【文章內(nèi)容簡介】 是因?yàn)槲覈墓夥a(chǎn)品基本集中在我國大西北地區(qū)，那里的經(jīng)濟(jì)落后，生產(chǎn)產(chǎn)品都是一些小5 型企業(yè)，沒有專業(yè)化的管理制度，也沒有過硬的設(shè)施，生產(chǎn)方式 也很落后，再加上后期的檢測設(shè)備的缺乏，所以生產(chǎn)出來的產(chǎn)品質(zhì)量差，性能也不穩(wěn)定，轉(zhuǎn)換效率低，另一個(gè)是因?yàn)?他們的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，沒有一個(gè)規(guī)范類型， 檢測體系跟不上，所以為了光伏發(fā)電產(chǎn)品的發(fā)展，我們該投入一定的資金，將其生產(chǎn)模式規(guī)?；哟蟊O(jiān)管檢測制度，完善生產(chǎn)體系。這種小型的家庭式太陽能供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)十分簡單，只有功率不大的幾個(gè)直流負(fù)載存在于系統(tǒng)中，而且容易使用，專門針對(duì)于家庭式的用戶， 不存在 控制器，也不存在蓄電池，直接利用光伏系統(tǒng)的器件給用電器供電，比蓄電池的壽命長很多 ，這就大大提高了能量的利用效率。 在 光伏發(fā)電系統(tǒng)中我們不得不提到的是光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，他是通過并網(wǎng)逆變器，將太陽能轉(zhuǎn)換成符合我們市電網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的市電供給我們使用，這種系統(tǒng)的好處是能在太陽能 充足的地方降低其他能源產(chǎn)生電能的消耗， 在陰天下雨的天氣下，再由市電網(wǎng)絡(luò)供電，這就比單一的太陽能供電系統(tǒng)好的多，但其也有自身的缺點(diǎn)，就是他的能量轉(zhuǎn)換效率依賴于并網(wǎng)逆變器。 由于 半導(dǎo)體材料 能產(chǎn)生光生 電 的效應(yīng)，基于這種將光能轉(zhuǎn)換成電能的原理才有了今 天的光伏發(fā)電，這種理論的技術(shù)上應(yīng)用就是現(xiàn)在的太陽能電池。 這些電池分為不同的型號(hào)，可以說只要能用到電池的地方，無論是家里，還是公共場所，公共設(shè)施，甚至是航空設(shè)備上，都可以應(yīng)用太陽能電池，我們常在電視上看到的衛(wèi)星上的太陽能電池板就是最熟悉的例子之一。這種光伏系統(tǒng)的原理就是我 們所學(xué)的半導(dǎo)體導(dǎo)電原理，利用擴(kuò)散工藝將純正的本征半導(dǎo)體里面參入一定量的雜質(zhì)，加上外部陽光的照射，產(chǎn)生擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)和漂移運(yùn)動(dòng)，最后產(chǎn)生一個(gè)電動(dòng)勢供我們應(yīng)用。 太陽能 光伏發(fā)電系統(tǒng)的基本元件是太陽能電池，其材料分為四種，有單晶硅的、多晶硅的、非晶硅的 以及薄膜型的 。 當(dāng)然也有那種由多個(gè)太陽能電池組成的太陽能電池，我們通常稱之為光伏組件 。 表 11 太陽能電池效率 單晶硅電池組件 15%~17% 多晶硅電池組件 13%~15% 雙結(jié)非晶硅薄膜電池組件 5%~8% 碲化鎘（ CdTe）薄膜電池 7%~9% 銅銦硒（ CIS）薄膜電池 8%~14% 太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)用 太陽能 光熱發(fā)電系統(tǒng)是用太陽能收集裝置 收集太陽能，用能量給 水加熱成蒸汽，再利用傳統(tǒng)的蒸汽機(jī)發(fā)電原理 發(fā)電，這種工藝與光伏系統(tǒng)相比，降低了發(fā)電的成本，而且他有一個(gè)光伏系統(tǒng)無法比擬的好處，就是他可以將有陽光時(shí)的太陽能全部儲(chǔ)存在水中，當(dāng)沒有太陽的時(shí)候，依然可以使用存在水中的能量，而不像光伏發(fā)電系統(tǒng)那樣，6 沒有了陽光就不能產(chǎn)生電。 