太阳能发电技术论文范文第1篇
太阳能光伏发电系统主要是利用太阳能电池半导体材料在太阳光照射下所产生的电位差现象, 从而将太阳光辐射直接转化成电能的一种新型发点系统就目前的情况来看, 其主要有两种形式, 包括独立运行和并网运行。对于独立运行系统又被分为了直流负载独立系统和交流负载独立系统。如今光伏系统的应用也是越来越广泛, 在太空、交通以及太阳能建筑等方面都得到了应用, 而对于太阳能光伏建筑, 是未来发展中主要的研究方向, 需要引起我们的重视。
建筑一体化主要是在建筑设计的初期使用新型的太阳能光伏技术, 从而形成一个有机组成部分, 对其进行整个设计以及施工和调试的优化。在设计的过程中, 必须要确保建筑的美学特性, 同时还要有效地确保太阳能光伏技术的使用性能, 有效地结合这两方面, 从而也就形成了一体化设计。光伏建筑一体化系统目前主要有两种形式, 及光伏屋顶结构以及光伏墙结构。对于光伏五结构的组成主要有三种形式, 包括光伏组件与低层建筑结合、光伏组件与小高层、高层建筑结合、光伏组件与公共建筑结合。
2、太阳能光伏发电与建筑一体化技术在节能建筑中的应用
2.1 光伏器件用作屋顶材料
在太阳能光伏发电中最大的优势是将光伏气作为屋顶的材料, 这样不需要额外的建筑空间, 能够得到广泛的使用, 同时屋顶具有很多的太阳光照射, 就算是在冬天, 也能够实现白天日照, 从而提高太阳能的使用效率。另外屋顶材料由光伏器件做能够通过施工有效的屋面结构进行连接, 从而能够有效地控制大风以及暴风雨等方面所产生的影响。最后使用太阳能电池组件代替屋面保温隔热, 不仅能够保护建筑物面, 防止受到影响, 同时也能够有效地控制整体的应用成本, 因此进一步加强对其的研究非常有必要。
2.2 光热发电
建筑物中使用太阳能光热发电能够有效地控制成本, 要是因为传统进行发电的时候, 总是会使用比较昂贵的硅晶光电进行工艺转换, 同时光伏发电还具有很多优势, 主要是太阳能加热的水进行储存, 即使在没有光照的时候, 也能够带动汽轮发电。在使用光热发电的过程中需要充分的利用资源, 最大程度发挥其应用价值, 如果技术以及资金的方面条件都比较允许, 可以进行多种资源的充分利用, 另外也可以考虑与热电站进行联合运行。
2.3 透光技术的应用
就目前的情况来看, 在建筑过程中顶部光伏采光方式是最为常见以及最有效的方式, 一方面在进行底部采光的时候, 太阳光能够进行直射, 从而能够最大程度提高太阳能的利用效率, 同时也能够有效地解决玻璃幕墙吸收阳光方面的问题, 另外再进行顶部采光的过程中, 可以选择无遮挡或者遮挡率较低的地方, 从而能够更好地确保太阳能的吸收效率。另外, 为了能够更好地提高太阳能的吸收效率, 可以选择使用透明度较高的材质进行安装。太阳能光伏采光顶的利用, 能够能够降低太阳对建筑物的辐射, 增加受光率, 因此得到了广泛应用。
2.4 光伏幕墙技术的应用
如今, 光伏建筑一体化主要是光伏幕墙在建筑中的应用。光伏幕墙技术主要是在玻璃幕墙夹层中压入光伏方阵, 在玻璃幕墙内使用双玻璃光伏组件来替代普通的材料, 从而能够使其具备相应的功能, 包括隔音、隔热以及安全等方面, 光伏玻璃幕墙能够最大程度利用太阳能, 有效地达到绿色控制作用, 因此建筑光伏一体化技术也是未来主要的发展方向, 需要重点加强该部分的研究。
3、对于光伏发电技术在节能建筑应用的建议
就目前的情况来看, 在建筑工程中使用节能已经成为了主要的趋势, 而利用太阳能是主要的经济安全的形式。在“十三五”期间, 政府发布了建筑节能和绿色建筑规划方案, 提倡使用太阳能等新能源进行能源控制, 光伏发点技术充分的利用了半导体特殊结构, 直接将光能转化为电能, 同时光伏发点系统太阳能电池, 还可以和建筑材料进行有效结合, 达到装饰以及保护的效果, 因此具有非常好的发展前景, 需要重点加强研究:一不断地加强光伏节能建筑的推广, 在建筑设计出去就需要充分的考虑使用光伏发电技术, 而对于建成的建筑可以安装相应的太阳能系统, 从而最大程度降低建筑能源消耗。二不断提高光伏节能建筑的设计水平, 从而形成相应的设计规范。在设计的时候需要结合具体情况进行, 充分地对当地的环境因素进行考虑, 因地制宜地进行设计, 从而确保达到节能控制的目的。三不断地研发新型材料, 从而能够有效地进行建筑结构和光伏电池的结合。例如可桡性树脂材料为基地的大面积柔软薄膜电池组件可以随意剪裁成任意尺寸, 将其铺设在各个种建筑物的屋顶。四光伏发点系统成本比较高, 因此需要得到国家的相关政策和补贴, 不断地鼓励居民使用这些方式, 从而达到节能控制的目的。我充分的结合互联网和节能建筑, 符合市场发展需求趋势, 及时的将节能建筑中设置的数据进行网络传输, 能够达到监控的目的, 同时也能够及时的进行调整, 从确保设施的安全以及工作效率。如果在这个过程中设置出现的问题, 通过互联网能够及时的通知维修人员进行服务。也可以通过互联网随时的进行设施的调控, 例如空调以及加热器等方面, 由而发展互联网+节能建筑的产业链。
总之, 建筑工程中应用太阳能光伏一体化是主要的发展方向, 不仅能够有效地进行能源控制, 同时也能够提高太阳能的利用效率, 有效地将自然资源进行合理利用, 从而达到可持续发展的目的, 因此需要重点加强对其的研究。
摘要：随着社会的不断发展, 在建筑工程中使用太阳能进行发电成为了主要的发展趋势, 其也是符合可持续发展的要求的, 因此在未来的发展中, 需要不断地加强太阳能方面的研究, 将其更好地应用于建筑工程建设中, 从而能够满足市场发展需求, 促进可持续建设发展。基于此本文分析了太阳能光伏发电与建筑一体化技术在节能建筑中的应用。
关键词：太阳能光伏发电,建筑一体化技术,节能建筑,应用
参考文献
[1] 赵群.太阳能建筑整合设计对策研究[D].哈尔滨工业大学, 2008.
