傳統(tǒng)化石燃料開發(fā)使用帶來的問題及太陽能的發(fā)展應(yīng)用

　　太陽能具有的優(yōu)點

　?。?）普遍。陽光普照大地，處處都有太陽能，可以就地利用，不需要到處尋找，更不需要火車、輪船、汽車等日夜不停運輸。這對解決偏遠地區(qū)以及交通不便的鄉(xiāng)村、海島的能源供應(yīng)，具有很大的優(yōu)越性。

　　（2）無害。利用太陽能作為能源，沒有廢渣、廢料、廢水、廢氣排出，沒有噪音 ，不產(chǎn)生對人體有害的物質(zhì)，因而不會污染環(huán)境，沒有公害

　?。?）長久。只要有太陽存在，就有太陽能。因此利用太陽能作為能源，可以說是取之不盡用之不竭。

　?。?）巨大。一年內(nèi)到達地面的太陽能總量，要比地球上現(xiàn)在每年消耗的各種能源的總量大幾萬倍。

　　1.3太陽能的缺點如下

　?。?）分散性。分散性即能量密度低。晴朗白晝的正午，在垂直于太陽光方向上的地面上，1m2面積所能接受的太陽能平均只有1KW左右。作為一種能源，這樣的能量密度是很低的

　?。?）隨機性。由于受氣候、季節(jié)等因素的影響，到達某一地面的太陽 直接輻射能是極不穩(wěn)定的。

　　（3）間歇性。到達地面的太陽能 隨晝夜的交替而變化。這就使得大多數(shù)太陽能設(shè)備夜間無法工作。為克服夜間沒有太陽直接輻射、散射也很微弱造成的困難，就需要研究和配備儲能設(shè)備，以便在晴天把太陽能收集并儲存起來，供夜晚或陰雨天使用。

　　太陽能光伏系統(tǒng)簡介

　　半導(dǎo)體在太陽光照射下產(chǎn)生電位差的現(xiàn)象被稱為光伏效應(yīng)，太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)是利用太陽能電池半導(dǎo)體材料的光伏效應(yīng)，將太陽光輻射能直接轉(zhuǎn)換為電能的一種新型發(fā)電系統(tǒng)，有獨立運行和并網(wǎng)運行兩種方式。

　　光伏系統(tǒng)基本組成

　　一套基本的太陽能發(fā)電系統(tǒng)是由太陽能光伏板、充電控制器、逆變器和蓄電池構(gòu)成，下面對各部分的功能做一個簡單的介紹：

　　1.太陽能光伏板

　　太陽光伏板的作用是將太陽輻射能直接轉(zhuǎn)換成電能，供負載使用或存貯于蓄電池內(nèi)備用。太陽能光伏板一般又分為：單晶硅電池光伏板、多晶硅電池光伏板和非晶硅光伏板（圖2. 1）。這些光伏板因為組成的不同因而具有不同的外觀和發(fā)電效率，它們的特點為：

　?。?）單晶硅光伏電池：表面規(guī)則穩(wěn)定，通常為黑色。電池形狀為lOcm～15cm

　　的方形或圓形單元。效率約為14%～17%。

　　（2）多晶硅光伏電池：結(jié)構(gòu)清晰，通常呈藍色，晶狀結(jié)構(gòu)形成美麗的圖案。電池的尺寸可任意裁剪，可以無固定的大小單元。效率約為12%～14%。

　?。?）非晶硅光伏電池：具有透光性，透光度可從5%～75%，當然，隨著透光性的增加，光電池的轉(zhuǎn)化效率會隨著下降，運用到建筑上的最理想的透光度為25%。效率約為5%～7% 。

　　2.充電控制器

　　在不同類型的光伏發(fā)電系統(tǒng)中，充電控制器不盡相同，其功能多少及復(fù)雜程度差別很大，這需根據(jù)系統(tǒng)的要求及重要程度來確定。充電控制器主要由電子元件、儀表、繼電器、開關(guān)等組成。在太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中，充電控制器的基本作用是為蓄電池提供最佳的充電電流和電壓，快速、平穩(wěn)、高效的為蓄電池充電，并在充電過程中減少損耗、盡量延長蓄電池的使用壽命;同時保護蓄電池，避免過充電和過放電現(xiàn)象的發(fā)生。如果用戶使用直流負載，通過充電控制器還能為負載提供穩(wěn)定的直流電（由于天氣的原因，太陽電池方陣發(fā)出的直流電的電壓和電流不是很穩(wěn)定）。

　　3.逆變器

　　逆變器的作用就是將太陽能電池方陣和蓄電池提供的低壓直流電逆變成220伏交流電，供給交流負載使用。

　　4.蓄電池組

　　蓄電池組是將太陽能光伏方陣發(fā)出直流電貯藏起來，供負載使用。在光伏發(fā)電系統(tǒng)中，蓄電池處于浮充放電狀態(tài)，夏天日照量大，除了供給負載用電外，還對蓄電池充電;在冬天日照量少，這部分貯存的電能逐步放出。白天太陽能電池方陣給蓄電池充電，（同時方陣還要給負載用電），晚上負載用電全部由蓄電池供給。因此，要求蓄電池的自放電要小，而且充電效率要高，同時還要考慮價格和使用是否方便等因素。常用的蓄電池有鉛酸蓄電池和硅膠蓄電池，要求較高的場合也有價格比較昂貴的鎳鍋蓄電池。

　　太陽能光伏系統(tǒng)