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太阳能发电技术论文集锦9篇

时间:2022-04-18 05:50:38

太阳能发电技术论文

太阳能发电技术论文范文1

关键词: 薄膜太阳能电池 教学探讨 理论教学 实践教学

一、引言

近年来光伏行业发展迅速,尤其长三角一带很多光伏企业[1]。光伏行业的快速发展促使企业对具有光伏专业知识的人才需求量大增[2-4]。但是随着欧美各国对我国光伏行业采取反倾销、反补贴调查等一系列措施,使得我国光伏行业发展受挫。在这样背景下,光伏企业必须进行产业结构升级才能在光伏行业中争得一席之地。而薄膜光伏技术由于具有材料消耗少、成本低、发电效率较高的优点,成为光伏行业发展的大势所趋[5-6]。因此,具有薄膜太阳能电池技术知识的人才在光伏行业中具有很大发展潜力。基于此,常熟理工学院光伏科技学院开设了《薄膜太阳能技术》课程,为培养高素质应用型光伏人才奠定基础。

二、对薄膜太阳能技术课程的探讨

(一)薄膜太阳能技术课程的教学目的。

通过本课程学习,学生了解薄膜太阳能电池的发展历史、产业现状及发展方向,熟悉常见的薄膜太阳能电池类型,通过与传统晶体硅太阳能电池对比掌握各种薄膜太阳能电池的发电原理、制备工艺及提高电池性能的关键因素。使学生对薄膜太阳能技术有较全面、系统的认识,为今后从事薄膜太阳能电池相关工作打下重要基础。

(二)薄膜太阳能技术课程的基本内容。

薄膜太阳能电池,简单从字面理解即将传统太阳能电池薄膜化。然而在将太阳能电池薄膜化过程中,会有很多诸如如何在很薄情况下保证吸收层对入射光的充分吸收、如何减少不必要的光生载流子传输损失等物理问题,这些问题将对薄膜太阳能电池的性能产生很大影响。需要本课程与《半导体物理》、《固体物理》等课程紧密结合,内容上要做好相互衔接。同时,根据培养应用型人才的目标,还应使学生对薄膜太阳能电池的制备工艺、制备过程中应注意的问题及电池工艺的改进有深入了解。因此,本课程应涉及以下几方面教学内容。

1.薄膜太阳能电池及薄膜材料

介绍与传统晶体硅太阳能电池相比薄膜太阳能电池的特点及适合做薄膜太阳能电池吸收层、发射极的薄膜材料须具备的光、电性能。

2.晶硅薄膜太阳能技术

介绍外延晶硅薄膜太阳能电池、异质衬底晶硅薄膜太阳能电池及多晶硅薄膜太阳能电池的特点及制备工艺。

3.微晶硅薄膜太阳能电池

介绍微晶硅薄膜制备技术、薄膜的微结构特征、光电性能及电池结构特点。

4.非晶硅薄膜太阳能电池

介绍非晶硅薄膜的太阳能电池的发展历史、薄膜微结构、非晶硅薄膜单节及叠层太阳能电池结构和设计原则,最后概述目前非晶硅薄膜太阳能电池产业化生产情况。

5.铜铟镓硒薄膜太阳能电池

介绍铜铟镓硒薄膜电池的特点、制备工艺、产业化生产概况及发展方向。

6.碲化镉薄膜太阳能电池

介绍碲化镉薄膜的光电特性、电池结构、电池制备及处理工艺。

这几部分内容中,第一部分是与薄膜太阳能电池相关的理论基础,是学生学习后面知识的前提;晶硅薄膜太阳能电池中的三种太阳能电池主要根据薄膜的衬底类型、加工工艺进行区分,制备的薄膜均属于广义多晶硅薄膜太阳能电池范畴。需要学生对这几种薄膜太阳能电池进行区分并掌握不同种类太阳能电池的制备工艺要求;微晶硅薄膜太阳能电池是目前最有发展前景的薄膜太阳能电池技术之一,需要学生重点掌握微晶硅薄膜的能带结构、光电性能及这种电池器件结构的特点及关键制备工艺;非晶硅薄膜是目前产业化生产最成熟的一种薄膜太阳能电池,因此本部分内容与产业化生产最密切,需要学生重点掌握非晶硅薄膜的微结构、光电性能尤其是光致衰减效应、电池结构及制备工艺参数对薄膜性能的影响规律;而铜铟镓硒薄膜太阳能电池是另一种已成功实现产业化生产的薄膜太阳能电池,目前国内也已经有企业着手发展这种薄膜太阳能电池,需要学生掌握铜铟镓硒薄膜太阳能电池的制备工艺、异质结结构特点等内容;碲化镉薄膜太阳能电池是一种比较有潜力的薄膜太阳能电池,在一些特殊领域有一定的应用前景,需要学生了解其电池结构及制备工艺。

三、薄膜太阳能电池技术教学实施建议

通过对以上教学目的及教学内容的分析可知,薄膜太阳能技术是一门与实际结合紧密、实践性较强的工科课程。本课程的教学和学习效果强弱直接决定培养目标能否顺利实现。因此,实际教学过程中充分调动学生学习积极性和主观能动性,利用课堂教学引导学生独立思考,多方位、多层次培养学生的思维方式,使学生在具备扎实理论基础知识上培养其实验操作技能,提高理论与实际相结合的能力,成为具有一定创新能力的应用型人才。对于这门课程的教学,我们可以从以下三方面进行教学改革。

(一)教学方法上,根据本课程的特点采用案例式、讨论式教学,强化课堂小组讨论。

上课过程中,理论知识比较抽象,学生理解起来有一定困难。可以在讲解基本理论知识的同时,将理论知识和生活中的具体事例联系起来,促进学生对基础理论知识的理解,激发学生的学习兴趣。讲解具体薄膜太阳能电池制备过程时可以找一些相应视频、图片资料,以直观形式展现具体的制备流程,增进学生对电池制备流程的理解。同时,积极开展讨论式教学,将学生分成若干小组,给每个小组同学布置一个题目,组内同学通过调研完成该题目并以PPT形式讲解给其他同学,最后教师对各小组结果进行总结,这样可以有效激发同学们的求知欲。

(二)加强实践教学,提高学生的实际操作能力和创新能力。

《薄膜太阳能技术》是一门与实践结合紧密、着重培养学生对课堂知识进行实际应用能力的课程。在薄膜太阳能技术教学过程中积极开展实践教学有利于学生对理论知识的理解,提高学生的实际动手能力。在实验教学过程中适当调节验证性实验和研究性实验的比例,充分发挥学生的主观能动性。同时可以让从事薄膜太阳能电池相关研究的教师参与实验教学,以科研反哺教学,提高学生的创新实践能力。此外可以设置一些开放性实验,调动学生的主动性、积极性和创造性,激发学生的创新思维和创新意识,使学生掌握考虑问题、解决问题的方法。

(三)改进课程的考核方式。

本课程学生成绩由平时成绩、实验成绩和期末成绩三部分组成。如前所述,《薄膜太阳能技术》是一门与实践结合紧密的课程,在坚持理论教学与实践教学并重的基础上,根据培养应用型人才的目标,应适当提高实验成绩在总成绩中所占的比重。本课程考核以百分制记,其中平时成绩和实验成绩各占20%,期末成绩占60%。其中,平时成绩按照平时作业、课堂表现和上课出勤等情况综合评定,实验成绩主要考查学生的实验动手能力和理论知识的实际应用能力。

四、结语

上好《薄膜太阳能技术》这门课需要教师明确该课程的教学目的,根据人才培养目标适当选择教学内容,同时关注薄膜太阳能电池行业的发展动态,使本课程教学与行业的发展很好地对接。教学过程中,应理论与实验并重,并着重培养学生理论结合实践的能力,使学生成为光伏行业具有良好发展潜力的应用型人才。

参考文献:

[1]王永,张渊,刘浩,等.长三角地区高职光伏专业建设研究[J].职业教育研究,2012,2:31-32.

[2]杜鹏,张军芳,郑永春.依据企业岗位及人才需求转变光伏技术专业教学内容[J].学周刊,2014,6:27.

[3]林涛,段春艳,卢东亮,等.以“项目驱动法”为核心的光伏应用技术专业核心课程体系与教学设计[J].新课程,2013,4:2.

[4]张巧杰,白连平,杨秀媛.太阳能光伏发电技术课程改革初探[J].教育教学论坛,2014,49:131-132.

太阳能发电技术论文范文2

关键词:可再生能源;太阳能光伏产业;产业政策

中图分类号:F260 文献标志码:A 文章编号:1673-291X(2014)30-0045-02

引言

随着经济的发展和人口的增加,能源面临着供应不足,各国都在努力寻求稳定充足的能源供应,可再生能源的开发利用尤为引人注目。光伏发电指利用太阳能电池组件将太阳光能直接转化为电能,具有转化环节少、资源蕴含量取之不尽、能源质量高、建设周期短、发电方式接近零排放等优势。近年来,许多国家的政府都非常重视“屋顶阳光发电系统”的开发,各国都制订了政策以促进太阳能光电技术的应用。目前中国的太阳能发电尚处于起步阶段,由于技术问题,中国的太阳能光伏产业成本高,竞争力弱,这不仅需要技术的引进、开发,产业的管理模式,这更是政府的政策引导和扶持作用。

一、美国的光伏产业政策

美国1978年开始全力推动太阳能的利用,联邦政府对装设太阳能系统的住宅实施补助50%的费用的政策;1980年财政部制定了能源设备减税办法:凡是家庭购置太阳能系统,其购置、装设等费用的40%可减免所得税,最高达4 000美元;1986年美国将家用太阳能热水系统的减税额度定为15%,1987―1991年为12%,对于1992年之后开始购置其他太阳能系统的家庭,其费用的10%可减免所得税。2005年美国能源部能源研发总投资为7.66亿美元,其中可再生能源研发投资占了42%,另外,美国还制定了庞大的太阳能发电计划,“百万屋顶计划”打算在1997―2010年安装总容量达4.6亿兆瓦的光伏发电系统。美国加利福尼亚州决定,对太阳能的补贴将不完全取决于太阳能电池板的数量,而在于生产的太阳能电量,并且从2007年1月1日起,对低于100千瓦安装规模的太阳能系统予以补贴;对超过100千瓦的太阳能系统的奖励将以电量为基础。美国的光伏产业政策是美国的光伏产业有了很大的发展。

