太陽能發(fā)電技術(shù)發(fā)展與應用第一頁，共29頁。主要內(nèi)容一：太陽能簡介二：太陽能光伏發(fā)電發(fā)展應用三：太陽能熱力發(fā)電

發(fā)展

應用第二頁，共29頁。地球資源特別是不可再生資源，其供給能力有限，并非取之不盡、用之不竭在經(jīng)濟不斷發(fā)展同時，能源消耗不斷增加，新能源作為一種替代能源，未來能緩解我們能源大量需求，可以保證經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展。傳統(tǒng)能源產(chǎn)生環(huán)境問題越來越嚴重，危害人類健康和生存環(huán)境第三頁，共29頁。這些都迫使人們?nèi)ふ倚履茉?。新能源要同時符合兩個條件：一是蘊藏豐富不會枯竭；二是安全、干凈，不會威脅人類和破壞環(huán)境。目前找到的新能源主要有兩種，一是太陽能，二是燃料電池。風力發(fā)電也可算是輔助性的新能源。其中，最理想的新能源是太陽能。第四頁，共29頁。為什么要使用太陽能照射在地球上的太陽能非常巨大，大約40分鐘照射在地球上的太陽能，便足以供全球人類一年能量的消費。可以說，太陽能是真正取之不盡、用之不竭的能源。而且太陽能發(fā)電絕對干凈，不產(chǎn)生公害。所以太陽能發(fā)電被譽為是理想的能源。第五頁，共29頁。目前太陽能發(fā)電技術(shù)主要有2類：太陽能光伏發(fā)電技術(shù)和太陽能光熱發(fā)電技術(shù)。近年來，太陽能光伏發(fā)電技術(shù)日趨成熟，達到了商業(yè)使用所要求的能級。其優(yōu)點是設備簡單易行，但也有著電能難以儲存，太陽光不穩(wěn)定對電網(wǎng)產(chǎn)生沖擊的缺點，這必將使得單一的光伏發(fā)電在不久的將來遭遇發(fā)展瓶頸。太陽能光熱發(fā)電憑借其可儲熱、可調(diào)峰、可連續(xù)發(fā)電的優(yōu)點，逐漸成為可再生能源領域研發(fā)和投資的熱點。第六頁，共29頁。主要內(nèi)容一：太陽能簡介二：太陽能光伏發(fā)電發(fā)展應用三：太陽能熱力發(fā)電

發(fā)展

應用第七頁，共29頁。光伏技術(shù)發(fā)展歷程1839195919601975首次發(fā)現(xiàn)光伏效應多晶硅太陽能電池問世;硅太陽能電池發(fā)電首次并入常規(guī)電網(wǎng)美國制作出非晶硅太陽能電池第八頁，共29頁。光伏技術(shù)發(fā)展歷程198019902007太陽能電池開始規(guī)模化生產(chǎn)奠定了規(guī)?；I(yè)生產(chǎn)的技術(shù)基礎太陽能光伏發(fā)電生產(chǎn)能力達到創(chuàng)紀錄的100萬千瓦第九頁，共29頁。全球光伏產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及趨勢1在過去15年中,全球光伏產(chǎn)業(yè)以25%的年均增長率成長22003年歐洲光伏市場的迅速啟動,

2004年、2005年市場供不應求32007年世界光伏電池產(chǎn)量達到3500MW，比2006年增加了40%。42010年～2020年全球光伏產(chǎn)業(yè)年增長率將達34%，年安裝量將達到11.34GW

美國“百萬屋頂計劃”

日本“新陽光計劃”德國“新能源法規(guī)”第十頁，共29頁。我國光伏產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀我國光伏電池產(chǎn)能發(fā)展統(tǒng)計1990年以前，我國光伏電池的生產(chǎn)能力還只有4.5MW/年2000年以來，受到國際大環(huán)境的影響、國際合作項目及政府項目的啟動和市場的拉動，我國光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展取得了一次飛躍。截止2009年，我國太陽能電池的生產(chǎn)規(guī)模增長到4GW，排名世界第一位第十一頁，共29頁。我國光伏產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀2009年世界太陽能電池生產(chǎn)能力約20GW(如圖)，其中中國占33%、美國占18%、中國臺灣占15%、德國占11%、日本占10%、韓國占4%、其他占9%

2009年世界太陽能電池生產(chǎn)能力統(tǒng)計第十二頁，共29頁。我國光伏產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀中國連續(xù)第三年榮登新增太陽能光伏裝機容量榜首。2015年，中國新增太陽能光伏裝機容量為15.15ＧＷ。截止目前，中國太陽能光伏裝機容量累計達到43.5ＧＷ，首次超越德國成為全球最大的太陽能光伏國家。2015年各國太陽能光伏裝機容量第十三頁，共29頁。太陽能電池原理太陽能電池主要由半導體硅制成。在半導體上照射光后，由于其吸收光能會激發(fā)出電子和空穴（正電荷），從而半導體中有電流流過，這可稱為“光發(fā)電效應”或簡稱“光伏效應”。摻有磷雜質(zhì)的硅含有多余電子，稱為N型半導體；摻有硼雜質(zhì)的硅含有多余正電荷，稱為P型半導體。若將兩者結(jié)合，稱為PN結(jié)，這就是半導體器件的最基本結(jié)構(gòu)。在PN結(jié)中，P型半導體的電子受到拉力，N型半導體的正電荷受到拉力，在結(jié)合處形成正負抵消的區(qū)域，形成阻擋層。此時，若有光照射，則激發(fā)電子自由運動流向N型半導體；正電荷則集結(jié)于P型半導體，從而產(chǎn)生了電位勢。第十四頁，共29頁。太陽電池方陣單一組件的發(fā)電量是十分有限的，實際運行中，是單一組件通過電纜和匯線盒實現(xiàn)組件的串、并聯(lián)，組成整個的組件系統(tǒng)，稱為太陽電池方陣第十五頁，共29頁。太陽能光伏工作發(fā)電原理

