太阳能技术与应用

2024-09-21

太阳能技术与应用（精选7篇）

1.太阳能技术与应用篇一

关于《太阳能电池原理及应用》讲座的心得

上周三，学院组织了一次由罗教授主讲的关于太阳能电池的讲座，我早对太阳能电池的原理及应用有很大的兴趣，所以这次我毫不犹豫的参加了这次讲座，并有幸坐在了前排聆听罗教授的教诲。罗教授向我们介绍了太阳能电池的原理，分类和发展历程，让我们受益匪浅，同时也使我对太阳能电池技术产生了浓厚的兴趣。

将太阳能转换成电能的原理，也就是我们常说的光伏效应，早在1830年就被科学家发现了，但是将太阳能技术用于民间，还要说到上世纪70年代的能源危机，当时中东战争爆发，中东的各石油出口国纷纷限制石油出口，这对高度依赖石油的现代社会来说是致命的，所以这一事件的发生也让各国有远见的人们开始注意到新能源的开发和利用。

所谓的新能源就是指风能，太阳能，潮汐能，地热能，氢能等无污染的能源形式，而其中最有发展潜力的就是太阳能，因为太阳能是地球上所有能源的初始形式，一小时地球接受的太阳能足够整个世界使用一年，所以如果人类能够充分利用好太阳能，那么就等于拥有了一个取之不尽用之不竭的能源宝库，所谓的能源危机也就不复存在了。

在讲座中，罗教授向我们展示了科学家预测的未来世界能源利用情况，图表显示到2050年人类将面临最大的一次能源危机，而之后太阳能将占到人类能源使用分布的大多数，这也从另一方面说明了太阳能电池技术的广阔前景。目前，美国，日本，以德国为首的欧洲诸国都在积极发展太阳能技术，其中兴建的高效能太阳能发电站就有好几十座，所幸的是，由于国家对于新能源开发与利用技术的大力支持，中国的太阳能发电技术在世界上处于领先位置，包括无锡尚德在内的许多中国太阳能电池生产企业都在世界范围内拥有了良好的口碑和稳定的用户群。

许多人认为太阳能技术距离我们很遥远，其实太阳能技术就在我们身边。从计算器上的小太阳能发电板，到路边的太阳能路灯，再到本次世博会中用到的太阳能汽车，太阳能技术无处不在。罗教授还向我们展示了未来太阳能技术是如何与我们的生活融为一体的，屋顶的太阳能电池可以在日光强烈的时候把电能存储起来供晚上照明使用，玻璃中间可以嵌入太阳能发电膜，既可以阻止热量进入室内，又可以发电供室内照明使用。而当我看到这些诱人的未来图景的时候，我也希望自己能够投身到太阳能技术的开发前沿，为人类造福，为保护地球的生态环境造福。

这次讲座让我学到很多知识，而罗教授个人幽默风趣的演讲风格也给我留下了深刻的印象，他拥有一颗年轻的心。这就好像我们年轻的太阳能产业一样，作为一项朝阳产业，它将吸引无数有志青年投身其中，为保护地球生态环境和人类的进步做贡献。

2.太阳能技术与应用篇二

1 项目的提出

攀煤集团精煤分公司格里坪浴池平均每天洗浴人数5 5 0余人, 日均用热水量约4 5 t, 现主要供热方式为2台8 t/h的燃煤热水锅炉, 处于城市禁燃区内, 由于燃煤产生二氧化硫和粉尘污染了环境, 被市政府列为2 0 0 8年环保限期治理项目, 必须取缔燃煤锅炉, 而该浴池要供洗煤二车间职工 (倒班生产) 洗浴。

2 方案选择

经过半年时间的考察调研, 结合各种热水供热系统的经济对比分析, 并且要满足全天供热, 根据现场的实际条件, 设计三种可行的方案进行综合比较。

方案一:采用电锅炉供热。

电锅炉的用电功率较大, 并且加热过程全部依赖电能的转换, 运行成本也高, 所以耗电量比较高。除锅炉更换外, 供电线路、变压器都要更换, 一次投资成本较高。

方案二:采用真空管太阳能热水器加电辅助加热系统供热。

这种运行方式, 耗能相对较少, 在太阳能满足不了供热时, 电热器进行辅助加热;冬天和阴雨天全部是电加热;供电线路、变压器同样要更换, 电热水器热效率较低, 能效比为9 0%, 而3 0%~4 0%的时间用电加热, 运行成本也很高。

方案三:采用真空管太阳能热水器加空气源热泵系统供热。

与方案二相比, 只是辅助加热不同, 当太阳能不能满足供热时, 由热泵对空气进行加热向冷水传递热量, 进行热量补充;热泵的能效比为3 8 0%, 热效率高;真空管太阳能热水器与空气源热泵可相互弥补对方在使用上的不足。