二、德国的光伏产业政策

德国从20世纪70年代研发太阳能技术,1991年为了鼓励民众消太阳能,德国政府出台了为安装太阳能屋顶的住户提供补贴的政策。1999年实施“十万太阳能屋顶计划”,预计六年中资助10万户家庭装备太阳能电池设备,通过商业银行向消费者直接提供优惠贷款。2000年德国引入“税收返还”政策,向太阳能产品提供商承诺一价格执行二十年,并将太阳能能源并入公用电力网格,以电力的输出获得政府的回报。2001年,德国提出太阳能补贴政策,通过政策扶持扩大太阳能产业规模,以规模效应降低成本,提升产品技术含量,从而实现高速产业化。2004年德国颁布的《再生能源法》规定,最迟2009年政府对新能源行业的补助将逐渐减少。2010年,德国通过了可再生能源法光伏发电上网补贴修订案,7月1日后在德境内建造光伏发电系统补贴额减少13%,转换地区补贴额减少8%,其他地区补贴额减少12%。德国补贴政策的下调,让太阳能行业有所停滞,并于2012年3月德国议会通过光伏补贴削减法案,德国的这一削减政策目的是让光伏产业形成独立的技术和市场。虽然开始时德国的光伏产业会有所停滞,甚至有所下降,但是政府如果一直扶持,光伏产业就不能形成自己的竞争力。

三、日本的产业政策

日本于1974年公布“阳光计划”,建立了太阳能暖房和家庭热水供应发热示范系统。1997年日本颁布《关于促进新能源发展的基本目标》规定了促进太阳能技术发展的原则和方针。日本启动的“新阳光计划”承诺:对于在自宅上安装太阳能发电设备的居民,给予安装设备成本50%的补贴,补贴分十年递减。1994年日本对住宅安装太阳能系统(下转142页)(上接45页)给予低息贷款,1997年日本太阳能累积发电总量达9.1万kW,首次成为全球第一。2006年取消补贴政策,日本光伏产业的发展势头被遏制,日本意识到逐渐被甩开的趋势后,2009年重新恢复了补贴政策。2008年的“构建低碳社会行动计划”提出目标:争取2020年太阳能电池的采用量增到2005年实际采用量的10倍,到2030年增至40倍,并在三至五年后,将太阳能电池系统的价格降至目前的一半左右,日本建设示范区推广太阳能发电,各家除太阳能发电设施外,也装有一般的输电线,以解决太阳能发电不够用或电力用不完的问题。为了解决太阳能发电成本偏高,日本在提供补助的同时,加大研发,提高太阳能电池板的性能节约成本,并开发太阳能发电新材料。

结论与启示

德日等对光伏产业很早就实施补贴减息等扶持政策,但政策略有不同。美国的补贴或减税大多对企业或个人购置、装设太阳能装置,花费的精力和财力较大,且还在加大补贴。德国实施税收返还,并将太阳能并入到公网,政府和企业建立长期契约,逐步递减价格;鼓励厂商发展技术,缩减成本,厂商自主研发太阳能技术,减少成本,增加利润,扩大光伏行业,替代传统产业;光伏产业有一定规模时,政府逐渐放手,鼓励光伏产业自主发展。日本的光伏产业政策对安装者补贴和减息,不仅针对企业或厂商,还针对居民用户;研发新技术,建立示范区,鼓励广大居民用户自己发电,为其提供优惠的政策,为民众解决实际问题,为太阳能实现用户自产自用的推广做准备。

中国人口众多,但却东多西少;资源丰富,却西多东少,因此应该协调发展东西部的光伏产业。首先采用差别对待的补贴政策,对东部太阳能技术开发大力鼓励,西部太阳能设备安装减税补贴。补贴是最能激励用户安装太阳能的政策,但补贴费用的巨大有可能会让政府支撑困难,因此适时适量的补贴配合其他优惠政策才能持久的扶植光伏产业,光伏产业的发展趋势应该是政府领导,完全竞争市场。其次鼓励太阳能的低成本技术开发,调动科研人员开发光伏技术的积极性。对西部安装太阳能发电的住宅个人实施减税和补贴,国家可安装输电线,鼓励其将多余的电力买给电力部门。最后光伏产业技术较为成熟后,政府逐渐退出光伏产业,让光伏产业自主发展,形成国际竞争力。

参考文献:

[1] 王书平.主要发达国家新能源政策及其对中国的启示[C].第四届能源战略国际论坛论文集,2009:12.

[2] 海山.全球太阳能光伏产业法律政策分析及启示[J].太阳能,2012,(23):6-13.

太阳能发电技术论文范文3

关键词:光伏发电;光生伏打效益原理;太阳能储蓄电池

中图分类号:TK514 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2011)36-0009-02

太阳能光伏发电是根据光生伏打效益原理利用太阳能储蓄电池接收太阳辐射能源转化为可供千家万户生活、生产的电能。无论是作为独立使用还是并联网络发电,太阳能光伏发电系统都是由太阳电池组件、控制器和逆变器三大电子元器件组成,不涉及到机械部件。因此,太阳能光伏发电的组合设备极为先进精炼,具有使用可靠稳定和安装维护简捷的特点。从理论上讲太阳能光伏发电可以被广泛应用到任何用电场合,大到航天事业小到生活用电,无所不用。

一、我国太阳能光伏发电产业的发展现状

高速发展的人类文明导致传统的化学燃料骤减,而且遗留下来的环境问题日益突出,温室气体导致全球变暖,各种污染物的排放也在一天一天改变着我们生存的这个世界。即使如此,全世界还有一部分人根本得不到正常的能源供应。为了改善我们的生存环境以及未来能源供应的问题,近几年全世界包括中国都将研发目光投向了可再生资源,太阳能的开发利用就成为改变人类能源结构和维系长远的可持续发展的重要途径。

在世界各国纷纷在太阳能光伏发电产业中取得突破发展的同时,我国太阳能光伏发电产业的成就也是有目共睹的。以太阳能光伏发电为核心的能源产业链,我国已经在海内外不少国家成立了一些比较著名的电力企业。但是我国的太阳能光伏发电产业在这样高速发展的同时却出现一种“两头在外”的不良形势。大量进口国外的原材料在国内产生的清洁能源主要的销售市场却在国外,明显对于我国太阳能光伏发电产业的利润水平大打折扣。

二、我国太阳能光伏发电产业发展的问题及对策分析

目前,我国太阳能光伏发电产业发展其产品主要用于为无电场合提供电力、使用太阳能日用电子产品和并网发电三个方面。太阳能光伏发电系统利用太阳跟踪控制系统能够有效提高太阳能电池组件的发电效率。由于地球的自转导致太阳的东升西落,一个处于固定位置的太阳能光伏发电系统一年四季太阳的光照角度都无时不刻的在发生着变化。因此,通过利用太阳跟踪控制系统可以有效地保证太阳能光伏发电系统电池组件每时每刻地正对太阳光接收太阳辐射带来的能量,发电效率可以达到最好的状态。由于光伏发电系统要求的精度极高且系统构造繁杂,其本身存在的发展问题在所难免。

(一)太阳能光伏发电产业发展存在的问题

太阳能光伏发电产业发展存在的问题主要包括:

1.国家没有针对性采用抵制手段导致行业产能过剩。我国为了引导太阳能光伏发电多晶硅产业的健康发展,以促进节能减排和避免过度竞争,可以通过采用有效地经济手段和行政手段以抵制产能过剩的情况发生。

2.政府没有针对市场体制进行加强管理导致市场和材料“两头”在外。我国太阳能光伏发电产业发展起步晚且发展缓慢,国内生产的太阳能电池组件大部分用于出口国外,这些出口于国外的太阳能电池组件正好也是我国国内紧缺的资源。可以看出我国太阳能光伏发电产业目前的发展状况,广泛呈现出一种市场和材料“两头”在外的态势,这就将意味着我国在消耗大量能源资源且污染环境的同时却给国外输送绿色无污染的能源,太阳能光伏发电产业普遍遭到质疑,这也是一方面问题。

3.未找到更为优越的发展途径导致产业发展建设成本高。世界各国都在寻求太阳能光伏发电产业的发展途径,但是实际情况是全球具有富足的太阳能资源,而被利用的部分只占到不足1%的全球总能耗量,这其中的主要原因在于其发展建设的成本过高而导致太阳能利用没有受到广泛应用。可以想象,如果在未来可用的不可再生资源枯竭,自然资源一定会成为主导全球能源发展的主方向。假设未来要完全依赖太阳能开发,就必须从现在开始研究关于太阳能储存的办法。目前为止,全球范围内还没找到既经济合理又便于储存的方法,主要包括压缩空气法及电池储存都在经济上存在不合理的问题。

4.缺乏更为先进的发电技术导致产业综合生产能耗较大。作为一项主导环保型的产业,其系统主要组成材料多晶硅的生产提炼过程耗电量之大是目前社会条件所不能接收的。制造多晶硅材料就要消耗非常大的电力资源,而太阳能光伏发电系统其他部件的制作过程同样要求颇高。

5.没有自主研发的技术导致发电生产质量存在较大的差距。多晶硅材料的制造行业在我国发展的最大问题在于其核心制作技术的缺失,先进的多晶硅制作技术多为发达国家所主导,高昂的成本效应自然阻碍多晶硅制造行业在我国社会生产市场的进一步发展,且产品的质量难以得到很好的保障。

(二)建议

针对以上诸问题,笔者主要总结以下对策建议,可供参考交流:

1.鉴于太阳能光伏发电的度电成本相比与传统的水力发电和火力发电还存在着明显的差距等问题,国家政府采取制定针对太阳能光伏发电行之有效的政策措施办法,促进改善我国政府部门对太阳能光伏发电产业投资的热情。

2.应考虑实际,因地制宜,加快我国太阳能光伏发电系统的组合安装进程,大力发展太阳能光伏发电产业,有望为我国可利用资源与环境保护问题做出更大的贡献,且利于改变其产业产品出口市场在国外的状况。

3.在政府有关部门投入更多的资金和热情的前提下,必定会给我国太阳能光伏电池生产行业创造一个良好的社会环境。为此,为了能够提高改善我国太阳能光伏电池生产产业的可持续发展能力和竞争力,国家需要制定针对约束太阳能光伏电池生产行业必要的技术经济和环境保护两方面的门槛,必须限制避免低水平地重复建设现象的出现。

4.我国太阳能光伏发电技术水平尚落后于发达国家,在多晶硅原材料和硅片制造等环境明显缺乏一定的竞争力。鉴于技术层次薄弱的现状,国家政府有关部门应加强通过制定财税政策和投入专项资金,促进我国在太阳能光伏发电系统核心技术方面的研发工作,摆脱技术水平落后的局面,推动我国成为未来的太阳能光伏发电产业强国。

三、结语

太阳能是一种取之不尽用之不竭的可再生资源,太阳能光伏发电是重要的后续能源,在现在和未来将主导世界的能源结构,并且为全球环境保护做出无可限量的贡献。

参考文献

[1] 李胜茂.2011~2015年中国太阳能光伏发电产业投资分析及前景预测报告[R].中国投资咨询网,2011,(24).

