太阳能发电原理及制作方法?
发电原理:
太阳能发电是利用半导体材料的光电效应,将太阳能转换成电能的装置。
制作方法:
(1)钢化玻璃:其作用为保护发电主体(如电池片)。
(2)EVA:用来粘结固定钢化玻璃和发电主体(电池片)。
(3)电池片:主要作用就是发电。
(4)背板:作用,密封、绝缘、防水。
(5)铝合金:保护层压件,起一定的密封、支撑作用。
(6)接线盒:保护整个发电系统,起到电流中转站的作用。
(7)硅胶:密封作用,用来密封组件与铝合金边框、组件与接线盒交界处。
太阳能发电有什么好处?
太阳能发电有五大好处:
第一,节约资金。
相比于成本较高的柴油电力,再加上高昂的运费,太阳能电力无疑更能节约成本。
第二,安全无风险。
相比于用卡车和飞机运输易燃易爆的燃料,太阳能电力更具有安全感。
第三,使用寿命长,太阳能发电装置不会产生磨损,比柴油发电机的生命周期长得多了。
第四,可以储能,方便特殊的需要。
第五,太阳能发电构建强大的社区。
太阳能发电的优缺点?
(1)优点
太阳能光伏发电过程简单,没有机械转动部件,不消耗燃料,不排放包括温室气体在内的任何物质,无噪声、无污染;太阳能资源分布广泛且取之不尽、用之不竭。因此,与风力发电、生物质能发电和核电等新型发电技术相比,光伏发电是一种最具可持续发展理想特征(最丰富的资源和最洁净的发电过程)的可再生能源发电技术,具有以下主要优点。
①太阳能资源取之不尽,用之不竭,照射到地球上的太阳能要比人类目前消耗的能量大6000倍。而且太阳能在地球上分布广泛,只要有光照的地方就可以使用光伏发电系统,不受地域、海拔等因素的限制。
②太阳能资源随处可得,可就近供电,不必长距离输送,避免了长距离输电线路所造成的电能损失。
③光伏发电的能量转换过程简单,是直接从光能到电能的转换,没有中间过程(如热能转换为机械能、机械能转换为电磁能等)和机械运动,不存在机械磨损。根据热力学分析,光伏发电具有很高的理论发电效率,可达80%以上,技术开发潜力巨大。
④光伏发电本身不使用燃料,不排放包括温室气体和其它废气在内的任何物质,不污染空气,不产生噪声,对环境友好,不会遭受能源危机或燃料市场不稳定而造成的冲击,是真正绿色环保的新型可再生能源。
⑤光伏发电过程不需要冷却水,可以安装在没有水的荒漠戈壁上。光伏发电还可以很方便地与建筑物结合,构成光伏建筑一体化发电系统,不需要单独占地,可节省宝贵的土地资源。
⑥光伏发电无机械传动部件,操作、维护简单,运行稳定可靠。一套光伏发电系统只要有太阳能电池组件就能发电,加之自动控制技术的广泛采用,基本上可实现无人值守,维护成本低。
⑦光伏发电系统工作性能稳定可靠,使用寿命长(30年以上)。晶体硅太阳能电池寿命可长达20~35年。在光伏发电系统中,只要设计合理、选型适当,蓄电池的寿命也可长达10~15年。
⑧太阳能电池组件结构简单,体积小、重量轻,便于运输和安装。光伏发电系统建设周期短,而且根据用电负荷容量可大可小,方便灵活,极易组合、扩容。
太阳能电池是一种大有前途的新型电源,具有永久性、清洁性和灵活性三大优点。太阳能光伏发电与火力发电、核能发电相比,太阳能电池不会引起环境污染;太阳能电池可以大中小并举,大到百万千瓦的中型电站,小到只供一户用电的独立太阳能发电系统,这些特点是其他电源无法比拟的。
(2)缺点
当然,太阳能光伏发电也有它的不足和缺点,归纳起来有以下几点。
①能量密度低。尽管太阳投向地球的能量总和极其巨大,但由于地球表面积也很大,而且地球表面大部分被海洋覆盖,真正能够到达陆地表面的太阳能只有到达地球范围太阳辐射能量的10%左右,致使在陆地单位面积上能够直接获得的太阳能量较少。通常以太阳辐照度来表示,地球表面辐照度最高值约为1.2kw/㎡,且绝大多数地区和大多数日照时间内都低于1kw/㎡。太阳能的利用实际上是低密度能量的收集、利用。
②占地面积大。由于太阳能能量密度低,这就使得光伏发电系统的占地面积会很大,每10kw光伏发电功率占地约需100㎡,平均每平方米面积发电功率为100w。随着光伏建筑一体化发电技术的成熟和发展,越来越多的光伏发电系统可以利用建筑物、构筑物的屋顶和立面,将逐渐克服光伏发电占地面积大的不足。
③转换效率低。光伏发电的最基本单元是太阳能电池组件。光伏发电的转换效率指光能转换为电能的比率。目前晶体硅光伏电池转换效率为13%~17%,非晶硅光伏电池只有5%~8%。由于光电转换效率太低,从而使光伏发电功率密度低,难以形成高功率发电系统。因此,太阳能电池的转换效率低是阻碍光伏发电大面积推广的瓶颈。