综合比较后, 选择方案三对攀煤 (集团) 精煤分公司格里坪浴池供热进行改造。

3 供热系统设计

整个供热设计由真空管太阳能系统、空气源热泵系统、电气控制系统、温差循环系统、末端循环系统等五大系统组成。

3.1 真空管太阳能系统

太阳能加热系统:由真空管、泵强制循环、电气控制系统、减压水箱、管路和储热水箱组成。

真空管加热部分:由Φ5 8×1 8 0 0三高真空管进行加热, 其分布按异程排列方式布置。太阳能加热系统采用泵强制循环, 水泵的启动和停止根据太阳能联集器内水温高低来控制。水温设置高于5 0℃水泵启动, 低于4 9℃水泵停止工作。在真空管太阳能系统中, 主水箱的低温水进入减压水箱, 减压水箱的冷水再进入真空管经太阳光照射加热达到5 0℃时, 热电偶传输信号给控制系统, 系统控制闭合, 水泵通电启动, 将5 0℃热水泵入L 1热水箱, L 1热水箱水位增高, L 1水箱底层的低温水进入L 2水箱再流入L 3水箱, 最后再进入减压水箱, 如此往复循环加热, 最大限度利用太阳能吸收太阳光的辐射热对水加热。

由太阳能和辅助加热系统共同供热, 系统投资相对较大, 要确保以比较经济的投资达到最佳的节能效果。又要防止太阳能资源的浪费, 使系统投资经济合理, 一般可按照全用太阳能估算面积的5 0%~8 0%来确定实际安装的集热面积。希望在冬季也能大量使用太阳能热水的系统, 可以取偏大值;同时还应考虑安装场地的面积。

本系统选用了桑普全玻璃三高真空集热管 (φ5 8 m m~1 8 0 0 m m) , 根据热量计算需用管数3 7 8 3支, 希望在冬季也能大量使用太阳能热水器, 则实际用管数:3773×80%=2986根, 取整数为3000根。

3.2 空气源热泵系统

热泵的作用是将空气中或低温水中的热量取出, 连同本身所用的电能转变成的热能, 一起送到高温环境中去应用。空气源热泵, 运用逆卡诺循环原理和热媒固有的物理特性, 通过压缩机做功和压力的调节, 让热媒在液态与气态间产生物理变化, 使热媒从较低温度 (-5~4 0℃) 的空气中吸收热能, 通过热交换器将冷水加热, 热水温度最高可达6 5℃。

热泵热水系统温度设置50~55℃, 当水温低于5 0℃时, 热泵启动进行加热, 低温水从L 3水箱至热泵加热后进入L 2水箱, 当L 2水位高于L 3水位时, L2水箱的底层低温水进L 3水箱, 如此往复循环, 直至L 2、L 3水箱水温达到5 5℃时, 热泵停此工作。

通过计算, 对比空气源热泵的技术参数, 选用Z K F R S-8 0Ⅱ型三台, 其中两台工作, 一台备用。Z K F R S-8 0Ⅱ型热泵的主要技术参数:制热能力80k W, 平均输入功率19.05k W, 产热水量1.72m3/h, 即该型热泵正常工作时, 每小时可将1 7 2 0 L水从1 5℃加热至5 5℃。

3.3 电气控制系统

电气控制系统主要包括:空气源热泵控制、减压水箱水位控制、太阳能泵强制循环控、主水箱自动补冷水控制、末端循环控制、主水箱水温水位显示、以及温差循环控制等;将这些功能集中在控制柜上, 通过电气控制元件并进行参数设置, 实现自动控制。

3.4 温差循环系统

温差循环系统主要是保持L 1热水箱水温不低于L 2、L 3水箱的水温。在连续阴雨天太阳能不能给L 1热水箱供热和持续不使用热水的情况下, L 1热水箱水温将下降, 在使用热水时可能会出现L 2、L 3水箱水温很高, 而L 1热水箱水温反而很低的可能 (L2、L3主要是热泵加热) , 本工程在L1、L3水箱之间采取泵强制循环, 当L 1热水箱水温低于L 3水箱5℃时, 循环泵启动, 把L 1水箱低温水泵入L 3水箱, L 3水箱的高温水进入L 2水箱混合后再进入L 1水箱, 如此往复循环, 直至3个水箱之间的水温一致为止。循环泵的启动和停止主要是通过数显温度控制仪来控制。

3.5 末端循环系统

末端循环系统主要是保持主热水管道内热水温度不低于4 5℃, 在使用热水时保证随开随用热水, 不用放冷水, 无需等待, 节水节时, 使用更人性化。

4 社会经济效益分析

3.太阳能光伏技术的应用篇三

【关键词】光伏发电系统;蓄电池;规模应用

在当今遭遇能源危机及环境污染等重大问题面前，太阳能展现出明显的优势。太阳能是一种清洁、环保、安全的可再生資源，人类对太阳能的利用主要是光热利用、光化学利用和光电应用。太阳能的光伏发电也就是说，利用太阳能电池的光生伏特效应，将太阳能直接转换成电能。在各国政府的政策法规强力支持和技术的推动下，光伏产业自20世纪90年代进入了快速发展时期，光伏产业已经成为当今发展最快的技术产业之一[1]。

太阳能光伏技术的应用按规模可以分为大中小三类，其中大规模应用主要是独立光伏发电系统的独立光伏发电站和混合式光伏发电系统的风光互补光伏发电站等;中规模应用主要用于通讯、交通设施灯、工业和城市与建筑结合的并网光伏发电系统的应用等;小规模应用指比用户系统规模还要小的类型，如太阳能日用电子产品。