太阳能发电技术论文范文4

关键词:光伏发电;太阳能资源;评估方法

Abstract: in recent years, with the rapid development of science and technology, in the areas of application of solar energy, solar photovoltaic power generation technology development prospects are very broad. In accordance with the relevant data can be known, solar photovoltaic power generation technology is showing a trend of rapid development, a dozen years in the past, solar photovoltaic power generation is growing at an average annual rate of 30%, which is after the wind turbine industry was a larger development of the fastest-growing renewable resource industries. Combined with relevant example in this article provides a brief analysis of solar PV systems in the solar energy resource assessment methodologies.

Keywords: PV solar resource assessment methods

中图分类号:TM7文献标识码:A文章编号:

伴随着太阳能光伏技术的普及使用,可以知道整个太阳能光伏发电系统工程是非常复杂的,如何正确地开展系统工程的设计、规划以及构建、检验等工作,已成为当前亟待解决的问题。其中,针对相应的太阳资源进行有效评估则是需要完成的首要任务,其重要性不容忽视。

1.太阳能资源的相关概念

一般来说,太阳能资源主要说的就是那些经过光电以及光热、光化学等等形式进行合理转换后可以被人们充分利用起来的太阳能。其中,应该将能够最终到达地面的直接太阳辐射加上从天空散射出来的太阳辐射的总和称作是太阳总辐射量,所以,可以运用总辐射量来表示具体的太阳能资源。

表述方法——具体来说,辐照度E是在进行太阳能资源表述时最为常见的方法,其主要指的是在单位时间以及单位面积内某物体所能够获取到的实际辐射能量,选取作为辐照度E的单位;曝辐量H则是另一种表述方法,其主要指的是在所给定的时间范围内所累积的辐照度的实际积分总量,选取作为曝辐量的范围,可以看出,其可以表示出对于辐射的具体接受量。

技术可开发量——其主要说的是在当前已有的相应技术条件情况下已经被开发出来的以及将来可能会被发掘出来的太阳能资源的总量。在此需要注意的是太阳能资源技术可开发量一般不需考虑其他约束条件,比如说经济条件等等。

经济可开发量——其主要说的是存在与太阳能资源技术可开发量中的在经济条件允许的情况下可以开发或者已经被开发出来的太阳能资源量。太阳能资源经济可开发量的具体开发成本是可以跟其他的能源进行合理竞争的。

有效实施评估的相应判断依据——即峰值日照时间,峰值日照时间主要指的是在把实地的太阳辐照总量正确进行折算后达到标准的相应测试条件下的具体的小时数,标准测试条件为辐照度1000。其中,采用日峰值日照时数进行有效评估主要指的是将日峰值时照数当作是相关指标来针对并网发电的实际适合程度进行合理评估。光伏阵列峰值日照时数主要指的是把在处于安装地点上的光复阵列的相应斜面所获取的太阳总辐射量进行有效折算后得出标准测试条件下的具体小时数,并在考虑相应的气象因素的条件下将其作为相关依据来合理地针对光伏发电系统进行评估,其中,会对太阳能光伏电池组系列造成不利影响的相关气象因素包括大雪以及冰雹、雾霾、大风以及沙尘暴等等灾害性天气,其均会对光伏发电系统的太阳能资源利用率产生一定的消极影响。

平面日峰值日照时数等级

2.解析在太阳能光伏发电系统中合理评估太阳能资源的相关实例

所选实例的具置为我国东部的季风区跟西部干旱区的交接处,该地区气候隶属温带大陆性气候,年平均气温9.8摄氏度,四季分明,有着较大的昼夜温差,且该地区的太阳能资源甚是丰富。

就目前的情况而言,在进行太阳能资源评估时所依照的相关数据主要来自于卫星扫描以及实地测量、理论计算等等。其中,理论计算不能够充分考虑到相应的地面气象情况以及大气层实际情况等等因素,使得所得出的相关理论值相较于实际值来说要大出很多,导致所需的工程数据中包含了大量的不确定因素,因此,在进行评估时不可以将理论计算所得出相关数据作为工程依据来实施评估。在我国,对实测数据的收集工作也正处于初步发展阶段,因此应该根据相应的规范要求将附近的长期观测站所得出的相关观测数据作为主要依据,进行有效验证后将实地所测得的测量数据修正为能够将太阳能光伏电站长期平均水平充分反映出来的相关代表性数据。与此同时,要严格依照《太阳能资料评估方法》,针对所选实例的实地太阳能资源开展合理的评估活动,将总的太阳年辐射量作为具体指标,实现对该地区太阳能资源的实际丰富程度的正确评估。

太阳能能资源带划分

该光伏电站所处位置海拔较高,有着非常干燥的气候特点,其日照时间比较长,有着非常强的太阳辐射,在其具体的场址区内,其多年的太阳平均辐射量一般都保持在5444到6400之间,由此可以知道,所选实例位于有着较为丰富的太阳能资源的二类地区,其有着很好的能源利用前景,十分适合于大型太阳能光伏电站系统的有效构建。

综上可知,合理地进行太阳能资源的有效评估能够推动太阳能光伏发电系统工程顺利实施,保障系统运行质量的稳步提升。因此,要将太阳能资源评估工作充分重视起来,寻求光伏发电站系统工程建设的最优模式。

【参考文献】

[1]谢永晶.高原太阳能光伏电站可行性研究[J].大科技·科技天地,2010(8).

太阳能发电技术论文范文5

海尔—— 一个家电企业的进入,将带来太阳能行业的洗牌?窃认为颇有些费思量。昨日王郎今又来,这倒是让我想起了三年前华帝进入太阳能产业时的冲霄豪言。

家电诸侯呼啸而来:多使英雄泪沾襟

2002年,华帝进入太阳能产业时誓师词是这样的:

“华帝集团决定耗巨资全面进军太阳能热水器,并欲三年之内做到全行业第一。 华帝将先期在全国推出5款新产品,力争三年后做到行业第一,目前新产品已在全国各地市场面世。一向专注灶具、燃气热水器、抽油烟机三大系列产品的华帝为何要进军太阳能热水器领域?华帝集团总经理姚吉庆表示:为了进入太阳能热水器领域,华帝足足准备了两年的时间,从市场调研到技术攻关以及合作伙伴的选择、产品前景的预测等。华帝在产品经营上一向以稳健著称,对扩张的新产品领域极为慎重,决不轻信进入,但一旦进入必做前三位置。华帝以前曾有进入其它领域但不成功的先例,这次的多元扩张是因为太阳能热水器市场经过几年发展已经十分成熟,其安全、环保、方便的特点为更多消费者所接受,虽然全国人均拥有率仅7.6%,但增长率却高达20—30%。到2015年,我国太阳能热水器普及率将达到20—30%,约2.32亿平方米的市场拥有量,年产值将达到438亿元,市场前景极为乐观;另一方面,虽然太阳能热水器市场十分成熟,但除皇明外未有一个强势的全国性品牌,正处于群雄纷争的战国时代。华帝进入太阳能热水器胜算几何?姚吉庆称有三张王牌:一是品牌优势。华帝灶具连续六年销量第一,凭借这一品牌优势,在燃气热水器和抽油烟机领域均已进入全国四强。靠着品牌的拉动策略,华帝欲在太阳能热水器领域有所作为。二是网络优势。姚称华帝的营销网络是全国行业中最强大的,拥有全国近3000家专卖店,刚发展起来的200多家特许经营店更是如虎添翼,华帝诸多总和分公司都对华帝进入太阳能热水器抱有厚望。第三是服务。华帝的绿色服务队一直是制胜的武器,遍布全国的经过专业培训的绿色服务队是用户满意的强力保证。姚吉庆说:我们产品的消费对象是中高等收入者,这跟华帝的品牌定位比较一致”。

然而三年过去了,华帝太阳能远没有实现自己的诺言。那,华帝太阳能怎么了?其实,不仅华帝如此,先前几年进入太阳能产业的家电企业均还未有大的声色,许是在沉默中爆发的日子还没有到来吧。随着能源的日益紧张,太阳能等新能源产业的飞速发展,特别是随着《中国可再生能源法》的呼之欲出,资本暗流汹涌而入,诸多的名牌家电企业纷至沓来,都想在环保节能的大业中一显身手。万家乐太阳能热水器上市最晚在2001年春天;合肥美菱太阳能科技有限公司于2002年5月成立;阿里斯顿太阳能公司成立于2002年;澳柯玛太阳能公司至少成立于2002年;扬子太阳能成立于2002年;2003年10月新飞太阳能科技公司成立;海信太阳能公司约成立于2004年;另外熊猫太阳能、荣事达太阳能、小鸭太阳能、小天鹅太阳能、盼盼太阳能至少成立了两年以上……泱泱十几家在家电业呼风唤雨的名牌家电却在太阳能产业总也不能冲将出来,任你有十八般武艺,一旦进去就陷入了几千家甚至上万家太阳能企业的包围圈中。

至今,太阳能产业只有皇明一家“中国驰名商标”;最近刚刚评出的中国名牌有“皇明、亿家能、华扬、清华阳光、利诺、太阳雨、辉煌”等七家,家电太阳能企业无一入选;在2004年中国太阳能热利用产业年会上热利用产业联盟发起单位中只有华帝一家参与;从销售额方面讲,家电太阳能企业也被抛在八强之外。

如今活跃在太阳能市场的,依然是那些原生太阳能企业。无论当初进军时如何豪言壮语,在家电业如何的有名声,整体实力资源如何强大,踏入太阳能产业却集体失语。出师未胜几徘徊,常使英雄泪沾襟。太阳能是一块什么样的魔地,竟使在中国市场上潇洒了二十几年的家电豪杰无用武之地?

