第二高潮起:1945年-1965年,在第二次结束后,一些有远见的认识已经注意到石油资源正在逐渐减少,呼吁人们重视这一问题,从而推动了太阳能研究工作的开展,并且成立了太阳能学术***,举办学术交流和展览会再次兴起太阳能研究热潮。1952年法国***研究中心在比利牛斯山东部建成一座功率为50kw的太阳炉。1954年美国贝尔实验室研制成实用型硅太阳电池,为光伏发电大规模应用奠定了基础。1960年,带有石英窗的斯特林发动机问世。工业领域厂房:特别是在用电量比较大、网购电费比较贵地工厂,通常厂房屋顶面积很大,屋顶开阔平整,适合安装光伏阵列并且由于用电负荷较大,分布式光伏并网系统可以做以就地消纳,抵消一部分网购电量,从而节省用户地电费。这20年中加强了太阳能基础理论和基础材料的研究。
第三高潮期:1973-1980年,1973年10月中东爆发,使那些依靠从中东地区大量进口廉价石油的***,在经济上遭到沉重打击,世界发生了“能源危机”。从而使许多***,尤其是工业发达***,重新加强了对太阳能及其它可再生能源技术发展的支持,在世界上再次兴起了开发利用太阳能热潮。1973年美国制定了***的阳光发电计划,太阳能研究经费大幅度增长,成立太阳能开发***,促进太阳能产品的商业化。1974年日本***制定了“阳光计划”。世界上出现的开发利用太阳能热潮,对我国也产生了巨大的影响,1975年在河南安阳召开“***太阳能利用工作经验交流大会”,进一步推动了我国太阳能事业的发展。一,屋顶太阳能发电不同于火力发电或者风力发电,因为这些发电方式会受到很多因素的影响和限制,而使用太阳能进行发电,不会受到任何地域和海拔因素的限制,只要是有阳光的地方,就能够利用太阳能进行发电。这一次会议之后,太阳能研究和推广工作纳入了我国的***计划,获得了专项经费和物资支持。
在美国之外,太阳能发电成本甚至更低。在中国、印度、阿联酋、沙特、澳大利亚等国,太阳能发电成本正快速下降。Lazard报告称,即使按保守估计,美国许多地区的煤炭和太阳能发电成本已经持平。而与煤炭发电不同的是,太阳能发电成本还会继续下降。
太阳能安装成本数据显示,至少其暂时已经与化石燃料发电相差无几,而且很快可能就会更便宜。到2015年底,在五个评估地区中的四个,太阳能安装的平均成本每兆瓦时还不到50美元,第五个地区稍高,但也不到60美元。气温较低的地方,太阳能安装成本会稍有提高。而在火电行业,火力发电每兆瓦时的平均市场价格为30到40美元。光伏电池组件的倾斜角度光伏组件的方位角一般选择正南方向,以使光伏电站单位容量的发电量较大。太阳能发电成本正稳步下降,为此将很快与比传统发电成本持平,甚至更低。
尽管如此,大多数人却依然选择没有使用太阳能。我们试图进行的能源转型与复杂的社会和监管系统相冲突。为何转型如此之难,可能有很多理由,包括:美国对电力行业的监管始终很严,电力系统中断会引发不同反应,消费者缺少可支配开支,气候变化是否真实质疑,用公共资金支持替代燃料发展是否正确存在争议,能源储存解决方案发展缓慢等。在这苍穹笼罩之下,假若人人都这么做,环境不至于这么严重,恶劣。
作为基本需求之一,电力的出售受到严格管制,而非仅仅因为我们都需要它。这种监管源于我们的能源基础设施历史,100多年前美国以巨大成本将其发展和建设起来。现在,能源公司正从出售电力中获取收益,同时负责维护这些老化的电网和电线。监管机构需要在消费者需求和能源公司需求之间找到平衡。但采用的聚光方式多样化,开始采用平板集热器和低沸点公质,装置逐渐扩大。
随着太阳能这样的新技术不断涌现,有些公司和居民开始安装太阳能电池板。突然,能源用户从电网中获得的能源减少,甚至要求返还向电网中输送的电力费用。相比之下,许多地区的***认为,与电力公司不同,个人用户安装太阳能无助于维持电网,就像传统电力公司那样。为了应对这种情况,他们向用户收取使用太阳能的费用,即使太阳能价格更便宜,甚至在某种情况下免费。其中:水平屋顶上光列阵可以按角度安装,从而获得发电量,并且可采用常规晶体硅光伏组件,减少组件***成本,经济性相对效好,但是这种安装方式地美观性一般。佛罗里达州向太阳能用户征收更高费用,加州要求所有太阳能用户为电网维护***同样费用,无论他们是否使用电网中的能源。
此外,许多电表无法反向工作,只能电网中流向用户的电力使用情况。许多人认为,另一个实质性阻碍是太阳能转型缺少资本支持。由于它属于新技术,还没有太多融资系统到位。另一个导致美国太阳能行业停滞不前的问题是,人们关注气候变化是否真实。这个问题的将如何改变太阳能的成本数据还有待观察。四,在利用太阳能发电的时候,需要使用到光伏电站,这套太阳能发电系统只需要有太阳能电池组件就能够进行发电,并且它的使用寿命非常长,无论是进出操作还是维护都是非常简单的。与此相关的旧观点是,***不该推广清洁能源和为其提供补贴,尽管事实上传统能源获得的补贴更多。
能源转型的后障碍是太阳能收集和存储解决方案发展不平衡。以加州为例,在用电高峰期时,太阳能运营商必须关闭。这是因为它们无法储存太多能源,但是这种情况很快就会改变。伊隆˙马斯克(Elon Musk)已经表示,只需要100座特斯拉的超级工厂,就可满足全世界的可再生能源需求。通过以上回顾可知,在20世纪的100年间太阳能的发展道路并不平坦,尽管如此,21世纪是人类大规模利用太阳能的世纪。这种技术已经存在,它只需要加速普及,并需要人们愿意使用。
那么,能源转型会何时出现?太阳能辐射量情况光伏电池组件转换效率一定的情况下,光伏系统的发电量由太阳辐射强度决定。这个问题的部分取决于各种“障碍”还会持续存在多久,电池和资金支持方面的改进有多快。其他因素可能取决于美国各州或城市对待可再生能源的态度,以及应对转型的方式。随着这些转变的发生,美国其他地区都在拭目以待,它们随后更有可能跟随这种潮流。
太阳能发电是利用半导体界面的光生伏效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件,再配合上功率控制器等部件就形成了太阳能发电装置。
家用发电系统组成
家用太阳能发电系统由太阳能电池组件、太阳能控制器、蓄电池(组)组成。如输出电源为交流220V或110V,还需要配置逆变器。
太阳能板
太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分,太阳能电池板的作用是将太阳的光能转化为电能,并将输出直流电存入蓄电池中。太阳能电池板是太阳能发电系统中重要的部件之一,其转换率和使用寿命是决定太阳电池是否具有使用价值的重要因素。
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