太阳能光电池的应用。方案、说明

太阳能光电池的应用。无线电电子电气工程百科全书

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在许多应用中，太阳能电池是化石燃料的可行的技术和成本效益替代品。太阳能电池可以直接将太阳辐射转化为电能，无需使用任何移动机械。因此，太阳能发电机的使用寿命相当长。光伏系统从光伏电池工业应用之初就已经证明了自己。例如，自 1960 世纪 XNUMX 年代以来，光伏电池一直是地球轨道卫星的主要电力来源。

在偏远地区，自 1970 世纪 1980 年代以来，太阳能电池一直为离网发电厂提供服务。 1990 世纪 XNUMX 年代，大规模生产的消费品制造商开始将光伏电池集成到从手表、计算器到乐器的各种产品中。 XNUMX世纪XNUMX年代，公用事业公司开始使用光伏电池来满足小型用户的需求。

太阳能光电池的应用

太阳能光伏水泵机组几乎在任何水泵应用中都高效且具有成本效益。美国电力公司发现，运行太阳能水泵比维护通往远程水泵的配电线路更经济。一些公用事业公司提供太阳能抽油机来满足客户的要求。

在农村地区，光伏系统还有其他用途——充电和照明电围栏；为温室和水培设施提供水循环、通风、照明和空调。

光伏模块为百年灵轨道飞行器 3 号气球在全球不间断飞行期间提供电力。 1999 年 20 月的三周内，气球上的所有设备均由悬挂在篮子下的 XNUMX 个模块提供动力。每个模块都是倾斜的，以便在驱动时提供均匀的电流，并为导航设备的五个电池充电，为卫星通信系统供电，提供照明和热水。所有模块在整个旅程中都完美运行。

光伏电池成功用于村庄电气化。今天，全世界有 75 亿人生活在没有电的情况下。其中大多数位于发展中国家，那里 XNUMX% 的人口用不上电。偏远村庄通常没有连接到网络。

那些无法从电网获得电力的人通常使用化石燃料 - 煤油、柴油。其使用存在许多相关问题：

化石燃料进口耗尽了该国的硬通货供应；
由于缺乏正常的基础设施，燃料运输受到阻碍；
由于缺乏备件，发电机的维护和修理存在问题；
发电机用废气污染环境并产生大量噪音。

光伏电照明比煤油灯更高效，而且安装光伏系统的成本通常低于扩展电网的成本。而且，许多发展中国家位于太阳辐射水平较高的地区，这意味着它们常年拥有丰富的免费能源。全球数以万计的光伏系统运行经验证明，“太阳能电力”的生产简单可靠。

太阳能光电池的应用

在未来几十年中，世界上很大一部分人口将熟悉光伏系统。多亏了它们，建造大型、昂贵的发电厂和配电系统的传统需求将消失。随着太阳能电池成本的下降和技术的进步，几个潜在的巨大太阳能电池市场将会打开。例如，内置于建筑材料中的太阳能电池将进行房屋的通风和照明。消费品——从手动工具到汽车——将受益于含有光伏组件的组件的使用。公用事业公司还将能够找到使用光伏电池的新方法来满足人们的需求。

太阳能光电池的应用

欧盟制定了到2010年将可再生能源份额翻一番的目标。其中一个重要组成部分是生产1万套光伏系统（出口500000万套屋顶和500000万套农村系统），总装机容量为1吉瓦。 BP Amoco（世界领先的石油产品销售商之一）将在其位于英国、澳大利亚、德国、奥地利、瑞士、荷兰、日本、葡萄牙、西班牙、法国和美国的 200 个新加油站使用太阳能。该计划耗资 50 万美元，包括使用 400 块太阳能电池板，总容量为 3,5 兆瓦，每年减少二氧化碳排放量 3500 吨。

通过该项目，BP阿莫科将成为全球最大的太阳能电力消费者之一，以及最大的太阳能电池和组件制造商之一。太阳能电池板产生的电力将超过照明和水泵所需的电力，因此该系统将连接到电网。白天，多余的电力将供给网络，晚上，不足的能量将从中得到补充。据BP Solar总裁预测，到2010年，世界太阳能电池市场将达到1000兆瓦，到2050年将达到5万兆瓦。

光伏电池发电的性能随太阳辐射水平的不同而变化。光伏电池组合成模块，构成光伏系统的主要组成部分。这些模块设计用于不同的电压，最高可达数百伏。这是通过串联光电管和模块来实现的。必须使用逆变器来为交流电器供电。

光电管的效率计算为提供给光电管的能量与提供给消费者的电力之间的百分比。理论、实验室和实践效率之间存在差异。了解两者之间的区别很重要，对于太阳能电池用户来说，当然只有实际效率才重要。

量产光伏电池的实用效率：

单晶硅：16-17%；
多晶硅：14-15%；
非晶硅：8 - 9%。

光伏系统通常分为：

仅由光伏电池板组成的独立系统。此外，它们可能包括调节器和电池。
混合系统，由光伏电池和其他发电方式（例如风能、柴油或天然气）组合而成。这些系统通常使用较小的电池和调节器。
并网系统实际上是向公共电网供电的小型发电厂。

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