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         文章內容
    太陽能

    太陽能及太陽能集熱系統

      太陽能是由太陽內部氫原子發生氫氦聚變釋放出巨大核能而產生的,來自太陽的輻射能量。 

    人類所需能量的絕大部分都直接或間接地來自太陽。植物通過光合作用釋放氧氣、吸收二氧化碳,并把太陽能轉變成化學能在植物體內貯存下來。煤炭、石油、天然氣等化石燃料也是由古代埋在地下的動植物經過漫長的地質年代演變形成的一次能源。地球本身蘊藏的能量通常指與地球內部的熱能有關的能源和與原子核反應有關的能源。

     

       

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

           太陽能發電系統                          太陽能的積熱利用

    主要分類

    光伏

      光伏板組件是一種暴露在陽光下便會產生直流電的發電裝置,由幾乎全部以半導體物料(例如硅)制成的固體光伏電池組成。簡單的光伏電池可為手表以及計算機提供能源,較復雜的光伏系統可為房屋提供照明以及交通信號燈和監控系統,并入電網供電。光伏板組件可以制成不同形狀,而組件又可連接,以產生更多電能。天臺及建筑物表面均可使用光伏板組件,甚至被用作窗戶、天窗或遮蔽裝置的一部分,這些光伏設施通常被稱為附設于建筑物的光伏系統。

      據調研顯示由于產能過剩導致全球5大制造商利潤縮水,2012年光伏組件安裝量將有所減少,這是10余年來首次出現下降。據彭博6位分析師的平均預測全球家庭與商業機構將安裝24.8GW的光伏組件。這相當于約20座核反應堆的發電量,但與新增27.7GW的光伏裝機量相比下降10%。據彭博新能源財經估計,自1999年以來年均安裝量已增長61%。

    光熱

      現代的太陽熱能科技將陽光聚合,并運用其能量產生熱水、蒸氣和電力。除了運用適當的科技來收集太陽能外,建筑物亦可利用太陽的光和熱能,方法是在設計時加入合適的裝備,例如巨型的向南窗戶或使用能吸收及慢慢釋放太陽熱力的建筑材料。海上太陽能項目新型船舶由它們反射的陽光都自動聚集到甲板中心的中央,加熱鍋爐里的水,產生高溫高壓蒸汽,推動發動機,從而產生電力。

    基本特點

    優點

    1)普遍:太陽光普照大地,沒有地域的限制無論陸地或海洋, 

      無論高山或島嶼,都處處皆有,可直接開發和利用,便于采集,且無須開采和運輸。

     。2)無害:開發利用太陽能不會污染環境,它是最清潔能源之一,在環境污染越來越嚴重的今天,這一點是極其寶貴的。

     。3)巨大:每年到達地球表面上的太陽輻射能約相當于130萬億噸煤,其總量屬現今世界上可以開發的最大能源。

     。4)長久:根據太陽產生的核能速率估算,氫的貯量足夠維持上百億年,而地球的壽命也約為幾十億年,從這個意義上講,可以說太陽的能量是用之不竭的。

    缺點

     。1)分散性:到達地球表面的太陽輻射的總量盡管很大,但是能流密度很低。平均說來,北回歸線附近,夏季在天氣較為晴朗的情況下,正午時太陽輻射的輻照度最大,在垂直于太陽光方向1平方米面積上接收到的太陽能平均有1,000W左右;若按全年日夜平均,則只有200W左右。而在冬季大致只有一半,陰天一般只有1/5左右,這樣的能流密度是很低的。因此,在利用太陽能時,想要得到一定的轉換功率,往往需要面積相當大的一套收集和轉換設備,造價較高。

     。2)不穩定性:由于受到晝夜、季節、地理緯度和海拔高度等自然條件的限制以及晴、陰、云、雨等隨機因素的影響,所以,到達某一地面的太陽輻照度既是間斷的,又是極不穩定的,這給太陽能的大規模應用增加了難度。為了使太陽能成為連續、穩定的能源,從而最終成為能夠與常規能源相競爭的替代能源,就必須很好地解決蓄能問題,即把晴朗白天的太陽輻射能盡量貯存起來,以供夜間或陰雨天使用,但蓄能也是太陽能利用中較為薄弱的環節之一。