[2] 杨茜.主动式太阳能技术与办公建筑设计一体化研究[D].重庆大学, 2010.
太阳能发电技术论文范文第2篇
1、太阳能的利用方式有哪些?
答：太阳能是区别于其他任何一种特殊能源。太阳能的利用方式主要有：
①光伏(太阳能电池，太阳电池)发电系统，将太阳能转化为电能; ②太阳能热发电系统，利用太阳能的热能产生电能; ③太阳能热利用，比如太阳能热水系统;
④太阳能集中供暖、太阳能空调取暖和制冷、太阳能建筑等。
像“阳光动力”太阳能飞机这类的未来移动能源应用的就是光伏发电系统，飞机的起飞、降落、飞行一切的动力、电力来源都来自于太阳能光伏发电系统。
2、什么是光伏发电?什么是分布式光伏发电?
答：光伏发电是指利用太阳能光伏电池把太阳辐射能直接转变成电能的发电方式。光伏发电是当今太阳能发电的主流，所以，现在人们通常说的太阳能发电主要是指光伏发电。
分布式光伏发电，是指在用户所在场地附近建设，运行方式以用户侧自发自用为主、多余电量上网，且在配电系统平衡调节为特征的光伏发电设施。
分布式光伏发电遵循因地制宜、清洁高效、分散布局、就近利用的原则，充分利用当地太阳能资源，替代和减少化石能源消费。
3、您知道光伏发电的历史起源吗?
答：1839年，19岁的法国贝克勒尔做物理实验时，发现在导电液中的两种金属电极用光照射时，电流会加强，从而发现了“光生伏打效应”;
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;
1932年，奥杜博特和斯托拉制成第一块“硫化镉”太阳能电池; 1941年，奥尔在硅上发现光伏效应;
1954年5月，美国贝尔实验室恰宾、富勒和皮尔松开发出效率为6%的单晶硅太阳能电池，这是世界上第一个有实用价值的太阳能电池。同年，威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，制成了太阳能电池。太阳光能转化为电能的实用光伏发电技术由此诞生并发展起来。
4、光伏电池是怎么发电的?
答：光伏电池是一种具有光-电转换特性的半导体器件，它直接将太阳辐射能转换成直流电，是光伏发电的最基本单元。光伏电池特有的电特性是借助于在晶体硅中掺入某些元素(例如：磷或硼等)，从而在材料的分子电荷里造成永久的不平衡，形成具有特殊电性能的半导体材料。在阳光照射下，具有特殊电性能的半导体内可以产生自由电荷，这些自由电荷定向移动并积累，从而在其两端形成电动势，当用导体将其两端闭合时便产生电流。这种现象被称为“光生伏打效应”，简称“光伏效应”。
5、光伏发电系统由哪些部件构成?
答：光伏发电系统由光伏方阵(光伏方阵由光伏组件串并联而成)、控制器、蓄电池组、直流/交流逆变器等部分组成。光伏发电系统的核心部件是光伏组件，而光伏组件又是由光伏电池串、并联并封装而成，它将太阳的光能直接转化为电能。光伏组件产生的电为直流电，我们可以直接利用，也可以用逆变器将其转换成为交流电后使用。从另一个角度来看，光伏发电系统产生的电能可以即发即用，也可以用蓄电池等储能装置将电能存放起来，根据需要随时释放出来使用，其系统组成如下图所示：
6、为什么说光伏电力是绿色低碳能源?
答：光伏发电具有显著的能源、环保和经济效益，是最优质的绿色能源之一。在我国平均日照条件下，安装1千瓦分布式光伏发电系统，1年可发出1200度电，可减少煤炭(标准煤)使用量约400千克，减少二氧化碳排放约1吨。
根据世界自然基金会(WWF)研究结果：从减排二氧化碳效果而言，安装1平米光伏发电系统相当于植树造林100平米。目前，发展光伏发电等可再生能源将是根本上解决雾霾、酸雨等环境问题的有效手段之一。
7、光伏发电的优点是什么?