一、大规模应用

1.独立光伏发电系统。独立光伏发电系统也被称为离网光伏发电系统，其发电方式不与电网相连，只靠太阳能电池供电。通常用作便携式设备的电源，给远离国家电网的地区或者设备供电。

直流光伏发电系统，分为无蓄电池的直流光伏发电系统和有蓄电池的直流光伏发电系统两种。无蓄电池的直流光伏发电系统，不需要蓄电池储能，这样可以提高太阳能利用效率。其特点是用电负载为直流负载，主要在白天使用。太阳能电池直接与用电负载相连，有光照时可以发电供负载不限时间的工作，没有光照时就停止工作。其典型应用时太阳能光伏水泵。有蓄电池的直流光伏发电系统，有光照时可以发电供负载使用，同时可以向蓄电池存储电能。在晚上或者阴雨天没有光照时，由蓄电池向负载供电。其应用很广泛。

交流光伏发电系统与直流光伏发电系统相比，需要交流逆变器，将直流电转换为交流电，为交流负载供电。

2.并网光伏发电系统。并网光伏发电系统是利用太阳能电池组件，在有光照时将转换的直流电通过并网逆变器转换成符合电网需求的交流电之后直接与电网相连。产生的电能除了供给交流负载外，多余的反馈给电网。在阴雨天或者晚上没有光照时，由电网供电。并网发电不需要用蓄电池储能，这样既可以节省蓄电池的费用，又可以充分利用太阳能光伏组件所发的电能而减小能耗，进而可以降低太阳能发电的成本。由此看到，并网光伏发电系统直接与国家电网相连，把太阳能转换成电能，是当今世界太阳能光伏发电的主流趋势。并网光伏发电系统主要有两种形式：集中式并网光伏发电系统和分布式并网光伏发电系统。

集中式并网光伏发电，指所发电能被直接输送到公共电网，由公共电网统一分配到用户，与公共电网之间的电力交换是单向的。这种发电方式投资大，占地面积大，没有太大的发展空间，一般都是国家投资建的大型光伏发电站。比如荒漠上的光伏电站常采用这种方式并网发电。

分布式并网光伏发电，又被称为分散式并网光伏发电或者住宅用并网光伏发电。指在有太阳光照时，将太阳能转换的电，经过输送、逆变成交流电直接分配到住宅内的用电负载上，多余或者不足的电力通过连接公共电网来调节，与公共电网的电力交换可能是双向的，适用于小型的光伏发电系统。

3.混合式光伏发电系统。混合式光伏发电系统不但使用太阳能电池组件发电，还使用各种发电技术，如燃油发电，风力发电等。与单独太阳能光伏发电相比，其对天气的依赖性相对较小，但系统控制相对复杂，安装工程量大，而且存在噪音和污染。

混合式光伏发电系统典型应用为风光互补发电系统[2]。风光互补发电系统利用风能和太阳能发电，没有光照时由风能发电，有光照时由太阳能发电，在既有风又有光照时两者同时发挥作用，实现了不分昼夜、不分季节的发电，比单独的太阳能更使用。

具体特点：

（1）利用太阳能和风能的互补性，无需外接供电，可以获得比较稳定的输出，提高系统供电的稳定性和可靠性;

（2）在保证同样供电的情况下，可大大减少蓄电池的容量;

（3）可以独立供电，在遇到自然灾害时用户的用电不受影响;

（4）低压供电，运行安全，维护简便;

（5）减少了电力设施建设和维护开支，节约成本。总而言之，发展风光互补光伏发电系统有着广阔的前景。

二、中规模应用

在交通领域的应用，如航标灯、交通信号灯、交通警示灯、交通标志灯、路灯、高空障碍灯、铁路信号等、公路道班供电等。在通讯、通信领域的应用，如无人值守微波中继站、光缆维护站、广播电源系统、卫星电视接收系统、农村程控电话光伏系统、小型通信机等。在石油、海洋领域的应用，如石油管道和水库闸门阴极保护太阳能电源系统、石油钻井平台生活及应急电源、海洋检测设备、气象观测设备等。

太阳能光伏发电的另一个很重要的应用是光伏建筑一体化的发电系统[3]，使光伏发电与建筑物结合，让太阳能电池光伏组件作为建筑物的一部分，用建筑物的迎光面，吸收太阳辐射能直接变成电能，使大型建筑在未来实现电能自给自足。鉴于其投资小、建设周期短、占地面积小等优点是未来的发展方向。

三、小规模应用

太阳能日用电子产品。如太阳能庭院灯、路灯、草坪灯;太阳能电池充电器;太阳能电池路灯;太阳能电池手表、计算器;太阳能电池帽;太阳能电池电动玩具;太阳能电池换气扇等。

参考文献

[1]太阳能光伏网站.http：//solar.ofweek.com.

[2]尹静，张庆范.浅析风光互补发电系统[J].变频器世界， 2008（8）：43-45.