     。3)效率低和成本高:太陽能利用的發展水平,有些方面在理論上是可行的,技術上也是成熟的。但有的太陽能利用裝置,因為效率偏低,成本較高,現在的實驗室利用效率也不超過30%,總的來說,經濟性還不能與常規能源相競爭。在今后相當一段時期內,太陽能利用的進一步發展,主要受到經濟性的制約。

        

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    應用領域

      太陽能的利用目前還不是很普及,利用太陽能發電還存在成本高、轉換效率低的問題,但是太陽能電池在為人造衛星提供能源方面得到了應用。

      人類依賴這些能量維持生存,其中包括所有其他形式的可再生能源(地熱能資源除外),雖然太陽能資源總量相當于人類所利用的能源的一萬多倍,但太陽能的能量密度低,而且它因地而異,因時而變,這是開發利用太陽能面臨的主要問題。太陽能的這些特點會使它在整個綜合能源體系中的作用受到一定的限制。

      太陽能既是一次能源,又是可再生能源。它資源豐富,既可免費使用,又無需運輸,對環境無任何污染。為人類創造了一種新的生活形態,使社會及人類進入一個節約能源減少污染的時代。

      建設太空太陽能發電站的設想早在1968年就有人提出,但直到最近人類才開始真正將之付諸行動。日本可謂此項目的先驅者之一,該項目預計耗資210億美金,發電量能達到十億瓦特,能供29.4萬個家庭使用。在太空建太陽能發電站,無論氣候如何,均可利用太陽能發電,這與在地球上建立太陽能發電站的情況不同。

    光熱利用

      它的基本原理是將太陽輻射能收集起來,通過與物質的相互作用轉換成熱能加以利用。目前使用最多的太陽能收集裝置,主要有平板型集熱器、真空管集熱器、陶瓷太陽能集熱器和聚焦集熱器(槽式、碟式和塔式)等4種。通常根據所能達到的溫度和用途的不同,而把太陽能光熱利用分為低溫利用(<200℃)、中溫利用(200800℃)和高溫利用(>800℃)。目 前低溫利用主要有太陽能熱水器、太陽能干燥器、太陽能蒸餾器、太陽能采暖(太陽房)、太陽能溫室、太陽能空調制冷系統等,中溫利用主要有太陽灶、太陽能熱發電聚光集熱裝置等,高溫利用主要有高溫太陽爐等。

    發電利用

      清立新能源未來太陽能的大規模利用是用來發電。利用太陽能發電的方式有多種。已實用的主要有以下兩種。

      1、光—熱—電轉換。即利用太陽輻射所產生的熱能發電。一般是用太陽能集熱器將所吸收的熱能轉換為工質的蒸汽,然后由蒸汽驅動氣輪機帶動發電機發電。前一過程為光—熱轉換,后一過程為熱—電轉換。這種方式簡單易行,成本低廉回報大,適合在中國大面積推廣。

      2、光—電轉換。其基本原理是利用光生伏特效應將太陽輻射能直接轉換為電能,它的基本裝置是太陽能電池?上н@種發電方式效率只有10%,其成本大于壽命,沒有任何經濟價值。在制造太陽能電池的過程中,往往會產生二次污染。

      太陽能電池

      【材料要求】耐紫外光線的輻射,透光率不下降。鋼化玻璃作成的組件可以承受直徑25毫米的冰球以23/秒的速度撞擊。

      【裝用的EVA膠膜固化后的性能要求】透光率大于90%;交聯度大于65-85%;剝離強度(N/cm),玻璃/膠膜大于30;TPT/膠膜大于15;耐溫性:高溫85℃、低溫-40℃;太陽電池的背面,耐老化、耐腐蝕、耐紫外線輻射、不透氣等。

