光伏課程設(shè)計(jì)---光伏發(fā)電

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1、新能源課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：光伏發(fā)電姓名：班級(jí)：電氣101學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：韓老師成績(jī)?cè)u(píng)定：2013年12月23日一光伏發(fā)電原理光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由三大部分組成：太陽(yáng)能電池板組件、控制器、逆變器。其中在光伏發(fā)電過程中，太陽(yáng)能電池板起到核心作用，它是光-電的橋梁。太陽(yáng)能電池是一種由于光生伏特效應(yīng)而將太陽(yáng)光能直接轉(zhuǎn)化為電能的器件，是一個(gè)半導(dǎo)體光電二極管，當(dāng)太陽(yáng)光照到光電二極管上時(shí)，光電二極管就會(huì)把太陽(yáng)的光能變成電能，產(chǎn)生電流。當(dāng)許多個(gè)電池串聯(lián)或并聯(lián)起來就可以成為有比較大的輸出功率的太陽(yáng)能電池方陣了。太陽(yáng)能電池板組件通過收集光、太陽(yáng)能，然

2、后轉(zhuǎn)換成電能，之后通過太陽(yáng)能控制器和逆變器把電輸送到用電設(shè)備。太陽(yáng)能電池發(fā)電的主要原理是半導(dǎo)體的光電效應(yīng)。硅原子有4個(gè)電子，如果在純硅中摻入有5個(gè)電子的原子如磷原子，就成為帶負(fù)電的N型半導(dǎo)體；若在純硅中摻入有3個(gè)電子的原子如硼原子，形成帶正電的P型半導(dǎo)體。當(dāng)P型和N型結(jié)合在一起時(shí)，接觸面就會(huì)形成電勢(shì)差，成為太陽(yáng)能電池。當(dāng)太陽(yáng)光照射到P-N結(jié)后，空穴由N極區(qū)往P極區(qū)移動(dòng)，電子由P極區(qū)向N極區(qū)移動(dòng)，形成電流。制作時(shí)，多晶硅經(jīng)過鑄錠、破錠、切片等程序后，制作成待加工的硅片。在硅片上摻雜和擴(kuò)散微量的硼、磷等，就形成P-N結(jié)。然后采用

3、絲網(wǎng)印刷，將精配好的銀漿印在硅片上做成柵線，經(jīng)過燒結(jié)，同時(shí)制成背電極，并在有柵線的面涂一層防反射涂層，電池片就至此制成。電池片排列組合成電池組件，就組成了大的電路板。一般在組件四周包鋁框，正面覆蓋玻璃，反面安裝電極。有了電池組件和其他輔助設(shè)備，就可以組成發(fā)電系統(tǒng)。為了將直流電轉(zhuǎn)化交流電，需要安裝電流轉(zhuǎn)換器。發(fā)電后可用蓄電池存儲(chǔ)，也可輸入公共電網(wǎng)。發(fā)電系統(tǒng)成本中，電池組件約占50%，電流轉(zhuǎn)換器、安裝費(fèi)、其他輔助部件以及其他費(fèi)用占另外50%。二行業(yè)現(xiàn)狀這個(gè)行業(yè)，曾經(jīng)被投資者瘋狂追捧，一度誕生了中國(guó)首富；這個(gè)行業(yè)，各國(guó)政府高度重視

4、，每年斥巨資發(fā)放補(bǔ)貼，扶持發(fā)展，被譽(yù)為前景最為光明的行業(yè)，而2007年中國(guó)的產(chǎn)量占了全球的三分之一；還是這個(gè)行業(yè)，近來出現(xiàn)一波接一波的破產(chǎn)潮，甚至連昔日的行業(yè)龍頭也難逃滅頂之災(zāi)！這就是光伏產(chǎn)業(yè)，在短短三年之中，經(jīng)歷了景氣度的繁榮高峰與衰退低谷間的大起大落，眾多企業(yè)感受到從“烈火烹油”到“冰寒刺骨”的滋味。然而，正當(dāng)國(guó)內(nèi)企業(yè)還掙扎在存亡邊際，從華爾街卻傳來了全新的訊息：一方面，美股光伏龍頭股價(jià)輪番暴漲，最具代表性的Sunpower（NASDAQ:SPWR）今年股價(jià)漲幅超過300%；另一方面，“股神”巴菲特?cái)y25億美元收購(gòu)光伏電

