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国内外太阳能技术现状及其发展

国内外太阳能技术现状及其发展
国内外太阳能技术现状及其发展

国内外太阳能技术现状与发展情况

摘要:简析太阳能技术原理,太阳能发电技术分类及发展状况。展现太阳能技术在当今世界发挥的巨大作用及其地位,通过对各种相关技术的介绍分析了解不同发电技术的应用情况及优缺点。

关键词:太阳能太阳能发电技术热发电光伏发电热存储

1.太阳能技术

1.1太阳能简介

太阳能(Solar Energy),一般是指太阳光的辐射能量,在现代一般用作发电。自地球形成生物就主要以太阳提供的热和光生存,而自古人类也懂得以阳光晒干物件,并作为保存食物的方法,如制盐和晒咸鱼等。但在化石燃料减少下,才有意把太阳能进一步发展。太阳能的利用有被动式利用(光热转换)和光电转换两种方式。太阳能发电一种新兴的可再生能源。广义上的太阳能是地球上许多能量的来源,如风能,化学能,水的势能等等。

1.2太阳能发电技术分类

目前。应用的主要太阳能发电技术分类如表1所示。其中,非聚光类太阳能热发电技术有太阳池热发电、太阳能热气流发电等;聚光类太阳能热发电技术有塔式太阳能热发电、槽式太阳能热发电、碟式太一12一阳能热发电。较为成熟的太阳能发电技术是太阳能光伏发电和太阳能热发电。太阳能热发电技术通过聚光产生高温进而发电。效率较高,更具应用前景。尽管世界各国研究太阳能热发电技术已有多年。但目前只有槽式太阳能热发电站实现了商业化示范运行。而塔式、碟式发电系统仍处于示范阶段。

2.国内外太阳能技术现状

2.1太阳能热发电

太阳热发电是一种很有发展前景的太阳能利用技术。它是将太阳能集光、集热产生高温驱动热机发电的系统。目前世界上已建成9 座大型太阳热电站, 总装机容全30 兆瓦, 主要在美国。收集太阳光提供热能的方法主要有中央接收器、抛物面反射器和抛物面聚焦收集器三种。中央接收器是将地面反射镜聚集到的阳光聚焦到中央接收器上。这种方法在七十年代被人们认为是最有发展前途的。但由于存在中央接收器必须在高温下操作, 体积过大等间题, 使它的前途一度变得暗淡。但专家们认为这种系统容易适应高温热贮存, 它比蓄电池或其他非热贮存有更大的经济潜力, 并且指出, 带有热贮存的中央接收器太阳热发电系统可与化石燃料系统相竞争。抛物面反射器和中央接收器一样, 是用一台反射镜将太阳光聚焦在一台集热器上, 不同之处是每一反射镜加热它自身的集热器。大多数抛物面反射系统都是利用流体传热, 同样也存在接收器的间题。为了解决这些间题, 人们正在恢复外樵机, 其中以“斯特林循环”发电系统效率最佳。这种系统保留了光伏电池的许多优点, 易于安装, 无污染。无论大小型装置效率都很高, 是一种有发展前途的系统。抛物面引聚焦收集器是呈抛物面状的聚焦槽, 它是将太阳光聚焦在槽中央沿槽长方向卧置的管子上, 流体通过管子时被加热, 变成蒸汽或热液体, 从管子另一端出来、可用来驱动涡轮机或其他机械。这种槽设计简单, 只须增减槽的数量, 便能产生较大或较小的电量, 在较低温度下也能顺利运行。专家们预测, 这种技术在今后50 年内将在太阳能市场上占主导地位。此外,我国还与美国合作设计并试制成功功率为5kW的碟式太阳能发电装置样机。并在2005年与以色列合作。在江苏省南京市建成了第一座功率为75kw的太阳能塔式热发电示范电站。并成功运行发电。太阳能热发电具有巨大的潜力,因此对于太阳能热发电未来的发展。应着眼于市场应用的开发。使太阳能热发电真正溶人到我们的生活当中。

2.2太阳能光伏发电

2.2.1太阳能光伏发电系统的组成太阳能光伏发电系统由太阳能光伏电池组、太阳能控制器、蓄电池(组)组成。如输出电源为交流220V或llov,还需要配置逆变器。太阳能光伏电池板是太阳能光伏发电系统中的棱心部分。也是太阳能光伏发电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐射能转换为电能。或送往蓄电池中存储起来。或推动负载工作。太阳能光伏电池板的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本。太阳能控制器控制着整个系统的工作状态。并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。在温差较大的地方,合格的控制器还应具备温度补偿的功能。蓄电池一般为铅酸电池,小微型系统中。也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。其作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来,到需要的时候再释放出来。

2.2.2太阳能光伏电池的原理太阳能电池内部存在P—N结。当P—N结处于平衡状态时,在P—N结处形成耗尽层。存在由N区到P区的势垒电场。当太阳光入射的能量大于硅禁带宽度的时候,射人电池内部的太阳光子。把电子从价带激发到导带,产生一个电子一空穴对。电子一空穴对随即被势垒电场分离,电子和空穴被分别推向N区和P区。并向P—N结交接面处扩散,当到达势垒电场边界时。受势垒电场的作用,电子留在N区,空穴留在P区,形成内建电场。而由于内建电场的作用。N区中的空穴和P区中的。电子被分别推向对方区域。使N区积累了过剩的电子。P区积累了过剩的空穴。即在P_N结两侧形成了与势垒电场方向相反的光生电动势。当接人负载后,就会产生电流流出。

2.2.3在太阳电池最新技术方面, 近年已有重大突破, 目前较先进的单晶硅太阳电池生产工艺有美国斯坦福大学的扩散点接触工艺, 喷气推进研究所的钝化发射区工艺, 橡树岭实验室的激光退火扩散炉钝化工艺,SP ‘re 公司的沟状顶面工艺; 旧本的计算机模拟优选工艺, 澳大利亚的钝化发射区背电池工艺等。非晶太阳电池最新技术主要集中在组件的生产。在生产技术方面主要实施了绒面氧化锡正面电极, 改进尸层掺杂法, 高反射率的背面金属化, 组件的全激光划线圈形以及低成本的喷徐密封技术等。另外, 采用箔本征层, 多结器件结构等使a 一si 备件效率衰减低于1%。通‘过采用异质结和凸凹透明导膜基板以及i 层的高质量化尸/i 界面控制技术, 使电池效率大大提高。研究认为, 采用多结组件, 可提高电池效率, 据预测, 利用各种合金制造的双结组件效率可达到17 % , 三结组件可达到24 %。多晶箔膜太阳电池是近年研究最多的一种新型高效化合物半导体太阳电池。主要有栖锢铜(C IS )、啼化福(Cd T e )、砷化稼(G a A : )、磷化锢(In S ) 等。C IS 太阳电池是仅次于非晶硅的新型电池, 其性能稳定, 吸收系数大, 禁带宽度在1。Olev 左右, 其效率比非晶太阳电池高。近年对C 了5 和CIS 与非晶硅配对的两种子组件研究, 已从技术研究转向大面积工艺。目前, ‘以CIS 为基础的多晶信膜户一, 异质结太阳电池效率已达到14。1%。美国A R (为太阳能公司通过改善器件的蓝响应, 改进电池设计, 用一个箱层‘ds 层和一个宽带隙Z , O 窗层取代2。4e V 带隙的Cd , 层, 使效率达到15 呱。

当前, c IS 太阳电池的主要课题是改进晶格匹配和提高电池效率, 发展多元化合物光伏材料及盈层多结太阳电池, 同时解决大规模生产的有关间题。啼化福也是一种有前途的箔膜太阳电池材料, 美国光子公司已成功地用喷射法制造了效率为1 2。3 肠的高效太阳电池和效率为7。3% 的组件。同时也制造了四方底板Cd Te 组件样品。 A 耐成和BP so la r 公司采用电沉积法, 并采用新颖的n 一‘一户电池设计解决了电极稳定性间题, 并获得了n。2 铸的高效率。砷化稼是目前唯一能以单晶箔膜太阳电池形式加以利用的材料。美国九ria 二公司已研制出A 16 妞A s / G a A : 异质结电池, 取n/ P 和户/n 结构时, 效率超过27 % , 改进金属—有机化学气相沉积(拍陌屹, D ) 条件的控制, 改进电他格网规定和电缘钝化, 预计效率可达到30 %。在Ga A , 基片上施以为陌屹v 。技术制成的单结In G a A : 聚光太阳电池效率超过24 肠, 试验证明, 提高In Ga A: 电流集流量可大大提高效率, 这种技术也可用在多结太阳电池上。磷化铜太阳电池具有效率高耐辐射性强的特点, 可用于航天飞机。不少科研机构在研究结的制造和电池的加工方法。美国SP ‘rs 公司研制的InP 太阳电池效率已达到19。5 铸, 太阳能研究所用半导体工艺制造的上部为In 尸下层为In Ga A : 的多层申联电池效率高达31。8 % , 可聚集50 倍太阳光。