名牌家电企业进入太阳能产业到底怎么了?

家电何以在太阳能产业英雄气短?

在《海尔四大优势进军太阳能产业》、《家电品牌介入,太阳能行业又一机遇》,以及《华帝,太阳能热水器又入强龙》三篇文章中所说的家电企业进入太阳能产业的优势,大致有四个方面:

品牌优势,家电品牌家喻户晓,品牌价值达几十亿、上百亿元。

渠道优势,家电品牌有庞大的销售网络和顺畅的流程。

市场推广优势,家电品牌的营销管理人员经过了多年的市场洗礼,具有丰富的市场操控能力。

服务优势,家电品牌建立了良好的服务体系和众多服务网点。

那么我们来分析一下果真是这样吗?经过调查研究我们发现:

A、家电业之此优势非太阳能之彼优势

其一,太阳能产业之此品牌非家电业之彼品牌:现今的公众早已耳聪目明了,你OEM,让小的太阳能厂家生产贴上你的牌子来赚钱,是脱不过消费者雪亮的眼睛的。即使你是自己生产,生产出来的产品对消费者来说也只不过是冷冰冰的产品而已。而皇明、亿家能们是凭借他们的太阳能科普万里行活动和百城万人签名建立起来的品牌美誉。科普园、科普车队万里行,磨破鞋底送一份科普报,口干舌燥一席咨询解答,付出一份情得到一份爱,这种通过艰辛劳动换来的科普品牌自然比生硬的品牌移植更值得消费者同情和依赖。他们的诞生和成长,始终是和公众的认知和情感水乳交融的。

其二,太阳能产业之此渠道非家电业之彼渠道:当下太阳能营销渠道大致两种类型。一是龙头皇明的清一色专卖店形式,一是其它中小企业的“太阳能一条街”形式。这两种形式是太阳能企业的探路者们在和消费者的多年磨合中形成的,是原始市场生态所致。皇明品质、价格清高,自己独处一隅建设亮人耳目的专卖店,有那个消费目标的自然心向往之;众多小牌子价格便宜,大家便凑在一条成本低廉的街道里给公众一个挑选的地儿,想买太阳能又不想多花钱的自然去那里赶大集。而家电企业的渠道呢,亦商场亦专卖店。他们做太阳能专卖店不如皇明专业、实力,进太阳能一条街又不情愿俯身低就。正是这种上不上、下不下的错位,使家电太阳能卖场没有吸够消费者的眼球。再者从网络数量上来讲,包括清华阳光、华扬等太阳能企业多年积累的网点并不逊色于家电企业多少。其次在物流、资金流上,是送货到家还是离岸价,是办事处设仓库还是经销商设仓库,是交款提货还是阶段结算,是即结即清还是年终返利,等等均是太阳能企业多年摸索与经销商博弈的结果,而从家电业的拿来主义是不适应的。没有实践就有真理,只照搬是不可能的。只有多年的大道才能走成河,只有多年的太阳能产业实战才能有准确到位的渠道生态。

其三,太阳能产业之此市场推广非家电业之彼市场推广:家电业的市场推广是和新概念、受众注意力、大众传播联在一起的。而太阳能的市场推广多是和科普、服务营销、小众影响相关联的。跳过太阳能科普去讲新产品,老百姓会云里雾里不知所云;依靠大众传媒推广太阳能是高射炮打蚊子,最后获得信息买太阳能的人寥寥无几。而太阳能经销商们早就和在建楼房的主管沟通好了,统一安装建筑美观,统一付款优惠省钱。在家电业祭出终端拦截之前,太阳能产业早已在小区、甚至在在建小区主管的办公室里展开工作了。狗有狗道,猫有猫道,这样的路子是和卖电视机完全不一样的。

其四,太阳能产业之此服务非家电业之彼服务:家电是成品,太阳能是半成品。家电服务是机械化的、简单的,而太阳能服务是复杂的和个性化的。太阳能服务中有科普咨询,渗透着营销,有结算前的安装,也有售后各种各样的解疑甚至是手把手的反复指导。所以它始终是太阳能经销组织运营的内在组成部分,而不能像家电业一样可以将服务从企业自身流程中剥离出来而社会化。尽管太阳能行业整体水平低于家电业,但太阳能行业的小区服务店、“绿色服务快车”亦有产业个性特色。另外售后人员的技术问题也需要一个长期的培训过程,家电售后人员不可能短期内一蹴而就。同时在保修期、收费标准上也不是家电业售后标准所能覆盖的。太阳能是一个崭新的、变化快的行业,用一种固化的售后模式来完成冗长而又动态的售后链条是不现实的,而恰恰在售后的创新方面家电业的节奏已经放缓了脚步而近于模式化。

B、分析下来我们发现四种优势还在其次,只是外层因素,关键是内在的产品、工艺和研发。

最终对消费者有实用价值的还是产品本身,品牌、渠道、推广和售后毕竟只是感受或购买过程等外在的东西,关键还是产品本身的技术水平和内在质量,而这就牵扯到了产品的先期研发和制造工艺。冰冻三尺非一日之寒,在技术方面家电业显然不能与太阳能企业同日而语。皇明采取零距离理念与世界上最先进的技术联姻,和德国fraunhofer研究院、澳洲悉尼大学合作,并在此基础上自主创新,研究出的太阳能核心部件三高真空管指标居国际先进水平。清华阳光殷志强先生率先引进真空管,研究近三十年,有力地推动了真空管在中国的产业化。我国最早的太阳能研究机构,北京市太阳能研究所即现今的北京桑普太阳能技术公司,依靠济济人才和高端资源自上个世纪七十年代末至今积累了雄厚的人才和技术优势。太阳能产业虽然只有十几年的快速发展时间,但在技术积累上已经走过了近三十年的路程。看着产业好了蛋糕大了想进来一口吃个胖子,是不可能的。除非我们那些鹤发苍苍的太阳能老专家们白吃了几十年的干饭。

之外在制造工艺上,太阳能产业内无参照外无引进,不像家电业一样可以从国外移植,生产线和技术工艺可以有现成的购买。太阳能制造工艺只能一点点研究积累,像从沙滩上建大厦一样只能挖地三尺打桩建基础,从低层向上一步步构建。和国外家电业的发展一样,这同样是一个相当长的过程,国外家电制造业是从上个世纪五十年代开始起步的,至今已有五十余年。只不过我们中国的家电业没有经过家电发展的初级阶段,从上个世纪八十年代改革开放的时候,站在国外产业的肩膀上一下子就进入了相对成熟的时期。依靠大家的惯性思维,仿佛一个成熟的工业体系可能就这么一二十年。实际上是不可能的,工业和社会一样不能大跃进,这个产业初期打根基的过程是不能逾越的。所以在太阳能产业里现在没有现成的休克鱼可吃,妄图凭着资本大王、品牌大王兼并休克鱼就成长起来是不现实的。一位行业领军人物就曾说过:我们是发展最快和最大的企业,过一段不长的时间我们的设备工艺就落后于我们的思维,别说兼并别人了连我们自己的现在水平我们都要抛弃。所以技术、制造工艺这些内在的东西,家电企业必须进得门来一步步修炼、研究,没有良好的基础教育是上不了大学的。

C、继续分析我们更发现四种优势和产品、工艺、研发也在其次,只是企业运营“术”的层面,最重要的是企业“道”的层面不同。

皇明董事长黄鸣在接受采访时说:对家电业进入太阳能产业我们一方面欢迎,另一方面也不担心。我们相信我们自己的实力,我们爱太阳能,把太阳能当作人生的事业,以姓名谐音为商标,把自己的名字都卖了,是要终生与太阳能风雨同舟的。当看到安装在楼顶上的太阳能时,我仿佛看到了一颗颗明珠,我愿我们的科研成果铺遍全世界的每个屋顶,如果我和我的企业做不到,我愿意做后来者的铺路石。我们相信有爱才有激情、才有成功,别人是没有我们这种对太阳能的挚爱之情的,所以也永远不会有我们付出这么多收获这么多。倘若也有人会像我们一样热爱太阳能事业,那么太阳能产业何其幸也,皇明有这样的行业同伴何其幸也。

这里的分析实际上已经脱离了企业运营的层面,是从对太阳能产业的热爱和信念方面出发的。虽然不会是信念决定论,但把太阳能当作资本运营的产业工具,还是把太阳能当作一个神圣的事业,其过程和结果也必然是不同的。一般来讲,传统太阳能企业家们都是感召于环保节能的社会趋势而投身于这个事业的。像清华阳光当年的高层核心XYZ,即薛祖庆、殷志强和张剑都将毕生精力用在了太阳能研发推广中。其中薛祖庆教授更是在六十多岁退休的年龄,为实现民族太阳能现代化生产线的理想,开始了二次创业。老骥伏枥,这种对太阳能事业的热爱之情一般人是难以理解的。笔者并非出身论的赞成者,但是家电业主们把太阳能产业当作短期的淘金之旅而不从长计议肯定是做不大的。

海尔们应像皇明们学习什么?