我們 一般來說， 太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)有四種形式： 第一種是槽式系統(tǒng)，他是將很多拋物面形狀的集熱器先經(jīng)過串聯(lián)，再經(jīng)過并聯(lián)組合在一起，將所 吸收的能量給水加熱，驅(qū)動(dòng)蒸汽發(fā)電機(jī)啟動(dòng)發(fā)電，這種槽式太陽能系統(tǒng)需要時(shí)刻跟蹤太能的直射軌跡才能達(dá)到高效率的運(yùn)行 ， 根據(jù)有關(guān)人員的計(jì)算，那種不動(dòng)式的槽式系統(tǒng)比移動(dòng)式的槽式系統(tǒng)能量利用率低出接近百分之四十。 第二種 是塔式系統(tǒng)，這種系統(tǒng)做出的發(fā)電站，由于造價(jià) 昂貴，而且又很難降低它的成本，所以一度受到冷落，但對(duì)塔式發(fā)電站的研究依然在繼續(xù)。第三種 為 盤式 體統(tǒng)，它是將許多拋物面形狀的鏡子反射的太陽光聚集在一個(gè)焦點(diǎn)上，使得傳熱介質(zhì)能被加熱到 700 多度以上，再驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。第四種是 菲涅耳 式 系統(tǒng)， 這種系統(tǒng)的原理和槽式系統(tǒng)的很像，槽 式系統(tǒng)的是拋物面形狀的鏡子，而 菲涅耳 式系統(tǒng) 采用的是 菲涅耳結(jié)構(gòu)的聚光鏡 ， 這使得它的成本相對(duì)來說低廉，但效率也相應(yīng)降低 ，也正是因?yàn)檫@個(gè)特點(diǎn)，所以 菲涅耳 式 太陽能系統(tǒng) 的投資成本以及后期的維修成本也比較低。 下面 分別是槽式 、塔式、碟式 的圖片。 圖 槽式 系統(tǒng) 圖 蝶式 系統(tǒng) 7 圖 塔式 系統(tǒng) 研究內(nèi)容及目的 就目前太陽能應(yīng)用的兩個(gè)方面：一個(gè)是光熱系統(tǒng)，一個(gè)是光電系統(tǒng)。如果將其應(yīng)用于家庭式房屋內(nèi)，存在著幾個(gè)問題，首先，如果單純從房屋的結(jié)構(gòu)和占地面積來考慮，就會(huì)大大減少太陽能應(yīng)用系統(tǒng)的效率，如果 單純從太陽能應(yīng)用系統(tǒng)的效率來考慮，就會(huì)影響家庭式建筑的整體外形，在這樣的情況下，太陽能應(yīng)用系統(tǒng)的效率和家庭式住房的整體外形的和諧一體化成為了未來很多年在太陽能技術(shù)應(yīng)用方面的發(fā)展方向，在此，我們要研究既能提高家庭式太陽能應(yīng)用系統(tǒng)的效率，又使得家庭式住房的整體外形盡量不受影響，盡可能的降低運(yùn)營成本。既然是和諧一體化，從具體上說，就是要讓太陽能系統(tǒng)與家庭式住房一起設(shè)計(jì)、一起規(guī)劃、一起施工、一起驗(yàn)收，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的結(jié)合，需要將集熱器與家庭式住房的外形構(gòu)造相統(tǒng)一，在不影響美觀的情況下合理擺放，還要保證房屋的一切基本功能能 正常運(yùn)行，如承重要求、防水要求等。與此同時(shí)，我們還要考慮太陽能電池板及集熱器等抵御自然災(zāi)害的能力。最后使得家庭式太陽能系統(tǒng)達(dá)到的要求是：使個(gè)人住宅外觀整齊美觀，太陽能系統(tǒng)能高效安全穩(wěn)定的運(yùn)行，在后期的維修上也能達(dá)到易于檢查和維修的要求。 8 2. 太陽能系統(tǒng)利用節(jié)能分析 應(yīng)用太陽能熱水器的意義 太陽能 熱水器有其自身的優(yōu)點(diǎn)，首先就是它的來源很廣泛，只要是有太陽的地方都能安裝太陽能熱水器 ，而且太陽能的量是巨大的，至少在十幾億的時(shí)間內(nèi)，太陽向地球輻射的能量不會(huì)有 明顯的減弱，其次就是用太陽能產(chǎn)生熱水是安全的，這種熱水器相比傳統(tǒng)的燃?xì)鉄崴?，維修成本低，不會(huì)出現(xiàn)爆炸等危險(xiǎn)事故，應(yīng)用簡單，一學(xué)就會(huì)，第三點(diǎn)就是它不會(huì)產(chǎn)生污染環(huán)境的副產(chǎn)品，影響環(huán)境和人類的健康 ，對(duì)于我們生活在溫室效應(yīng)里的人們來說，是一個(gè)解決這種效應(yīng)的有效措施，第四點(diǎn)就是為社會(huì)節(jié)能，傳統(tǒng)的能源會(huì)隨著我們的大量使用在兩百年的時(shí)間內(nèi)用盡，應(yīng)用太陽能熱水器可以在減少個(gè)人家庭開銷的情況下為社會(huì)做貢獻(xiàn)。 