2.3有源太阳系统

有源太阳系统是将太阳能转换为热能, 用于供热水、供冷供暖、产业用热源等的系统。具有集热、蓄热、供热水、放热等功能。太阳热水器, 技术上已相当成熟, 世界上利用太阳能的国家均已达到工业性生产阶段, 并作为商品进入市场。英、澳、美、日、以色列、法国和意大利等国已广泛使用太阳能热水器, 并建立了强大的太阳能热水器工业。据报导, 美国生产的平板式太阳能热水器、真空管热水器, 其性能均居世界先进水平。生产各类太阳能热水器厂家有200 多家,年销售额10亿美元以上。日本民用型系统巳商品化, 全国已安装强制循环式太阳能热水器3 万多台, 1990年底达到70 万台,13 %以上的家庭热水均由太阳能提供。以色列法令规定新建筑物必须配备太阳热水器, 1990年底,家用太阳能热水器普及率达到60 % , 能满足全国热水需要量的40 % , 满足国家一次能源需求量的2%。澳大利亚是世界上太阳能热水器工业最发达的国家之一, 目前已有30 多万个住宅安装太阳热水系统, 在西澳大利亚洲, 家庭太阳热水器普及率已达到25 % 以上。欧洲共同体为了促进太阳热水

器工业的发展, 大力支持英、法、西德、意大利和希腊五国的研究开发工作,1990 年底已推广热水器3。。万平方米。比1981年增长1 倍, 但普及率不算高。

2.4无源太阳系统

无源太阳系统是收集太阳光和热, 利用绝热材料或建筑物进行放热调节, 控制太阳光的热传递t 和方向, 有效地利用太阳能的系统。过去的系统技术主流是利用建筑物等提高无探效果。最近由于材料技术的进步, 已开发使用了具有调光材料, 透明绝热材料等新机能无源太阳元件(控制能裸量及方向的能量转换元件) 的无源太阳系统。这是最有前途的系统, 已引起了人们普遍的关注。有代表性的无源太阳元件有调光材料、选择放射材料、透明绝热材料等。

2.5太阳—化学系统

太阳一化学系统是以太阳能作为化学反应动力的系统, 也称从动化学系统。近年由于开发了利用光电子传递作用来促进化学反应的光催化半导体, 所以可利用太阳能进行水分解、二氧化碳固定和氮的固定等多种反应。太阳化学系统主要是光解水制氢。其一是利用阳光产生2 0 ℃以上的高温, 使水分解, 产生氢, 这种方法目前尚难形成生产规模。另一种方法是以过镀金属络合物为催化剂, 进行光解水制氢, 专家们认为, 这是最佳的制氢方法。新型的太阳化学系统, 有德国的利用新的超坚韧塑料箔片太阳能收集器, 用来收集太阳能, 利用太阳能进行化学反应, 释放, 然后再吸收氢从而获得高效能源的装置, 以色列的10 千瓦化学热管系统是用64 面由计算机控制的巨型菲涅耳透镜收集太阳能。太阳能在化学热管中被一专门化学反应器吸收, 在反应器中, 甲烷或其他碳氢化合物被转化为合成气体, 通过管道输送到用户。

3.太阳能技术的发展与展望

3.1太阳能光伏发电的现状和发展趋势

(1)国外太阳能光伏发电现状和发展趋势。太阳能光伏发电产业是20世纪80年代以来世界上增长最快的高新技术产业之一。2004年。世界太阳能光伏发电装机总容量达到964.9MW。2006年底达到4961.69Mw。已经商品化、实用化的太阳能光伏电池主要有单晶硅电池、多晶硅电池、非晶硅电池、聚光电池、带状硅电池及薄膜电池等几类。在国际市场上,太阳能光伏电池的价格大约为3.15美元佃。光伏电池的光电转化效率也不断提高,目前,光伏发电主要集中在日本、欧盟和美国,其光伏发电量约占世界光伏发电量的80%。今后光伏发电系统主要围绕高效率、低成本、长寿命、美观实用等方向发展。专家们预测到2050年,太阳能光伏发电在发电总量中将占13—15%。到2100年将约占“%目。

(2)国内太阳能光伏发电现状和发展趋势。20世纪90年代以来是我国光伏发电快速发展的时期。在这一时期我国光伏组件生产能力逐年增强。成本不断降低,市场不断扩大。装机容量逐年增加,2006年累计装机容量达35Mw。约占世界份额的3%口。10多年来,我国光伏产业长期平均维持了全球市场1%左右的份额。到加20年前。我国光伏技术产业将会得到不断的完善和发展。成本将不断下降。光伏市场会发生巨大的变化:预计2005—2010年。我国的太阳能电池主要用于独立光伏发电系统。发电成本到2010年将约为1.20元/kwh。

光伏发电将会由独立系统转向并网发电系统。

3.2太阳能光伏发电产业发展中需要解决的问题

目前。世界太阳能光伏发电产业还处于初级阶段,为了保证太阳能光伏发电产业的健康发展。需要做好以下工作:①继续研制太阳能电池新材料,提高电池的光电转化效率;②研究太阳能光电电池最大功率跟踪算法,实现太阳光最大功率跟踪:③研究太阳能光电池阵列的优化组合算法,实现太阳能光电电池阵列的优化组合;④研究太阳能光伏发电的软并网技术,减少光伏电能对电网的冲击;⑤探索并实现太阳能光伏发电与建筑物建设相结合。实现建筑物绿色发电与自我供电;⑥探索并出台保护太阳能光伏发电发展的政策与法律、法规。对太阳能发电电价实行保护政策。促进太阳能发电产业的发展。

3.3太阳能热发电系统的发展与展望

研究低成本的反射材料、接收器和发电设备成为了降低热发电成本的关键。也是当前热发电领域研究的重点。

太阳能热发电技术商业化发展的主要矛盾是成本问题。建立高效率、大容量、高聚光比的太阳能热发电系统是降低发电成本的主要研究方向。为推动太阳能热发电技术的商业化,必须考虑太阳辐照的不连续性。可采取与化石燃料互补的联合发电途径。

3.4.1 建设成本

有关统计数据表明。塔式太阳能热发电站初次投资成本比例为:定日镜占钾%,蓄热占20%,发电机组、电气设备等占30%。建设成本约3—3。2万元,kW。槽式太阳能热发电站初次投资成本比例为:聚光、吸热部分占55%,蓄热占20%,发电机组、电气设备等占25%。建设成本约2。5万元/kW。与常规火电机组建设相比。尽管考虑环境污染以及能源供给等因素,太阳能热发电的建设成本仍然较高且难以降低,无法形成各国大规模投资建设的形势。

3.4.2槽式太阳能热发电技术

即使是目前已经商业示范运行的槽式系统,尽管热发电成本已经低于光伏发电成本。却没有出现和光伏发电市场一样的快速增长。太阳能热发电的产业化还有待关键技术的更大突破。比如提高真空集热管的效率,开发先进的热存储技术等。目前,槽式太阳能集热管主要使用直通式金属一玻璃管,集中体现了吸收膜层技术、玻璃与金属封接技术和波纹管技术等尖端科技。只有德国schott、以色列solel、意大利An黔lantoni公司能生产长度4 m的真空集热管。国内高效能的真空金属一玻璃管真空集热管只能应用在小容量热力系统中。最大加工长度仅2 m。这是大容量、高参数机组的投产应用的障碍。