家电业进入太阳能产业,无论是对家电业、太阳能业还是中国民族产业来讲,都是一件好事。但是家电业的骄子们进得门来切莫藐视太阳能这个制造业小弟,首先应该向太阳能这个行业的开拓者们致敬和学习。是皇明们开拓了这个产业,创造了这个可持续产业独特的可持续运营模式。那么海尔们应像皇明们学习些什么呢?我认为有四条是家电业所欠缺的。

第一、拥有战略是竞争的关键性导向。

到目前为止全国的太阳能制造商已经超过5000家,这些企业大多是区域性的小品牌,产品价格比较低,规模不大,全国性的品牌有七八个,实际上在不被大家关注的时候太阳能热水器的价格战已经打遍全国了。太阳能行业微观面的竞争已经与早期的家电业的竞争没有太大的差别。皇明的优势具体有以下几点:拥有真空管镀膜核心技术;行业唯一的中国驰名商标,中国名牌,品牌价值超过50亿元;市场份额第一,占有率在10%;产品的价格最高;拥有全国最大太阳能销售网络。

经营效率竞争要求把相同或相似的活动做得比对手更好。而战略竞争的本质是以区别于竞争对手的方法开展商业竞争活动。皇明的这种战略定位实际上是及早地避开了整个行业的效率竞争,把自己从单一的效率层面拉升到战略层面。战略竞争不仅仅是选择独特的战略地位和对经营活动有所取舍,也是一个公司在如何向它的顾客传递价值上所做的一种权衡。皇明从一开始就拒绝了价格战的诱惑确定了自己的战略定位:作提供高品质太阳能热水器的太阳能生产商。不断填充太阳能的技术含量,提高产品价值,提升产业形象。皇明创业一开始,就在旺季把当时在市场上畅销的产品打入仓库,进行大规模技改,从而以全新一代太阳能热水器形象出现了公众面前,喊出了“谁说太阳能不敢与家电同台竞美”的口号,使太阳能成为家庭大件耐用品之一。后来每年推出一代新品,在2000年左右又提出“用名车概念造全新一代太阳能热水器”的理念,十年来一直领导着太阳能的发展潮流。十年来太阳能在消费者心目中的形象也从手工产品上升为现代化工业化产品。打价值战不打价格战,以好用为标准不以好卖为标准,皇明这样做,保护了自己提升了品牌,也保护了行业提升了行业形象。

在彩电、空调、微波炉等行业我们看到了相反的例子,行业的领头者当靠效率取得了阶段性的成就之后,往往忘记了竞争的方法,没有从战略上去作革命性的变革,需求效率面的突破,反而把自己在效率面的成绩当成优势,再顺势而为,继续走价格开路的老路,到最后,价格没有太大的下降空间的时候,自己也没路可走,自己的最大规模成了最大包袱。

皇明在取得技术、规模与品牌优势之后,没有走家电业的老路,反而舍弃了与竞争对手相同的产品线,不断推出高品质产品,在行业企业的价格的幅度下滑的情况下,皇明新品的价格反而却在升高。皇明找了个独特的位置把自己藏了起来,没有一个品牌可以模仿,这就是战略的高明。

所以,皇明的战略实践得出的结论是,看一个行业或者是企业成熟,不能看这个企业或者行业的生长时间,企业的成熟关键是有没有战略,也就是是否在战略选择上是成熟的,行业的成熟最主要的标志是主流企业是不是在战略上形成差异,没有战略差异的行业仍然是不成熟的行业。另一个结论是,看一个品牌是不是真正的品牌,就看这个品牌的战略是不是从这个行业的发展出发。这一点,皇明体现出了高于家电业领航者的境界。

第二、获得核心技术是长久留存的关键。

如果没有关键的技术想实现战略的独特定位也是比较困难的。中国家电行业的战略困境在很大程度上是核心技术的缺乏造成的。皇明的欧迪克核心技术战略实际反映出皇明在核心技术上的态度:占据高端技术资源,掌控核心技术。皇明与中科院、山工大等机构进行研发合作, 2003年与悉尼大学、德国Fraunhofer研究院技术合作签约。与此同时,皇明ODIC技术战略的第一批科学家团队首次在京登台亮相。ODIC(0 Distance Concept)技术战略的核心理念就是实现太阳能前沿技术与大规模商业应用需求的零距离。悉尼大学章其初博士作为世界真空管发祥地的当代掌门人,退休后被皇明接到了德州。在原来的基础上再行创新,从而达到了国际最高性能和指标,也建立了独立自主的知识产权。

ODIC技术战略的全面启动具有鲜明的时代背景。中国加入WTO后,整个民族工业处于一个更加开放的竞争环境中,面临更多机会与挑战,发展空间巨大,但是一些成熟的产业,由于核心技术被一些国际巨头所垄断,发展空间受到限制,使国内企业面临一个两难的尴尬境地。因此在一些未来和主流的行业上,只有抢得先机,才能形成突破。

太阳能作为可再生能源的主要代表,在解决能源危机和如何利用可再生能源等方面有着重要的战略意义。皇明集团经过多年的发展,已经在太阳能的利用上,取得了众多突破,逐渐被国际社会所认可,此次ODIC技术战略的提出,其目的就是要整合全球先进的太阳能应用技术,实现先进技术与市场应用的良性转换。并藉此建立起独立自主的知识产权体系。其目的不仅在于眼前,而在于长远。其目的也不仅在国内,而在于国际间竞争。获得核心技术,是皇明的一种无竞争哲学。

第三、多元化是科学的纵向展开。

家电企业的多元化困境是在同一产业链条上平面铺开造成的。皇明的多元化却显得理智,在拿到第一桶金的时候,企业并没有出现广泛的投资冲动,而是牢牢地把握住真空管与太阳能热水器两行业。尽管其间也受到了一些快速发展行业的诱导。在四五年前,有许多人劝皇明,利用现有品牌在房地产、汽车行业扩张,但都被皇明否决了,和太阳能没关的皇明一概不做。

皇明给自己一个很好的比喻,既是芯片供应商又是PC制造商业,也就是说皇明既是最大的真空管制造商又是最大的太阳能热水器制造商。这样作的一个好处占据主动,掌握了太阳能热水器发展的技术节奏,为自己占据了最有利的竞争位置,为整个行业托住了底,使整个行业在往健康的方向发展。

皇明的多元化所遵循的原则被称为是“折扇展开”原则,就是围绕核心竞争力“轴心”,循序展开每个“扇面”(新进入行业),是科学的多元化的一个典型的案例,这种典型其实就是体现在多元化进入的空间不是横向的、在同一纬度的展开,而是在产业链条上寻找更加稳固的不同的位置,这样的多元化值得很多行业借鉴。现今,皇明除在上游真空管方面之外,又开始了光电灯、光伏发电、中高温、节能玻璃(与真空管镀膜异曲同工)、太阳能建筑等方面的研究和推广,以核心技术为圆点进行扇形展开。既充分利用了现有优势资源,又实现了多元扩张的规模跃进。

第四、绿色文化是可持续的基石。

看一个企业和产业是不是有长期发展的源源动力,主要看这个企业和产业的文化。相比家电业来讲,太阳能产业更有文化的资源可以利用,更利于建立文化的形象,而文化也更会呈现出一张利于产业的张力。皇明就看准了这一点。创业之初,竖起了“科普立品牌,文化创市场”的旌旗。1997年大年初三,皇明的科普万里行车队从德州浩浩荡荡地出发了,从那时至今从没有停止过,现在已行程上亿公里。不仅如此,皇明的科普烙印还深深地打在了营销、服务、公关等所有企业运营的方面。科普成为了皇明不可或缺的DNA,科普也为皇明带来了品牌带来了美誉。

在理念方面,皇明起始提出了“为了子孙的蓝天白云你不可以不用皇明,但你应该用太阳能”的口号,后来又提出了“绿色热水文明”,号召人们用健康的热水、节能的热水、无污染的热水、安全的热水和智能化的热水。同时,皇明还提出“绿色能源强盛中国”,在企业内部用于提升干部员工的工作动力,对于政府和消费者则形成推进民族绿色产业的感情共鸣。无形的文化有形的力量,绿色文化成为了皇明可持续发展的基石。

文化是人与人、组织与人沟通的载体。无论是对于企业员工还是社会公众,无论是对市场还是企业整体发展,都将对产业产生不可限量的作用。纵观家电业,这种把企业和产业文化联系起来,把企业运营和公益文明联系起来,把企业文化大张旗鼓地社会化,是少有的。这种绿色文化对产业和企业的营养也就不可能产生了。

皇明们应像海尔们学习什么?

太阳能毕竟是一个新生的产业,在很多方面没有家电业规范和成熟。所以,太阳能企业应更多地向家电业学习。事实上,作为后来者,家电业的很多启示已经让太阳能少走了许多弯路。那么皇明们应向海尔学习些什么呢?也有四条:

第一, 学习家电业的技术和制造工艺。

无论中国家电业的研发和制造工艺是拿来主义也罢还是再创新也罢,总之世界家电业已经至少走过了五六十年的路程,虽然太阳能制造工业不能完全照搬,但在细节和局部会有许多可以拿来的地方。有这个拿来和没这个拿来是不一样的,它最少可以让太阳能产业站在家电制造业的肩膀上,缩短机械化进程,使太阳能提前进入大规模现代化生产阶段。而家电业的一般技术和工艺,往往会成为太阳能产业的创新点和领先点。引进一个新概念,常常就能带来些许市场份额。如冰箱的表面喷塑工艺就可以移植到太阳能水箱上,使太阳能在经年风吹雨淋中保持亮丽的外观。

第二, 学习家电业的公关与品牌运作。

家电业的品牌十强在消费者嘴里信口可以说出来,这是家电巨头们进行品牌运作的成果,而太阳能品牌却少之又少,老百姓耳熟能详的仅有一二。进行品牌策划,开展产生广泛影响的大公关活动,在家电业此起彼伏。而且与社会宽泛地、深层地结合在了一起,而太阳能产业的品牌往往缺少这种社会背景。所以太阳能产业要认真地学习一下家电业的大手笔大运作,以此,也诞生出一批根深叶茂的太阳能大品牌。

第三, 学习家电业的现代企业管理。

太阳能企业多是发展时间不长的民营企业,由草创到现在不过十年左右的时间,企业管理还是粗放型的。有些企业家族化、人治还很严重。还鲜有进行资本运营和上市的企业。而著名家电业的现代企业管理已经非常的国际化、规范化。如果太阳能企业不被家电业赶超,必须快速地提高企业管理的短板。管理也是核心竞争力,太阳能企业的二次创业不仅是艰苦奋斗,更是在知识层面上的现代管理。这是时代对太阳能产业的要求,只有迎头赶上,才有得和家电业一拼。

