用日本的模式---初装“补贴法”，这正是“他山之石，可以攻玉”之所在。
国外的实践证明，光伏发电的成本在技术发展的推动下，正在努力突破高成本的制约瓶颈。如果在技术和规模上再有大的突破，中国的光伏产业赶超日本、欧洲等国家将大有可能。有专家预测，在“十一五”期间，很可能会出现国外光伏产业链大规模向中国转移的浪潮，这无疑会给中国经济注入新的活力因素。光伏发电有望在30年内成为中国重要的电力能源之一。
中国光伏，由说到做
2008年北京奥运会提出了“绿色奥运、科技奥运、人文奥运”的理念，光伏发电开始融入奥运建筑。目前，环保、健康已经成为每个中国人关注的话题。
清华大学BP清洁能源研究和教育中心主任李钲认为，全球问题是气候问题，但对中国来说，常规的污染是主要问题。据了解，我国虽然不是全球最大的汽车使用国，却是全球第二大石油消耗国。从我国单车油耗量来看，我国平均单车所耗油的实际值是2.28吨，比美国高10%～20%，比日本高出1倍。不可否认，中国正在一天天地繁荣起来，但同时环境污染也在一天天加剧。全国大多数地区较差的空气质量就是我们依赖煤炭、石油等燃料的恒定指示物。
上海等城市的太阳能屋顶工程，无疑在能源应用方面迈出了很大一步。据了解，仅上海的“十万屋顶”并网光伏系统，每年至少发电4.3亿千瓦时，这不啻为一个天文数字。据相关部门统计，每生产1千瓦时电，大约需要350克左右的煤，4.3亿千瓦时电就相当于给能源紧缺的中国每年节省2万吨左右的煤炭资源。
由深圳市政府投资6188万元建设的太阳能光伏电站，是目前亚洲最大的并网太阳能光伏电站，它的建成昭示着我国利用太阳能发电的美好前景。该电站于今年2月开始承建，8月建成发电。电站采用国际上最先进而又成熟的技术，迄今运行状况良好，并通过业主、设计、监理、质检、供电等相关部门的验收。电站总容量达1兆瓦(即MWp，太阳能光伏发电专业术语)，年发电能力约为100万千瓦时，运行20年后仍具发电能力。专家们称，这一电站是我国并网光伏发电领域的成功典范，填补了我国在大型并网光伏电站设计和建设的空白，具有里程碑式的意义。
从《可再生能源法》的颁布到“十万屋顶工程”的启动，再到太阳能光伏电站的建立，中国的光伏产业已经从“说”走向了“做”，把建设“绿色城市”、“可持续发展”城市真正的第一次落在了实处，也是中国太阳能发电普及应用的添彩之笔。
参考文献：
[1]王长贵，王斯成，太阳能光伏发电实用技术，北京：化学工业出版社，2005
[2]于静、车俊铁、张吉月，太阳能发电技术综述，世界科技研究与发展出版社，2008年版。
[3]高嵩、侯宏娟，太阳能热发电系统分析，华电技术出版社，2009年版，国防工业出版社，1999年版
[4]沈辉，曾祖勤，太阳能发电技术，北京：化学工业出版社，2005.
太阳能发电技术论文篇三：《太阳能光伏发电技术及其应用》
【摘要】太阳能光伏发电是一种清洁环保、用之不尽的理想能源，随着光伏发电产业化进程和技术的发展，其效率、性价比都大幅提高，在各个领域都得到应用，推动了我国“绿色电力工程的快速发展。本文探讨了太阳能光伏发电技术及其应用。
【关键词】太阳能;光伏发电技术;应用
随着我国不可再生资源的使用量越来越大，终究会迎来枯竭的一天。而在光伏发电当中，主要是运用了太阳能资源，其具有取之不尽，用之不竭的特点，并且对环境的污染较传统的煤炭资源来说比较小，因此光伏发电系统得到了国内外的重视。
一、光伏发电的主要优势
1、发电原理具有先进性：即直接从光子转换到电子，没有中间过程(如热能-机械能、机械能-电磁能转换等)和机械运动，发电形式极为简捷。与传统的发电技术相比不仅高效、便捷，还具有清洁、环保的特点。
2、太阳能资源的无限和分布特性：太阳能源是一种可再生的资源，是无限的。同时，太阳能资源分布广泛，不会因为地区、气候等自然资源的限制而阻碍太阳能资源的产生和摄取。
二、光伏发电系统的组成及各部分功能
1、太阳电池组件及方阵
太阳电池是光伏发电系统的核心。太阳电池单体是光电转换的最小单元，尺寸一般为4～200cm2不等。太阳电池单体的工作电压约为0.5V，工作电流约为20～25mA，一般不能单独作为电源使用。将太阳电池单体进行串并联且封装后，就成为太阳电池组件，其功率一般为几瓦至几十瓦，是可以单独作为电源使用的最小单元。
2、 储能蓄电池
储能蓄电池可以说是太阳能光伏发电的重要组成部分，同时在发电的过程之中也发挥着重要的作用。因为储能蓄电池可以储备有太阳能转化的电能，从而为生产、生活提供能源资源，以保持其不停的运作，做到高效率、低污染。
3、 充放电控制器
蓄电池，尤其是铅酸蓄电池，在运作的过程之中受充放电的影响是非常大的，因为如果没有很好地处理这一问题的话，不仅会缩短电池的使用寿命，还会影响到太阳能光伏发电的效果，所以为了保护蓄电池不受过充电和过放电的损害，则必须要有一套控制系统来防止蓄电池的过充电和过放电，称为充放电控制器。
4、 直流-交流逆变器
