【正文】 率、電壓等基本性質(zhì)由逆變的控制電路來調(diào)整。但是，最大的問題是去除逆變器輸出所含有的高次諧波成分。如圖3．13所示，通過將高次諧波濾波器對地并聯(lián)連接，防止向公共電網(wǎng)注入高次諧波。如果高次諧波成分疊加在公共電網(wǎng)上，由于感應(yīng)會在電話線路上產(chǎn)生雜音，或因使用這種電力．發(fā)生負載機器不能正常工作等問題。圖3．13 太陽電池發(fā)電系統(tǒng)中的連接裝置(虛線內(nèi))2)應(yīng)該考慮的是保護裝置。這有兩點含意：一是根據(jù)在公共電網(wǎng)上產(chǎn)生的一些電涌現(xiàn)象，要設(shè)置保護太陽電池發(fā)電系統(tǒng)的裝置，例如：用于雷產(chǎn)生的浪涌電流的保護或者因輸電線的故障而產(chǎn)生的浪涌的保護。二是要具備公共電網(wǎng)與太陽電池系統(tǒng)分離的裝置。這意味著防止在維護公共電網(wǎng)發(fā)生危險，從多數(shù)太陽電池發(fā)電系統(tǒng)反饋于輸電線上不規(guī)律的電力，將給管理上造成相當大的麻煩。安裝避雷針等對防雷是行之有效的方法。但是、作為一般保護裝置．需要在與公共電網(wǎng)之間安裝電流斷路器，保護繼電器或利用電網(wǎng)的電力操縱的開關(guān)(當電網(wǎng)斷路，開關(guān)即斷開)等。3)計量裝置。它是為計量各發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量而設(shè)置的，當太陽電池發(fā)電系統(tǒng)的輸出并入公共電網(wǎng)系統(tǒng)時更顯出其重要性。即提高太陽電池發(fā)電系統(tǒng)的經(jīng)濟性和效率的目的，是出售所發(fā)的電力。為了出售電力顯然就需要準確的計量裝置。作為這種裝置，目前還存在很多問題，例如：使目前的累積電力計量具備能夠互易的功能等。第4章　太陽能的應(yīng)用4．1　太陽能熱水器太陽能熱水器是太陽能熱利用的主要產(chǎn)品之一。它是利用溫室原理，將太陽的能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，并向水傳遞熱量，從而獲得熱水的一種裝置。主要由集熱器、儲熱水箱、循環(huán)水泵、管道、支架、控制系統(tǒng)及相關(guān)附件組成。在世界范圍內(nèi)，太陽能熱水器技術(shù)已很成熟，并已形成行業(yè)，正在以優(yōu)良的性能不斷地沖擊電熱水器市場和燃氣熱水器市場。國際上，太陽能熱水器產(chǎn)品經(jīng)歷了悶曬式、平板式、全玻璃真空管式的發(fā)展階段，目前其產(chǎn)品的發(fā)展方向仍注重提高集熱器的效率，如將透明隔熱材料應(yīng)用于集熱器的蓋板與吸熱間的隔層，以減少熱量損失；聚酯薄膜的透明蜂窩已在德國和以色列批量生產(chǎn)。太陽能熱水器以其安全、節(jié)能、環(huán)保、方便的突出特點，日益倍受矚目。隨著我國全玻璃真空管和超導熱管等關(guān)鍵技術(shù)的不斷突破，居世界領(lǐng)先水平的太陽能熱水器取得了前所未有的高速發(fā)展，其設(shè)市場發(fā)展?jié)搰踩找婢薮蟆Ｎ覈柲軣崴鞯陌l(fā)展，經(jīng)歷了四個階段：悶曬式、平板式、玻璃真空管式、熱管真空管式。1－水箱；2－支架；3－集熱器圖4．1　平板式太陽能熱水器1－水箱；2－支架；3－管子；4－底托；5－反射板圖4．2　全玻璃真空熱水器1－水箱；2－支架；3－熱管真空管圖4．3　熱管真空管熱水器據(jù)有關(guān)資料顯示，我國太陽能熱水器產(chǎn)業(yè)年生產(chǎn)量由340萬平方米增長到1400萬平方米，總保有量由1500萬m2增長到6000萬m2，以年均25%－30%的高速成長，已成為全球可再生能源領(lǐng)域發(fā)展最快、規(guī)模最大、市場化程度最高的行業(yè)。