答：1)太阳能资源取之不尽，用之不竭。
2)绿色环保。光伏发电本身不需要燃料，没有二氧化碳的排放，不污染空气。不产生噪音。
3)应用范围广。只要能获得光照的地方就可以使用太阳能发电系统，它不受地域、海拔等因素制约。
4)无机械转动部件，操作、维护简单，运行稳定可靠。一套光伏系统只要有太阳，电池组件就会发电，加之现在均采用自动控制数，基本不用人工操作。
5)太阳电池生产材料丰富：硅材料储量丰富，地壳丰度在氧元素之后，列第二位，达到26%之多。
6)使用寿命长。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年。
7)太阳电池组件结构简单，体积小且轻，便于运输和安装，建设周期短。 8)系统组合容易。若干太阳电池组件和蓄电池单体组合成为系统的太阳电池方阵和蓄电池组;逆变器、控制器也可以集成。系统可大可小，极易扩容。
9)能量回收期短，大约0.8-3.0年;能量增值效应明显，大约8-30倍。
8、如何看待有报道说“生产光伏电池组件时消耗大量能源”的消息? 答：光伏电池在生产过程中确实要消耗一定的能量，其中工业硅提纯、高纯多晶硅生产、单晶硅棒/多晶硅锭生产三个环节的能耗较高。但是光伏电池在20年的使用寿命期内能够不断产生能量。据测算，在我国平均日照条件下，光伏发电系统全寿命周期内能量回报超过其能源消耗的15倍以上。
在北京以最佳倾角安装的1千瓦屋顶光伏并网系统的能量回收期为1.5-2年，远低于光伏系统的使用寿命期。也就是说，该光伏系统前1.5-2年发出的电
量是用来抵消其生产等过程消耗的能量，1.5-2年之后发出的能量都是纯产出的能量。所以，应该从全生命周期的角度评价光伏电池的能耗。
9、如何看待有报道说“生产光伏电池组件会产生大量污染物”的消息? 答:光伏电池组件生产包括高纯多晶硅、硅锭硅片、光伏电池和光伏组件几个产业链环节。相关污染的报道主要是指光伏组件的原材料-高纯多晶硅生产中产生的副产物。
高纯多晶硅生产主要使用改良西门子法，该法将冶金级硅转化成三氯氢硅，再加氢气还原成太阳能级多晶硅，另外会形成副产物四氯化硅。四氯化硅遇潮湿空气即分解成硅酸和氯化氢，如果处理不当会产生污染问题。
但是目前我国多晶硅生产企业采用的改良西门子法已可做到闭路循环生产，将副产物四氯化硅和尾气(氢气和氯气)回收利用，实现清洁生产。
2010年12月，国家发布了《多晶硅行业准入条件》，规定还原尾气中四氯化硅、氯化氢、氢气回收利用率不低于98.5%、99%、99%。因此，成熟的改良西门子法生产技术完全可满足环保要求，不会产生环境污染问题。
10、我们有多少太阳光可以利用?它能够成为未来主导能源吗?
答：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。地表每平方米平均每年接收到的辐射大约在1000-2000kWh之间。国际能源署数据显示，在全球4%的沙漠上安装光伏发电系统，就足以满足全球能源需求。光伏发电具有广阔的发展空间(屋顶、建筑面、空地和沙漠等)，潜力十分巨大。
据初步统计，我国仅利用现有建筑屋顶安装分布式光伏发电，其市场潜力就大约为3亿千瓦以上，再加上西部广阔的戈壁，光伏发电市场潜力约为数十亿千瓦以上。随着光伏发电的技术进步和规模化应用，其发电成本还将进一步降低，成为更加具有竞争力的能源供应方式，逐步从补充能源过渡为替代能源，并极有希望成为未来的主导能源。
11、我国太阳能资源是如何分布的?
答：我国太阳能总辐射资源丰富，总体呈“高原大于平原、西部干燥区大于东部湿润区”的分布特点。其中，青藏高原最为丰富，年总辐射量超过1800kWh/m2，部分地区甚至超过2000kWh/m2。四川盆地资源相对较低，存在低于1000kWh/m2的区域。
12、农业大棚、鱼塘可以安装分布式光伏并网系统吗?
答：大棚的“升温、保温”一向是困扰农户的重点问题。“光伏农业大棚”，有望解决这一难题。由于夏季的高温，在6～9月份众多品类的蔬菜无法正常成长，而“光伏农业大棚”，如同在农业大棚外表添补了一个分光计，可隔绝红外线，阻止过多的热量进入大棚;在冬季和黑夜的时候，则能阻止大棚内的红外波段的光向外辐射，降低晚上温度下跌的速度，起到保温的作用。
“光伏农业大棚”能供给农业大棚内照明等所需电力，剩余的电力还能并网。在离网形式的“光伏农业大棚”中，可与LED系统相互调配，白日阻光保障植物的成长，同时发电;黑夜LED系统应用白日所发电力，提供照明。
在鱼塘中也可以架设光伏阵列，池塘可以继续养鱼，光伏阵列还可以为养鱼提供良好的遮挡作用，较好地解决了发展新能源和大量占用土地的矛盾。因此，农业大棚和鱼塘可以安装分布式光伏发电系统。
《国家能源局关于进一步落实分布式光伏发电有关政策的通知》明确提出“鼓励开展多种形式的分布式光伏发电应用。鼓励各级地方政府在国家补贴基础上制定配套财政补贴政策，并且对公共机构、保障性住房和农村适当加大支持力度。因地制宜利用废弃土地、荒山荒坡、农业大棚、滩涂、鱼塘、湖泊等建设就地消纳的分布式光伏电站。”
13、什么是“光伏上网标杆电价”政策?
答：“光伏上网标杆电价”政策是根据光伏发电的当前成本，并考虑合理利润后制定的电价，光伏项目开发商以这样的价格将光伏电量出售给电网企业，其中，高出当地脱硫燃煤火电机组上网标杆电价的差额部分采取“全网分摊”的办法
对电网企业进行回补。“光伏上网标杆电价”政策前期主要适用于大型光伏电站，目前也可以适用于分布式光伏发电项目。
14、如何取得当地的太阳能资源数据?
答：全国各地的辐照量及日照时数详见下图，如果想得到更详细的太阳能资源数据，可以从县级气象台(站)、国家气象局公共气象服务中心取得;另外也可以从大型安装商或设计单位得到或者从NASA官方网站获得辐照量参考数据。
15、光伏阵列安装倾角由什么决定?
答：光伏阵列的安装倾角主要由安装地域的经度、纬度、最佳辐照量决定，由于安装条件限制，组件安装倾角不能达到最佳时可适当调整角度，非朝南的屋顶发电量会受到较大影响。
全球主要城市光伏组件最佳安装倾角
16、光伏阵列的安装朝向如何确定?对发电效果有何影响?