3.4.3塔式太阳能热发电技术

尽管塔式太阳能热发电技术起步较早。人们也一直希望通过尽可能多的定日镜将太阳能量集聚到几十兆瓦的水平。但塔式太阳能热发电系统的造价较高。产业化困难重重。各反射镜在塔上形成的光斑大小随反射镜与中心塔的距离增加而现形、增长,塔上最后形成的太阳聚焦光斑在一天内可随定日镜场的大小,从几米变化到几十米。聚光强度出现大幅度波动,因此,光学设计的复杂性大大增加了建设成本。在塔式系统中。各定日镜相对于中心塔有着不同的朝向和距离。因此,每个定日镜的跟踪都要进行单独的二维控制,且各定日镜的控制各不相同,极大增加了控制系统的复杂性和安装调试特别是光学调整的难度。对外抗风性能及对太阳能自动跟踪性能的要求提高了集热器装配的极限公差和结构承载力要求。系统机械装置笨

重等,都大大提高了系统建设费用。

3.4.4热存储技术

太阳能热发电系统在早晚或云遮间隙必须依靠储存的能量维持系统正常运行。储能工质的工作温度范围决定了机组初参数。因而决定了机组的总体效率。使用较多的蓄热方法为:温高导热油跃层储能,高压饱和水胞和蒸汽、熔融盐储能,高温混凝土蓄热,SiC陶瓷蓄热等。关键是提高储能材料的热容、工作温度和工质的化学及物理稳定性。增强工质容器及输运管路的防腐能力。具有良好传热特性的多种材料多相复合的储热工质合成的材料及相变蓄热装置的研究尚处于起步阶段。

3.4.5 DSG技术

目前,世界许多科研机构致力于开发单回路槽式太阳能热发电系统。即直接用水作吸热介质的DSG(Direct Ste锄Genemtion)系统。与双回路系统相比,DSG系统省去了换热环节。但为了应对DSG系统所产生的高压以及低流速问题,需对系统作很大的调整。控制系统、电站布置以及集热器倾斜角度方面很复杂,而且储存热能也会很困难。当沸水流入接收管或集热管的倾斜率到达边界状态时。两相流产生的层流现象机率便增加。管子会因压力发生变形。并会引起永久性变形或造成玻璃管破裂。

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太阳能电池发展现状综述

太阳能电池发展现状综述 摘要:随着社会的发展,传统能源消耗殆尽,能源越来越收到重视。其中发展前景最为广阔的莫过于太阳能。太阳能绿色环保,因此逐渐受到了人们的普遍重视。太阳能已成为新能源领域最具活力的部分,世界各国都致力于发展太阳能。本文主要阐述了太阳能电池的发展历程,太阳能电池的种类,太阳能电池的现状以及发展前景. 关键词:太阳能电池;太阳能电池种类;发展现状; Narration on the Current Situation of Solar Battery Abstract:With the development of society, traditional energy will be used up in a short time.Eneygy are being payed more and more attention.And the solar energy is the most promising.Because of its’environmental protection,it gets widespread attention. Solar energy has become the most vibrant part among the new energy field,and all countrise tried their best to develop solar energy.This article mainly explains the development of solar battery,the types of solar battery,curent situation of solar battery and its’ prospect. Key Words:solar battery; types of solar battery; curent situation of solar battery 1引言 随着经济的发展,能源的重要性日趋凸显。但是石油、煤等不可生起源消耗殆尽,人们开始探索新的能源。太阳能取之不尽用之不竭,因此受到了人们的亲睐。在太阳能电池领域中,太阳能的光电利用是近些年来发展最快、最具活力的研究领域[1].太阳能电池的研制和开发日益得到重视.制作太阳能电池主要是以半导体材料为基础.其工作原理是利用光电材料吸收光能后发生的光电子转化反应。根据所用材料的不同,太阳能电池可分为:①硅太阳能电池;②以无机盐如砷化镓Ⅲ一V化合物、硫化镉、铜铟硒等多元化合物为材料的电池;③纳米晶太阳能电池等。不论以何种材料来制作电池,对太阳能电池材料一般的要求有:①半导体材料的禁带不能太宽;②要有较高的光电转换效率;③材料本身对环境不造成污染;④材料便于工业化生产且材料性能稳定。基于以上几个方面考虑,硅是最理想的太阳能电池材料[2].这也是太阳能电池以硅材料为主的主要原因. 本文简要地综述了太阳能电池发展进程,太阳能电池的种类,以及发展现状,并讨论了太阳能电池的发展趋势。 2太阳能电池现状及其前景

太阳能热水器市场发展现状及前景预测分析

(复制转载请注明出处,否则后果自负!) 自20世纪90年代以来,我国太阳能热水器行业保持了20年左右的快速增长。1992年,我国太阳能热水器产业年生产量只有50万平方米,而到2011年,我国太阳能热水器总产量达到5700万平方米。 目前我国已成为世界上最大的太阳能热水器生产国和太阳能热水器市场,该产业也成为我国唯一在生产能力和利用规模上处于世界领先水平的可再生能源产业。随着太阳能热利用行业竞争态势的日趋激烈,有长远发展眼光的太阳能企业开始将创新放在各项工作的重中之重,无论是在核心技术还是外观形象,无论是集热技术、保温技术还是高能效技术、太阳能与建筑一体化技术,都取得了飞速的发展与进步。 前瞻产业研究院数据显示:2012年6月,国家财政部、发改委、工业和信息化部联合发起的《高效节能太阳能热水器惠民工程推广实施细则》正式出台。推广期限暂定为2012年6月1日至2013年5月31日,旨在通过采取财政补贴的方式,支持太阳能热水器的推广使用,拉动新能源产品的消费。 目前,我国城乡居民对洗浴热水的需求增长迅猛。在农村地区和中小城市,太阳能热水器已经成为提高人民生活质量、全面建设小康社会的重要手段。随着中高温太阳能热水器的开发以及太阳能与建筑一体化技术的日益完善,太阳能热水器的应用领域不再局限于提供热水,正逐步向取暖、制冷、烘干和工业应用方向拓展,中国太阳能热水器市场潜力巨大。 另外,受益太阳能热水工程开始受到社会广泛认可、太阳能热水工程技术和产品结构实现突破,以及国家政策大力推动和地方政府的强力支持,我国太阳能热水工程市场增长迅猛,面临巨大的发展商机。 前瞻网《2013-2017年中国太阳能热水器行业产销需求与投资预测分析报告》共十章。首先介绍了太阳能的定义、特性、利用及太阳能热水器的基本概况,接着分析了国际国内太阳能热水器产业的现状,并对国内太阳能热水器市场的运行情况进行了细致地分析。然后具体介绍了国内主要省份太阳能热水器行业的发展、太阳能热水器与建筑结合情况。随后,报告对太阳能热水器市场做了竞争及营销分析、替代品行业发展分析、重点企业经营状况分析,最后解析了太阳能热水器市场的投资前景与发展趋势。 资料来源:前瞻网《2013-2017年中国太阳能热水器行业产销需求与投资预测分析报告》,百度报告名称可看报告详细内容。

太阳能的开发现状及其发展

太阳能的开发现状及其发展 太阳能实际上是一种极其古老的能源,人类生产生活应用最多的能源如生物质能、石油、煤炭等其本质上也是太阳能,他们只是太阳能经过一系列变化在时间积累下的产物。 目前,太阳能的开发应用主要集中在太阳能产热,太阳能发电两方面。主要的应用有制造太阳能热水器、太阳能自发电路灯等。到目前为止,太阳能热水器已经应用到普通民众之中,应用范围相当之有关,太阳能热水器已经成为家庭常用的几种家用电器之一。而伴随着近年来光伏产业的发展,太阳能发电也取得了长足的发展,太阳能电池的应用也越来越广泛,目前,有一部分路灯应用了太阳能电池,而且在一些汽车、飞行器上也有人开始构思采用太阳能电池以扩大新能源的应用范围,减少污染。在太阳能应用范围逐渐扩大的同时,一部分化石燃料被替代,从减少温室气体排放的角度来看,太阳能的一种胜利。 但是太阳能电池的生产同样伴随着污染物的排放,光伏产业的发展并不是非常令人欣喜,太阳能电池板在生产的过程中会产生很多污染物,首先就是多晶硅生产过程会产生大量有毒物质。而且太阳能电池本身的成分就包含污染物,现在的用户往往顾及不到这些污染物,在太阳能电池到达一定使用年限不能再使用时,就直接将太阳能产品遗弃,这就造成了很大的环境污染。 太阳能的开发利用现在面临着一些技术和政策的瓶颈,各国往往打击国外产品以保护本国产业。将来,如果电池储能的容量