④间歇性工作。在地球表面,光伏发电系统只能在白天发电,晚上不能发电,除非在太空中没有昼夜之分的情况下,太阳能电池才可以连续发电,这与人们的用电需求不符。
⑤受气候环境因素影响大。太阳能光伏发电的能源直接来源于太阳光的照射,而地球表面上的太阳照射受气候的影响很大,长期的雨雪天、阴天、雾天甚至云层的变化都会严重影响系统的发电状态。另外,环境因素的影响也很大,比较突出的一点是,空气中的颗粒物(如灰尘)等沉落在太阳能电池组件的表面,阻挡了部分光线的照射,这样会使电池组件转换效率降低,从而造成发电量减少甚至电池板的损坏。
⑥地域依赖性强。地理位置不同,气候不同,使各地区日照资源相差很大。光伏发电系统只有应用在太阳能资源丰富的地区,其效果才会好。
⑦系统成本高。由于太阳能光伏发电的效率较低,到目前为止,光伏发电的成本仍然是其他常规发电方式(如火力和水力发电)的几倍,这是制约其广泛应用的最主要因素。但是也应看到,随着太阳能电池产能的不断扩大及电池片光电转换效率的不断提高,光伏发电系统的成本也下降得非常快。太阳能电池组件的价格几十年来已经从最初的每瓦70多美元下降至目前的每瓦2美元左右。
⑧晶体硅电池的制造过程高污染、高能耗。晶体硅电池的主要原料是纯净的硅
太阳能板发电最佳方法?
一、控制器的配置算法控制器的电压跟逆变器电压要相同,跟太阳能板连接后的输出电压等级相同,然后就算电流;
电流的大小根据太阳能发电板的功率决定的,比如四个200W的太阳能板,不管怎么样接法,总功率是800W,假设连接后输出电压等级为24V,那电流就是800/24=33A,也就是要大于33A的充放电控制器,我们就可以选择24V/40A的充放电控制器;
强调:控制器的大小是由太阳能发电板决定的;也就是充放电控制器的功率(电压*电流)要大于或等于所有发电板的总功率;
二、逆变器的算法逆变器的大小是由负载决定的,也就是由后面所带的设备来决定的,但设备分为感性负载和阻性负载,感性负载是指电机,风机,水泵,空调等开机会动的设备,这些设备开机时会有4到7倍的冲击电流(变频启动的除外,变频启动的无影响),算这些设备时,至少要按4倍的功率来计算;阻性负载是指那些开启时没有或很小的冲击电流的,如电灯,电脑,显示器等;这些设备就按原功率计算就可以了;
逆变器的选择要至少比后端所带的设备放大后的最大功率还要大;比如带一个1KW的水泵和一台1KW的电脑,那水泵会有4倍以上的冲击,电脑不会,那就要最大功率有4+1=5KW,所以逆变器至少要6KW以上的;
三、电池的算法
电池的选择也是取决于后面带的设备功率大小和需要电池供电时间的长短;
功率是后面带的所有设备的功率总和,但不要计冲击,因为开机冲击只是很短的时间,对电池影响不大;
公式为:(总功率/直流电压)*时间=单节电池的容量;电池节数=直流电压/单节电池电压;
举例子:负载有一台1KW电机,一台1KW电脑,要应急供电2小时,那总功率就是2000W,如果直流电压是24V,单节电池电压是12V;
电池容量=(2000/24)*2=166,也就是要用180AH/12V的电池了;电池节数=24V/12V=2节;所以这个案子就要用180AH/12V的电池2节;
四、太阳能电池板的配置:
方案一:太阳能电池板只是给电池充电,这个就决定于电池的容量和电压了;
(举例子一:用的是100AH/12V的电池一节;按一天5个小时的足太阳计算,就必须要20A的充电电流,20A*12V=240W;也就是太阳能板必须要大于或等于12V/240W的太阳能电池板;)
方案二:用户希望在太阳能足够时,能直接太阳能电池板直接经过逆变器输出,那就必须太阳能电池板的功率大于等于负载功率;直流电压等级范围跟逆变器输入的直流电压等级相各个地方
太阳能发电国家补助,这不会亏死国家呀?
1. 不会亏死国家。2. 因为太阳能发电是一种清洁能源,可以减少对环境的污染,同时也可以减少对传统能源的依赖,降低国家的能源安全风险。国家补助太阳能发电,可以促进太阳能发电技术的发展和普及,提高国家的能源结构和环保水平,从长远来看是有利于国家的发展的。3. 此外,太阳能发电的补贴也是有条件的,需要符合一定的标准和要求,而且补贴金额也是有限的,不会对国家造成过大的财政压力。同时,太阳能发电也可以带动相关产业的发展,增加就业机会,为国家经济发展做出贡献。