答：由于影响光伏发电的主要原因为日照量，所以组件安装时应向阳光最充足的方向安装。不同安装角度对光伏组件的发电效率亦有影响。下图展示了中国南方某城市光伏组件各朝向的不同效率。(注意：不同地点和不同气候条件下，不同朝向的光伏电池发电效率是不同的。)
17、如何选用光伏组件?
答：根据安装现场的具体情况可选用不同类型、不同规格的光伏组件，安装现场的有效利用面积决定组件的规格尺寸，单位面积内想安装更大容量的话可选用高效率组件。根据现有建筑的外观也可选择不同边框颜色的组件，根据现场的串并联接线方式确定组件的接插件长度。
组件的选用，需综合考虑安装面积，装机容量，成本等要素。一般来讲应选用信誉度好，质量好，有认证，质保售后服务好，具有防火认证的组件产品。
18、薄膜光伏组件特性有哪些?
答：薄膜光伏组件由于其特有的制备工艺，使其具有以下特性：
(1)光伏组件的温度特性。由于工作温度的动态变化，光伏组件在不同温度下转换效率不同，工作温度越高，光伏组件转换效率越低，。薄膜光伏组件相比于晶体硅光伏组件温度系数较小，因此随着温度的上升，薄膜光伏组件功率下
降程度较小，因此薄膜光伏组件应用到建筑上具有更加优异的功率输出特性。
(2)光伏组件的弱光特性。在太阳辐照强度较低的情况下，如早上、傍晚和阴雨天，由于薄膜光伏电池的光吸收系数较高，尤其当光伏组件应用到建筑上，安装条件受到一定限制，多数情况下并不是最佳倾角进行安装，且组件受到周边环境的阴影影响较大，薄膜光伏组件发电量优势会更加明显。
(3)薄膜光伏组件通过镀膜工艺在玻璃基板上制备发电膜层，然后通过激光划刻工艺将膜层划分成若干个子电池并将子电池串接起来，子电池之间的分割线宽度视觉不易显现，因此构成的光伏幕墙具有比较好的颜色一致性和透光均匀性。
(4)薄膜光伏组件可以通过结构设计构成中空结构，此中空结构凭借其特有的发电膜层能够实现较高性能的保温节能作用。
19、薄膜光伏组件应用到建筑屋面上有什么特殊优势?
答：国内屋面一般分为平屋面、坡屋面和具有一定弧度的屋面，薄膜光伏组件应用到建筑屋面上具有以下优势：
(1)由于薄膜光伏组件具有优异的弱光输出特性，同时在反射光和散射光的间接照射下仍能保证较大的功率输出，因此薄膜光伏组件具有较强的不同朝向安装的适应能力。
(2)由于薄膜光伏组件可以设计成轻质结构，如柔性CIGS组件，因此在安装时对于屋面的承重要求较低，可以安装在承重能力较差的屋面上。
(3)对具有一定弧度的屋顶，可以采用柔性可卷曲光伏组件(如柔性CIGS组件)，实现光伏组件与屋面的良好结合，降低风压影响。柔性CIGS组件屋顶铺设案例如下图所示：
20、光伏发电系统的常见故障有哪些?系统各部件可能出现哪些典型问题? 答:由于电压未达到启动设定值造成逆变器无法工作、无法启动，由于组件或逆变器原因造成发电量低等;系统部件可能出现的典型问题有接线盒烧毁、组件局部烧毁。
21、如何处理光伏发电系统的常见故障?
答:系统在质保期内出现问题时，可先电话联系安装商或运营维护商将系统问题说明，安装商或运营维护商会根据用户叙述内容进行解答，如无法将故障排除会派出专人到现场进行检修。
22、分布式建筑光伏发电系统的寿命有多长?
答：一般情况下，建筑光伏发电系统的设计使用年限为25年，无法满足同寿命周期的构配件应易于维修、更换。
而在做结构设计时，设计使用年限应分两种情况考虑: 1)附加式屋面光伏系统的结构设计使用年限不应小于25年;
(2)除附加式屋面光伏系统外的其他形式的建筑光伏系统(如光伏幕墙、光伏采光顶、光伏窗、光伏遮阳、光伏栏杆等)的支承结构，其结构设计使用年限应不小于其替代的建筑构件的设计使用年限。
23、导致光伏发电系统效率下降和损失的主要因素有哪些?
答：光伏发电系统效率受外界影响有所损失，包括遮挡、灰层、组件衰减、温度影响、组件匹配、MPPT精度，逆变器效率、变压器效率、直流和交流线路损失等，如下图所示：
每个因素对效率的影响也不同，在项目前期要注意系统的最优化设计，项目运行过程采取一定的措施减少灰尘等遮挡对系统的影响。
24、如何降低光伏发电系统的维护成本?
答：建议选择市面上口碑好、售后服务好的光伏产品。合格的产品能降低故障的发生率，用户应严格遵守系统产品的使用手册，定期对系统进行检测和清洁维护。
25、系统后期维护怎么处理，多久维护一次?怎样维护?
答：根据产品供应商的使用说明书对需要定期检查的部件进行维护，系统主要的维护工作是擦拭组件，雨水较大的地区一般不需要人工擦拭，非雨季节大概1个月清洁一次。降尘量较大地区可以酌情增加擦拭次数，降雪量大的地区应及时
将厚重积雪去除，避免影响发电量和雪融化后产生的不均匀遮挡，及时清理遮挡组件的树木或杂物等。
26、雷雨天气需要断开光伏发电系统吗?
答：分布式光伏发电系统都装有防雷装置，所以不用断开。为了安全保险，建议可以选择断开汇流箱的断路器开关，切断与光伏组件的电路连接，避免防雷模块无法去除的直击雷产生危害。运维人员应及时检测防雷模块的性能，以避免防雷模块失效所产生的危害。
27、雪后需要清理光伏发电系统吗?光伏组件冬天积雪消融结冰后如何处理?可以踩在组件上面进行清理工作吗?
