【文章內(nèi)容簡介】 —— 裝機(jī)容量 50000kW以下水電站及其配套電網(wǎng)的統(tǒng)稱。 優(yōu)勢： 開發(fā)靈活，可以分散開發(fā)、就地成網(wǎng)、分布供電； 具有極強(qiáng)的適用性和輻射性； 是國際上大力提倡的清潔可再生的綠色能源； 在環(huán)境保護(hù)、扶貧及提供農(nóng)村能源等方面均具有顯著作用。 小水利 （ 5）生物質(zhì)能發(fā)電 —— 利用生物質(zhì)轉(zhuǎn)換過程形成的生物質(zhì)氣、油通過燃燒發(fā)電的形式。 全世界約 25億人的生活能源的 90%以上是生物質(zhì)能。 優(yōu)點(diǎn)：燃燒容易，污染少，灰分較低； 缺點(diǎn)：熱值及熱效率低，能量密度低，直接燃燒生物質(zhì)的熱效率僅為 10%～ 30%，體積大而不易運(yùn)輸。 （ 6）海洋能發(fā)電 —— 利用海洋的各種能量，直接將其轉(zhuǎn)換為電能的形式。 包括：潮汐能、波浪能、海流能、海水溫差能、海水鹽差能 優(yōu)點(diǎn)： 蘊(yùn)藏豐富、分布廣、清潔無污染，但能量密度低、地域性強(qiáng) 缺點(diǎn)：開發(fā)困難，并有一定的局限 潮汐發(fā)電和小型波浪發(fā)電技術(shù)已經(jīng)實(shí)用化 。 （ 7）地?zé)崮馨l(fā)電 —— 利用高溫地?zé)豳Y源進(jìn)行發(fā)電的形式。 缺點(diǎn)：由于地?zé)崽锏姆植家话氵h(yuǎn)離人口密集的城鎮(zhèn)，要利用這些資源就存在蒸汽或熱水長距離輸送的困難。 氫能發(fā)電 —— 用 電解法、熱化學(xué)法、光電化學(xué)法、等離子體化學(xué)法 等制備氫氣，再經(jīng)燃料或制成氫燃料電池發(fā)電的形式。 BMW氫能 7系概念車 時(shí)速 300km/h以上 新能源轉(zhuǎn)換的經(jīng)濟(jì)意義 ? 目前除水電外，最有競爭潛力和增長速度最快的是風(fēng)能。 2023年德國的風(fēng)力發(fā)電量已達(dá) 245億 kWh ，可滿足全國 4%的用電量。 ? 太陽能設(shè)施建造成本太高，光伏發(fā)電系統(tǒng)平均為 5000歐元／ kWh ，太陽能供熱系統(tǒng)平均為 2500歐元／ kWh ，因此與化石能源相比，短期內(nèi)還缺乏競爭力。 ? 我國在地?zé)崮馨l(fā)電、潮汐發(fā)電等方面已有規(guī)?；瘧?yīng)用 ? 由于《京都議定書》的生效，氫能作為有望替代石油的動(dòng)力燃料，得到了各發(fā)達(dá)國家的普遍關(guān)注。 ? 作為替代石油的重要戰(zhàn)略選擇，生物質(zhì)燃料也成為世界最新關(guān)注的熱點(diǎn)。生物質(zhì)能可直接生產(chǎn)和提供動(dòng)力液體燃料，這對于解決交通能源十分重要。 ? 核電是新能源體系中能量密度最大，運(yùn)行成本較低的清潔能源。 太陽能、光伏發(fā)電與控制技術(shù) 機(jī)械工業(yè)出版社 太陽能、光伏發(fā)電與控制技術(shù) 機(jī)械工業(yè)出版社 61 第 4章 太陽能、光伏發(fā)電與控制技術(shù) 太陽的輻射及太陽能簡介 太陽能的轉(zhuǎn)換與應(yīng)用 太陽能 電池與光伏發(fā)電原理 MPPT光伏變換與控制技術(shù) 光伏陣列并網(wǎng)逆變器的結(jié)構(gòu)與控制策略 光伏發(fā)電的制約因素與經(jīng)濟(jì)技術(shù)評價(jià) 本章主要內(nèi)容 機(jī)械工業(yè)出版社 62 太陽能、光伏發(fā)電與控制技術(shù) 63 圖 41 太陽的結(jié)構(gòu) 機(jī)械工業(yè)出版社 第 4章 太陽能、光伏發(fā)電與控制技術(shù) 64 圖 42 地球繞太陽運(yùn)行示意圖 太陽活動(dòng) 機(jī)械工業(yè)出版社 第 4章 太陽能、光伏發(fā)電與控制技術(shù) 65 地面輻射的時(shí)空變化特點(diǎn)是： ① 全年以赤道獲得的輻射最多 ， 極地最少 。 