传统化石燃料开发使用带来的问题及太阳能的发展应用

　　太阳能具有的优点

　　（1）普遍。阳光普照大地，处处都有太阳能，可以就地利用，不需要到处寻找，更不需要火车、轮船、汽车等日夜不停运输。这对解决偏远地区以及交通不便的乡村、海岛的能源供应，具有很大的优越性。

　　（2）无害。利用太阳能作为能源，没有废渣、废料、废水、废气排出，没有噪音 ，不产生对人体有害的物质，因而不会污染环境，没有公害

　　（3）长久。只要有太阳存在，就有太阳能。因此利用太阳能作为能源，可以说是取之不尽用之不竭。

　　（4）巨大。一年内到达地面的太阳能总量，要比地球上现在每年消耗的各种能源的总量大几万倍。

　　1.3太阳能的缺点如下

　　（1）分散性。分散性即能量密度低。晴朗白昼的正午，在垂直于太阳光方向上的地面上，1m²面积所能接受的太阳能平均只有1KW左右。作为一种能源，这样的能量密度是很低的

　　（2）随机性。由于受气候、季节等因素的影响，到达某一地面的太阳 直接辐射能是极不稳定的。

　　（3）间歇性。到达地面的太阳能 随昼夜的交替而变化。这就使得大多数太阳能设备夜间无法工作。为克服夜间没有太阳直接辐射、散射也很微弱造成的困难，就需要研究和配备储能设备，以便在晴天把太阳能收集并储存起来，供夜晚或阴雨天使用。

　　太阳能光伏系统简介

　　半导体在太阳光照射下产生电位差的现象被称为光伏效应，太阳能光伏发电系统是利用太阳能电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统，有独立运行和并网运行两种方式。

　　光伏系统基本组成

　　一套基本的太阳能发电系统是由太阳能光伏板、充电控制器、逆变器和蓄电池构成，下面对各部分的功能做一个简单的介绍：

　　1.太阳能光伏板

　　太阳光伏板的作用是将太阳辐射能直接转换成电能，供负载使用或存贮于蓄电池内备用。太阳能光伏板一般又分为：单晶硅电池光伏板、多晶硅电池光伏板和非晶硅光伏板（图2. 1）。这些光伏板因为组成的不同因而具有不同的外观和发电效率，它们的特点为：

　　（1）单晶硅光伏电池：表面规则稳定，通常为黑色。电池形状为lOcm～15cm

　　的方形或圆形单元。效率约为14%～17%。

　　（2）多晶硅光伏电池：结构清晰，通常呈蓝色，晶状结构形成美丽的图案。电池的尺寸可任意裁剪，可以无固定的大小单元。效率约为12%～14%。

　　（3）非晶硅光伏电池：具有透光性，透光度可从5%～75%，当然，随着透光性的增加，光电池的转化效率会随着下降，运用到建筑上的最理想的透光度为25%。效率约为5%～7% 。

　　2.充电控制器

　　在不同类型的光伏发电系统中，充电控制器不尽相同，其功能多少及复杂程度差别很大，这需根据系统的要求及重要程度来确定。充电控制器主要由电子元件、仪表、继电器、开关等组成。在太阳能光伏发电系统中，充电控制器的基本作用是为蓄电池提供最佳的充电电流和电压，快速、平稳、高效的为蓄电池充电，并在充电过程中减少损耗、尽量延长蓄电池的使用寿命;同时保护蓄电池，避免过充电和过放电现象的发生。如果用户使用直流负载，通过充电控制器还能为负载提供稳定的直流电（由于天气的原因，太阳电池方阵发出的直流电的电压和电流不是很稳定）。

　　3.逆变器

　　逆变器的作用就是将太阳能电池方阵和蓄电池提供的低压直流电逆变成220伏交流电，供给交流负载使用。

　　4.蓄电池组

　　蓄电池组是将太阳能光伏方阵发出直流电贮藏起来，供负载使用。在光伏发电系统中，蓄电池处于浮充放电状态，夏天日照量大，除了供给负载用电外，还对蓄电池充电;在冬天日照量少，这部分贮存的电能逐步放出。白天太阳能电池方阵给蓄电池充电，（同时方阵还要给负载用电），晚上负载用电全部由蓄电池供给。因此，要求蓄电池的自放电要小，而且充电效率要高，同时还要考虑价格和使用是否方便等因素。常用的蓄电池有铅酸蓄电池和硅胶蓄电池，要求较高的场合也有价格比较昂贵的镍锅蓄电池。

　　太阳能光伏系统