答：雪后组件上如果堆积有厚重积雪是需要清洁的，可以利用柔软物品将雪推下，注意不要划伤玻璃。组件是有一定承重的，但是不能踩在组件上面清扫的，会造成组件隐裂或损坏，影响组件寿命。一般建议不要等积雪过厚再清洗，以免组件过度结冰。
28、光伏发电系统能抵抗冰雹的危害吗?
答：光伏并网系统中的合格组件必须通过正面最大静载荷(风载荷、雪载荷)5400pa，背面最大静载荷(风载荷)2400pa和直径25mm的冰雹以23m/s的速度撞击等严格的测试。因此冰雹不会对光伏发电系统带来危害。
29、安装后如果连续阴雨或者雾霾，光伏发电系统还会工作吗?会不会电力不足或者断电?
答：光伏电池组件在一定弱光下也是可以发电的，但是由于连续阴雨或者雾霾天气，太阳光辐照度较低，光伏系统的工作电压如果达不到逆变器的启动电压，那么系统就不会工作。
并网分布式光伏发电系统与配电网是并联运行的，当分布式光伏发电系统不能满足负载需求或由于阴天而不工作时，电网的电将自动补充过来，不存在电力不足与断电问题。
30、冬天天冷时会不会电力不足?
答：光伏系统的发电量的确受温度的影响，直接影响因素是辐照强度和日照时长以及太阳电池组件的工作温度。冬天难免辐照强度会弱，日照时长会短，一般发电量较夏天会少，这也是很正常的现象。但由于分布式光伏系统与电网相联，只要电网有电，家庭负载就不会出现电力不足和断电的情况。
31、光伏发电系统对用户有电磁辐射危害吗?
答：光伏发电系统是根据光生伏打效应原理将太阳能转换为电能，无污染，无辐射。逆变器、配电柜等电子器件都会通过EMC(电磁兼容性)测试，所以对人体没有危害。
32、光伏发电系统有噪音危害吗?
答：光伏发电系统是将太阳能转换为电能，不会产生噪音影响，逆变器的噪音指标不高于65分贝，也不会有噪音危害。
33、我国目前获得许可的光伏系统和产品检测和质量认证机构有哪些? 答：认证机构主要有：北京鉴衡认证中心、中国质量认证中心以及中国建材检验认证集团。
太阳能发电技术论文范文第3篇
摘要：本文通过对当前建筑设计中对太阳能技术的应用现状以及当前建筑行业中较为常用的太阳能技术进行分析和讨论，并就太阳能技术在建筑应用中的要求进行简单的分析，以便于人们更好的认识和利用太阳能技术，推动我国建筑行业的节能环保进程。
关键词：建筑设计；太阳能技术；应用
目前，随着人们环保节能意识的逐步加强，作为可再生的清洁新能源的太阳能越来越被人们所关注和重视，而太阳能技术在建筑设计中的应用也得到了极大的推广和扩大，成为当前社会生活中的一种应用广泛的节能式建筑模式。太阳能在新能源里属于最便捷、最丰富的一种可再生能源，而太阳能建筑能够通过对太阳辐射热能的利用，进行建筑物内的热水供应、采暖制冷以及光电转换等工作，从而使人们的生活实现无污染、绿色环保的低碳模式。
一、太阳能技术在建筑设计中应用的现状
目前，在建筑设计当中，对太阳能技术的利用主要存在以下几个方面的问题，即：
1、节能意识仍较为薄弱
在建筑设计中运用太阳能技术其根本的目的就是实现建筑节能，而大众的环保节能意识则正是推动太阳能技术利用的最为有效的动力和支撑。目前，在荷兰、日本等发达国家，民众将消费太阳能看作是一件非常有意义、有价值的事情，有些民众甚至愿意花更多的钱来享受这种绿色能源。这是这种民众意识和意愿，有效的推动了太阳能技术的应用范围和途径，极大的扩大和稳定了太阳能技术应用市场的范围，从而使太阳能技术得以在这些国家迅速的传播。而在我国，目前民众对太阳能技术应用的了解和认识还处于一个初始发展阶段，其利用太阳能节能的意识仍然比较薄弱，这也在一定程度上减缓了太阳能技术在我国的推广和应用。
2、缺乏有效的激励政策
目前，我国的建筑行业在太阳能的技术应用上缺乏强有力的政府引导和激励政策。由于我国目前对可再生能源以及新能源的应用开发的管理主要依靠的是行政手段，因此，其在具体的法律法规以及实施细则上缺乏有效的强制性、执行性和政策性，其行政监督手段和经济激励措施的实际操作能力不强。尤其是对太阳能技术的应用开发方面，需要政府加快对出台一些具有实际操作效益的经济政策和监督手段，从而加强太阳能技术应用的市场需求，刺激人民对太阳能产品的消费意识和行为，进而不断的推动和扩大太阳能技术在建筑工程设计中的应用范围和途径。
3、 建筑设计与太阳能技术的一体化仍不完善
在建筑设计中应用太阳能技术，需要人们在其设计、生产、使用、施工等各个环节进行严格的监督和把关，并提交政府有关部门进行严格的审批，从而确保太阳能产品在社会民众当中的信任度。然而，在我国当前的社会经济市场中，太阳能技术同建筑行业之间仍然存在交流、沟通、配合等方面的脱节，其行业的一体化发展仍然较为滞后，从而影响到了太阳能技术在建筑设计中的应用推广速度。
二、太阳能技术在建筑设计中的应用
目前，在建筑设计中，较为常用的太阳能技术主要包括以下几个方面，即：
1、 太阳能热水技术
太阳能热水技术是我国社会中最为常见也是应用最为广泛的一种技术，几乎在我国的任何地方都能够看到建筑物尤其是住宅楼屋顶上的太阳能热水器。太阳能热水器在安装时通常是将楼道内各分户的辅助加热电线、上下冷热水管等集中设置在统一的管道井当中。其安装形式主要包括两种，即：单一的自家安装和以住宅单元为基准的集体安装。通常，自家安装只能供给用户一家，而集体安装则可以同时为本单元内的10户—12户的住户提供热水服务。
2、太阳能储能供电技术