和时间持续性问题得到解决,生产技术得以改进,民众对治理污染物的观念有一定的进步,并且各国政府之间关于光电产业发展的政策持支持态度,各国市场进一步开放,太阳能的应用必将取得长足的发展。 太阳能作为一种真正意义上的可再生能源,如果加以正确的利用将会是一种无污染巨量的长期可持续利用能源。将来太阳能的开发利用必然会是巨量的,太阳能将会是未来能源结构的主要部分之一。未来的太阳能发电将会普及到社会的各个角落,太阳能产品也将会获得大量的应用。不只是政府支持的太阳能发电产业,在飞行器、汽车、轮船等产品上也会应用太阳能产品。

我国太阳能发展现状与前景

2010NO.16 China New Technologies and Products 中国新技术新产品 高新技术 我国太阳能发展现状与前景 郝钢 (内蒙古工业大学,内蒙古呼和浩特010000) 1太阳能的发展前景 随着现代社会的快速发展,人们对能源的需求量也在不断的增长,全球范围内的能源危机也日益突出。传统的化石能源,如:煤炭,石油,天然气更是有限。随着21世纪的到来传统能源濒临枯竭,造成能源危机,还会造成全球的环境问题。如全球变暖燃煤会通过煤渣和烟尘放出大量有化学毒性的重金属和放射性物质。而随着化石能源的减少,其价格不断升高,这将会严重制约着人们的生产和生活水平的提高。因此发展可再生能源的呼声越来越多,太能能这种情节廉价的资源就因运而生了。 太阳能发电有自己独有的优势[1],主要包括:燃料免费;没有会磨损、毁坏或需替换的活动部件;保持系统运转仅需很少的维护;系统为组件,可在任何地方快速安装;无噪声,无有害排放和污染气体而且地球表面接受的太阳能辐射能够满足全球能源需求的1万倍。地表每平方米平均受到的辐射可圣朝1700kW.h电。国际能源署的相关数据显示,在全球4%的沙漠上安装太阳能光伏系统,就足以满足全球能源需求。所以,太阳能光复享有广阔的发展空间,其潜力十分巨大。 2我国太阳能发展现状 我国土地辽阔,幅员广大,在中国广阔富饶的土地上,有着十分丰富的太阳能资源。全国各地太阳年辐射为3340MJ/m2~8400MJ/m2,中值为5852MJ/m2。从中国太阳能总量的分布来看,西部地区由于地理位置较好,太阳辐射总量很大。除四川盆地以外,全国其他地区的太阳辐射也相当可观[2]。 我国有这么丰富的太阳能资源,但是没有得到最合理的开发和利用,我国的太阳能事业还处在起步阶段,已经开发了一些小型的太阳能设备。比如:太阳能热水器、太阳灶、太阳房、太阳能温室、太阳能制冷与空调、太阳能热发电系统和太阳能光伏发电系统。这些小型的太阳能设备只能满足一小部分人的需要,如果要满足一座城市甚至一个省用电量的需要就必须建立一座大型的太阳能光伏发电站。而我国现在在这方面还在起步阶段,已经建立了几个试点项目。而国家对于太阳能的发展现在还没有出台一套很完备的政策、法律法规。而这种太阳能发电站的建设必须得到国家的有力支持才可以继续下去。 3发展太阳能的意义 在当今世界能源结构中,人类所利用的能 源主要是石油、天然气和煤炭等化石能源,根据 “BP Statistical Review of World Energy,June 2003”的统计,20002年世界一次能源消费量为 94,05亿吨石油当量。截至2002年底,世界石油 可采储量为1427亿吨,可采40.6年;天然气为 1557800亿立方米。可采60.7年;煤炭为9844.5 亿吨,可采204年。[3] 我国能源资源储量不容乐观。根据最新资 料,现有探明技术可开发能源总资源量超过 8230亿吨标准煤,探明经济可开发剩余可采总 储量为1392亿吨标准煤,约占世界总量的 10.1%。我国人口众多,人均能源资源占有两非 常低。而我国所面临的却是能源需求量成倍增 长的严重挑战。 由以上分析可见,在人类开发利用能源的 历史长河中,以石油、天然气和煤炭等化石能源 为主的时期,仅是一个不太长的阶段,他们终将 走向枯竭而被新的能源所取代。人类必须未雨 绸缪,及早寻求新的替代能源。研究和实践表 明,新能源和可再生能源资源丰富,分布广泛, 可以再生,不污染环境,是国际社会公认的理想 替代能源。根据过节权威机构的预测,到2060 年,全球新能源和可再生能源的比例,将会发展 战士节能与构成的50%以上,成为人类社会未 来能源的基石,世界能源舞台的主角,是目前大 量应用的化石能源的替代能源。[4] 3.1改善环境 通过使用新能源来替代化石能源,可以减 少因燃烧化石能源而造成的二氧化碳和烟尘排 放量,给环境造成的损失。光复发电不产生传统 发电技术带来的污染物排放和安全问题,没有 废弃或噪音污染。 3.2节省空间 光复发电是一种简单的低风险技术,集合 可以安装在任何有光的地方。这意味着在公共、 私人和工业建筑的屋顶和墙面上都有广泛的安 装潜力。在运行中,这个系统还可以降低建筑的 受热,增加通风。光复还可以作为隔声板装在公 路两侧。光复在提供大量电力供应的同时,避免 占用更多的土地。 3.3增加就业 光复发电能够提供重要的就业机会。安装 阶段创造大量的就业产生在(安装工人、零售商 和服务工程师),租金地方经济发展。根据欧洲 光伏发电行业信息显示,生产每兆瓦光伏产品 大约产生10个就业机会,安装每兆瓦光伏系统 创造大约33个就业机会。批发和间接供应可提 供3-4个就业岗位,研究领域提供1-2个就业 机会。所以在整个产业链中可提供50个就业机 会。在未来几十年,随着规模的扩大,自动设备 的使用,这些数据会有所降低。但是,光伏发电 产业不仅仅是一个资金密集型产业,同时也是 一个劳动密集型产业。目前我过光伏技术及产 业的就业总人数近万。到2020年将达到10万 人左右。按照中或电力专家的研究,2050年,光 伏发电行业将达到装机容量10亿KWp,年生产 和安装1亿KWp,就业人口将超过500万人。 3.4提供农村电力 光伏发电系统结实耐用,易于安装和具有 灵活性等特征,使其可满足世界任何地方的农 村电力需求。 4总结 我国能源供应主要依靠煤炭,石油资源有 限,只有通过扩大天然气、核电、可再生能源的 开发利用来降低煤炭消费比例。从长远来看,大 力发展可再生能源可以逐步改善以煤炭为主的 能源结构,促进常规能源资源更加合理有效地 利用,缓解与能源相关的环境污染问题。开发利 用可再生能源,并建立必要的技术贮备,可以减 少我国对国外矿物能源的依赖,增强国家抗御 能源安全风险的能力。 太阳能光伏发电是目前比较成熟的技术, 具有安全可靠、无噪音、无污染、能量随处可得、 不受地域限制、无需消耗燃料、建站周期短、无 需架设输电线路、可以方便地与建筑物相结合 等优点,是常规发电和其它发电方式所不及的。 所以,我国要大力发展可再生能源,使得社 会能够更稳定快速长期的发展。 参考文献 [1]施钰川.太阳能原理与技术[M].西安交通大学, 2009,4. [2]刘志章.内蒙古自治区太阳能发展规划[R].内 蒙古自然能源研究所,2007,9. [3]王长贵,郑瑞澄.新能源在建筑中的应用[M].中 国电力出版社,2003,7. [4]吕芳.太阳能发电[M].化学工业出版社,2009,5. [5]赵庆波,单葆国.世界能源需求现状及展望[J]. 中国能源,2002,12. 作者简介:郝钢(1982-),男内蒙古工业大 学供热、供燃气、通风及空调工程专业2007级 研究生。 摘要:社会的不断发展使得人们对能源的需求越来越高,而现在的能源储备已经不足以满足我们的生活需要,我们必须发展新能源,太阳能就是一个可再生能源,它可以说是取之不尽用之不竭。而我国的太阳能发展还只是处于起步阶段,要走的路还很长。本文只是让大家了解我国太阳能的现状。 关键词:太阳能光伏发电;化石能源 立新的进渣与排渣的平衡点,在调整操作过程中,极易引起冷渣器故障。因此,对冷渣器进渣进行调整时,应做到谨慎平稳调整,逐步过渡,防止进渣量失控。锅炉正常运行中冷渣器宜采用少量进渣,连续运行方式,并根据锅炉负荷及煤质情况确定冷渣器投入的数量,一般以对称投入为宜。 3.3.3改进后的运行情况 以上改进措施实施后,较好的解决了冷 渣器的堵塞问题,未再次发生结焦现象,保证 了机组的正常运行,改良效果显著。 4结语 冷渣器能否可靠工作,对锅炉的稳定运 行有直接影响。如果冷渣器不能正常排渣,锅 炉只有降负荷运行或停炉。因此改进冷渣机 及其系统,合理控制冷渣器的运行方式,对保 证机组长期连续稳定运行意义十分明显,而 这也就是本文主要的意旨所在。 参考文献 [1]李金晶,王巍,杨石等.滚筒冷渣器传热特性 的实验研究[J].电站系统工程,2009-01-15. 13 -- 中国新技术新产品

