太阳能光伏器件与组件太阳能光伏器件与组件Ecologically Economically CreativelyEcologically Economically CreativelyPHOTOVOLTAICPHOTOVOLTAIC江南大学理学院光科系 王 晓 办公室：钱伟长楼220室 电 活：85910391 手 机：13815107277Email ：ezm888yahoo.com.cn bgw767126.comEcologically Economically CreativelyEcologically Economically CreativelyPHOTOVOLTAICPHOTOVOLTAIC教 材高效电能变换应用丛书 太阳能光伏发电及其应用太阳能光伏发电及其应用【著 作 者】 赵争鸣 【出 版 社】 科学出版社 【I S B N 】 7-03-015809-1/TM.352 【出版日期】 2005-10-1 【定 价】 34 元Ecologically Economically CreativelyEcologically Economically CreativelyPHOTOVOLTAICPHOTOVOLTAIC参考书太阳能光伏发电实用技术太阳能光伏发电实用技术作 者：王长贵 I S B N：750257395X 页 数：260 出版社：化学工业出版社 出版日期：2005-9-1 定 价：35元Ecologically Economically CreativelyEcologically Economically CreativelyPHOTOVOLTAICPHOTOVOLTAIC内容简介内容简介介绍太阳能光伏发电的基本原理、系统构成和实际应用第1章主要综述光伏发电技术的背景、意义和发展状况；第2、3章着重阐述光伏电池的基本理论和主要特性；第4章介绍光伏发电系统的种类、结构和原理；第5章讨论光伏发电系统的最大功率点跟踪原理和算法；第6、7章分别介绍光伏储能及其充放电和光伏水泵；第8章介绍光伏发电系统中的电力电子装置；第9、10章分别为光伏发电系统的仿真和应用实例。Ecologically Economically CreativelyEcologically Economically CreativelyPHOTOVOLTAICPHOTOVOLTAIC第第1 1章章 概述概述太阳能既是近期急需的能源补充，又是 未来能源结构的基础。从走可持续发展之路 ，保护生态环境和解决现实能源供应出发， 开发利用太阳能具有重大战略意义。Ecologically Economically CreativelyEcologically Economically CreativelyPHOTOVOLTAICPHOTOVOLTAIC目目 录录1.1 意义及背景1.2 光伏发电现状及发展Ecologically Economically CreativelyEcologically Economically CreativelyPHOTOVOLTAICPHOTOVOLTAIC中国的能源需求面临严重挑战在21世纪初进行的关于世界能源储量数据的调 查显示：石油可采量为39.9年，天然气可采量为61 年，煤炭可采量为227年。可见，化石能源的可开采 量已经是屈指可数的了。中国的能源资源储量情况更是危机逼人。按 2000年底的统计，探明经济可开发能源总储量约占 世界总量的10.1。中国能源剩余可开采总储量的 结构为：原煤占58.8，原油占3.4，天然气占1.3 ，水资源占36.5。我国能源经济可开发剩余可 采储量的资源保证程度仅为129.7年。Ecologically Economically CreativelyEcologically Economically CreativelyPHOTOVOLTAICPHOTOVOLTAIC中国各种一次能源的探明剩余储量与世界的比较中国各种一次能源的探明剩余储量与世界的比较中国的能源需求面临严重挑战Ecologically Economically CreativelyEcologically Economically CreativelyPHOTOVOLTAICPHOTOVOLTAICNon-Renewable Energy Sources:Non-Renewable Energy Sources:Conventional:Conventional: Petroleum, Natural Gas, Coal, NuclearUnconventional:Unconventional: Oil Shale（油页岩） , Natural gas hydrates in marine sediment (examples)Renewable Energy Sources(Renewable Energy Sources(可再生能源可再生能源): ):Solar photovoltaics, Solar thermal power, Passive solar air and water heating, Wind, Hydropower, Biomass, Ocean energy, Geothermal, Waste to Energy（垃圾能源 ）可再生能源可再生能源Ecologically Economically CreativelyEcologically Economically CreativelyPHOTOVOLTAICPHOTOVOLTAIC可再生能源和太阳能在未来能源结构中的比例太阳能是化石能源的主要替代能源之一太阳能是化石能源的主要替代能源之一化石能源终将枯竭。太阳能能量丰富，分布广泛，可以 再生，不污染环境，是国际公认的理想替代能源。