4.太阳能技术与应用篇四

中国新能源网 | 2010-6-23 9:51:00 | 新能源论坛 | 我要供稿特别推荐：《2010中国新能源与可再生能源年鉴》

按建筑热工设计分区，我国2/3以上的国土面积属严寒和寒冷地区，为保证生存的基本条件，建筑物必须供暖。随着生活水平的提高和居住环境的改善，夏热冬冷地区对采暖的要求不断提高，城镇绝大部分家庭已安装空调自行解决冬季采暖问题。目前，我国城镇建筑消耗采暖用能1.3亿吨标煤／年，相当于我国2004年煤产量的10%%左右。与单独的太阳能供热水相比，太阳能供热采暖获得的节能量更大。因此，太阳能供热采暖是继太阳能供热水之后，需要在建筑中应用推广的又一项太阳能热利用技术。??? 太阳能供热采暖的应用现状

??? 相对于单纯的太阳能热水供应，我国兼有冬季供暖的太阳能供热、采暖技术和工程应用水平较低，由于主动式太阳能采暖系统复杂、设备多，所以初期投资和经常维持费用都比被动式太阳能采暖高。我国是发展中国家，经济发展相对落后，从国情出发，过去采取的政策是优先发展被动式太阳能采暖。

??? 我国的第一栋被动式采暖太阳房1977年在甘肃省民勤县建成，经过广大科技工作者20多年的努力，通过国家“六五”、“七五”、“八五”科技攻关项目，在引进、消化、吸收世界太阳能建筑技术的基础上，我国己形成了具有中国特色的包括理论、设计、施工、试验及评价方法在内的一整套被动式太阳能采暖技术，建成了几百万平方米（建筑面积）的被动式采暖太阳房。“十五”期间有代表性的示范工程是由世界银行贷款、全球环境基金赠款，在中国基本卫生服务项目中的卫生Ⅷ支持性项目完成的29座被动式太阳能采暖乡镇卫生院，分别位于甘肃、青海和山西省。

??? 受经济水平的制约，主动式太阳能供暖系统在我国一直发展得比较缓慢，太阳能供热、采暖工程应用仍处于起步阶段。目前，已经建成了若干单体建筑太阳能供热采暖试点工程，如北京清华阳光能源开发有限公司和北京桑普公司的办公楼，北京市平谷县新农村建设项目的将军关、玻璃台等乡村的农民住宅，拉萨火车站等；但太阳能区域供热、采暖（小区热力站）工程则还没有应用的实践。这种太阳能供暖系统的推广障碍并不在于集热、供暖技术本身，而在于投资费用高和春、夏、秋季热水过剩，需要通过季节蓄能技术和全年的综合利用，与地源热泵、生物质能等其他可再生能源的互为补充来解决。??? 2006年5月启动的财政部、建设部“可再生能源建筑应用示范推广项目”中包括了较多的太阳能供热、采暖工程，在2006年~2007年申报通过的212个项目中，太阳能+热泵综合的项目占25%%，待该项目实施完成后，将极大带动我国太阳能供热采暖技术的发展和提高。太阳能供热采暖的技术规范与标准

??? 为适应建筑节能的形势要求，由建设部工程质量安全监督与行业发展司组织编写的《全国民用建筑工程设计技术措施——节能专篇》暖通空调·动力分册中，专列了一章（第九章：太阳能供暖系统）规定了太阳能供暖系统的设计原则，给出了相应的设计参数和设计方法。??? 为提高我国太阳能供热、采暖系统的工程设计和建设水平，建设部在2006年的工程建设标准规范制定、修订计划中，将国家标准《太阳能供热采暖工程技术规范》列入了立项计划。该标准的主编单位是中国建筑科学研究院，目前标准的送审稿已通过专家评审，预计于2008年内完成标准的报批稿上报。

??? 太阳能供热采暖技术的发展战略

??? “十一五”期间，我国的太阳能供热采暖技术和工程应用将会有较快的发展，特别是财政部、建设部的“可再生能源建筑应用示范项目”完成后，会获得相当数量示范工程的实践经验总结。所以，近几年的工作应着重放在为将来实施太阳能供热采暖技术推广及相关政策的制定创造条件上。一方面积极开展工程应用示范，另一方面可以挑选工程应用较多的地区，先行酝酿制定地方性的太阳能供热采暖技术推广政策。

??? 太阳能供热采暖是继太阳能热水之后，最具发展潜力的太阳能热利用技术，是今后应大力推广的技术。我国太阳能资源最为丰富的地区（太阳能资源区划的第1区和第2区），都是气候寒冷、常规能源比较缺乏的偏远地区，如西藏、新疆、内蒙古等，既有实际的采暖需求、又有充足的资源条件，是应用太阳能供热采暖条件最为优越的地区。但是，这些地区大多比较贫困，缺乏工程示范的经济支撑能力。所以，国家应出台相应的优惠政策，重点扶持这些地区开展太阳能供热采暖的工程示范，在此基础上总结经验，进行可行性研究分析，并在条件成熟后，率先出台推广太阳能供热采暖技术的地方性政策法规，逐步过渡到全国。??? 必须努力提高太阳能供热、采暖系统的太阳能保证率，做到全年综合利用；应研究开发短期和季节蓄能新技术，在我国北方冬季寒冷、夏季凉爽的地区，蓄存春、夏、秋季太阳热能用于冬季采暖，提高太阳能供热、采暖系统的节能效益，这是太阳能供热、采暖技术进步的重要发展方向。