这一技术主要适用于阴雨天气或者夜晚没有太阳辐射时的状况。通过相应的太阳能储能设备，在白天阳光充足时将所吸收的太阳能转化为电能或者热能进行储存，在阴雨天气或者夜晚时，将储备的电能或者热能通过相应的设备释放出来，从而到达利用太阳能供电供热的目的。目前，太阳能电池、太阳能集热板、太阳能路灯等都是运用的这种技术。
3、太阳能空调技术
当前，太阳能空调技术主要包括两种，即：一种是通过太阳的热能驱动进行吸附式或吸收式制冷机的制冷；一种是进行光-电转换，并通过家用冰箱、空调或者常规的压缩式制冷机进行制冷。第一种方式具有较高的技术要求，但无污染、无噪音且成本低。第二种方式较为简单，一般应用于普通的家庭使用。
三、太阳能技术的应用设计的要求
在建筑工程的设计中运用太阳能技术时，必须注意以下几个方面的要求，具体内容包括：
1、 方位方面的要求
在建筑工程的设计当中，方位因素是其中最为主要的设计因素之一，它直接影响着建筑工程的通风、采光、景观以及对太阳能的利用情况。太阳能建筑在方位上的要求是尽可能快和多的吸收到太阳辐射，当方位改变时，其建筑表面所吸收到的太阳辐射热量也会随之改变。在建筑设计中，设计人员必须要充分的考虑到使建筑工程获得足够的日照和光照时间，以便于建筑对太阳能的吸收，从而充分的发挥其太阳辐射热能的效应。因此，在设计时，要根据当地的太阳辐射情况以及建筑物的具体特征对建筑工程进行方位上的调整和优化，以便于满足其对太阳能辐射热量的需要。
2、 场地坡度方面的要求
场地的坡度通过无关于建筑物的密度，但却影响着建筑物对太阳能的相关利用情况。建筑物受场地坡度的影响程度主要取决于自身的坡度和方向。通常情况下，在获得同等光照条件的情况下，处于阳坡的场地上的建筑物密度要高于处于阴坡的场地建筑物密度。当场地的坡度一定时，其受到的地面反射的作用通常要高于平坦场地上所受影响的42%。
3、 建筑体型和表面积方面的要求
在建筑设计中，要尽量多的使建筑物的南面墙体长时间的吸收太阳辐射热能，以便于更好的对太阳能进行利用。同时，还要尽量加强对建筑墙体的保温措施，使其对外流散的热量要小于所吸收的太阳能的热量。为了进一步提高太阳能建筑的节能效果，可以尽可能的减小建筑外围护结构的总面积，并尽量的加大建筑南面墙体的面积，从而提高建筑物对太阳能的吸收和利用效率。太阳能应用对建筑物体型方面的要求是尽量选择东西朝向的长轴时长方体的建筑体型，其次是正方形体型，最差为南北朝向的长轴式长方体的建筑体型，以便于使建筑物更快的获取更多的太阳辐射热量，从而达到节能的目的。
4、 墙、窗面积比方面的要求
在建筑设计当中，墙、窗面积比问题是应用太阳能技术时的又一个综合性的要求，因此，在设计建造中，要设计人员要充分考虑到三个方面的内容，即：
1）要充分考虑到窗间墙的位置、大小对墙体的蓄热集热造成的影响。
2）要充分考虑到窗户在太阳能建筑当中既作为耗能部件，又作为得热构件的相关情况。
3）要充分考虑到窗户大小对建筑物的直接集热造成的影响。
结语：
目前，在建筑工程的设计建造中已经越来越多的应用到太阳能技术，使其与建筑结构本身实现完美的结合，并且在具体的实践过程中不断的加以改进和完善。虽然，在现在的太阳能建筑应用当中仍然存在一些问题和不足，但通过设计人员、技术人员以及相关部门和社会大众的合力配合，相信在不久的将来，随着太阳能技术不断的创新和成熟，其在建筑工程中的应用也会越来越广泛，越来越普及，从而最终实现太阳能技术在建筑领域中应用的产业化、规模化。
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[4] 敖三妹.太阳能与建筑一体化结合技术进展[J].南京工业大学学报，2010（08）
太阳能发电技术论文范文第4篇
摘要：本文以沈阳地区某太阳能热水系统设计为题材，从技术指标和经济指标两方面对太阳能热水系统进行分析比较，并得出结论。
关键词：技术指标经济指标太阳能热水系统集热器
太阳能发电技术论文范文第5篇
摘 要：本文对新能源开发和利用过程中的光伏发电系统进行了深入研究。首先分析了最大功率点跟踪算法、PWM 斩波控制、蓄电池充放电原理等，并在此基础上构建了光伏系统的控制模块以及储能模块。然后根据建立的数学模型以及相关算法，搭建光伏发电系统的仿真模型，并分析在不同光照强度和环境温度下光伏发电系统的输出特性。
关键词：光伏发电系统;光照强度和环境温度;控制模块;储能模块
0 引 言
光伏发电是缓解当前能源枯竭等一系列重大问题的最有效手段[1]。光伏发电系统由太阳能电池组件模块、控制模块、蓄电池储能模块等组成，电池模块是光伏发电系统中的核心模块[2]。光伏发电系统的性能受外部环境的影响[3]。建立一个准确、通用的光伏发电系统，观察其在不同环境（光照、温度等）下的输出特性，对进一步提高系统的效率具有重要意义[4]。
光伏发电系统的输出功率与运行点有关。用MPPT算法求出系统的最大功率点，可以提高系统的最大功率输出[5]。通过建立仿真模型，为今后光伏发电系统的实际建设和运行奠定了基础。
1 光伏发电系统控制模块模型
1.1 MPPT控制模块的搭建
本次仿真 MPPT 算法采用的是扰动观察法，并在 MATLAB/Simulink 环境中对其进行了仿真，其模型如图1所示。
Zero-Order Hold是零阶保持器，其作用是对输出量进行采样，本次设计选用最大值0.0001;“Memory”是延时发生器，其输出是上一个采样期的输入值，并作为下个周期的比较量;“Sign”模块可以判断输入的正负，并且当输入大于 0 时输出 1，输入为 0 输出 0，输入小于 0 时输出-1，作用是把正弦、余弦函数变成方波输出。
