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《提高光伏發(fā)電效率的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、2O1O年第3期上海電力提高光伏發(fā)電效率的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢耿欣，林中達，蔡小燕(東南大學能源與環(huán)境學院，江蘇南京210096)摘要：作為太陽能發(fā)電的主要的發(fā)電方式，太陽能光伏發(fā)電能否提高光電轉換效率、經濟高效地利用太陽能是首先要解決的問題。文章介紹了國內外相繼現(xiàn)了三種方法來提高太陽能光伏發(fā)電效率：光強跟蹤技術、聚光技術和最大功率跟蹤(MPP7、)技術，并對三種方法進行了介紹和比較。關鍵詞：太陽能光伏發(fā)電；太陽能光強跟蹤；聚光技術；最大功率跟蹤中圖分類號：TM615文獻標識碼：B強的跟蹤，傳感器一般采用光電池
2、、光敏電阻、雙l引言金屬條等作為敏感元件。目前運用較多的是一種在能源結構出現(xiàn)危機的背景下，太陽能作為一跟蹤精度更高的四象限傳感器。高度角是太陽光種可再生能源，與傳統(tǒng)的火電相比具有資源豐富，線和它在地平面上投影問的夾角，它可以跟方位清潔無污染等獨特的優(yōu)勢，有著巨大的開發(fā)前角一樣通過軟件編程以及傳感器的跟蹤來實現(xiàn)高景u]。太陽能光伏發(fā)電是太陽能發(fā)電的一個主要度角的調節(jié)，但是研究發(fā)現(xiàn)其一年四季的變化比方式，它是利用太陽光照射在半導體界面的光生伏較緩慢，一年變化4O?！?O。左右，而且即使高度角特效應，而將光能直
3、接轉變?yōu)殡娔艿囊环N技術。該出現(xiàn)5。的誤差，對效率的影響也只有0．4左右。技術具有結構簡單、清潔等優(yōu)點，但它的關鍵元件硅電池的轉換效率太低是制約其發(fā)展的一大瓶頸。目前，國內外相繼出現(xiàn)了三種方法來提高太陽能光伏發(fā)電效率。一是光強跟蹤技術，二是聚光技術，三是最大功率跟蹤(MPPT)技術。2光強跟蹤技術對于一個固定地點的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，ef東1一年四季、每天日升日落、時時刻刻，太陽的光照角度都在不間歇地變化。針對太陽光的這一特點，通過對太陽光強的跟蹤，使得太陽能電池板的圖l太陽安裝角原理朝向比較精確的跟蹤太陽
4、位置的變化，使得太陽2．2跟蹤系統(tǒng)的分類[2光入射角始終保持與太陽能電池板的垂直，從而目前出現(xiàn)的跟蹤系統(tǒng)一般用可編程控制器提高太陽能電池板的發(fā)電效率。(PIC)、單片機等作為控制系統(tǒng)，在系統(tǒng)內根據所2．1跟蹤技術原理在地點的經緯度以及時鐘等信息計算一年中的每以地平面為坐標，太陽能跟蹤系統(tǒng)跟蹤的一一天的不同時刻與太陽所在的位置有關的信息，般是太陽方位角和高度角，太陽安裝角原理圖如然后通過軟件的編程來實現(xiàn)控制；后面設計一定圖1所示。方位角指的是地平面上正南方向線與的執(zhí)行機構，比如萬向節(jié)式的雙軸和電機的連接太陽
5、光線在地平面間的夾角，表示太陽光線的水組合實現(xiàn)傳動，帶動太陽能電池板的跟蹤轉動。平投影偏離正南方向的角度，其大小與時間、日基于以上原理的跟蹤系統(tǒng)有單軸、雙軸、混合期、緯度有關。對于方位角的跟蹤，一種根據日歷跟蹤等形式。單軸太陽能跟蹤系統(tǒng)只能東西跟蹤時鐘，通過軟件計算編程，確定出每一天每一時刻太陽，也就是只考慮太陽在一天當中方位角的變的太陽的方位角；另一種是通過傳感器來實現(xiàn)光一18S一上海電力2010年第3期化對太陽入射角的影響；而雙軸除此之外同時跟太陽光蹤太陽高度角的變化。除此之外，還有極軸式跟1『1r蹤
6、系統(tǒng)，它是以赤道為坐標系的，以太陽的時角為。／／跟蹤對象。時角指地面上任意點與地心連線在赤＼／道平面上的投影與當地12點的日～地中心連線／／在赤道平面上投影間的夾角，描述的是因地球的／／＼Y=1．732X反自轉而引起的El一地相對位置的變化。極軸式跟鏡蹤系統(tǒng)能夠抵消因地球的自傳帶來的影響。＼、(_150o經過比較，可以發(fā)現(xiàn)太陽能跟蹤系統(tǒng)有比固．太陽能電池板定式更高的功耗、有更為復雜的結構、有更高的制X2X作成本；同時還要考慮到電池板的的抗風能力、誤2聚光反射原理圖跟蹤的產生、傳動部分的功耗和傳動的準確等等
7、，所以總的成本會比固定式增加很多。但是同時實射到位于高塔上的電池板上，實現(xiàn)大容量的光電轉驗得出，跟蹤式比固定無跟蹤的功率輸出可以增換。槽式聚光技術是通過拋物面槽式聚光鏡面將加25左右，雙軸式太陽能跟蹤系統(tǒng)增加40左太陽光匯聚在焦線上，安裝在焦線上太陽能電池右，而極軸式太陽能跟蹤系統(tǒng)能夠簡化結構、降低板，吸收聚焦后的太陽輻射能，進行光電轉換。蝶成本，使得效率要高于雙軸跟蹤系統(tǒng)。式聚光是采用多塊平面反光材料如平面鏡，并通過巧妙的結構設計，使得太陽光經反射后均勻的照射3聚光反射技術L4]到太陽能電池板上，大大提
8、高了單位電池板的發(fā)電聚光技術作為降低光伏發(fā)電成本的有效途徑效率。塔式反射聚光技術就是在系統(tǒng)中央裝置接之一，將一定面積的的太陽光，通過聚光系統(tǒng)照射收器——電池板；槽式反射聚光技術就是安裝形狀到太陽能電池板上，通常形成一個狹小的區(qū)域。這如槽的反射裝置；碟式反射技術就是球柱面狀的聚樣增加照射到太陽能電池板上的光強，減小太陽能光反射裝置。這三種方法目前被廣泛的使用，而且電池板使用量又提高了效率。對常規(guī)太陽電池進蝶式聚光技術的效率目前要