Ecologically Economically CreativelyEcologically Economically CreativelyPHOTOVOLTAICPHOTOVOLTAIC化石能源的大量开发和利用，是造成大气 和其他类型环境污染与生态破坏的主要原因之 一。温室效应使全球气候变暖。 SO2排放引发 酸雨。 1999年中国排放CO2居世界第二位。 2000年中国排放SO2居世界第一位全球变暖将带来非常严重的后果，如冰川 消退、海平面上升、荒漠化，还给生态系统、 农业生产带来严重影响。如果不对温室气体采取减排措施，从2l世 纪初起，全球平均气温每10年将升高0.2 ， 到2100年全球平均气温将升高13.5 。地球生态环境严重破坏和恶化Ecologically Economically CreativelyEcologically Economically CreativelyPHOTOVOLTAICPHOTOVOLTAIC中国的能源开 发利用对于环境造 成的污染非常严重 。中国是世界上少 数几个能源结构以 煤炭为主的国家， 也是世界上最大的 煤炭消费国。Ecologically Economically CreativelyEcologically Economically CreativelyPHOTOVOLTAICPHOTOVOLTAIC太阳能是可利用的最直接的清洁能源之一各种发电方式的碳排放率比较各种发电方式的碳排放率比较g/kWhEcologically Economically CreativelyEcologically Economically CreativelyPHOTOVOLTAICPHOTOVOLTAICWhy solar ?常规能源供给的有限性和环保压力的增加，促 使人们寻找新的可替代传统能源。作为可持续发展 战略的重要内容，新能源是二十一世纪世界经济发 展中最具决定力的技术领域之一。新能源新能源： 太阳能、生物质能、核能、风能、 地热、海洋能等一次能源和二次能源中的氢能。太阳能资源丰富，开发潜力巨大，是可再生的太阳能资源丰富，开发潜力巨大，是可再生的 洁净能源。洁净能源。光伏发电具有安全可靠、无噪声、无污光伏发电具有安全可靠、无噪声、无污 染、制约少、故障率低、维护简便等优点染、制约少、故障率低、维护简便等优点。Ecologically Economically CreativelyEcologically Economically CreativelyPHOTOVOLTAICPHOTOVOLTAIC资源丰富的太阳能太阳传送到地球上的能源，每40秒钟就 有相当于210亿桶石油的能量送到地球， 相当于全球一天所消耗的能源。Ecologically Economically CreativelyEcologically Economically CreativelyPHOTOVOLTAICPHOTOVOLTAIC世界太阳能资源的分布Ecologically Economically CreativelyEcologically Economically CreativelyPHOTOVOLTAICPHOTOVOLTAIC中中 国国 太太 阳阳 能能 资资 源源 的的 分分 布布Ecologically Economically CreativelyEcologically Economically CreativelyPHOTOVOLTAICPHOTOVOLTAIC区域划分丰富区较丰富区可利用区贫乏区年总辐射量 千焦/厘米2 年580500-580420-500420全年日照时 数3000H2400-3000H1600-2400H1600地域内蒙西部、新 疆南部 甘肃西部、青 藏高原新疆北部、东北、内蒙东 部、华北、陕北、宁夏、 甘肃部分、青藏高原东侧 、海南、台湾东北北端、内蒙呼盟 、长江下游、两广、 福建、贵州部分、云 南、河南、陕西重庆、川、贵、桂、 赣部分地区特征日照时数 3300小时 年日照百分率 0.75日照时数2600-3300小时 年日照百分率0.6-0.75太阳能丰富区到贫乏 区的过度带日照时数1800小时 年日照百分率0.4建 议不使用太阳能的地 区连续阴雨天2375中国太阳能资源的分布Ecologically Economically CreativelyEcologically Economically CreativelyPHOTOVOLTAICPHOTOVOLTAIC热核反应是太阳能量的主 要来源。太阳的能量是向四面 八方辐射的，每秒钟投射到地 球上的能量约为1.757x1017J， 相当于5.25亿桶石油燃烧的能 量。在阳光充足的白天投射到 地球上的辐照强度大约为1000W m2 。太阳年龄：50多亿岁，据 估计还有50亿年寿命Ecologically Economically CreativelyEcologically Economically CreativelyPHOTOVOLTAICPHOTOVOLTAIC1. 地球到太阳的距离和地球轴的倾 斜: 夏季与冬季太阳辐射能总量的巨 大差别。2. 大气条件: 空气分子、水蒸气和尘 埃引起的大气散射和由臭氧、水蒸 气和二氧化碳引起的大气吸收。3. 障碍物: 太阳斜照时，高大的山峰 、树林会遮住太阳，房屋、烟囱等 建筑物也会挡住阳光。获取阳光的多少将取决于诸多因素获取阳光的多少将取决于诸多因素: :太阳辐射的有效性和量值的评估Ecologically Economically CreativelyEcologically Economically CreativelyPHOTOVOLTAICPHOTOVOLTAIC气候