5.太阳能技术与应用篇五

摘要：近些年，太阳能光伏并网发电技术得到了较快发展，对于缓解日益紧张的能源危机具有非常重要的意义。太阳能光伏并网发电技术的主要特点是绿色、环保、安全，不会对环境造成破坏。为了更好的促进太阳能光伏并网发电技术的发展，文章针对施工过程中的技术控制要点进行研究，具有一定的参考价值。

关键词：太阳能;光伏发电;并网;技术

近年来，随着社会的迅速发展，国家对电力的需求量也在逐年增加，对以化石为能源的发电类企业的环境监管离地日益增高，这使得太阳能、风能等清洁、绿色能源受到了广泛的认可与关注。当前，太阳能光伏发电技术已日趋成熟，能够实现经济与高效运行目标，有利于推动国家经济的迅速发展，并且还能够满足社会能源消耗需求，这使得光伏发电并网及其相关技术的发展成为人们高度关注的对象。

1.光伏发电控制系统概述

光伏发电控制系统是根据太阳能自身特性，发生伏特反应，将太阳能电池板发出的电能通过控制器转换、存储器储存、电缆传输等环节，转变成能分配的电能。光伏发电是通过太阳电池板把太阳能直接转换为直流电能的一类发电方式，所以，光伏发电控制系统即为直接把太阳能变成电能的一款发电系统。目前光伏发电控制系统由下面几模块组成：光伏电池板(光电转换器件)、控制器(电能转换)、储存器(存储多余能量)、上位机监控(控制显示面板)等。

并网式光伏发电控制系统即把光伏发电系统与电力系统相联系的一个发电系统，把阳光福射得到的直流电直接转变为标准的网侧交流电，也就是把光伏发电系统与电力网通过并网逆变器连接到一起，再分配该系统生产的电量，既可向本地负载提供电能，也可进斤相关的电为调峰等。该系统为电为系统提供了有功与无功功率，为电力网的主要组成模块。目前，并网型光伏发电是全球光伏发电的主流，也是光伏发电的一个首选。通常由w下几部分组成：太阳能电池板、直流变换器、并网逆变器、锁相环与负载等。其中并网逆变器是系统的关键部件。全球主要的光伏系统生产企业均拥有各自的光伏逆变技术产品，他们的并网逆变器在电路拓扑、控制方法上各自具有不同的特点。

2.并网光伏发电系统的优势

①能够利用清洁干净的、可再生的自然能源太阳能发电，不会耗用不可再生的且资源有限的含碳化石能源。在实际使用过程中，也不会产生温室气体与污染物，能够较好的保护生态环境，满足经济社会持续、和谐发展需求。②所发电能馈入电网，以电能为储能装置，节省了蓄电池，相比于独立的太阳能光伏系统，可节省大约35～45%的建设投资，大大降低了发电成本。同时，由于其省去了蓄电池，还可提升系统的平均无故障时间与蓄电池的二次污染。③分布式安装，就近就地分散供电，灵活的进入、退出电网，可有效增强电力系统抵御灾害的能力，改善电力系统自身的负荷平衡状况，降低线路损耗。④可发挥调峰效用。就目前情况来看，联网太阳能是世界上个发达国家在光伏应用领域中竞争发展的关键，是世界太阳能光伏发电的主要发展趋势，市场较大，发展前景十分可观。

3.光伏l电并网及关键技术

3.1光伏并网发电系统中的关键技术

3.1.1最大功率点跟踪技术

通过运用最大功率点跟踪技术，可明确光伏并网发电系统所在的环境，分析环境中的温度、光照等对并网造成的影响，并且还可绘制光伏并网发电系统的特性曲线，然后在依据曲线的变化状况，对并网光伏发电的最大功率点进行相应的跟踪。同时，最大功率点跟踪技术与光伏并网发电系统自身的运行效率之间存在直接的关联，例如常用的两种跟踪方法：(1)扰动观察法，在光伏并网发电时，通过设计小型扰动，可比对扰动前后的并网情况，获得最大功率点位置，并网扰动方式可控制输出电压，利用电压差，还可形成扰动，以跟踪功率状态。(2)电导增量法，瞬间电导数据与变化量是此类方法运用的决定性因素，其能够通过分析光伏列阵的曲线变化情况，获得曲线的单峰值，并由此判断出光伏并网是否处于最大值发电状态。

3.1.2并网逆变器控制技术

并网逆变器可确保光伏并网发电系统的灵活性，进而使得工程的多样化需求得以满足，为太阳能始终处于最佳的转换状态提供保障。同时，逆变器还可控制光伏并网发电系统的工作模式，为电流提供直接或间接控制的方法。近年来，随着科学的迅速发展，间接与直接控制不断融合发展，较好的发挥了间接、直接电流的控制效果，弥补了双方的缺陷，融合之后的并网逆变器控制能够实时跟踪电流变化情况，以保证电流的稳定性。

并网逆变器控制重点技术主要包括：(1)数字控制技术，该技术是并网逆变器控制技术的重要基础，是一种热电技术。(2)PID控制技术，其主要是采用全量、增量的.方法支持逆变器的运行，此类技术相对成熟。(3)重复+PI混合控制技术，此类技术具有复合的特征，能够以复合的方式控制逆变器的运行，从而确保逆变器的稳定性。