這種熱量不均勻分布 ， 必然導(dǎo)致地表各緯度的氣溫產(chǎn)生差異 ， 在地球表面出現(xiàn)熱帶 、 溫帶和寒帶氣候； ② 太陽輻射夏天大冬天小 ， 它導(dǎo)致夏季溫度高而冬季溫度低 。 太陽輻射 地區(qū) 太陽平均輻射強(qiáng)度 kWh/(m2d) W/m2 熱帶、沙漠 5－ 6 210－ 250 溫帶 3－ 5 130－ 210 陽光較少地區(qū)（北歐） 2－ 3 80－ 130 不同地區(qū)太陽平均輻射強(qiáng)度 機(jī)械工業(yè)出版社 第 4章 太陽能、光伏發(fā)電與控制技術(shù) 66 地球上的能流 機(jī)械工業(yè)出版社 第 4章 太陽能、光伏發(fā)電與控制技術(shù) 圖 44 地球上的能流 67 太陽能的轉(zhuǎn)換與應(yīng)用 機(jī)械工業(yè)出版社 太陽能必須即時(shí)轉(zhuǎn)換成其他形式能量才能貯存和利用，轉(zhuǎn)換的方式主要有以下幾種： （ 1）太陽能 ―― 熱能轉(zhuǎn)換，并以熱能形式貯存 （ 2）太陽能 ―― 電能轉(zhuǎn)換，并以電能形式貯存 （ 3）太陽能 ―― 氫能轉(zhuǎn)換，并以氫能形式貯存 （ 4）太陽能 ―― 生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換，并貯存于生物 質(zhì) （ 5）太陽能－－機(jī)械能轉(zhuǎn)換，并以機(jī)械 能形式貯存 第 4章 太陽能、光伏發(fā)電與控制技術(shù) 太陽能應(yīng)用的發(fā)展史 機(jī)械工業(yè)出版社 68 第 4章 太陽能、光伏發(fā)電與控制技術(shù) 第一階段（ 1900～ 1920年） 第二階段（ 1920～ 1945年） 第三階段（ 1945～ 1965年） 第四階段（ 1965～ 1973年） 第五階段（ 1973～ 1980年） 第六階段（ 1980～ 1992年） 第七階段（ 1992～ 2023年） 69 太陽能的技術(shù)應(yīng)用 機(jī)械工業(yè)出版社 第 4章 太陽能、光伏發(fā)電與控制技術(shù) 1．太陽能采集 ※ （ 1）平板集熱器 ※ （ 2）真空管集熱器 ※ （ 3）聚光集熱器 70 機(jī)械工業(yè)出版社 第 4章 太陽能、光伏發(fā)電與控制技術(shù) 2．太陽能的轉(zhuǎn)換 ※ （ 1）太陽能 ―― 熱能轉(zhuǎn)換 ※ （ 2）太陽能 ―― 電能轉(zhuǎn)換 ※ （ 3）太陽能 ―― 氫能轉(zhuǎn)換 ※ （ 4）太陽能 ―― 生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換 ※ （ 5）太陽能－－機(jī)械能轉(zhuǎn)換 2．太陽能的轉(zhuǎn)換 71 機(jī)械工業(yè)出版社 第 4章 太陽能、光伏發(fā)電與控制技術(shù) 3．太陽能貯存 ※ （ 1）熱能貯熱 ※ （ 2）電能貯存 ※ （ 3）氫能貯存 ※ （ 4）機(jī)械能貯存 72 機(jī)械工業(yè)出版社 第 4章 太陽能、光伏發(fā)電與控制技術(shù) 4．太陽能傳輸 ※ （ 1）直接傳輸 ※ （ 2）間接傳輸 73 機(jī)械工業(yè)出版社 第 4章 太陽能、光伏發(fā)電與控制技術(shù) 5. 