就現(xiàn)在而言 ，我國的太陽能熱水器應(yīng)用十分普遍，通過幾個(gè)數(shù)字就可以看出它的發(fā)展趨勢， 2021 年太陽能的銷售利潤率為 %，而 2021 年的銷售利潤率達(dá)到了%， 2021 年的成本費(fèi)用利潤率為 %，而 2021 年的成本費(fèi)用利潤率為 %，2021 年的總資產(chǎn)報(bào)酬率為 %，而 2021 年的總資產(chǎn)報(bào)酬率達(dá)到了 %， 2021年太陽能熱水器的資本保值增值率為 ，而 2021 年的資本保值增值率達(dá)到了%，所有的數(shù)字顯示我國的太陽能熱水器的發(fā)展趨勢是很有前景的，在 1997年，我國太陽能熱水器的銷售面積還排在了世界首位。 太陽能熱水器效益分析 太陽能熱水器 與電熱水器的對(duì)比計(jì)算 我們 正常在公共場所的用水量在每人 100 升到 150 升左右，而平時(shí)的水溫應(yīng)該保持在 15 攝氏度左右，在此前提下我們看看太陽能熱水器與電熱水器相比加熱 100 千克熱水所能節(jié)省的能量和費(fèi)用，電熱水器的比熱為 860 千克每度，我們?nèi)∷臒嵝蕿?98%，則實(shí)際消耗 的 量為 度，如果按照 元每度電計(jì)算，則加熱 100 千克水的費(fèi)用為 元，看似不大的數(shù)目 ， 我們可以計(jì)算一下，以我校電氣與電子工程學(xué)院為例，總共有學(xué)生約為四百人，我們以每人兩天洗澡一次，每人全年洗澡約為188 次，每人每年的電費(fèi)約為： 188= 元，而區(qū)區(qū)電氣學(xué)院的學(xué)生，一年就能節(jié)省下： 400 =107636 元，這可是一筆不小的數(shù)目，當(dāng)然，應(yīng)用太陽能熱9 水器，有些地方還是需要用到電的，所以我們的節(jié)約效率差不多在百分之七十左右，算下來約有八萬元。 太陽能熱水器 與燃?xì)鉄崴鞯膶?duì)比計(jì)算 燃?xì)鉄崴?的特點(diǎn)是即開即熱，需要多少熱水就產(chǎn)生多少熱水，水量不受限制，對(duì)于用熱水量大的用戶很是方便，相對(duì)價(jià)格比較便宜，而且與太陽能熱水器相比，體積比較小， 太陽能熱水器與 燃?xì)?熱水器相比加熱 100 千克熱水所能節(jié)省的能量和費(fèi)用 ：燃?xì)?熱水器的比熱為 8400 千克每 立方米 ，我們?nèi)∷臒嵝蕿?90%，則實(shí)際消耗量為 立方米 ，如果按照 元每 立方米 計(jì)算，則加熱 100 千克水的費(fèi)用為 元 。 太陽能熱水器 與鍋爐耗煤的對(duì)比計(jì)算 太陽能熱水器與鍋爐耗煤相比加熱 100 千克熱水所能節(jié)省的能量和費(fèi)用：煤的比熱為 5500 千卡每千克，我們?nèi)∷臒嵝蕿?70%，則實(shí)際消耗量為 千克，如果按照 300 元每噸計(jì)算，則加熱 100 千克水的費(fèi)用為 元 ， 可以說使用太陽能熱水器， 基本上當(dāng)年可收回投資的 50%。 伏系統(tǒng)節(jié)能效益分析 國家對(duì)工業(yè)園區(qū)安裝太陽能的補(bǔ)貼政策 國家 能源局在 2021 年發(fā)布的通知里 ，明確鼓勵(lì) 各類 光伏發(fā)電項(xiàng)目 ， 而且還有明確的補(bǔ)助準(zhǔn)線，對(duì)于太陽能電池片的材料為晶體硅的，每瓦發(fā)電量補(bǔ)助 9 元，而對(duì)于太陽能電池材料為非晶硅薄膜型的，每瓦發(fā)電量補(bǔ)助 8 元，這項(xiàng)通知大大增加了各個(gè)工業(yè)區(qū)對(duì)光伏系統(tǒng)研究與開發(fā)的動(dòng)力。 地方對(duì)太陽能光伏項(xiàng)目的補(bǔ)貼政策 山東省 扶持政策 山東省發(fā)展改革委 在 2021 發(fā)表意見說 ， 在合理的前提下，對(duì)光伏系統(tǒng)并網(wǎng)發(fā)電的費(fèi)用實(shí)施從國家到省到市的分?jǐn)傊贫?，?2021 基本確定為 元每千萬時(shí)，除去國家給予的補(bǔ)貼資助外，剩下的費(fèi)用省里擔(dān)負(fù)百分之五十五，市里擔(dān)負(fù)百分之四十五 ，到了 2021 年，基本確定為 元每千萬時(shí)，而 2021 年度基本確定為 元每千萬時(shí)，在 2021 年和 2021