3.2分布式电源并网技术的接入方案

DER并网技术接入配电网之后，需要对DER并网技术的容量与配电网之间的匹配程度进行全面的考虑，例如当DER并网技术容量小于250kVA时，将其接入380V或400V的配电网中，通过匹配DER并网技术容量与配电网，能够设计出科学的接入方案，接人时通常采用联络线的连接方法，DER并网技术连接配电网的变电所或是接入附近的配电网内。同时，其还能够设计并网保护，DER并网技术一般采用孤岛保护方式，孤岛装置提供主动式与被动式保护，能够为光伏并网系统的安全性提供保障。当并网逆变器监测出危险之后，往往会自动切断分布式光伏发电，以保护人员的安全，逆变器的电压可由配电网提供。

4.光伏发电并网系统的应用

4.1工程简介

某光伏发电并网系统项目由一公司承建，主要建于公司大楼三楼楼顶上。光伏系统总设计峰值功率为3360Wp，与公司电网并接，当电网断电时，可独立给公司负载供电，还可为展示台液晶电视供电。电池板均采用6mm钢化超白玻璃+E-VA+电池片+EVA+6mm钢化超白玻璃双玻光伏组件。投入运行之后，一直处于安全可靠、发电稳定、并网良好的状态，并且满足项目设计标准。根据项目所处地理位置及气象气候条件，并且通过相应的计算，确定太阳能电池板应当摆放在正向朝南方向，当倾角处于25-30°范围时，能够接受到的太阳辐射最多，发电量最大，为方便工程施工以及太阳能电池支架的制作，选取倾角270，光伏安装面积130m2。

4.2光伏发电并网系统

4.2.1电气设备系统

此项目电气设备系统主要由太阳能电池方阵、蓄电池组、双向逆变器、并网逆变器和控制设备组成。

4.2.2光伏系统工作原理

光伏电池7块串联，通过二极管集线箱将12组并联组成一组输出给逆变器。逆变器逆变的交流电与公司电网并接，中间连接双向逆变器加蓄电池组储电，以便市电停电时切换至蓄电池组，然后供电给负载。当太阳能电池正常发电时，首先通过双向逆变器向蓄电池组充电。当蓄电池组处于充满电状态时，太阳能电池发出的电直接逆变至电网。当市电停电时，失压脱扣器脱扣，失压脱扣器脱扣之后，发送信息至双向逆变器，双向逆变器逆变启动，蓄电池组投入使用，供电给负载使用。

4.2.3数显监控系统

该项目监控系统主要涉及以下设备：辐射照度仪、温度计、风速计、控制器、调制调解器、终端控制(显示)设备、数据缆线等。同事，其还可通过电脑等相关终端的显示，实现实时监控相关数据的目的。通过程序转换相关的界面，可轻易转换终端(电脑、电视等)所显示的界面，并且还能够在界面中显示例如系统温度、直流电压、直流电流、直流功率、交流电压、交流电流、交流功率、日发电量、总发电量、气象数据等信息，从而体现出系统真实运行效果。

5.光伏发电并网系统发展前景

近年来，随着科学技术的迅速发展，我国在光伏发电并网系统方面已经研发出了一些新型技术，在光伏发电并网系统的控制与切换方面依旧需要继续、深入研究分析。为了提升光伏发电并网系统的工作效率，必须全面掌握光伏发电并网系统的控制，并且还需妥善解决并网光伏发电系统的切换问题，以确保光伏发电并网系统能够大规模的运用于普通用户。光伏发电并网系统是太阳能发电的应用系统，具有太阳能发电系统的所有优势，但其还具备价格贵、投资高、发电量受气候变化影响等方面的缺陷，是现阶段并网光伏发电系统运行存在的主要问题，但随着日后科技的不断M步，并网光伏发电系统必将成为全民的发电系统。

6.结语

6.太阳能技术与应用篇六

近几年,随着全世界环保体系的日益完善,特别是近年来在石油开采日渐见底和生态环境的恶化,清洁能源越来越多的受人们的青睐。其中太阳能作为大自然取之不尽用之不竭的能源更受到专家学者的青睐。

太阳能的光热利用的基本原理是将太阳辐射收集起来,通过与物质的相互作用转换成热能加以利用,根据所能达到的温度和用途不同,把太阳能光热利用分为低温作用(<200℃),中温利用(200-800℃)和高温利用(>800℃)。此外太阳能还能通过光电转换设备转换为电能为人类服务。此技术暂时不能应用于沥青储存与加工领域,暂不论述。

以太阳能为热源的沥青加热装置在国内有应用一般以温室效应式的加热装置为主。此装置为设计一温室利用太阳能直接加热沥青,使沥青温度达到70-90℃,然后再进一步利用其他热源(导热油炉或电加热)加热达到拌合所需温度160-180℃。随着太阳能技术的日益完善,太阳能真空管收集热量效率提高,利用太阳能直接可以加热沥青温度达到160-180℃成为可能。