太阳能光伏发电的现状与前景

太阳能光伏发电的现状与前景.txt心脏是一座有两间卧室的房子,一间住着痛苦,一间住着快乐。人不能笑得太响,否则会吵醒隔壁的痛苦。本文由haitaohuahua贡献 doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。 太阳能光伏发电研究现状与发展前景探讨 可再生能源,包括太阳能、风能、生物质能、水能、地热能、海洋能等,是取之不尽、用之不竭、清洁环保、免费使用的能源,也是世界上最终可依赖的初级 [1] 能源。太阳能是一种清洁的可再生能源。太阳能开发利用的巨大潜力推动着太阳能光伏发电技术不断向前发展。 1893 年,法国科学家贝克勒尔发现“光生伏打效应” , 即“光伏效应”。1930 年,朗格首次提出用“光伏效应”制造“太阳能电池”,使太阳能变成电能。1954 年,恰宾和皮尔松在美国贝尔实验室首次制成了实用的单晶太阳能电池。同年,韦克尔首次发现了砷化镓有光伏效应,并在玻璃上沉积硫化镉薄膜,制成了第 1 块薄膜太阳能电池。随着世界经济的不断发展,全球能源短缺、环境污染等问题日益严重,可再生能源的应用受到了各国的普遍关注。太阳能光伏发电作为可再生能源利用的重要组成部分,得到了众多国家政府的大力扶持。20 世纪 70 年代以来,美国、德国、日本等国政府陆续出台相关政策,加大太阳能光伏发电产业的发展力度,使得世界光伏发电产业高速发展。 1997—2007 年,太阳能电池的产量由 125.8MW(该功率为峰值功率,下同)增加到 4 000. 05MW,年平均增长率高达 41.3%。根据欧盟联合研究中心的预测,到 2030 年太阳能光伏发电在世界总电力供应中将达到 10%以上, 到 2040 年这一比例将达到 20%以上,在不远的未来将成为世界能源供应的主体。 [2] 1 太阳能光伏产业的发展现状 在技术进步和相关鼓励政策的双重推动下,太阳能光伏产业自 20 世纪 90 年代后期进入了快速发展时期。截止 2007 年底,世界累计生产了 12. 64GW 太阳能 [3] 电池,由此推断,光伏发电的实际总装机应该接近 12GW 。欧洲光伏市场是世界最大的光伏市场,而且在持续增长。其中,德国光伏市场份额全球最大, 2006 年占 51. 0%, 2007 年占 46. 99%。亚洲光伏市场近几年有所萎缩(主要由于亚洲拥有最大光伏市场的日本结束了光伏补贴政策,导致市场发展滞后),我国光伏市场份额更小。2006 年、2007 年亚洲太阳能电池产量约占世界电池产量的 65%。由此可见,亚洲是太阳能电池的主要生产和输出地区。亚洲的太阳电池生产主要集中在中国大陆、中国台湾和日本。2007 年中国大陆太阳能电池产量达到 1 088MW,占全世界太阳能电池产量的 27. 2%。从产量看,我国已经成为太阳能电池的第一生产国。 2 太阳能光伏发电的原理 光伏发电的基本原理如图 l 所示。半导体材料组成的 PN 结两侧因多数载流子(N 区中的电子和 P 区中的空穴)向对方的扩散而形成宽度很窄的空间电荷区 w, 建立自建电场 Ei。它对两边多数载流子是势垒,阻挡其继续向对方扩散,但它对两边的少数载流子(N 区中的空穴和 P 区中的电子)却有牵引作用,能把它们迅速拉到对方区域。稳定平衡时,少数载流子极少,难以构成电流和输出电能。但是, 当太阳光照射到 PN 结时,如图 l(a)、(b)所示,以光子的形式与组成 PN 结的原子价电子碰撞,产生大量处于非平衡状态的电子-空穴对,其中的光生非平衡少数载流子在内建电场Ei 的作用下,将 P 区中的非平衡电子驱向 N 区,N 区中的非平衡空穴驱向 P 区,从而使得N 区有过剩的电子,P 区有过剩的空穴。这样在 PN 结附近就形成与内建电场方向相反的光生电场 Eph。光生电场除一部分抵消内建电场外,还使 P 型层带正电,N 型层带负电,在 N 区和 P 区之间的薄层产生光生电动势。当接通外部电路时,就会产生电流,输出电能。当把众多这样小的太阳能光伏电池单元通过串并联的方式组合在一起构成光伏阵列,就会在太阳能作用下输出足够 [4] 大的电能。 3 太阳能光伏发电的几个关键问题

太阳能电池片技术发展的现状和趋势

太阳能电池片生产技术的发展和趋势 LED光伏电子项目部 2009/2/22

1太阳能电池片的生产工艺 1.1太阳能电池的工作原理 典型的太阳电池本质上是一个大面积半导体二极管,它利用光伏效应原理把太阳辐射能转换成电能。当太阳光照射到太阳电池上并被吸收时,其中能量大于禁带宽度Eg的光子能把价带中电子激发到导带上去,形成自由电子,价带中留下带正电的自由空穴,即电子-空穴对,通常称它们为光生载流子。自由电子和空穴在不停的运动中扩散到pn结的空间电荷区,被该区的内建电场分离电子被扫 到电池的n型一侧,空穴被扫到电池的p型一侧,从而在电池上下两面(两极)分别形成了正负电荷积累,产生“光生电压”,即“光伏效应”(photovoltaic effect)若在电池两侧引出电极并接上负载,负载中就有“光生电流”通过,得到可利用的电能,这就是太阳电池的工作原理,如图1所示。 图1太阳电池的工作原理 光伏效应是1839年法国Becqueral第一次在化学电池中观察到的。1876年在固态硒(Se)的系统中也观察到了光伏效应,随后开发出Se/CuO光电池。硅光电池的报道出现于1941年1954年,贝尔实验室Chapin等人开发出效率为6%的单晶硅光电池,为太阳能光伏发电奠定了技术基础,成为现代太阳电池时代的划时代标志。作为能源,硅太阳电池于1958年首先在航天器上得到应用。在随后10。多年里,硅太阳电池在空间应用中不断扩大,工艺不断改进,电池设计逐步定型。70 年代初,许多新技术引入电池制造工艺,转换效率有了很大提高。与此同时,硅太阳电池开始引入地面应用,70年代末,地面太阳电池产量已经超过了空间电池产量,促使成本不断降低。80年代初,硅太阳电池发展进入快速发展时期,技术进步和研究开发使太阳电池效率进一步提高,商业化生产成本持续降低,应用不断扩大。在太阳电池的整个发展历程中,先后开发出各种不同结构的电池,如肖特基(MS)电池、MIS电池、MINP电池、异质结电池等,其中同质p2n结电池自始至终占着主导地位,其他结构电池对太阳电池的发展也产生了重要影响。在材料方面,有晶硅电池、非晶硅薄膜电池、铜铟硒(CIS)薄膜电池、碲化镉(CdTe)薄膜电池、砷化镓薄膜电池等,由于薄膜电池被认为是未来大幅度降低成本的根本出路,因此成为太阳电池研发的重点方向和主流,在技术上得到快速发展,并逐步向商业化生产过渡,多晶硅薄膜电池和Gratzel电池在90年代中后期开始成为薄膜电池的研发热点,技术发展比较迅速。 1.2太阳能电池的生产工艺