      【用途】太陽能發電廣泛用于太陽能路燈、太陽能殺蟲燈、太陽能便攜式系統,太陽能移動電源,太陽能應用產品,通訊電源,太陽能燈具,太陽能建筑等領域。

      太陽能在2050年前可能將成為電力的主要來源,受助于發電設備成本大跌。IEA報告表示,2050年前太陽能光伏(PV)系統將最多為全球貢獻16%的電力,來自太陽能發電廠的太陽能熱力發電(STE)將提供11%的電力。 

    光化利用

      這是一種利用太陽輻射能直接分解水制氫的光—化學轉換方式。它包括光合作用、光電化學作用、光敏化學作用及光分解反應。

      光化轉換就是因吸收光輻射導致化學反應而轉換為化學能的過程。其基本形式有植物的光合作用和利用物質化學變化貯存太陽能的光化反應。

      植物靠葉綠素把光能轉化成化學能,實現自身的生長與繁衍,若能揭示光化轉換的奧秘,便可實現人造葉綠素發電。太陽能光化轉換正在積極探索、研究中。

      通過植物的光合作用來實現將太陽能轉換成為生物質的過程。巨型海藻。

    燃油利用

      歐盟從20116月開始,利用太陽光線提供的高溫能量,以水和二氧化碳作為原材料,致力于“太陽能”燃油的研制生產。截止目前,研發團隊已在世界上首次成功實現實驗室規模的可再生燃油全過程生產,其產品完全符合歐盟的飛機和汽車燃油標準,無需對飛機和汽車發動機進行任何調整改動。[2] 

      研制設計的“太陽能”燃油原型機,主要由兩大技術部分組成:第一部分利用集中式太陽光線聚集產生的高溫能量,輔之ETH Zürich 自主知識產權的金屬氧化物材料添加劑,在自行設計開發的太陽能高溫反應器內將水和二氧化碳轉化成合成氣(Syngas),合成氣的主要成分為氫氣和一氧化碳;第二部分根據費-托原理(Fischer-Tropsch Principe),將余熱的高溫合成氣轉化成可商業化應用于市場的“太陽能”燃油成品。

    集熱器

      太陽能熱水器裝置通常包括太陽能集熱器、儲水箱、管道及抽水泵其他部件。另外在冬天需要熱交換器和膨脹槽以及發電裝置以備電廠不能供電之需。太陽能集熱器(solar collector)在太陽能集熱系統中,接受太陽輻射并向傳熱工質傳遞熱量的裝置。按傳熱工質可分為液體集熱器和空氣集熱器。按采光方式可分為聚光型集熱器和吸熱型集熱器兩種。另外還有一種真空集熱器:一個好的太陽能集熱器應該能用2030年。自從大約1980年以來所制作的集熱器更應維持4050年且很少進行維修。

    熱水系統

      早期最廣泛的太陽能應用即用于將水加熱,現今全世界已有數百萬太陽能熱水裝置。太陽能熱水系統主要元件包括收集器、儲存裝置及循環管路三部分。此外,可能還有輔助的能源裝置(如電熱器等)以供應無日照時使用,另外尚可能有強制循環用的水,以控制水位或控制電動部份或溫度的裝置以及接到負載的管路等。依循環方式太陽能熱水系統可分兩種:

      1.自然循環式:

      此種型式的儲存箱置于收集器上方。水在收集器中接受太陽輻射的加熱,溫度上升,造成收集器及儲水箱中水溫不同而產生密度差,因此引起浮力,此一熱虹吸現像,促使水在儲水箱及收集器中自然流動。由于密度差的關系,水流量于收集器的太陽能吸收量成正比。此種型式因不需循環水,維護甚為簡單,故已被廣泛采用。

      2.強制循環式:

    熱水系統用水使水在收集器與儲水箱之間循環。當收集器頂端水溫高于儲水箱底部水溫若干度時,控制裝置將啟動水使水流動。水入口處設有止回閥以防止夜間水由收集器逆流,引起熱損失。由此種型式的熱水系統的流量可得知(因來自水的流量可知),容易預測性能,亦可推算于若干時間內的加熱水量。如在同樣設計條件下,其較自然循環方式具有可以獲得較高水溫的長處,但因其必須利用水,故有水電力、維護(如漏水等)以及控制裝置時動時停,容易損壞水等問題存在。因此,除大型熱水系統或需要較高水溫的情形,才選擇強制循環式,一般大多用自然循環式熱水器。