第四, 引进家电业的人才并建立优秀团队。

太阳能产业的从业人员平均文化程度较低,多数人没有经历过现代化企业的洗礼。所以太阳能产业应敞开胸怀,接纳一大批家电业的精英进入,让新鲜血液进来,让新鲜的空气进来,实现现代管理思想的嫁接。并通过新老人才的水乳交融,提高产业人员的整体素质。最终,还要建立起优秀的营销团队、研发团队和管理团队。人的水平提高了,企业的水平也就水涨船高了。

期待民族太阳能产业的脊梁

家电企业应该向太阳能企业学习,太阳能企业应该代借鉴家电企业的发展。我们站在公众和国家利益的角度不会厚此薄彼,而是真诚地希望进入太阳能的家电企业快速成长起来,真正成为太阳能产业的“鲶鱼”。只有这样,太阳能企业和产业才能实现新一轮的跨越,才能在竞争赶超中诞生民族太阳能产业的脊梁企业和品牌,才能走出国门参与国际间的新能源市场竞争,才能在国门之内从容应对已经进入的外资企业。

太阳能发电技术论文范文6

关键词:新能源;风能;燃料电池;发电技术

中图分类号: F206 文献标识码: A

能源紧缺已成为制约各国经济发展的瓶颈,如何开发先进安全的新能源使用技术、如何提高能源利用率也随之成为世界各国关心的课题。欧盟就首先提出了20-20-20计划:到2020 年,可再生能源占欧盟总能源消耗的20%。2007年12月,美国前总统布什也签署了《能源独立和安全法案》(EISA),从而大力推动新能源的使用和节能计划。另外,从环境的角度来看,为了保护人们赖以生存的地球,开发新能源也是必由之路。

一、我国能源和发电技术的现状

2011年,我国新能源发电继续保持快速发展态势,并网装机容量持续增长,发电量不断增加。截至2011年底,我国新能源安装容量达到7000万kW,居世界首位,并网新能源装机容量达到5409万kW,同比增长47.4%,约占全部发电装机容量的5.1%。其中,风电并网容量约占并网新能源装机总量的85.5%;并网太阳能光伏装机容量约占并网新能源装机总量的4.4%;生物质及其他新能源发电装机容量约占并网新能源装机总量的10.1%。

2011年,我国新能源发电量约为1016亿kW•h,同比增长29.9%,约占全部发电量的2.2%。其中,风电发电量约占新能源发电总量的72.0%;太阳能光伏发电约占0.9%;生物质及其他新能源发电约占27.1%。2011年我国新能源发电量按发电煤耗320g/(kW•h)计算,相当于节约3241万tce,减排二氧化碳9030万t。

电能是国民生活和生产的根基,无论是从能源角度,还是电力系统自身方面来看,研究新能源发电技术对于我国的现代化建设和人民生活都具有相当大的现实意义和战略意义。

二、风力发电技术

风能资源主要包括陆地资源与近海离岸资源两部分。风力发电是当今非水可再生能源发电中技术最成熟、最具有大规模开发条件和商业化前景的发电方式,也是目前新能源发展的重点方向。

1.发展现状

近年来,我国风力发电产业取得了长足发展,这与我国的风能资源丰富密不可分。据有关资料显示,陆地上离地面10米高度处,我国风能资源理论储量约为43亿千瓦,技术可开发量约为3亿千瓦,离地面50米,估计可能增大一倍;近海资源10米高经济可开发量约7.5亿千瓦,50米高约15亿千瓦。从我国联网风电场总装机量来说,到2006 年底,我国已建成约91个风电场,装机总容量达到约260万千瓦,比2005年新增装机134万千瓦,增长率为105%。根据国家中长期规划,2015年风能发电要达到1500万千瓦,2020年要达到3000万千瓦。但是,与风电发达国家相比,我国的发展规模还很小,发展速度也较缓慢。制约我国风电发展的重要因素包括技术和制度两个方面。技术方面,风电机组的制造水平较低,风电机组性能测试设备和技术也相对落后,并缺少相应的认证机构;制度方面,风电场的运行维护水平和制度与国外风电场及国内火电生产相比有明显差距,缺乏对运行过程中出现的问题和故障的详细记录、分析。

2.对电力系统的影响

风力发电机是以风作为原动力,风的随机波动性和间歇性决定了风力发电机的电能输出也是波动和间歇的。所以,风电场的大规模接入将会带来波动功率,从而加重电网负担,影响电网供电质量和电网稳定性等。

(1)对电能质量的影响。空气气流运动导致的风速波动周期一般为几秒到几分钟,这种短周期的风速波动以及风电机组本身的运行特性可能影响电网的电能质量。首先会对频率产生影响:风力发电有功功率波动引起电磁功率的波动,由于发电机组转子惯性,调节系统很难跟上电磁功率的瞬时变化,造成功率不平衡,使发电机转速变化,系统频率也将改变。此外,风电还会对电压产生影响:并网风电机组输出功率的波动导致电压的波动,而其输出功率的频率范围正处于电压闪变的范围之内(25Hz),因此又会造成电压闪变,最后会产生谐波电压和谐波电流。

(2)对电网稳定性的影响。对较为薄弱的电网,风电功率波动将导致瞬间电压跌落以及风力发电机的频繁掉线。在故障清除之后,发电机的磁化和转差率的增加会消耗大量无功,导致电网电压恢复困难。

(3)对调频调峰能力的影响。气流长时间、季节性运动导致的风速波动周期一般为数小时,甚至数天、数月,这种长周期的风速波动会增加现有电网调频调峰的负担。负荷曲线的低谷期常常对应了风电出力的高峰期,风电场的并网发电使电网的等效负荷峰谷差增大,大大增加了电网调频调峰负担。

三、太阳能光伏电池发电技术

1. 1 太阳能光伏电池

太阳能光伏电池发电也简称为太阳能光伏发电,被认为是未来世界上发展最快和最有前途的一种可再生新能源技术。太阳能光伏电池的基本原理是利用半导体的“光生伏打效应”( 光伏效应) 将太阳的光能直接转换成电能。能利用光伏效应产生电能的物质,称为光伏材料。利用光伏效应将太阳能直接转换成电能的器件叫太阳能光伏电池或光伏电池。光伏电池是太阳能光伏发电的核心组件。

1839 年,法国物理学家贝克勒尔 ( Edmond Bec-qurel) 发现: 将两片金属浸入电解液中所构成的伏打电池,当接收到太阳光照射时电压升高,他在所发表的论文中把这种现象称为“光生伏打效应( PhotovohaicEffect) ”。“光生伏打效应”是不均匀半导体或半导体与金属混合材料在光照作用下,其内部可以传导电流的载流子分布状态和浓度发生变化,因而在不同部位之间产生电位差的现象。1941 年,奥尔在硅材料上发现了光伏效应,从而奠定了半导体硅在太阳能光伏发电中广泛应用的基础。1954 年,美国贝尔实验室的科学家恰宾( Darryl Chapin) 和皮尔松( Gerald Pearson) 研制成功世界上第一个实用的单晶硅光伏电池。同年,韦克尔发现砷化镓具有光伏效应,并在玻璃上沉积硫化镉薄膜,制成世界上第一块薄膜光伏电池。我国2010 年 12 月投入运行的大丰 20 MW 光伏电站,是目前全国最大的薄膜光伏电站,年发电量2 300 万 kW·h。

太阳能光伏电池的工作原理如图 1 所示。

在半导体中掺加杂质制成 PN 结,以形成在平衡状态时具有的内建电场,在该内建电场的作用下分离由外界激发而生成的过剩载流子,从而形成外部电压。在光照条件下,半导体中的电子吸收光子能量从价带跃入导带,形成电子———空穴对,成为载流子。生成载流子所需要的最低能量是半导体的禁带宽度 Eg,使用禁带宽度较小的材料制作的太阳能电池可以形成较大的电流。

基于单晶硅的第一代光伏电池是目前太阳能光伏电池市场的主流,其光电转换率已达 24. 7%; 基于薄膜技术的第二代光伏电池的光电转换效率已达到16. 5% ~ 18. 8% 。由于薄膜光伏电池大大减少了半导体材料的消耗,因此具有很好的发展前景。应该指出,光伏电池在光电转换过程中,光伏材料既不发生任何化学变化,也不产生任何机械磨损,因此太阳能光伏电池是一种无噪音、无气味、无污染的理想清洁能源。2006 年,我国太阳能电池生产总量首次达到400 MW,从而超过美国成为全球第三大生产国,也是世界上发展最快的国家。

1. 2 太阳能光伏电站

太阳能光伏电站是将若干个光伏转换器件即光伏电池封装成光伏电池组件,再根据需要将若干个组件组合成一定功率的光伏阵列,并与储能、测量、控制装置相配套,构成太阳能光伏电站。

太阳能光伏电池具有很大的灵活性,不仅可以用其建设零星规格的电站,而且可以组成应用于小型、分散电力用户的太阳能光伏发电系统。这种独立运行的太阳能光伏发电系统称之为离网型太阳能光伏发电系统。

由于受昼夜日照变化及天气的影响,离网型光伏发电系统通常需要和其他电源形式联合使用,比如柴油发电机组以及蓄电池组,从而增大了电站的投资和维护费用。离网型光伏发电系统往往建在距离电网较远的偏远山区及荒漠地带,向独立的区域用户供电。措勒 20 kW 光伏电站是我国建设较早的离网型光伏电站,总投资 290 万元,1994 年 12 月正式投产发电。

离网型太阳能光伏电站系统如图 2 所示。

电站的发电系统由太阳能光伏电池方阵、蓄电池组、直流控制器、直流 - 交流逆变器、交流配电柜和备用电源系统( 包括柴油发电机组和整流充电柜) 等组成。其工作原理为太阳能光伏电池方阵经过直流控制柜向蓄电池组供电,并根据需要整定蓄电池组的上限和下限电压,由直流控制柜自动控制充电。蓄电池组通过直流控制柜向直流 - 交流逆变器供电,经逆变器将直流电变换成三相交流电,再通过交流配电柜以三相四线制向用户供电。当蓄电池组的电压下降到下限电压时,为不造成蓄电池组的过渡放电,直流控制柜将自动切除其输出电路,使直流 - 交流逆变器停止工作。柴油发电机组为电站的备用电源,必要时由备用电源通过整流充电柜向蓄电池组充电,或在光伏发电系统出现故障及停运时直接通过交流配电柜向用户供电。直流 - 交流逆变器和柴油发电机组不能同时向用户供电,为此必须在交流配电柜中设置互锁装置以保证供电电源的唯一性。