1 太阳能应用储存罐的罐体设计

传统的沥青储存与加热工艺,是将沥青从沥青场提出存入大容量的储存罐内(1000T以上),罐内铺有加热管道,当需要加热沥青时打开管道,可以达到加热沥青的目的。太阳能加热沥青工艺就是在原有的沥青储存罐的外部,主要以向阳面为主铺设太阳能集热器。太阳能集热器顾名思义是一种集热装置,可根据需要拼装组合成不同采光面积的集热系统。它的主要用途就是用来收集热量。现在市场上主要有三种集热器:(1)干热管式太阳能集热器;(2)U型管式太阳能集热器;(3)连集管式太阳能集热器。根据应用范围我们采用连集管式太阳能集热器。此集热器主要由真空集热管与联集管组成,采用强迫循环介质流经真空集热管直接吸收热量,集热管可根据罐体水平与垂直放置,一年四季自然跟踪太阳光。

2 到达地面的日辐射总量

到达地球表面的太阳辐射包括两部分:一是来自太阳的直接辐射ⅠD,二是由大气灰尘等大气杂质的散射辐射ⅠS。当天气晴朗时,到达地面的太阳能主要是直接辐射;而阴雨天时,主要是散辐射。另外,地面接受太阳能的多少与当地海拔的高度成正比。到达地面的太阳能辐射总量的大小,一般常用观测法和计算法确定。

2.1 观测法是通过测定辐射到各种感应面上的太阳能产生的效应确定其能量的数值

常用方法为热电法,基本原理是当太阳能照射到仪器的接收表面时,即被涂覆在表面上的具有良好吸收性能的黑色物质吸收并转换为热能,使表面温度升高,置于表面的温差电就产生了电流并由安培表进行数值测定,由此得到太阳辐射的强度值。

2.2 计算法

计算方法只能得到地面所吸收的太阳能辐射强度的近似结果,但这个结果足以满足太阳能热利用的要求。如上所述,到达地面的太阳辐射包括两部分,一是来自太阳的直接辐射ⅠD,另一部分是来自天空四面八方的的散射辐射ⅠS,即:

2.2.1 直接辐射日总量

如上所述,到达地面上的太阳直接辐射强度受大气透明度Ρ1的影响,同时也与太阳的高度(以高度角β表示),即太阳对地面的照射位置有关。如果太阳垂直照射与地面上,即β=90°时,或者假定该地区始终垂直于太阳光线,那么太阳直接辐射能量的计算公式为:

式中:Ι0为太阳常数,ΚJ/(m2﹡h);Ρm为m个大气质量的大气透明度。对于水平面上太阳直接辐射能量的计算公式为:

式中:β为太阳高度角。其中sinβ=(sin准*sinδ+cos准*cosδ*cosω)代入公式(3),可得:

Ιdh=Ι0Ρm(sin准sinδ+cos准cosδcosω)(4)

公式(4)是在任何纬度地区、任何季节、任何时刻和任何天气透明的情况下,计算地球的水平面上所受太阳直接辐射能量的基本公式。分析式(2)与式(3)可以看出,垂直于太阳光线的表面比不垂直于太阳光线的水平面所接受的太阳直接辐射能量要大。因此,在利用太阳能时应有意识地人为造成南向坡面,即让集热表面面相正南方向并倾斜一个坡度角θ,并使之尽可能垂直或接近于垂直太阳光线,以增加太阳直接辐射的强度。坡度角θ为当地纬度与太阳赤纬δ之差,即:θ=准-δ(5)

如设太阳的入射角为i,则它与准、δ、ω及θ等的关系为:

于是南向坡面所受太阳直接辐射能量的计算公式为:

式(7)是计算任何维度地区(准)、任何季节(ω)、任何时刻(ω)、任何大气透明度和任何南向坡面的情况的太阳直接辐射能量的基本公式。一天中各个时刻所受直接辐射能量的总和,即为某地区、某季节、在一定的南向坡面下所受的直接辐射日总量:

2.2.2 散射辐射日总量

要精确地从理论上确定到达地表面的太阳散射通量是困难的,但可以用经验公式进行估算。众所周知,太阳的散射辐射是阳光通过大气、云雾的尘埃而引起的不同方向的散射(包括反射和折射)。其辐射能量大部分返回宇宙空间,仅一小部分到达地球表面。到达地表的能量数值的大小主要取决于太阳高度角和大气透明度,通常以下式表示水平面上的散射辐射:

式中:ΙSH为水平面上的散射辐射,J/(cm2·min);β为太阳高度角;C1、C2为系数,其值取决于大气透明状况,如表1所示。

当集热面与水平面成θ角时,用下式表示倾斜面上的天空散射量Ιsθ:Ιsθ=ΙSH(cosθ/2)2[J/(cm2·min)](10)

式中:ΙSH为水平面上的天空散射量,J/(cm2·min);θ为集热面倾角。因此,总的散射辐射日总量应为:

2.2.3 南向坡面太阳日辐射总量

南向坡面太阳日辐射总量为该面接受的直接辐射日总量Ηdθ和散射辐射日总量ΗSθ之和。即:

3 太阳能应用装置的热平衡计算

热介质设定为导热油(考虑到与拌合设备的通融性),在工程计算中常用平均比热Cm,在太阳能加热中建议Cm取1.18KJ(kg·℃);当继续升温时,建议Cm取1.68KJ(kg·℃)。

