太陽能發(fā)電遵循因地制宜、清潔{gx}、分散布局、就近利用的原則,充分利用當(dāng)?shù)靥柲苜Y源,替和減少化石能源消費(fèi)。
太陽能發(fā)電特指采用光伏組件,將太陽能直接轉(zhuǎn)換為電能的分布式發(fā)電系統(tǒng)。它是一種新型的、具有廣闊發(fā)展前景的發(fā)電和能源綜合利用方式,它倡導(dǎo)就近發(fā)電,就近并網(wǎng),就近轉(zhuǎn)化,就近使用的原則,不僅能夠有效提高同等規(guī)模光伏電站的發(fā)電量,同時(shí)還有效解決了電力在升壓及長途運(yùn)輸中的損耗問題。

目前應(yīng)用最為廣泛的太陽能發(fā)電系統(tǒng),是建在城市建筑物屋頂?shù)墓夥l(fā)電項(xiàng)目。該類項(xiàng)目必須接入公共電網(wǎng),與公共電網(wǎng)一起為附近的用戶供電。
利用太陽能發(fā)電的方式有多種。已實(shí)用的主要有以下兩種。
1、光—熱—電轉(zhuǎn)換。即利用太陽輻射所產(chǎn)生的熱能發(fā)電。一般是用太陽能集熱器將所吸收的熱能轉(zhuǎn)換為工質(zhì)的蒸汽,然后由蒸汽驅(qū)動(dòng)氣輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。前一過程為光—熱轉(zhuǎn)換,后一過程為熱—電轉(zhuǎn)換。
2、光—電轉(zhuǎn)換。其基本原理是利用光生伏特將太陽輻射能直接轉(zhuǎn)換為電能,它的基本裝置是太陽能電池。
太陽能光伏技術(shù)發(fā)展面臨的主要問題是要與常規(guī)能源競(jìng)爭(zhēng),發(fā)展主要方向是降低成本和提高轉(zhuǎn)換效率。此外,太陽能發(fā)電還存在發(fā)電能量儲(chǔ)存等問題?,F(xiàn)在看來,未來多種能源同步發(fā)展要持續(xù)相當(dāng)長時(shí)期,通過太陽能發(fā)電與儲(chǔ)能技術(shù)的突破,太陽能發(fā)電技術(shù)的發(fā)展?jié)摿κ遣豢上蘖康?。從技術(shù)先進(jìn)性來看,光伏技術(shù)是太陽能發(fā)電技術(shù)中更具發(fā)展前景的發(fā)電方式。
關(guān)于能源利用的一個(gè)重要指標(biāo)是能量回收期與回收因子。在這方面光伏技術(shù)極有發(fā)展優(yōu)勢(shì)。對(duì)太陽能電池來說,能量回收期是指太陽電池運(yùn)行多長時(shí)間才能將生產(chǎn)過程消耗的能量回收回來,目前晶體硅電池的能量回收期小于2年。而晶體硅太陽電池工作壽命可以達(dá)到25—30年以上,回收因子是太陽能發(fā)電電池工作壽命與能量回收期的比值,對(duì)晶體硅太陽電池來說,回收因子可以達(dá)到12~15。