当太阳能光伏电站的容量达到一定规模时,还可与电网相联,即所谓的并网型光伏电站。这时,如果本地负荷不足,则可将多余的电能输送给电网。当本地太阳能发电量不足时,则由电网向用户提供电能。因此,并网型光伏电站可以不需要使用蓄能装置,减少系统投资和维护费用。同时由于与电网的互济,提高了发电设备的利用率和供电用电的安全可靠性,是大规模开发太阳能发电技术的必然趋势。我国第一座并网型光伏电站是 2006 年建成投运的羊八井可再生能源基地 100 kW 高压并网光伏电站。2010 年底全国首个光伏并网发电项目敦煌 2 ×10 MW 光伏发电项目建成投产。

四、结论与展望

本文从全球和我国的能源现状出发,分析说明了新能源发电技术是当前迫切而有实际价值的研究课题,进而具体介绍了风力发电系统和燃料电池发电系统的特点以及我国在这两个方面的发展现状。新能源不仅仅指风能和燃料电池,还包括生物质能、海洋能、地热能和光伏电池等。我国乃至全世界的新能源发电技术发展的潜力都是巨大的。在人类明天的舞台上,新能源将取代化石燃料,扮演重要的角色。

参考文献:

[1] 徐德鸿 . 新能源电力电子导论 [D]. 杭州 : 浙江大学 ,2009.

太阳能发电技术论文范文7

原油价格居高不下,传统电价成本也节节升高,随着日、韩等国政府,持续加码太阳能光电补助,以及近百家业者投入晶硅原料制造,太阳能发电成本可望降低,并成为下一波重要替代能源。

薄膜太阳能技术持续发烧

根据iSuppli 推估,到2012年全球太阳能电池市场的市值将从2007年的96亿美元增长到221亿美元。其中,薄膜太阳能电池的市占率将从2007年的5%增长攀升至20%以上,复合增长率高达70%。包括夏普、三洋、三菱电机,以及台湾的益通、绿能、茂迪、联相光电等公司都已相继投入薄膜技术领域。广大的商机也让相关的设备业者摩拳擦掌,希望进入这个新兆元产业。

PV Power Expo Taiwan 2008特别邀请夏普、三菱重工、联相光电和三洋电机等企业代表,从薄膜单晶硅之应用,以及CIS、CdTe、II-VI…等不同薄膜电池材料的应用,深入剖析最新薄膜电池的发展趋势。

多晶硅原料短缺问题可望舒缓

工研院太电中心主任蓝崇文指出: “随着全球越来越多业者投入多晶硅原料制造,例如韩国DC Chemical以及日本M.Setek投入量产,预估未来约有20家可成功量产,缺料问题可望获得解决,市场也会因为多晶硅原料成本下降,启动另一波更大的增长。”

针对硅材料发展,SEMI台湾地区太阳光电产业促进会主席暨益通光能股份有限公司蔡进耀将主持“太阳能多晶硅材料论坛”,与日、韩两大硅晶圆材料制造商--东洋制铁化学资深副总李宇铉及M .Setek总裁Ritsuo Matsumiya,共同讨论未来多晶硅材料发展、应用,及技术研发。

降低成本、营销国际―标准与认证刻不容缓

SEMI全球总裁暨执行长Stanley Myers表示:“尽管用于硅晶圆生产的SEMI M6标准已经被应用在太阳能电池的生产上,太阳光电产业仍需加快发展国际技术标准的脚步,来降低生产成本并加速研发投资。”因此,“太阳光电及平面显示器产业工安环保技术研讨会”中,SEMI将与主要设备业者共同探讨如何运用SEMI的标准活动协助PV产业降低成本。

取得国际认证为太阳能模块和电池业者成功打入国际市场的关键,SEMI邀请美国UL、德国abakus Solar AG、台湾地区工研院太电中心,以及 DuPont等企业组织代表,从模块设计和制造技术及可靠度技术验证的角度,说明性能测试、安全测试、可靠度测试,以及电与热性能测试等验证重点。

太阳能发电技术论文范文8

【关键词】绿色能源;太阳能建筑技术;应用及发展

中图分类号:TK511 文献标识码:A 文章编号:

人们的生活中不能没有资源,由于经济的快速发展,人口的骤增,使得非可再生资源日渐枯竭。测算结果显示,全球石油储量仅可再开采45年,煤炭的存储量还可继续开采220年,天然气储量可维持60年的开采,如今人类面临严重的资源短缺问题。

建筑业耗能的现状及发展新能源的意义

全球建筑消耗能源的现状。据欧洲建筑师协会的预估:世界相关建筑产业耗用了地球能源的1/2,水资源的1/2,原材料的40%,耕地的80%,并且一半的空气污染,一半的水污染都是因建筑业引起的,同时带来了42%的温室气体以及48%的固体废弃物。由以上数据我们可以清楚的知道,建筑业是引起环境危机的重要因素之一,但建筑业也是“文明必要之恶”。人类社会的发展前进及建筑业的产生是一个摆脱不了的问题。

绿色能源的产生。自上世纪七十年代以来能源危机的出现,使得人们对建筑行业的节约能源问题相继重视起来,纷纷提出了区别于以往建筑风格的“绿色生态建筑”理念。这种设计理念主要强调应当使用建筑当地的自热材料,减少近代能源及电气设备的使用。于是,出现了一些风车、太阳能设备、覆土及蓄热墙等绿色节能的建筑设计。其中,将太阳能作为设计主体的问题及节能建设已经被充分的考虑进去,并逐步成为一个新的主题。

我国建筑业能耗现状及发展太阳能的可行性。目前我国的建筑总面积已超过400亿每平米,因此我国的建设规模已占据世界榜首。此外,我国正处于城市发展的尖峰时刻。据预测显示,在2020年之前,我国城镇新建工程的总量将以每年10亿m2/a的速度保持递增下去,截止2020年我国的新建城镇民用建筑的总面积将达到100亿~150亿平方米。经济的不断发展,生活质量的不断提高,人们对自身的生活环境要求越来越高,对自身居住环境的取暖、空调制冷等方面的要求也越来越高。而我国拥有丰富的太阳能资源,但也存在分散分布的问题。其总体情况是:西多东少,西南部少于北方。但整体来说,面积还是很大的,超过全国面积的2/3,已经具备利用太阳能来进行一些活动的条件了。特别是西部地区及北方,就冬季取暖一事来说,很多地区都处在资源丰富的区域中。因此对于在这些地区利用太阳能资源及其设计手法(例如太阳墙、太阳房等),可以在很大程度上提高居民生活质量及节约能源的现实意义。

太阳能资源的优势所在

新能源同时兼具清洁、广阔、高效的特点及发展前景。其中风能、生物能、地热能、海洋能、太阳能等各种形式的新型绿色能源正慢慢的占据了人们的视线。尤其是太阳能其自身特有的优势在这些新能源中脱颖而出,鹤立鸡群。其具体优势在于:

(一)量大。平均每年地球表面接收到的太阳辐射能为130亿吨标准煤,相当于目前全球所耗费的各种能源总和的两万倍,可见其数量相当庞大。

(二)实效长。天文学家的研究结果表明太阳系的生命史已有130亿年,而太阳能的根本能源来自于其内部的高温和高压作用下进行的热核反应,即四个氢原子核聚变成为一个氢原子的过程。依据目前太阳辐射能源的整体功率及其氢含量进行分析估计,还可以持续1000亿年。这相对于人类来说,可以说其是一个“取之不竭,用之不尽,源源不断”的可再生资源。

(三)方便快捷。太阳对地球直接进行辐射,使得其能源“送货上门”,免去了开采及挖掘的步骤,也省去了运输的时间。不管是大陆还是大海,无论是高山还是岛屿都能均摊,不分专利与否,没有垄断,其开发及利用都相当方便。很大程度上缓解了能源因供求所产生的矛盾问题,同时也相应的降低了边远山区因交通不便所带来的无法供应能源的问题。

(四)清洁安全。太阳能拥有两个称号,即:“安全能源”,“清洁能源”。它不但无污染,而且比一般能源要洁净很多,不过带来环境污染;同时没有任何危险性,比原子核安全很多。这些优势将太阳能的开发及利用显得更有前景。

三、主要建筑技术的理论基础

太阳能建筑技术分为三部分:被动式太阳能技术、主动式太阳能技术及其一体化技术。下面针对这三种技术进行系统的分析下。

被动式。这种技术的特点在于不必有专门的部件,它只是利用建筑物的方向、四周环境的合理布局、内外空间及外部形态的巧妙处理、建筑材料及其结构的恰当选择,使建筑物可以在冬季充分的采集、储存及分配太阳的热能。从而使建筑物的室内具有一定的温度,进而达到采暖的目的。

主动式。这种方式是利用一些外部构件,如供热管道、储热设施、散热设施、太阳能集热器等进行有效组合,形成的一个具有强制性的太阳能采暖循环系统。以水作为载热体的时候,通常以水泵提供动力;以空气作为载热体时,一般使用风机来提供所需的动力。这种方式的控制系统操作起来比较方便,调节也很灵活,人类主导一切,处于主动地位。但同时,其投资大,技术复杂,维修及管理的工作范围广,工作量大,而且要维持它的正常运作,还是需要一定的常规能源为辅助的。因此,很少有单纯只采取此种方式的,一般多与被动式方式相结合使用。

集成一体化技术。这种技术是指从开始设计某一建筑,就将太阳能作为其建筑过程中不可缺少的一部份进行考虑,巧妙的将太阳能系统各种构件充分的融入到建筑中去。进行统一设计,统一施工。

太阳能建筑技术在国外建筑中的应用及发展

最近20年,一些工业发达国家及发展中国家都对太阳能建筑技术重视起来。无论是发达国家还是发展中国家,其共同特点都是将太阳能的热技术开发和应用作为起点。到了上世纪中后期,太阳能热水器等一些太阳能产品在一些国家中已发展成熟,并开始在住宅小区中广泛使用。