中国太阳能发展现状及其前景

我国太阳能发展现状及其发展前景 摘要:能源是现代社会存在和发展的基石。随着全球经济社会的不断发展,能源消费也相应的持续增长,但是化石能源是不可再生的,所以,在化石能源供应日趋紧张的背景下,大规模的开发和利用可再生能源已成为未来各国能源战略中的重要组成部分。本文旨在介绍我国太阳能发展的现状及其发展方向。 关键词:太阳能;清洁能源;化石能源;光伏发电;光热转换 0 引言 化石能源是千百万年前埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的,所以。随着时间的推移,化石能源的稀缺性越来越突显,且这种稀缺性也逐渐在能源商品的价格上反应出来。而且,化石能源在利用的过程中还会带来一系列的诸如温室效应,粉尘,酸雨等环境问题。而在全球的能源消费结构中化石能源的比例达到87%,在我国,化石能源的比例竟然达到了92%![1]所以,在化石能源供应日趋紧张的背景下,大规模的开发和利用可再生能源已成为未来各国能源战略中的重要组成部分。 1. 太阳能的优点 在诸如风能,水利能,潮汐能,太阳能等各种新型清洁能源中,有很多专家学者都对太阳能青眼有加。 首先太阳能具有普遍性:太阳光普照大地,没有地域的限制无论陆地或海洋,无论高山或岛屿,都处处皆有,可直接开发和利用,且勿须开采和运输。其次太阳能有无害害性,开发利用太阳能不会污染环境,它是最清洁的能源之一,在环境污染越来越严重的今天,这一点是极其宝贵的。 其次太阳能总量十分巨大:每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨煤,而据世界能源会议统计,世界已探明可采煤炭储量共计15980亿吨,预计还可开采200年,全世界可开采的化石能源总量相当于33730亿吨原煤,所以可以说太阳能其总量属现今世界上可以开发的最大能源。 还有最重要的长久性:根据目前太阳产生的核能速率估算,氢的贮量足够维持上百亿年,而地球的寿命也约为几十亿年,从这个意义上讲,可以说太阳的能量是用之不竭的。因此,太阳能的大规模开发利用是面向未来,实现可持续发展的必然选择。 2 我国太阳能资源的现状 我国土地辽阔,幅员广大,在中国广阔富饶的土地上,有着十分丰富的太阳能资源。全国各地太阳年辐射为3340MJ/m2~8400MJ/m2,中值为5852MJ/m2。从中国太阳能总量的分布来看,西部地区由于地理位置较好,太阳辐射总量很大。我国各省的太阳能资源分布如下表一所示。[2] 3 我国太阳能的发展现状 目前,我国利用太阳能的方式大多都是太阳能光热转换和光电转换两大种类,例如,太阳热水器、太阳灶、太阳房、太阳能干燥、太阳能温室、太阳能制冷与空调、太阳能发电及光伏发电系统等。 3.1太阳能光热转换

太阳能的应用现状及发展前景

太阳能的应用现状及发展前景 .txt13 母爱是迷惘时苦口婆心的规劝;母爱是远行时一声殷切 的叮咛;母爱是孤苦无助时慈祥的微笑。本文由 wq3826368 贡献 pdf 文档可能在 WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。 科技信息 基础理论研讨 太阳能的应用现状及发展前景 中北大学化工与环境学院环境工程系吴红山 [ 摘要 ] 太阳能的利用技术已是当今世界各国探索新能源、利用新能源 , 进行节能、 环保的重要研究项目之一。本文介绍了太阳能资源的特点, 国内外研究现状。论述了太阳 能利用存在的问题, 并提出了解决方案。最后预测了太阳能的应用前景。 [ 关键词 ] 太 阳能应用现状问题前景 1.太阳能资源的特点太阳能不同于石油、煤炭等燃料 , 不会导致“温室效应”也 , 不会造成环境污染, 而且, 每年到达地球表面的太阳辐射能约相当于 130 万亿吨标准 煤 , 其总量属现今世界上可以开发利用的最大能源 , 所以 , 太阳能是一种非常清洁的 能源, 它 的应用已经受到世界各国的重 视。太阳能是指在太阳内部进行的由 “氢” 聚变成 “氦” 的原子核反应 , 不停地释放出巨大的并不断的向 宇宙空间辐射的能量。地球所接收到的太 阳能只占太阳表面所发出的全部能量的二十亿分之一左 右 , 而这些能量相当于全球所 需能 量的 34 万倍。~虽然 , 到达地球表面的太阳辐射能的总量 很大, 但是能流 密度很低。 平均来说 , 北回归线附 近 , 夏季天气较为晴朗 时 , 正午时太阳辐射幅照度最大 , 在垂直 于 太阳光方 向1m 2 面积上接受到的太阳能平均有1000 左 右 , 若按全年日夜平均计算, 只 有 W 200 左右。冬季大致只有一 半, 阴天一般只有1 5 左右。因此 , W 在利用太阳能 时, 想 要得到一定的转化功率 , 需要面积相当大的一套收集和转换设 备, 造价较高。并且 , 由于 受到昼夜、季节、地理纬度和海拔高度等自然条件的限 制,以及晴、 雨、阴、云等 因 素的影响, 到达某一地面的太阳辐射照度既是间断的又是极不 稳 定的。而 且 , 目前太阳能 利用的发展水平 , 有些方面理论上与 技术上都是可行的 , 但有一部分太阳能利用装 置, 因 为效率太低 , 成本过高 , 其经济性还不能与常规能源相竞 争。这给太阳能的大规模应用增 加了难度。 2 、太阳能利用的国内外现状在太阳能热利用方 面, 太阳热水器技术日趋成 熟, 应用领域已从生活热水扩大到泵水、采暖、制冷空调、海水淡 化、工业加热、热发电 等。清华大学潍坊太阳能基地为山东省潍坊地区高 密市电业局办公楼设计的主动太阳能系 统, 该办公楼建筑面积 400m 2 , 采用楼顶横排式热管集热 器, 加设一台电锅炉作为辅助热 源, 室内完全可以达到满意的舒适 度 [1 ] 。利用太阳能提供采暖和生活热水的技术已经 相 当成熟。美国、德 国、日本等国都相继建立起了不同规模的太阳能空调示范系统。国 内专家、学者研制出新一代环 保、节能高科技产品车用温控宝 (TOYA),TOYA 以太 阳能为能 源 , 采用国际上先进的单晶硅太阳能芯 片 , 根据天气变化灵活的调节车内温 度。 法国一家船舶公司的科学家研制出了太阳能冰 箱, 这种太阳能自动制冰机仅靠一个太阳能 接收器 , 在接收器里装活性炭 , 向这些活性炭“灌进”甲醇。夜晚因气温下活

太阳能电池发展现状及存在的主要问题

太阳能电池发展现状及存在的主要问题 晨怡热管2008-10-17 23:05:45 一、2005年国际太阳能电池产业发展情况 2005年,世界太阳能电池总产量1656MW,其中日本仍居首位,762M W,占世界总产量的46%,欧洲为464M W,占总产量的28%,美国156M W,占总产量的9%,其他274MW,占总产量的17%。 2004年全球前14位太阳能电池公司总产量达到1055MW,占当年世界总产量的88.3%,近五年来,日本Sharp公司一直领先,2004年产量达到324MW,见表1。

以2004年数据分析,各种太阳能电池中硅基太阳能电池占总产量的98%,晶体硅太阳能电池占总产量的84.6%,多晶硅太阳能电池占总量的56%,见表2。

2005年,世界光伏市场安装量1460M W,比2004年增长34%,其中德国安装最多,为837MW,比2004年增长53%,占世界总安装量的57%;欧洲为920MW,占总世界安装量的63%,日本安装量292M W,增幅为14%,占世界总安装量的20%;美国安装量为102MW,占世界总安装量的7%,其他安装量为146M W,占世界总安装量的10%。