1.2 PWM脉宽调制仿真模型
仿真采取的做法是通过 MPPT 得到追踪的参考信号，然后调制其波形，得到所希望的 PWM 調制波。常用的参考信号有锯齿波和等腰三角波，其中后者的应用更多一些。原理是，在交点时刻控制电路中可控开关器件的开断，通过这种方式能够得到宽度和信号波幅值成正比关系的脉冲。PWM斩波仿真模型如图2所示。
Repeating Sequence可以输出一个标准的三角波信号，与前级 MPPT 输出的比较差值，作为下一个模块的启动。Switch接受上级的输出结果并进行判断，若大于零则接通constant 1，若小于零则接通 constant 0，然后进一步驱动 DC/ DC 电路。
1.3 DC/DC 斩波电路仿真模型
通过控制功率开关的占空比α，就可以获取输出的最大功率点，也实现了MPPT 控制过程。DC/DC 变换电路常用的有升压 boost 电路和降压 buck 电路。
本模块采用 Boost 作为 DC/ DC 转换的直流升压电路，这种方式不仅能够大大改善工作效率，并且也使得电路驱动变得更加简单，因此利用 Boost升压电路DC/DC变换器的电路会有一个比较理想的
结果。图3所显示的就是 Boost 直流升压电路的运行状态：通过控制器调节 switch开关的占空比α，就可以得到理想的输出电压。
若电流的纹波幅度高，则电感可能在整个换向周期结束之前完全放电。在这种情况下，通过电感的电流在一段时间内下降到零，虽然差别很小，但其对输出电压方程式有很大的影响。电压增益可以用如下公式计算：
2 光伏发电系统仿真模型及特性分析
经过上述的设计，完成了对一个独立的光伏发电系统模型的搭建仿真。
下面对仿真进行以下说明：总系统的模型由多个子系统构成，其中包括太阳能光伏电池阵列、MPPT 控制器（包括 PWM 斩波、DC/DC 直流升压电路）和蓄电池组件。将每一部分进行封装，最后得到了一个独立的光伏发电系统模型，如图4所示。
根据商家给出的参数，设定电感值L=10·e-3H，电容值C=300·e-6F，等效负载R=20Ω，Diode 模块采用默认数据。本次设计中用到的太阳能光伏电池的参数见表1。
2.1 标准情况下的仿真分析
首先，在正常的外界条件下（太阳辐射强度Sref=1 000 w/m2，外界温度Tref=25 ℃）对建立好的模型进行仿真，观察在 MPPT 追踪前后的功率、电压仿真曲线，运行后的结果如图5，图6所示。
由图6 可知，本次设计中用到的直流升压电路的升压比为53.71/17.68≈3。
2.2 温度T发生变化时的仿真
太阳能光伏发电系统在实际运行过程中，一般放在室外，会受到周围环境温度的影响。每天早晚有一定的温差，每年的4个季节温度也不一样，所以本次设计基于不同温度条件下，进行了相应的仿真实验。环境温度数据见表2，仿真曲线如图7、图8所示。
根据仿真图可以看出，环境温度升高，系统的输出功率、电压等均会下降，然而环境温度降低时，光伏系统的输出量则会变多。不难看出，环境温度的改变与太阳能光伏发电系统的输出特性是成反比关系的。尽管如此，环境温度的改变对于系统输出特性的影响还是比较微弱的。
2.3 太阳辐射强度S改变时的仿真
太阳能光伏发电系统在实际运行过程中，一般放在室外，所以光照也会给其带来一定的影响，所以对 S 发生变化时进行仿真是有意义的，本次设计基于光照条件下，进行了相应的仿真实验。太阳辐射强度变化见表3。
光照量S对太阳能光伏发电系统输出特性的影响比较大，当光照量S变化很大（由1 000 w/m2→600 w/m2），且辐射强度不太高时，太阳能光伏系统的输出功率并不稳定，会跳动。根据实验可以推测，光照弱的地方，太阳能光伏系统的性能差，所以阴天、雨天等天气不利于系统运行。根据上下2条曲线对比可以看出，直流升压回路促进了输出的稳定性。
3 結束语
太阳能光伏电池输出与外界环境温度T和太阳辐照强度S具有明显的非线性特征，只有在特定的电压值下才有最大的输出功率，通过 MPPT 控制找到最大功率点有助于提高光伏发电的效率。
本文通过仿真搭建出来的光伏发电系统模型，验证了光伏发电的输出特性。在未来的研究中，可以尝试建立系统的实物模型，以便于更好地对新能源开发利用进行深入地研究。
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太阳能发电技术论文范文第6篇
随着能源与环境危机的日益加重, 人们将目光齐聚于太阳能这种取之不尽用之不竭的清洁能源。正是基于此种潮流, 太阳能驱动的LED路灯越来越多。
如图1系统输入为太阳能电池板实现光电能量转换, DC-DC降压模块实现太阳能电池板出来的电压进行稳压操作保证铅蓄电池的正常工作, DC-DC升压模块是保证在阳光不足时也可以充电。同时为了更好的保护铅蓄电池, 我们外加蓄电池过充和过放保护。LED的驱动采用恒流驱动并进行恒流保护。 (如图1)
2 材料选型
负载参数:8W的LED灯, 驱动电流为1A。
蓄电池参数:设使用24V蓄电池, 每天照明时间为晚7:00~早7:00, 最坏情况下需要保证48个小时的照明供电。如果始终以1A恒流驱动LED, 需要16Ah的蓄电池。在最坏情况下 (单日有效充电时间6小时) , 则需要的充电电流是2.6A。