式中:G为加热设备生产率kg/d;Cm为导热油平均比热;ξl为含量;Cw为水的比热,可取4.18KJ/kg·℃;ξs为导热油中的水含量%;tt、t0加热始终的温度℃。在其它参数决定后,热平衡计算的结果决定真空集热管铺设的面积A:A=Q/ξH

其中Q导热油所需有热量KJ;ξ为加热效率,可取统计数字0.60~0.65;H为太阳日辐射总量KJ。

由此可确定,沥青罐外部所需铺设真空集热管的数量及布置方案,其中考虑优化设计可多增10%数量。在现阶段由于受到天气、设备性能的制约,此项应用中还是要考虑辅助加热设备如导热油加热或电加热装置。由于太阳能应用技术在不断的更新变化,在沥青加热的全天候全过程中完全利用太阳能是可望实现的。

摘要：本文在此探讨了太阳能的光热基本原理及太阳能加热技术在沥青储存与加热工序中的应用。

7.太阳能技术与应用篇七

【关键词】光热发电；发展方向；应用前景；开发建设

Analysis on Characteristics of Solar Photothermal Power Generation and Application Prospect

He Ya-li

（China Energy Construction Group Yunnan Electric Power Design Institute Co.， LtdKunmingYunnan650000）

【Abstract】Solar thermal power generation is the use of solar concentrator first solar radiation energy into heat， and then after a variety of ways to convert electricity to the technical form. From the principle of its power generation point of view， is a green energy green use， and solar energy resources are the worlds most widely distributed， inexhaustible renewable energy. In this sense， solar thermal power generation technology for the sustainable economic and social development of mankind is of great significance. The future direction of photothermal power generation is to expand the size of a single project to improve the storage temperature， increase the capacity factor direction.

【Key words】Light and heat power generation；Development direction；Application prospect；Development and construction

1. 太阳能光热发电技术的战略地位

（1）光热发电是通过"光--热--功"的转化过程实现发电的一种技术。光热发电在原理上和传统的化石燃料电站类似，两者最大的区别在于输入的能源不同。光热发电利用能源为太阳能，通过聚光器将低密度的太阳能聚集成高密度的能量，经由传热介质将太阳能转化为热能，通过热力循环做功实现到电能的转换。

（2）太阳能热发电实质是太阳能热利用方式之一。从其发电原理上来看，是一种绿色能源的绿色利用方式，且太阳能资源是世界上分布最广泛的取之不尽、用之不竭的可再生能源。从这个意义上看，太阳能光热发电技术的发展对于人类经济社会可持续发展具有重要意义。

2. 太阳能光热发电技术的技术类型

（1）聚光光热发电是现今最具商业化利用前景的技术形式。根据聚光方式的不同，聚光光热发电可进一步分为点聚焦和线聚焦两大系统。其中，点聚焦系统主要包括塔式光热发电和碟式光热发电；线聚焦系统主要包括槽式光热发电和线性菲涅尔式光热发电（光热发电技术类型汇总表见表1）。

（2）光热发电系统通过常规机组并网，可按照电网要求输出有功和无功，在运行技术和管理经验等方面较为成熟，具有较好的电网友好性。

（3）光热发电通过传统电机并网，能够很好的解决谐波、三相电流不平衡和直流分量等问题。电网调度与经济运行问题：由于光热电站通常配置大容量储热装置，或与其他常规火电机组联合运行，克服了光伏发电的间歇性和波动性，可实现光热电站发电出力的平稳可控，接近常规机组性能，更易接受电网调度，并具备一定的调峰调频能力，减轻电网调峰调频压力。

（4）光热电站通过常规汽轮机或燃气轮机并网，具有一定的转动惯量和阻尼特性，具备按照电网要求向其提供有功和无功功率的能力，同时电网调度有较为丰富的常规机组运行控制和管理经验，有助于电网安全稳定运行。

（5）光热发电的规模化发展不仅能够作为调峰电源，为风电等间歇性电源提供辅助服务，而且随着未来技术的优化提升，大型光热电站完全有可能承担电力系统基础负荷。

3. 光热发电开发建设条件

3.1主要影响因素包括太阳法向直射辐射（DNI）、地形和土地、水资源等。

（1）太阳法向直射辐射强度。

根据国外的经验，DNI值在1800kWh/m2/y以上的地区适宜建设光热发电站。

（2）水资源。

根据美国能源部研究数据（2007），采用水冷技术时，碟式/斯特林发电约为0.0757立方米/MWh，塔式电站用水约为2.27立方米/MWh，槽式电站用水约为3.02立方米/MWh。槽式和塔式高于常规燃煤电站和联合循环天然气发电站。

可采用空冷技术减少用水量，约为0.299立方米/MWh，投资成本上升约7%～9%，发电量减少约5%。对塔式热发电运行成本的影响小于槽式热发电方式。

为减少运行成本，通常采用水冷/空冷混合制冷方式。以槽式热发电为例，采用这种方式可减少水耗50%，而发电量损失仅为1%左右。

（3）地形和土地。

光热发电站的建设需要考虑地形的因素，最好选择平坦广阔的土地，一是由于坡地会影响入射角而导致电站效率的变化，二是坡地会增加土地平整的成本。不同的