至2005年全世界光伏系统累计安装量已超过5GW,2005年一年内投资太阳能电池制造业的资金超过10亿美元。现在,一个世界性的问题是制造太阳能的电池的硅原材料紧缺,尽管2005年全世界硅原材料供应增长了12%,但仍然供不应求,国际上长期供货合同抬价25%。持续的硅材料紧缺将对2006年太阳能电池生产产生较大的影响,预计2006年世界太阳能电池产量的增幅将不限制在10%左右。要解决硅材料的紧缺问题预计将需要5年以上的时间。 根据光伏市场需求预测,到2010年,全世界光伏市场年安装量将在3.2G到3.9GW之间,而光伏工业年收入将达到186美元到231亿美元。 日本和欧美各国都提出了各自的中长期PV发展路线图。 按日本的PV路线图(TV Roadmap 2030),到2030年PV电力将达到居民电力消耗的50%(累计安装容量约为100GW),具体的发展目标见表3和表4。

中国太阳能光伏产业发展现状及未来发展趋势

中国太阳能光伏产业发展现状及未来发展趋势 来源:CSIA 类历史上从未有如2009 年底哥本哈根会议那样的事件,会使“节能减排”、“低碳”等字眼如此深入人心,全球经济的发展方向和导航标也已然转向了低碳经济。太阳能作为一种清洁的可再生能源,是未来低碳社会的理想能源之一,当下正越来越受到世界各国的重视。产业概况太阳能光伏产业链是由硅提纯、硅锭/硅片生产、光伏电池制作、光伏电池组件制作、应用系统五个部分组成。在整个产业链中,从硅提纯到应用系统,技术门槛越来越低,相应地,企业数量分布也越来越多,且整个光伏产业链的利润主要是集中在上游的晶体硅生产环节,上游企业的盈利能力明显优于下游。 全球太阳能光伏产业发展现状全球太阳能光伏产业发展现状CSIA 最新研究报告称,目前太阳能电池主要分为单晶硅电池、多晶硅电池和薄膜电池三种。单晶硅电池技术成熟,光电转换效率高,但其生产成本较高,技术要求高;多晶硅电池成本相对较低,技术成熟,但光电转换效率相对较低;而薄膜电池成本低,发光效率高,但目前其在技术稳定性和规模生产上均存在一定的困难。随着技术的进步,未来薄膜电池会有更好的发展前景。 在各国政府的大力支持下,太阳能光伏产业得到了快速的发展。2006 年至2009 年,太阳能光伏电池产量的年均增长率为60%。由于受到2008 年金融危机的影响,2009 年前两个季度光伏电池产量的增长速度有所放缓,但随着2009 年下半年市场需求的复苏,2009 年全年的太阳能电池产量达到了10431MW,比2008 年增长42.5%。 年全球太阳能电池产量点击此处查看全部新闻图片 目前太阳能光伏发电的成本大约是燃煤成本的11—18 倍,因此目前各国光伏产业的发展大多依赖政府的补贴,政府的补贴规模决定着本国的光伏产业的发展规模。目前在政府的补贴力度上,以德国、西班牙、法国、美国、日本等发达国家的支持力度最大。2008 年,西班牙推出了优厚的光伏产业补贴政策,使其国内光伏产业出现了爆发式发展的态势,一度占据了世界光伏电池产量的三分之一强。2009 年德国光伏组件安装量高达3200MW,占全球总安装量的50.4%。 中国太阳能光伏产业发展现状目前,中国已形成了完整的太阳能光伏产业链。从产业布局上来看,国内的长三角、环渤海、珠三角及中西部地区业已形成各具特色的区域产业集群,并涌现出了无锡尚德、江西赛维、天威英利等一批知名企业。2009 年中国太阳能电池产量为9300MW,占全球总产量的40%以上,已成为全球太阳能电池生产第一大国。 年中国太阳能电池产量 2009 年中国太阳能光伏产业应用分类(按装机总量)点击此处查看全部新闻图片虽然目前中国太阳能光伏产业规模居全球第一,但产业链发展不协调,且产业整体技术薄弱。在整个太阳能光伏产业链技术壁垒最大的多晶硅的生产中,国外的主要厂商采用的是闭式改良西门子方法,而这在中国还是空白。中国的多晶硅生产企业使用的多为直接或者间接引进的俄罗斯的多晶硅的提纯技术,其成本高、耗能量,重复性建设严重,在整个国际竞争中处于劣势,这也是在2009 年初中国出现多晶硅产能过剩的主要原因。其次,目前中国国内的太阳能电池市场规模较小,国内生产的太阳能光伏电池的97%都出口到了海外市场。这种过度依赖出口的产业发展模式导致行业风险很大,易受国际需求量变化的影响。如在2008 年的全球金融危机中,因西方国家消减了对光电产品的价格补贴,直接导致了中国许多光伏企业的倒闭。中国太阳能光伏产业发展趋势分析当下,许多国家已把发展可再生能源作为未来实现可持续发展的重要方式,而中国也将以太阳能为代表的可再生能源作为未来低碳经济的重要组成部分。近年来,国家财政对太阳能产业的补贴力度逐年增强。2008 年,中国开始启动屋顶和大型地面并网光伏发电示范项目的建设;2009

中国太阳能热利用产业发展现状及前景预测

中国太阳能热利用产业发展现状及前景预测 Ting Bao was revised on January 6, 20021

中国太阳能热利用产业发展现状及前景预测 太阳能热利用就是直接将太阳的辐射能转化为热能的应用。目前在中国的研究和应用主要包括太阳热水器、太阳房、太阳灶、太阳干燥、太阳海水淡化及其它工农业应用。到2004 年,上述各种应用的发展总体情况如下表所示: 一、中国太阳热水器产业发展现状 简要发展历程 中国太阳能热利用起源于上世纪70 年代。20 世纪80 年代,由于能源紧张引起国家和社会重视,国内许多科研院所、大专院校开始从事太阳能热利用的研究工作,以平板太阳热水器、闷晒热水器产品为主的一些生产制造企业相继诞生,但发展比较缓慢。。从“七五”至“十五”的科技攻关,将一大批科研成果转化为生产力,如:铜铝复合平板太阳集热器、

全玻璃真空管太阳集热器及热水器,热管式真空管热水器等,尤其是立式单靶磁控溅射铝-氮/铝全玻璃真空太阳集热管技术的成功转化,全面带动了我国太阳能热利用的产业化进程。1996 年以前,太阳热水器产品以平板型为主,占70%以上。1996 年后,真空管型太阳热水器逐步成为市场主导产品,现已经占到%以上。 产业发展状况 产业:太阳能热水器是我国太阳能利用中应用最广泛、产业化发展最迅速的太阳能产品。由我国自主开发生产的全玻璃真空管太阳集热器的科技水平、制造技术、生产规模均处于国际领先水平,且生产成本低廉,具有较强的国际竞争力。 我国太阳热水器企业300 余家,年产值120 多亿元,初步形成了原材料加工、产品开发制造、工程设计和营销服务的产业体系,有力地带动了玻璃、金属、保温材料和真空加工设备等相关行业的发展,成为一个产业规模迅速扩大的新兴产业。 产量:我国的太阳热水器产业进入20 世纪90 年代后期以来发展迅速,生产量由1998 年350 万平方米增长到2004 年的1350 万平方米/年,热水器的总保有量由1998 年的1500 万平方米增长到2004 年的6200 万平方米,户均占有率达到%,销售额达200 多亿元,形成一定的产业规模。

中国太阳能发展现状及其前景

我国太阳能发展现状及其发展前景摘要:能源是现代社会存在和发展的基石。随着全球经济社会的不断发展,能源消费也相应的持续增长,但是化石能源是不可再生的,所以,在化石能源供应日趋紧张的背景下,大规模的开发和利用可再生能源已成为未来各国能源战略中的重要组成部分。本文旨在介绍我国太阳能发展的现状及其发展方向。 关键词:太阳能;清洁能源;化石能源;光伏发电;光热转换 0 引言 化石能源是千百万年前埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的,所以。随着时间的推移,化石能源的稀缺性越来越突显,且这种稀缺性也逐渐在能源商品的价格上反应出来。而且,化石能源在利用的过程中还会带来一系列的诸如温室效应,粉尘,酸雨等环境问题。而在全球的能源消费结构中化石能源的比例达到87%,在我国,化石能源的比例竟然达到了92%![1]所以,在化石能源供应日趋紧张的背景下,大规模的开发和利用可再生能源已成为未来各国能源战略中的重要组成部分。 1. 太阳能的优点 在诸如风能,水利能,潮汐能,太阳能等各种新型清洁能源中,有很多专家学者都对太阳能青眼有加。 首先太阳能具有普遍性:太阳光普照大地,没有地域的限制无论陆地或海洋,无论高山或岛屿,都处处皆有,可直接开发和利用,且勿须开采和运输。其次太阳能有无害害性,开发利用太阳能不会污染环境,它是最清洁的能源之一,在环境污染越来越严重的今天,这一点是极其宝贵的。