2.1 太阳能电池的选型
太阳能电池主要分为单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅薄膜太阳能电池三类。多晶硅太阳能电池光电转换率约12%左右, 介于单晶硅太阳能电池与非晶硅薄膜太阳能电池之间, 而且其材料制造简便, 节约电耗, 总的生产成本较低。使用多晶硅电池其光电转换率为1 2%, 而得到Ac。
要保证在一个阳光充足的晴天保证16Ah的蓄电池充电, 设定有效充电时间为6小时, 需要2.6A的充电电流, 且太阳能充电电压为30V。
则太阳能电池表面积Ac= (2.6×30) / (12%×1000) =0.65m2。
2.2 蓄电池选型
参数设定为额定电压24V, 容量16Ah, 能承受大于2.6A的充电电流。在太阳能供电系统中, 蓄电池的性能好坏直接影响系统的综合成本及运行好坏和使用寿命, 太阳能储能型胶体蓄电池与普通的铅酸电池相比, 它在设计上和制造工艺上有很大的优点。
3 硬件电路的设计
3.1 太阳能—蓄电池充电电路
采用DC—DC芯片实现升降压功能设计, 太阳能电池板电压达不到充电电压时MC34063实现升压, 太阳能电池板电压很高TPS5430实现降压, 电路参考IC资料。
3.2 蓄电池充电过充、过放保护电路
蓄电池的端电压大于12.84V, 趋于充电饱和状态。端电压小于10.8V时, 趋于放电过度状态。分别设为过充过放保护的电压检测点。LM393对蓄电池的端电压 (12.84V分压) 与Vref3相比较, 实现过充保护, 当负输入端电平高于Vref3将输出低电平使IRF540断开充电结束。LM393对蓄电池的端电压 (10.8V分压) 与Vref1相比较, 实现过放保护。太阳能检测电路没有检测到电压情况下, 当正输入端低于Vref1时输出低电平使恒流模块断开电路。 (如图2)
4 LED灯的恒流驱动电路
采用TPS5430和CMOS场效应管构成压控恒流源, 通过滑动变阻器分压实现对CMOS的压控恒流, 电路 (3) 如图3。
TPS5430具有宽输入电压 (10.8V~19.8V) , 最高频率可达500k Hz, 输出可低至1.2V, 通过改变输出电压来实现恒流源, 功率消耗相比同类芯片有很大优势。
5 LED的过流保护
简单易用的热敏电阻作过流保护装置, 当电流超过一定值时, 热敏电阻将发热自行断开电路, 并且可以冷却后自恢复。输出额定电流是1A, 选择PPTC的自恢复保险丝RXEF110 (60V/72V 1.1A) PTC热敏电阻。将其串在LED灯线路上。
6 LED开关的自动控制
利用太阳能电池检测当光照减弱到一定程度时使蓄电池输出电路自动形成回路LED发光, 在清晨光强到一定值时, 输出回路自动断开并开始充电。使用原理见图2, LM339有四个独立的电压比较器合并系统中的LM393, 比较器输出与过放保护的比较器输出接到二输入与门, 当电池有电时使负输入端电平大于Vref (稳压后得到) 与门输出低电平使恒流模块断开, 当傍晚检测不到太阳能电池电压时, 负输入端电平远小于Vref比较器输出高电平, 若电池没有过放则恒流模块工作。
7 太阳能电池板与灯杆方向与角度选择
太阳能路灯根据实际应用情况考虑它在夜间的照明强度与范围, 要根据LED灯的发光强度来设计灯杆的高度以及每个路灯之间的距离;太阳能电池板的固定角度, 不同的地区不同的经纬度, 获得太阳能的最佳角度也不同, 需要实际地点的测试与测量。
8 LED灯的散热
影响LED发光强度的不但有电流与电压, 还有自身的散热, 这关系着LED的稳定与性能。自然散热是最经济简单的散热方法, 在设计的L E D灯罩的侧上方流出进、出风口, 在下方流出出水口, 这样既能通风又能防雨, 还使每个小LED灯之间的距离增远使用发光镜将光线聚焦来增大散热面积。
9 测试不同光强条件下太阳能电池的光电转换效率的方法
太阳能电池的光电转换效率是评估太阳电池好坏的重要因素。计算方法是用标准条件 (STC) 和太阳能电池表面积 (Ac, 单位是m2) 下的最大功率点Pmax除以输入光辐照度 (E, 单位是W/m2) 下的最大功率点
10 测试定光强条件下的系统输出特性的方法
当固定光强条件时先把输出电流调在最大, 使用电表测量系统的输出电流与电压, 然后调节可控旋钮设置到不同的电流值, 测出相应的系统输出参数, 多组数据制表并画出系统在定光强条件下的系统输出特性。LED串联式可以达到发光相同的效果但相互依赖性大, LED并联却由于每个LED的性能参数不同导致亮度不同。采用混联 (5个为一列串联10列并在一起) , 每列中的LED电流相同, 且每列的电流相近。
11 设计评价与总结
使用简单的IC实现了智能开断灯以及保护功能, 未使用控制器但达到智能化, 使得普及化广泛化的路灯不因增加控制器而增加资金, 所以设计的系统性价比是很高的、应用性很强。
摘要：根据太阳能电池的选取原则以及与蓄电池容量的匹配方法, 解决了由于控制器对蓄电池保护不充分经常使蓄电池处于过放电或者过充电而造成蓄电池寿命短和系统可靠性不高的问题, 对路灯光源LED的驱动问题进行了分析研究。
关键词：光伏照明,LED路灯,太阳能电池
参考文献
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