     

    發電系統

      太陽能發電系統由太陽能電池組、太陽能控制器、蓄電池(組)組成。如輸出電源為交流220V110V,還需要配置逆變器。

      太陽能發電系統分為離網發電系統與并網發電系統:

      1、離網發電系統。主要由太陽能電池組件、控制器、蓄電池組成,若要為交流負載供電,還需要配置交流逆變器。

      2、并網發電系統就是太陽能組件產生的直流電經過并網逆變器轉換成符合市電電網要求的交流電這后直接接入公共電網。并網發電系統有集中式大型并網電站一般都是國家級電站,主要特點是將所發電能直接輸送到電網,由電網統一調配向用戶供電。但這種電站投資大、建設周期長、占地面積大,還沒有太大發展。而分散式小型并網發電系統,特別是光伏建筑一體化發電系統,由于投資小、建設快、占地面積小、政策支持力度大等優點,是目 前并網發電的主流。

      太陽能板

      太陽能電池板是太陽能發電系統中的核心部分,太陽能電池板的作用是將太陽的光能轉化為電能后,輸出直流電存入蓄電池中。太陽能電池板是太陽能發電系統中最重要的部件之一,其轉換率和使用壽命是決定太陽電池是否具有使用價值的重要因素。 組件設計:按國際電工委員會IEC12151993標準要求進行設計,采用36片或72片多晶硅太陽能電池進行串聯以形成12V24V各種類型的組件。該組件可用于各種戶用光伏系統、獨立光伏電站和并網光伏電站等。

      原材料特點:電池片:采用高效率(16.5%以上)的單晶硅太陽能片封裝,保證太陽能電池板發電功率充足。 玻璃: 采用低鐵鋼化絨面玻璃(又稱為白玻璃), 厚度3.2mm,在太陽電池光譜響應的波長范圍內(320-1100nm)透光率達91%以上,對于大于1200 nm的紅外光有較高的反射率。此玻璃同時能耐太陽紫外光線的輻射,透光率不下降。EVA:采用加有抗紫外劑、抗氧化劑和固化劑的厚度為0.78mm的優質EVA膜層作為太陽電池的密封劑和與玻璃、TPT之間的連接劑。具有較高的透光率和抗老化能力。TPT:太陽電池的背面覆蓋物—氟塑料膜為白色,對陽光起反射作用,因此對組件的效率略有提高,并因其具有較高的紅外發射率,還可降低組件的工作溫度,也有利于提高組件的效率。當然,此氟塑料膜首先具有太陽電池封裝材料所要求的耐老化、耐腐蝕、不透氣等基本要求。邊框:所采用的鋁合金邊框具有高強度,抗機械沖擊能力強。也是太陽能發電系統中價值最高的部分。

    太陽能路燈

      太陽能路燈是一種利用太陽能作為能源的路燈,因其具有不受供電影響,不用開溝埋線,不消耗常規電能,只要陽光充足就可以就地安裝等特點,因此受到人們的廣泛關注,又因其不污染環境,而被稱為綠色環保產品。太陽能路燈即可用于城鎮公園、道路、草坪的照明,又可用于人口分布密度較小,交通不便經濟不發達、缺乏常規燃料,難以用常規能源發電,但太陽能資源豐富的地區,以解決這些地區人們的家用照明問題。

    生產廠家:

    山東旺普新能源有限公司

    網址:www.wangpu.com.cn

    郵箱:wangputyn@163.com
    電話:0538-6625777 6624666
    傳真:+86 0538-6624999

    地址:山東省泰安市大汶口鎮文明之光工業園

    北京恒暖新能源科技有限公司

     郵編:102600

     咨詢電話:010-56255083,15311888193

     售后電話:13466797198

    網址:http://www.reshuixitong.com

    秦皇島博冠科技有限公司

    聯系人:王總

    電話:0335-7123039 

    傳真:0335-7129380

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