其次太阳能总量十分巨大:每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨煤,而据世界能源会议统计,世界已探明可采煤炭储量共计15980亿吨,预计还可开采200年,全世界可开采的化石能源总量相当于33730亿吨原煤,所以可以说太阳能其总量属现今世界上可以开发的最大能源。 还有最重要的长久性:根据目前太阳产生的核能速率估算,氢的贮量足够维持上百亿年,而地球的寿命也约为几十亿年,从这个意义上讲,可以说太阳的能量是用之不竭的。因此,太阳能的大规模开发利用是面向未来,实现可持续发展的必然选择。 2 我国太阳能资源的现状 我国土地辽阔,幅员广大,在中国广阔富饶的土地上,有着十分丰富的太阳能资源。全国各地太阳年辐射为3340MJ/m2~8400MJ/m2,中值为5852MJ/m2。从中国太阳能总量的分布来看,西部地区由于地理位置较好,太阳辐射总量很大。我国各省的太阳能资源分布如下表一所示。[2] 3 我国太阳能的发展现状 目前,我国利用太阳能的方式大多都是太阳能光热转换和光电转换两大种类,例如,太阳热水器、太阳灶、太阳房、太阳能干燥、太阳能温室、太阳能制冷与空调、太阳能发电及光伏发电系统等。 太阳能光热转换 太阳能光热转换是指将太阳光直接或通过聚光照射于集热器上,使光能直接转化为热能。目前主要用于太阳能热水器和太阳热能发电。 在光热转换方面,截至2007年底,中国太阳能热水器产量达2300万平方米,总保有量达亿平方米,占世界的55%,成为全球太阳能热水器生产和使用第一大国,且拥有完全自主知识产权,技术居国际领先水平。这种迹象表明,我国正在

太阳能光伏产业发展现状

太阳能光伏产业的发展现状 ——中利腾晖光伏战略研发中心太阳能利用技术指太阳能的直接转化和利用技术。把太阳辐射能转换成热能并加以利用属于太阳能热利用技术;利用半导体器件的光伏效应原理把太阳能转换成电能称为太阳能光伏技术。 上世纪50年代第一块实用的硅太阳电池的问世,揭开了光电技术的序幕,也揭开了人类利用太阳能的新篇章。世界光伏组件生产最近10年的平均年增长率超过25%,最近5年的年平均增长率约40%,可看出,世界光伏产业呈快速发展势态,成为世界发展最快的新兴产业之一。 在光伏产业方面,各国一直通过扩大规模、提高自动化程度、改进技术水平、开拓市场等措施降低成本,并取得了巨大进展。太阳能光伏发电系统是利用太阳电池半导体材料的光伏效应,将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统,有独立运行和并网运行两种方式。独立运行的光伏发电系统需要有蓄电池作为储能装置,主要用于无电网的边远地区和人口分散地区,整个系统造价很高;在有公共电网的地区,光伏发电系统与电网连接并网运行,省去蓄电池,不仅可以大幅度降低造价,而且具有更高的发电效率和更好的环保性能。 社会在发展,与此同时,全球能源危机也越来越严重,煤炭、石油价格在上涨,煤炭和石油正面临枯竭。在这种情况下,人们有理由大力开拓可再生能源,比如太阳能。太阳能光伏产业有无可比拟的优点:如清洁性、安全性、广泛性、长寿命和免维修、实用性、资源的充足性及潜在的经济性等。 2010年我国新增272MW的光伏发电项目,此外,2010年国家有关部门宣布在全国建立13个光伏发电集中应用示范区,以此为推动中国光伏产业的应用。尽管国内外光伏市场出现了很多不利因素,但是国内光伏企业产量仍然保持增长势头。海南英利光伏产品出现供不应求状态,今年一季度共完成光伏组件产量126.38兆瓦,实现销售收入6.73亿元,同比增长79.47%。3月,中利腾晖光伏的美国子公司宣布与位于美国新泽西州的太阳能开发商签署了太阳能组件供应合同。 就整个光伏产业来说,光伏产能的过剩严重影响着光伏组件的销售价格,许多光伏企业产商正在进行准备工作,以便使今年的单元产能较去年增加50%以上。但是,众多迹象显示,今年的需求只会增加25%左右,此外,如果上游多晶硅价格松动,全产业链 1 / 1

我国太阳能光伏发电现状及发展趋势

我国太阳能光伏发电现状及发展趋势 摘要:目前,随着我国科学技术的发展,各式各样的技术不断涌现,电力企业 也是如此,其应用的发电形式相对较多。但是,对于目前来讲,我国主要 是以火力发电位置,其不仅消耗了大量的资源,还对环境造成了严重的污染。太 阳能自身是一种绿色能源,可以再生,如果可以将其普遍的应用在发电中, 不仅可以改善我国电力结构,还能保护环境。本文就对我国太阳能光伏发电现状 及发展趋势进行深入探讨。 关键词:太阳能;光伏发电;能源 随着社会经济发展以及人口的不断增加,对于能源的需求量也在不断的增加,但是就现 在而言,绝大多数的能源都是不可再生的,若是长期如此,资源很容易枯竭,并且燃烧大量 的化石燃料会产生大量的二氧化碳以及各种有害气体,会给大气造成严重的破坏。所以,我 们必须重视新能源的开发,将谁能、风能、地热能、太阳能切实运用进去。就现在来说,太 阳能这种新能源是比较理想的,其是由太阳照射产生的,本身便是取之不尽用之不竭的,使 用安全并且清洁,是一种比较理想的能源。 1、太阳能发电的原理及特点 通过将太阳的辐射转化为能量,也就是人们所说的太阳能,如何能够完成这一转化是需 要进行研究讨论的内容,以下对此进行相关分析。 1.1光伏发电的原理 太阳能光伏发电利用了太阳能电池的光生伏打效应,是一种直接将太阳辐射(直接辐射、散射辐射、反射辐射等)能转化成为电能的发电形式。所谓光生伏打效应就是当物体受光照时,物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应。当太阳光或其他光照 射半导体的PN节时,就会在PN节的两边出现电压,叫做光生电压,这种现象就是著名的 光生伏打效应。太阳能光伏系统由太阳能电池组件、充放电控制器、逆变器、监测仪表、蓄 电池或其他蓄能和辅助发电设备组成。根据其应用场合的不同,太阳能光伏发电系统可以分 为离网光伏发电系统、并网光伏发电系统和混合系统3类。离网光伏发电系统广泛建立于距 离电网较远的偏远山区、无电区、海岛、荒漠地带等,向独立的区域用户供电。并网光伏发 电系统是将用户光伏系统和电网相连的光伏发电系统,这种方式具有对电网调峰、减少建设 投入、灵活性强等优点,逐渐成为太阳能光伏发电技术发展的主流趋势,但是存在“孤岛效应”,并网系统的逆变器必须对电网进行监控,一旦发生停电,能迅速停止向电网供电。混 合系统具有很强的适应性,可以综合利用各种发电方式的优点,避免各自的缺点,达到对太 阳能的充分利用,有较高的系统实用性,但也有其自身的缺点,如控制比较复杂、比独立系 统需要更多的维护等。 1.2太阳能发电的特点 太阳能发电有其特有的优势:①太阳能发电的光能直接由太阳辐射而来,取之不尽用 之不竭,并且太阳能安全清洁,不会出现气体污染与化学污染,也不会有化石燃料的燃烧带 来的危险;②太阳能发电需要太阳能电池板,对于偏远地区而言,有足够的空地与无遮挡 的太阳能,方便偏远地区的供电,并且能够减轻目前的电网压力;③太阳能发电只需要电 池板,不需要其他的化学反应或者其他的辅助,节约人力成本;④太阳能电池板安装完成,便可自行发电,不需要进行物理移动,其稳定性高,不易损坏,节约成本,便于维护;⑤

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