聚光太陽能光伏發電效率的研究

張永興

摘要：科學技術的不斷發展，我們人類賴以生存的環境日益面臨著巨大的挑戰，大力發展新能源已經成為了一種新的趨勢。而太陽能則是符合人類的需求的一種新能源。但是，由于太陽能的分布并不是非常的均勻，輻射的時間也會隨著日照方位和天氣變化而影響。因此，如何有效的利用太陽能資源成為了首要解決的問題。

關鍵詞：聚光太陽能 光伏發電 研究應用

中圖分類號 ：TK511文獻標識碼 ：A

太陽能已經成為了中國21世紀發展國民經濟和建設小康社會最刻不容緩的主要任務和戰略目標。太陽能能源豐富，不受地域條件，和其他方面的限制，可以免費獲取，人類均可以利用和開發太陽能，造福于國家和社會。但是由于太陽能的能量密度低，能量分散，利用率卻不是非常的高，本文介紹了一種太陽能聚光伏跟蹤系統的方案。

一.我國太陽能資源的現狀分析

中國幅員遼闊，具有豐富的土地和資源，其中太陽能資源更加是非常的充足，據估算，我國每年的陸地表面接收的太陽能能量達到了10億立方米，從分布的地域來看，青藏高原等海拔高度比較高的地方，輻射量是最大的。這些地方大氣輕薄，透明度良好，緯度低，日照時間比較長。太陽能主要利用包括了三大領域：光電轉化技術，光化學轉化技術，和儲能技術。

二.光伏發電的基本概念和分類

太陽能光伏發電系統是利用太陽能電池半導體材料的光伏效應，將太陽光輻射能直接轉化為電能的一種新型發電系統。太陽能光伏發電系統是將太陽能直接轉化成電能的發電系統，利用的是光生伏打的效應。

太陽能光伏發電系統可以分為獨立太陽能光伏發電系統和并網太陽能光伏發電系統，兩個都是具有各自的優勢和用途。

獨立太陽能光伏發電系統是指太陽能光伏發電不與電網連接的發電方式，主要是用于民用范圍比較遠的地區，比如家庭系統，村級太陽能光伏電站。工業范圍內主要用于電訊，衛星廣播系統，小型風力發電。

并網太陽能光伏發電系統是指太陽能光伏發電與國家電網連接的發電方式，最典型的特征是不需要蓄電池，主要用于商業用途：企業，政府大樓等。工業領域有太陽能光伏發電場。

三.光伏發電的系統主要組成部分

太陽能發電系統由太陽能電池組，太陽能控制器，蓄電池組成。輸出電源交流為220v或者是110v。還需要配置逆變器。各部分的作用：

（一） 太陽能電池板

太陽能電池板是太陽能發電系統的核心部分，也是價值最高的部分。其作用是太陽能輻射能量轉化成電能，或者是送往貯蓄板中貯蓄起來。太陽能電池板的成本和質量直接關系到發電系統的質量和成本。

（二） 太陽能控制器

太陽能控制器的主要作用控制整個系統的工作，并且對蓄電池起到良好的保護作用，過放電保護作用。在溫差較大的地方，合格的控制器還具有溫度補償的功能。

（三） 蓄電池

蓄電池一般為鉛酸電池，小微型系統中，也可用鋰電池。其作用是在光照的時候將太陽能電池板所發出的點存儲起來，到需要的時候選擇釋放出來。

四.光伏系統的關鍵技術和產業鏈

（一）關鍵技術

我國的并網光伏電起步時間是比較晚，近年來，發展速度是非常快，相關的部門開展了一系列有關的研究和工作，且取得了一定的成果和進展。這些進展都表明了我們已經初步掌握了并網光伏電發電系統的關鍵技術。包括了cvtpwm最大功率跟蹤控制技術，并網逆變技術，系統的數據實時采集和傳輸技術，具有了良好的能力。

（二）光伏產業鏈

光伏產業鏈是一條垂直鏈，目前掌握的上游企業的利潤比較高，下游企業利潤比較低。如下圖所示。

光伏電池的制備工藝過程非常的復雜，晶體硅電池增長的速度迅猛，要靈力多達五個階段來完成。國際上主流的技術主要存在著西門子法，流化床法和冶金法，不同的提煉技術的成本與提煉效率是正關系。多晶硅的提煉純技術是制約光伏產業中最大的瓶頸。一方面是工藝成本技術，另一方面是生產多晶硅流程消耗的環境污染成本。

據權威產值分析，多晶硅提煉環節占據光伏產業的比重達到了一般以上，技術決定了價值是沒有錯的。而世界范圍內多晶硅產能擴充能力來源于此。多晶硅和硅片切割環節仍然是價值鏈中最重要的領域之一。

結語：

太陽能作為一種永不枯竭，可再生的能源受到了廣泛的推廣，我們要使得系統能夠輸出最大的電能，除了要研制價格低廉，能量轉換率高的光電材料之外，還要科學實現控制。這些控制方法不僅包括了光伏自動跟蹤技術和最大功率控制技術。太陽能光伏系統整體的結構是復雜但是有科學邏輯，幫助了我們解決了生活中的各個難題，成為一種新型的產業，影響著我們的生活和社會的方方面面。利用好可再生能夠是有助于造福人類，造福于世界，生活會變得更加的美好，和諧，和幸福。

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