%，一年替代常規(guī)能源930萬噸標準煤。全行業(yè)年總產(chǎn)值近150億元，從業(yè)人員20萬人以上，是全球最在的太陽能熱水器使用國和生產(chǎn)國。4．2　太陽能與建筑一體化太陽能建筑一體化和并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，是直接將所發(fā)的電能并入公共電網(wǎng)，無須儲能系統(tǒng)，避免了蓄電池的二次污染，具有高技術(shù)、無污染和自供電的特點，能夠強化建筑物的美感和建筑質(zhì)量，具有多功能和可持續(xù)發(fā)展的特征。建筑物的外殼能為光伏系統(tǒng)提供足夠的面積，不需要占用土地，省去光伏系統(tǒng)的支撐結(jié)構(gòu)，省支輸電費用，光伏陣列可以代替常規(guī)建筑材料，從而節(jié)省安裝和材料費用。例如常規(guī)外墻包覆裝修成本與光伏組件成本相當；光伏系統(tǒng)的安裝可集成到建筑施工過程，成本又可大大降低；在用電地點發(fā)電，避免傳輸和分電損失（5%－10%），降低了電力傳輸和電力分配的投資和維修成本；集成設(shè)計使建筑更加潔凈、完美，更使人賞心悅目，更容易被專業(yè)建筑師、用戶和公眾接受。直接將太陽能電池板安裝在建筑物的屋頂、墻體、實體窗戶等部位，是國外利用太陽能的主要方式。從2001年開始，太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)首次占據(jù)全球光伏累積裝機容量的一半以上，達到57%太陽能光伏系統(tǒng)和建筑的完美結(jié)全是體現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展的理想范例，國際社會十分重視。國際能源組織（IEA）于1991年和1997年相繼兩次啟動建筑光伏集成計劃，計劃的實施對建筑光伏集成起了重要的開拓和推動作用，許多國家相繼制定了本國的屋頂計劃，使得建筑光伏集成技術(shù)如旭日東升，蓬勃發(fā)展。世界各國光伏建筑一體化和并網(wǎng)發(fā)電項目：美國“百萬屋頂計劃”?。河媱潖?997年開始到2010年，將在百萬個屋頂上，安裝總?cè)萘窟_到3025MWP的光伏系統(tǒng)，并使發(fā)電成本降到6美分/KWh。德國“十萬太陽屋頂計劃”?。旱聡?997年開始實施“十萬太陽屋頂計劃”　，至2004年，德國實施“購電法”完成了十萬個太陽能屋頂?shù)陌惭b計劃。日本“新陽光計劃”?。喝毡咀?992年啟動了“新陽光計劃”　，同時頒布了新的凈電計量法，要求電力部門以商品價格購買多余的光伏電量，并實行補貼政策。%，日本政府計劃2010年總計安裝4820兆瓦。意大利“全國太陽能屋頂計劃”?。阂獯罄?998年開始實行“全國太陽能屋頂計劃”　，于2002年完成，總投入5500億里拉。圖4．4　各國光伏建筑一體化范例太陽能與建筑一體化是未來住宅的發(fā)展方向，太陽能能源建筑系統(tǒng)是綠色能源和新型建筑理念兩大革命的交匯點，發(fā)達國家對此都予以了充分重視。我國國家建設(shè)部為了盡快提高太陽能在建筑上的應(yīng)用水平，已經(jīng)將太陽能應(yīng)用作為建筑節(jié)能的主要組成部分列入將于2010年實施的“中國住宅陽光計劃”　。上海地產(chǎn)將在近2年內(nèi)推行建筑節(jié)能材料，其中上項主要指標就是在太陽能應(yīng)用方面做出努力，使建筑節(jié)能成為城市現(xiàn)代化建設(shè)新的經(jīng)濟增長點。4．3　太陽能干燥人類利用太陽能歷史最悠久、應(yīng)用最廣泛的當屬太陽能干燥。自從人類學會狩獵、耕種、養(yǎng)殖以來，就學會了利用太陽能把食品、農(nóng)副產(chǎn)品干燥加工，保存起來。這種直接的攤曬、晾曬的干燥方法一直延續(xù)了幾千年。直到現(xiàn)在，可算是被動式的太陽能干燥應(yīng)用。