太陽能的利用 ※ （ 1）太陽輻射的熱能利用 ※ （ 2）太陽能光熱利用 ※ （ 3）太陽能熱發(fā)電 ※ （ 4）太陽能綜合利用 ※ （ 5）太陽能光伏發(fā)電技術(shù) 74 太陽能的利用 機(jī)械工業(yè)出版社 第 4章 太陽能、光伏發(fā)電與控制技術(shù) 75 機(jī)械工業(yè)出版社 第 4章 太陽能、光伏發(fā)電與控制技術(shù) 76 機(jī)械工業(yè)出版社 第 4章 太陽能、光伏發(fā)電與控制技術(shù) 77 機(jī)械工業(yè)出版社 第 4章 太陽能、光伏發(fā)電與控制技術(shù) 78 尚德大型太陽能發(fā)電幕墻 機(jī)械工業(yè)出版社 第 4章 太陽能、光伏發(fā)電與控制技術(shù) 79 機(jī)械工業(yè)出版社 第 4章 太陽能、光伏發(fā)電與控制技術(shù) 80 美國最大的光伏發(fā)電站 1 機(jī)械工業(yè)出版社 第 4章 太陽能、光伏發(fā)電與控制技術(shù) 81 美國最大的光伏發(fā)電站 2 機(jī)械工業(yè)出版社 第 4章 太陽能、光伏發(fā)電與控制技術(shù) 82 機(jī)械工業(yè)出版社 第 4章 太陽能、光伏發(fā)電與控制技術(shù) 83 機(jī)械工業(yè)出版社 第 4章 太陽能、光伏發(fā)電與控制技術(shù) 84 機(jī)械工業(yè)出版社 第 4章 太陽能、光伏發(fā)電與控制技術(shù) 85 機(jī)械工業(yè)出版社 第 4章 太陽能、光伏發(fā)電與控制技術(shù) 86 機(jī)械工業(yè)出版社 第 4章 太陽能、光伏發(fā)電與控制技術(shù) 87 機(jī)械工業(yè)出版社 第 4章 太陽能、光伏發(fā)電與控制技術(shù) 88 機(jī)械工業(yè)出版社 第 4章 太陽能、光伏發(fā)電與控制技術(shù) 89 機(jī)械工業(yè)出版社 第 4章 太陽能、光伏發(fā)電與控制技術(shù) 90 太陽能電池與光伏 發(fā)電原理 太陽能電池 太陽能光伏發(fā)電的最基本元件是太陽電池（片），有單晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜電池等種類。單晶和多晶電池用量最大，非晶電池用于一些小系統(tǒng)和計(jì)算器輔助電源等。 機(jī)械工業(yè)出版社 第 4章 太陽能、光伏發(fā)電與控制技術(shù) 91 太陽能電池原理 太陽能電池的原理是基于半導(dǎo)體的光伏效應(yīng)，將太陽輻射直接轉(zhuǎn)換為電能。 所謂光電效應(yīng)，就是指物體在吸收光能后，其內(nèi)部能傳導(dǎo)電流的載流子分布狀態(tài)和濃度發(fā)生變化，由此產(chǎn)生出電流和電動(dòng)勢的效應(yīng)。在氣體、液體和固體中均可產(chǎn)生這種效應(yīng)，而半導(dǎo)體光伏效應(yīng)的效率最高。 機(jī)械工業(yè)出版社 第 4章 太陽能、光伏發(fā)電與控制技術(shù) 92 1. 半導(dǎo)體的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 機(jī)械工業(yè)出版社 第 4章 太陽能、光伏發(fā)電與控制技術(shù) 圖 45 一般的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu) 93 2. P型半導(dǎo)體的結(jié)構(gòu) 機(jī)械工業(yè)出版社 第 4章 太陽能、光伏發(fā)電與控制技術(shù) 圖 46 P型半導(dǎo)體 94 3. N型半導(dǎo)體的結(jié)構(gòu) 機(jī)械工業(yè)出版社 第 4章 太陽能、光伏發(fā)電與控制技術(shù) 圖 47 N型半導(dǎo)體 95 4. 太陽能電池晶片的組成 機(jī)械工業(yè)出版社 第 4章 太陽能、光伏發(fā)電與控制技術(shù) 圖 48 太陽電池晶片 96 5. 太陽能晶片受光的物理過程 機(jī)械工業(yè)出版社 第 4章 太陽能、光伏發(fā)電與控制技術(shù) 圖 49 太陽能晶片受光的物理過程 97 太陽能電池的分類