在美国的发展。美国在利用太阳能光热进行发电、建材、建筑等方面的建设水平均处于世界的领头羊地位。早在上世纪80年代中期,美国安装太阳能热水器的面积就超过了1000万平米,其产值超过10亿美元。美国的建筑学家设计了一款新式太阳能住宅。其采取了领先的光电技术及不同种类的新型材料。该住宅将36块非晶硅光电池板安装上去,其中每块电池板就可以产生50瓦的电能,该电池板同12个24伏的蓄电池相连。其全部产生的电能将足够厨房设备、照明等家用电器使用。

在日本的发展。日本本身就是一个极度缺乏能源的国家,因此它特别重视可再生资源的开发与利用。很早以前,日本就颁布了很多相关政策及法律法规以进行对太阳能发展的大力支持。日本也在大力推动“太阳能屋计划”的实施,在2003年,整个日本已有5万住户安装了太阳能电池板。到了2010年,日本要求在所有新建的房屋上都要安装太阳能电池板以供生活用电使用。

(三)太阳能建筑技术在中国的发展。经过二十年的努力,我国的太阳能建筑技术也取得了很大的成果。截止2004年底,我国生产太阳能热水器的能力达到了1350万平米,利用面积达到6500万平米,居世界安装量的首位,同时对30多个国家和地区进行出口。利用太阳能进行发电的年发电量达到6.5万千瓦,同时解决了300多万偏远人民用电困难的问题。近几年,我国在科研开发、住宅小区大力推广、太阳能建材化、太阳能与建筑集中设计等领域都取得了傲人的成果。

【结束语】新型能源的利用已经成了全球瞩目的焦点问题,通过20多年的共同努力,在这个领域中取得了可喜可贺的成绩。可以预见,随着节能型社会建设的要求,低能耗、零能耗的太阳能建筑将普及社会。

【参考文献】

[1] 王少南.太阳能建筑技术在国内外的发展[J].新型建筑材料,2006,(10):44-46.

[2] 徐玉野.太阳能建筑研究进展及太阳能在大尺度结构中的应用展望[J].建筑技术,2004,35(12):920-922,926.

[3] 罗尧治,饶力.国内外太阳能空间结构的应用与技术探讨[J].建筑技术及设计,2008,(3):102-105.

太阳能发电技术论文范文9

关键词:建筑工程;太阳能;光伏发电;应用

中图分类号: TU198 文献标识码: A

一、太阳能光伏发电技术的原理及运行方式

太阳能电池是光伏发电的主要能量转换器,它也被称为光伏电池。关于太阳能光伏发电的原理简单概括就是光生伏特效应,太阳能电池接触到太阳光线时,电池会自然吸收其中的光能,进而构成光生电子。基于内建电场的控制,空穴与光生电子发生隔离,异号电荷积累到一定程度之后便会汇聚成为光生电压,这也就是所谓的光生伏特效应。在内建电场接上负载后会导致光生电流流出,这就实现了功率的输出,成功将太阳能转化为电能。

太阳能光伏发电系统是将太阳能转换为电能的主要装置,这一装置也被称为太阳能电池发电系统,一般我们将地面太阳能光伏发电系统划分为联网运行方式和离网运行方式两个方面。所谓的离网太阳能光伏发电系统是指没有与公共电网相接的光伏发电系统,它是一种相对独立的光伏发电过程,常被应用于偏僻的农村或是公共电网难以覆盖的无电地区,甚至牧区及海岛照明也通常会选用这一独立的太阳能光伏发电系统。除此之外,离网太阳能发电系统还成功实现了为气象台站及通信中继站等特殊地区提供电能。联网太阳能光伏发电系统顾名思义是与公共电网相连接的光伏发电系统,通过并网光伏发电的方式将太阳能转化为交流点,它与电网电压同频同相,在与电网相连的过程中实现电能的输送。太阳能光伏发电技术涉及到太阳能电池技术、光伏阵列最大功率跟踪技术、孤岛效应检测技术以及聚光光伏技术等。商业化发电阶段有着显著的规模化特征,无论是联网运行还是离网运行都构成了电力工业的重要组成部分,它们势必将成为太阳能光伏发电领域的核心技术格局。

二、太阳能光伏发电系统

(1)独立光伏发电系统

利用太阳能光伏技术可以进行独立发电,其不需要与电网相连,独立运行光伏发电系统即可进行发电,这种独立光伏发电系统通常会在边远地区及野外的电源中进行应用,由于其可以将白天生产出来的部分电能通过蓄电池储存起来,而在晚上释放出来供人们对电能的需求,所以对于一些没有接入到电网中的居民也是十分好的选择。但由于独立光伏发电系统在日常应用中稳定性还较为欠缺,往往需要建立普通电站作为辅助,这不仅导致发电成本增加,而且与绿色能源的目的也不相符合。

(2)并网光伏发电系统

并网光伏发电系统是指将光伏发电设备与电网连接在一起的发电系统。太阳能光伏发电设备与其他类型的发电站一样能为公共电网提供有功电能和无功电能。光伏电池在阳光照射下产生的是直流电,需要经过相关设备变换成与公共电网频率相同的交流电,之后再以电流源、电流源等方式把电能送入电网,所以并网系统不需要蓄电池,系统运行成本低于独立光伏发电系统。另外,并网光伏发电系统的转换率比独立光伏发电系统高很多,所以发电系统的供电比较稳定,是太阳能光伏发电产业的比较合理发展方向。

三、太阳能光伏发电技术在公共建筑中的应用

(1)光伏发电在LED照明中的应用

作为半导体材料制作而成的组件,LED与光伏发电的结合可实现电能至光能的转化。这一半导体照明技术不仅有着环保、节能、高效的技术优势,并且照明周期较长,且易于维护。光伏发电在LED照明系统中的应用突出了光生伏特效应的技术原理,通过太阳能电池实现对太阳能至电能的转化,再借助LED照明系统将其转化为最终的光能。由于LED照明和光伏发电技术同是直流电,因此转化过程并不需要借助变频器,这明显提高了整个过程的执行效率。除此之外,在可充放蓄电池的辅助下,光伏发电在LED照明中的技术优势必将更加突出。

(2)太阳能光伏系统建筑一体化利用方式

“光伏发电与建筑物一体化”的概念在1991年正式提出,是目前世界上大规模利用光伏发电的研发热点。太阳能光伏与建筑物相结合主要有两种形式:一种是在建筑物屋顶、立面安装平板光伏器、光伏阵列与电网并联向用户供电,从而形成用户联网光伏系统。第二种形式是将光伏器件与建筑实现集成一体化,即在建筑物屋顶或立面安装光伏发电电池板,用光伏发电的玻璃幕墙代替普通的玻璃幕墙,由屋顶和墙面的光伏器件直接吸收转化太阳能,太阳能系统平板既可以做建材又可以发电,进一步降低光伏发电的成本。目前,许多国家已研制出大尺度的彩色光伏模块可替代昂贵的墙体外饰材料,使光伏发电与建筑物一体化成本进一步降低。

建筑物与太阳能光伏发电系统的进一步有机结合是将太阳能电池板与建筑顶面、立面材料集成一体化。建筑物建设使用过程中,建筑立面墙体结构表面通常采用喷涂涂料、铺贴瓷砖、安装幕墙玻璃等。如果用太阳能电池板替代建筑立面墙体及屋顶建筑材料,太阳能电池板既可作为建筑装饰材料,也可以用于光伏发电系统。由此可见,实现太阳能电池板与建筑的有机一体化结合,是太阳能光伏发电系统建筑一体化推广与应用的一个关键问题,这种结合并非是建筑与太阳能电池板简单“叠加”,而是在建筑与光伏系统设计方案阶段将太阳能电池板纳入建筑设计构思中。

太阳能电池板用于建筑材料,必须具备建筑材料的基本要求,如坚固耐久、防水防潮、保温隔热、隔音等以及适当的强度和刚度等性能。若安装在屋顶、窗户等,还应具有透光的性能。太阳能光伏系统建筑有机结合,根据建筑工程使用及工况的需要,与普通的平板式光伏系统组件不同,太阳能电池板兼有发电与建筑装饰材料的功能,必须满足建筑材料的基本性能需要。应该遵循以下原则:①建筑物设计完成后使太阳能电池板成为建筑不可缺少的一部分,成为建筑结构构成部分。②太阳能电池板的颜色和肌理必须与建筑物的相关部分相和谐统一,与建筑物的整体风格相结合。③太阳能电池板的比例和尺度必须与建筑整体的比例与尺度相协调,这将决定太阳能电池板的分格尺寸与形式。④太阳能电池板屋顶具体的细部设计,如材料用量是否最小化、设计细节是否和谐、有机等需统一考虑。

(3)太阳能水泵

通常情况下,太阳能水泵并不需要蓄电池,而是借助太阳能电池板来带动水泵工作。在大型光伏水泵站中都会备有逆变器,逆变器可以将太阳能电池板的直流电转换为交流电,然后交流电再带动水泵进行工作。虽然刚开始要对太阳光伏水泵系统投入较多的资金,但是太阳光伏水泵系统的运行费用较低、使用寿命长,所以太阳光伏水泵系统仍然具有广阔的发展前景。

(4)太阳能、LED光源的结合

在固体物理、半导体技术的快速发展下,科学家已经研发出了固体光源LED。其具有以下的几点优势:较低的功耗、较长的寿命、较高的光效以及较快的反应速度等,与白炽灯相比较,固体光源LED的污染也是非常小的。在不久的未来,固体光源LED有望占领整个灯源市场。

四、结语

随着光伏发电产业化进程和技术开发的发展,太阳能光伏发电系统与建筑一体化生态节能工程,其发展前景广阔,市场潜力巨大,其效率、性价比随着太阳能光伏技术日益发展将进一步得到提高,相信在不久的将来,太阳能光伏发电将取代常规的发电系统,成为能源的主体。

参考文献

[1]张立文,张聚伟,田葳,张晓红.太阳能光伏发电技术及其应用[J].应用能源技术,2010,03:4-8.

[2]陈诺夫,白一呜.光伏发电与资源环境[J].电力技术,2010,02:17-25.