這種傳統(tǒng)的方法干燥效率低、周期長、占地面積大，易受風沙、天氣的影響，也容易受灰塵、蒼蠅、蟲蟻的污染，影響食品和農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量，造成損失。20世紀70年代以來，世界各國開始重視能源問題，開展了太陽能熱利用研究，其中也包括了太陽能干燥的研究。在我國，太陽能干燥首先是在一些生產(chǎn)單們搞起來的，分別由幾十個單們建成了近60座試驗性的和生產(chǎn)性的太陽能干測距燥裝置，總采光面積達5000多m2，太陽能干燥利用呈現(xiàn)出十妥火熱的發(fā)展趨勢。進入九十年代，太陽能干燥主要朝技術(shù)開發(fā)和實際應(yīng)用方向發(fā)展，全國太陽能干燥裝置總采光面積約為15000m2，主要應(yīng)用于農(nóng)副產(chǎn)品的加工，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，縮短了干燥周期，減少了能耗，取得了有較好的經(jīng)濟和社會效益。（1）太陽能干燥的原理太陽能干燥就是使被干燥的物料，或者直接吸收太陽能并將它轉(zhuǎn)換為熱能，或者通過太陽集熱器所加熱的空所進行對流流熱而獲得熱能，繼而再經(jīng)過以上描述的物料表面與物料內(nèi)部之間的傳熱，傳質(zhì)過程，使物料中的水分逐步汽化并擴散到空氣中去，最終達到干燥的目的。太陽能干燥通常采用空氣作為干燥介質(zhì)。在太陽能干燥器中，空氣與被干燥物料接觸，熱空氣將熱量不斷傳遞給被干燥物料，使物料中水分不斷汽化，并把水汽及時帶走，從而使物料得以干燥。圖4．5　太陽能干燥的原理（2）太陽能干燥的優(yōu)點太陽能干燥與常規(guī)干燥相比較，以及太陽能干燥與露天自然干燥相比較，都具有許多優(yōu)點。①節(jié)約常規(guī)能源太陽能干燥是將太陽能轉(zhuǎn)換成熱能，可以節(jié)省干燥過程中所消耗的大量燃料，從而降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟效益。②保護自然環(huán)境太陽能干燥是使用清潔能源，對保護自然環(huán)境十分有利，而且可以避免因常規(guī)能源干燥消耗燃料而給環(huán)境造成的嚴重污染。③提高生產(chǎn)效率太陽能干燥是在特定的裝置內(nèi)完成，可以改善干燥條件，提高干燥溫度，縮短干燥時間，進而提高干燥效率。④提高產(chǎn)品質(zhì)量太陽能干燥是在相對密閉的裝置內(nèi)進行，可以使物料避免風沙、灰塵、蒼蠅、蟲蟻等的污染，也不會天氣反復變化而變質(zhì)。第5章　總結(jié)與展望 當前的全球危機，對世界各國未來發(fā)展都畫出了新問號。中國多年來堅持的外需拉動經(jīng)濟戰(zhàn)略正面臨前所未有的沖擊，這既沖擊中國當期的經(jīng)濟形勢，又給中國在這種環(huán)境下如何尋求刺激經(jīng)濟增長的經(jīng)濟增長點提出了挑戰(zhàn)。借機實施“六三振興規(guī)劃”，將其像鋼鐵、房地產(chǎn)一樣納入國家應(yīng)對金融危機的振興規(guī)劃，強力發(fā)展太陽能光熱產(chǎn)業(yè)，是國家應(yīng)對經(jīng)濟危機的可行之策?！傲衽d規(guī)劃”中指出：三大目標大幅度的提高以太陽能光熱為重點的可再生能源三個階段的發(fā)展規(guī)劃目標：（1）到2020年可再生能源替代常規(guī)能源25％，其中太陽能替代常規(guī)能源達到12％。（2）到2040年可再生能源替代常規(guī)能源55％，太陽能替代常規(guī)能源達到25％。（3）到2060年后可再生能源替代常規(guī)能源90％以上，太陽能替代常規(guī)能源達到50％。2010年第四屆世界太陽城大會山東省德州市以雄厚的太陽能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)承辦第四屆太陽城大會。