太陽能發(fā)電技術(shù)仍在不斷發(fā)展,應(yīng)用也越來越廣泛。不管是光熱技術(shù)還是光伏技術(shù)都具有巨大的發(fā)展?jié)摿εc廣泛的市場(chǎng)空間。隨著世界經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,全球的化石能源儲(chǔ)量越來越少,石油價(jià)格持續(xù)不斷走高,而且環(huán)境惡化日益加劇,人類除了大力發(fā)展太陽能技術(shù)以外,目前還找不到其他的出路。
太陽能光伏技術(shù)發(fā)展年齡的主要問題是常規(guī)能源競(jìng)爭(zhēng),發(fā)展主要方向是降低成本,提高轉(zhuǎn)換效率。能量回收期和回收因子是太陽能發(fā)電電池的重要指標(biāo)。太陽能發(fā)電技術(shù)很具有發(fā)展前景以及發(fā)展的優(yōu)勢(shì)。
想要安裝一個(gè)能太陽能發(fā)電的系統(tǒng)非常簡(jiǎn)單,主要需要五樣?xùn)|西:
1.太陽能電池板
2.太陽能支架
3.電纜線
4.光伏逆變器
5.電網(wǎng)公司負(fù)責(zé)安裝的計(jì)量電表
在這里解釋一下光伏逆變器:通過太陽能電板發(fā)的電是直流電,家用電器無法直接使用,必須通過逆變器轉(zhuǎn)化為交流電才可以家用。
接下來需要慮系統(tǒng)的設(shè)計(jì),由于家用系統(tǒng)的裝機(jī)容量一般在1-5千瓦左右,系統(tǒng)設(shè)計(jì)和安裝都很簡(jiǎn)單,逆變器則根據(jù)裝機(jī)容量相應(yīng)地選擇1-5千瓦規(guī)格的機(jī)器就可以。
下面以一個(gè)5KW的家用系統(tǒng)為例:
1.太陽能電池板(組件)的選擇

目前市面上的太陽能電池分為非晶硅和晶體硅。其中晶體硅又可以分為多晶硅和單晶硅。從三種材料的光電轉(zhuǎn)換效率來看是:?jiǎn)尉Ч?gt;多晶硅>非晶硅。晶體硅的在弱光下基本上不會(huì)有電流,非晶硅弱光性好。所以綜合來看,宜用單晶硅或多晶硅太陽能電池材料,又慮單晶硅材料價(jià)格昂貴,所以一般選用多晶硅材料。若選擇功率約為250W的多晶硅太陽能電池板,那么一個(gè)5KW的系統(tǒng)就需要20塊電池板。
2.支架的選擇
太陽能光伏支架是太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中為了擺放,安裝,固定太陽能面板設(shè)計(jì)的特殊的支架。一般材質(zhì)有鋁合金,不銹鋼,經(jīng)過熱鍍鋅處理后使用壽命更長。支架主要分兩大類:固定式和自動(dòng)追蹤式。目前市場(chǎng)上部分固定式支架也可以根據(jù)太陽光線的季節(jié)性變化做出一定的調(diào)整,就像剛安裝時(shí)一樣,每個(gè)太陽能電池板的斜面都可以通過移動(dòng)緊固件,調(diào)整斜面以適應(yīng)光線的不同角度,通過再次緊固使太陽能電池板準(zhǔn)確固定在指定的位置。自動(dòng)追蹤式的太陽能支架具有轉(zhuǎn)動(dòng)裝置,能像向日葵一樣隨著太陽的轉(zhuǎn)動(dòng)自身調(diào)整角度,光能利用率高,但相對(duì)的成本也比較高。在國內(nèi),太陽能電池板一般朝南安裝,用戶可以選擇使用固定式支架,如不慮成本,向日葵自動(dòng)追蹤陽光支架是個(gè)不錯(cuò)的選擇。

3.電纜的選擇
逆變器是將太陽能電池板所產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換為交流電,那么我們將太陽能電池板到逆變器直流端的部分稱之為直流側(cè),直流側(cè)需要使用光伏專用的直流電纜。另外就光伏應(yīng)用而言,太陽能系統(tǒng)常常會(huì)在惡劣環(huán)境條件下使用,如強(qiáng)烈的紫外線、臭氧、劇烈的溫度變化和化學(xué)侵蝕等情況。這就規(guī)定了光伏電纜必須具有耐風(fēng)雨性、耐紫外線和臭氧侵蝕性,以及能承受更大范圍的溫度變化。所以建議采用太陽能應(yīng)用的專用電纜,這將會(huì)影響到整個(gè)系統(tǒng)的使用壽命。