太阳电池在阳光照射下产生直流电，然而以直流电形式供电的系统有很大的局限性。此外，当供电系统需要升高电压或降低电压时，交流系统只需加一个变压器即可，而在直流系统中升降压技术与装置则要复杂得多。在光伏系统中，要求逆变器有较高的逆变效率和可靠性，对直流输入电压有较宽的适应范围。
三、太阳能光伏发电技术的应用
1、 通信和工业应用
主要有微波中继站、光缆通信系统、卫星通信和卫星电视接收系统、农村程控电话系统、部队通信系统、铁路和公路信号系统、灯塔和航标灯电源、气象和地震台站、水文观测系统、水闸阴极保护和石油管道阴极保护等。
2、 农村地区的太阳能光伏农业科技大棚
光伏农业科技大棚是一种与农业生产相结合，棚顶太阳能发电、棚内发展农业生产的新型光伏系统工程，是现代农业发展的一种新模式。它通过建设棚顶光伏电力工程实现清洁能源发电，最终并入国家电网，同时在棚下将光伏科技与现代物理农业发展有机结合，发展现代物理高效农业，探索农作物生产安全高效新模式，有效地利用有限的资源、空间，提高单位土地经济效益。大棚的棚顶全部为多晶硅单玻太阳能组件和单晶硅双玻太阳能组件，只要有光线这些太阳能组件就可以正常工作。光线充足时发的电全部并入到电网内，由于大棚顶上的太阳能发电板并不是完全覆盖，所以棚下的光线也很充足，适合农作物的生长。
大棚主体为钢骨架，内部采用立体种植、无土栽培等农业高科技手段，进行蓝莓开发种植、食用菌工厂化生产、绿茶和红茶种植、蔬菜及高端苗木花卉的研发、种植。
3、太阳能商品
主要有太阳能路灯、太阳能庭院灯、太阳能草坪灯、太阳能喷泉、太阳能城市景观、太阳能信号标识、太阳能广告灯箱、太阳能电动汽车、太阳能游艇、太阳能钟、太阳能帽、太阳能手表、太阳能玩具等。
4、 光伏建筑一体化(BIPV)
BIPV即Building Integrated Photovoltaic，指的是光伏建筑一体化。BIPV模式这种新能源利用方式，能将太阳能光伏发电与建筑相结合，利用了建筑屋顶的闲置空间，组装太阳能光伏发电模块，满足或者补充电力需求。科技成果显示，这种BIPV模式日后将与建筑物幕墙相结合，以获得更多的阳光和电力，但目前的BIPV主要以楼顶为主，应用技术较为成熟。BIPV在建设初期成本较高，随着我国财政对BIPV项目的大力支持，我国将大幅扩大BIPV技术的应用。光伏建筑一体化的优势是：
(1)清洁能源，节能并减少环境污染;太阳能光伏发电主要是依靠吸收太阳光来进行发电的，而以往的发电技术不是依靠燃烧煤炭资源就是水力发电，所以相比之下，太阳能光伏发电技术是一项清洁、无污染的技术。
(2)一旦市政发生特殊情况(如地震灾难时)，太阳能光伏发电能够满足本建筑的需求，不会因为市政电网的中断而断电。
5、 大型荒漠光伏电站
沙漠是一望无际的，在沙漠里人们无法进行耕种，但是面对一望无际的沙漠，人们如若不进行一些活动，就会造成资源的浪费。所以通过科学家的研究与调查后发现沙漠里的太阳资源是相当的充足的，所以荒漠之中建立光伏发电站是非常的明智与正确的一项决议。同时还可以为荒漠地区的发展提供就业机会以及经济发展的机会。
四、太阳能光伏发电技术发展前景分析
当前，研发基于新原理、新材料及新结构的太阳能电池是提高效率和降低成本的主要思路。从原理上，应研究基于量子效应、纳米特性和光化学效应的新型电池。材料上，大力研发基于非晶硅、微晶硅、纳米硅等薄膜硅系列的叠层电池和化合物薄膜电池，它们具有成本低、弱光适应性强等优点。化合物薄膜电池，如碲化镉太阳能电池、砷化镓太阳能电池、铜铟镓硒电池等，效率已接近晶体硅水平，发展前景较好。从技术改进角度，开发诸如聚光型光伏电池、玻璃窗式电池及可穿戴柔性电池等。另外，积极制订和推行建筑设计、施工与太阳能光伏产品一体化的标准，规范光伏发电系统的安装，使二者融合得更好。国家要适时出台太阳能光伏产品的支持政策，加大投入力度，把诸如太阳能汽车、太阳能家电等产品的研发作为优先方向，使太阳能利用的范围更广，强度更大，深度更深。
综上所述，21 世纪人类面临的最大课题是可持续发展问题与绿色能源，对现有能源的充分合理利用同时开发新能源，已经得到各国政府的极大重视。太阳能发电作为一种取之不尽、用之不竭的清洁环保能源将得到前所未有的发展。
参考文献：
[1]王群营. 安装光伏发电系统施工技术保障分析[J]. 现代商贸工业. 2011(04)
[2] 朱北仲. 太阳能光伏发电系统在农机方面的应用前景探析[J]. 农业机械. 2011(27)
[3] 刘亚芳，赵青，陈强. 光伏发电系统的关键流程节点选择[J]. 中小企业管理与科技(上旬刊). 2012(01)
[4] 刘思伟， 刘章男. 太阳能光伏发电技术研究评述[J]. 企业文化( 中旬刊)，2013(03)：148.
[5] 刘道春. 太阳能光伏应用技术及其发展前景[C].2013 中国道路照明论坛论文集，2013：213-215.
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