為迎接這次大會的召開，在各級黨委、政府的大力支持下，皇明集團投入了大量的人力、物力，建造中國太陽谷，并且規(guī)模不斷擴大、標準不斷提高，決心把其打造成全球最為壯觀的太陽谷。2010年世界太陽城大會主場館已基本建設(shè)完畢，同時容納6000人開會的主會場、節(jié)能示范小區(qū)，園林景觀也已動工建設(shè)。太陽能與建筑一體化中國能源消耗總量居世界第二，其中建筑能耗約占全國總能耗的30％左右，加之中國建筑能耗又比發(fā)達國家高2－3倍，大力推廣太陽能與建筑一體化顯得特別重要、緊迫。經(jīng)過全國相關(guān)部門、企業(yè)的積極努力，太陽能與建筑一體化在技術(shù)研發(fā)方面，有了突破性進展，積累了較為豐富的經(jīng)驗，也展示出一些很成功的示范工程。太陽能光熱高溫發(fā)電中國地域遼闊，以太陽能為重點的可再生能源具有雄厚的資源基礎(chǔ)。特別是西部地區(qū)，太陽能資源豐富，有充裕的地理條件發(fā)展大規(guī)模太陽能熱發(fā)電。目前，槽式建造費用已降低到3011美元/kw，發(fā)電成本降低到12美分/kw??h，遠遠低于其它發(fā)電方式。未來的太陽能熱發(fā)電成本，5美分／度的目標一定會實現(xiàn)。農(nóng)村推廣在農(nóng)村推廣太陽能既經(jīng)濟實用，投入產(chǎn)出比又高，既可解決農(nóng)村生活生產(chǎn)能源問題，又能減輕農(nóng)村日益嚴重的環(huán)境污染問題。為此，要在廣大農(nóng)村實施“五萬”計劃，促進農(nóng)村對太陽能需求的大幅度增長。公共建筑大型商場、高檔旅館酒店、機關(guān)、學校、醫(yī)院等大型公共建筑，是中國耗能的大“老虎”，制冷、供暖、供熱水是公共建筑能耗的主體。從目前情況分析，這些建筑在圍護結(jié)構(gòu)、空調(diào)、供熱水以及照明方面，有50%的節(jié)能潛力。要加大大型商場、機關(guān)、學校、醫(yī)院、賓館等公共建筑節(jié)能技術(shù)推廣普及力度，特別是技術(shù)成熟、方案多樣的太陽能熱水工程，要在政策、資金等方面實行傾斜，加快普及步伐。稅收扶持政策出臺稅收扶持政策。對太陽能熱利用生產(chǎn)企業(yè)銷售其自行生產(chǎn)的太陽能產(chǎn)品，相應(yīng)的增值稅實行全免或全收后退回國家收取的部分；所得稅全免或全收后返回國家和省收取部分?？偨Y(jié)如果說20世紀是石油世紀，那么21世紀則是可再生能源的世紀，太陽能的世紀。據(jù)權(quán)威專家估計，如果實施強化可再生能源的發(fā)展戰(zhàn)略，到本世紀中葉，可再生能源將占世界電力市場的3/5，燃料市場的2/5。在世界能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換中，太陽能處于突出位置。美國的馬奇蒂博士對世界一次能源替代趨勢的研究結(jié)果表明，太陽能將在21世紀初進入一個快速發(fā)展階段，并在2050年左右達到30%的比例，21世紀中葉至末葉太陽能將取代核能居第一位。殼牌石油公司經(jīng)過長期研究得出結(jié)論，21世紀的主要能源是太陽能；根據(jù)歐洲聯(lián)合研究中心的預測，到2030年可再生能源在總能源結(jié)構(gòu)中占到30%以上。太陽能光伏發(fā)電在世界總電力的供應(yīng)中達到10%以上；2040年可再生能源在總能源結(jié)構(gòu)中占50%以上，太陽能光伏發(fā)電將占總電力的20%以上；到本世紀末可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中占到80%以上，太陽能發(fā)電占到60%以上，顯示出最重要的戰(zhàn)略地位。正如世界觀察研究所的一期報告所指出：正在興起的“太陽經(jīng)濟”將成為未來全球能源的主流。參考文獻[1] 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