5、站，世界上最賺錢的公司“蘋果”也投資光伏產(chǎn)業(yè)。作為世界上最有效的資本市場(chǎng)，股價(jià)的上漲是人們用資金在投票，巴菲特、蘋果公司在行業(yè)低谷期競(jìng)相投資太陽(yáng)能領(lǐng)域，這意味著什么？股價(jià)靚麗表現(xiàn)的同時(shí)，行業(yè)基本面也正發(fā)生著變化。美國(guó)、中國(guó)等新興市場(chǎng)正在發(fā)生劇變，產(chǎn)業(yè)政策集中出臺(tái)，上網(wǎng)與補(bǔ)貼發(fā)放更具確定性和可操作性，光伏電站中長(zhǎng)期規(guī)劃被大幅提高，巨大的裝機(jī)需求一觸即發(fā)。更為重要的是，隨著光伏轉(zhuǎn)換率逐年提高，成本逐年下降，優(yōu)勢(shì)企業(yè)的發(fā)電成本即將與火電持平，而一旦突破這一“臨界點(diǎn)”，平價(jià)上網(wǎng)的時(shí)代即將來臨，光伏發(fā)電替代傳統(tǒng)火電的大幕隨即拉開，人類

6、的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)也會(huì)隨之改變。非晶硅薄膜電池從20世紀(jì)80年代初開始商業(yè)化生產(chǎn)，但由于效率低且有衰減，使用壽命較晶體硅電池短，市場(chǎng)份額增加不快。另外，結(jié)晶缺陷所帶來的效率損失需要通過復(fù)雜工藝彌補(bǔ)，比如多晶硅是通過PECVD－SNx來實(shí)現(xiàn)，獲得了很大成功。但其他薄膜電池，如非晶硅和其他薄膜電池至今尚未獲得滿意結(jié)果，這也是薄膜電池發(fā)展比人們預(yù)想得慢的主要原因。晶體硅太陽(yáng)能電池是目前國(guó)際光伏市場(chǎng)的主流產(chǎn)品，占世界光伏電池產(chǎn)量的85%以上，因此可以預(yù)見的是未來10~15年仍然以晶體硅為主。三光伏發(fā)電的類型特點(diǎn)依據(jù)全世界對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)的

7、清晰認(rèn)識(shí)，光伏行業(yè)人士一般將光伏發(fā)電系統(tǒng)分為三大類：一、獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)：根據(jù)字體含義，我們可以直觀的說是單獨(dú)的發(fā)電站，通過光伏發(fā)電獲得的電量不會(huì)連接到國(guó)家的電網(wǎng)。二、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)：相對(duì)于獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)來說，并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)是指通過光伏發(fā)電所得的電量，通過國(guó)家的電網(wǎng)相連，把多余的電力輸送到國(guó)家電網(wǎng)中。三、混合光伏發(fā)電系統(tǒng)從名稱得知，混合光伏發(fā)電系統(tǒng)是獨(dú)立和并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)合，它彌補(bǔ)了兩者的缺點(diǎn)，結(jié)合了兩者的優(yōu)點(diǎn)。以下是三種光伏發(fā)電系統(tǒng)的圖形模式：獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)光伏發(fā)電混合光伏發(fā)

8、電系統(tǒng)下面我們以圖表方式來突顯出獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)、混合光伏發(fā)電系統(tǒng)的特點(diǎn)。四典型的實(shí)際系統(tǒng)介紹柏林中央火車站BIPV光伏系統(tǒng)青島火車站BIPV項(xiàng)目美國(guó)stillwell地鐵站光電屋面工程總面積76,000平方英尺；其中光電板使用面積為50，000平方英尺。發(fā)電峰值功率為2