核心部件：太陽能電池板：太陽能轉(zhuǎn)為電能太陽能控制器：控制工作狀態(tài)，保護蓄電池：儲存逆變器：直流電轉(zhuǎn)化為交流電光伏發(fā)電第十六頁，共29頁。太陽能光伏發(fā)電分類光伏發(fā)電一：獨立光伏發(fā)電——如太陽能光伏水泵，太陽能路燈二：并網(wǎng)光伏發(fā)電三：分布式光伏發(fā)電分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)光伏發(fā)電第十七頁，共29頁。光伏車棚系統(tǒng)光伏車棚是將光伏發(fā)電與車棚相結(jié)合的系統(tǒng)。既能為車輛遮風擋雨，又能利用太陽能創(chuàng)造出清潔光伏能源供電動車充電、燈光照明和并入電網(wǎng)。此系統(tǒng)建造幾乎沒有地域限制，非常靈活方便未來應用趨勢第十八頁，共29頁?？臻g太陽能發(fā)電站是指在空間將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，再通過無線能量傳輸方式傳輸?shù)降孛娴碾娏ο到y(tǒng)。在空間利用太陽能，不受季節(jié)、晝夜變化的影響，接受能量密度高。同時也不受大氣的影響，可以穩(wěn)定地將能量傳輸?shù)降孛?，非常適合于太陽能的大規(guī)模開發(fā)利用。未來應用趨勢第十九頁，共29頁。棄光現(xiàn)象？進入今年下半年，國內(nèi)煤價一路上漲，電廠用煤趨緊。但是，國內(nèi)的光伏發(fā)電的利用率卻未能提高，尤其在光能最豐富的西北地區(qū)，各個省份普遍存在棄光現(xiàn)象。很多設備嶄新的新能源電廠都處在停滯狀態(tài)，生產(chǎn)出來的電送不出去，只能停工。很多新能源電廠只有幾個技術(shù)人員在維護原因一：西部地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展相對滯后、電力需求不足、電力市場狹小原因二：新能源比較富足，尤其是近年來的爆發(fā)式增長，這就必然導致新能源消納上的矛盾。解決方法：新能源電廠的建設速度降下來通過市場調(diào)節(jié)，把光電的價格降下來第二十頁，共29頁。主要內(nèi)容一：太陽能簡介二：太陽能光伏發(fā)電發(fā)展應用三：太陽能熱力發(fā)電

發(fā)展

應用第二十一頁，共29頁。太陽能熱力發(fā)電

太陽能熱電是利用太陽輻射能轉(zhuǎn)化成熱能并通過熱力循環(huán)過程進行發(fā)電，是太陽能熱利用的重要方面第二十二頁，共29頁。1.槽式太陽能熱電系統(tǒng)拋物柱面槽式聚光器將陽光聚集到管狀的接收器上，將管內(nèi)的傳熱工質(zhì)加熱，產(chǎn)生高溫水蒸氣，推動汽輪發(fā)電機發(fā)電。槽式太陽能熱電原理圖（效率低）第二十三頁，共29頁。2.塔式太陽能熱電系統(tǒng)塔式太陽能熱電系統(tǒng)的基本型式是利用一組獨立跟蹤太陽的定日鏡，將太陽聚焦到一個固定在塔頂部的接收器上，用以產(chǎn)生高溫，進而產(chǎn)生高溫，進而產(chǎn)生水蒸氣或高溫氣體，推動汽輪發(fā)電機發(fā)電（效率高，一次性投入大，維修成本高）第二十四頁，共29頁。3.碟（盤）式太陽能熱電系統(tǒng)蝶式系統(tǒng)由許多鏡子組成的拋物面反射鏡組成，接收器在拋物面的焦點上，通過加熱接收器內(nèi)的傳熱工質(zhì)，驅(qū)動電機發(fā)電。（壽命長、效率高、靈活性強，造價昂貴）第二十五頁，共29頁。在生活中的應用太陽能熱水器太陽光照射在真空管上，真空管內(nèi)壁的吸收涂層將光能轉(zhuǎn)化為熱能，水箱內(nèi)形成冷熱水對流，從而使整個水箱的水全部加熱。第二十六頁，共29頁。太陽能熱力發(fā)電發(fā)展與現(xiàn)狀各國在運太陽能光熱發(fā)電站裝機容量（截止2016年）全球太陽能光熱發(fā)電累計裝機容量（2006~2015年）美國、西班牙兩國，無論在技術(shù)上還是商業(yè)化進程，都在全球位列前茅。中國進入該市場的步伐較晚，正在全力追