熱熱熱!電力消耗持續上升
進入炎熱夏季,全國氣溫持續上升,高溫預警不斷響起光電效應原理圖,人們降溫需求愈發強烈,導致用電量也隨之上升。
“迎峰度夏”期間,國家能源局電力司司長杜鐘明表示貝語網校,今年迎峰度夏期間,全國用電負荷快速增長,最高負荷預計同比增加1億千瓦以上。但部分地區高峰時段可能出現供電短缺,若出現極端或災害性天氣,短缺形勢將進一步加劇。
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日益增長的用電需求,既是對能源供應能力的考驗,也是對能源結構調整優化的呼喚。當前,我國能源結構綠色低碳轉型成效顯著,正在大力發展太陽能、風能、生物質能等清潔可再生能源發電技術。其中,太陽能光伏發電作為當今最具競爭力的可再生能源技術之一,正處于快速發展階段。根據國家能源局的數據,到2023年,我國太陽能發電裝機容量約為610GW,成為全國裝機容量第二大電源;其中,太陽能光伏新增裝機216.88GW,同比增長55.2%,遠超行業預期,發展潛力巨大。
太陽能光伏發電——“追光逐日”的綠色力量
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光伏發電是利用太陽能資源,通過光電效應直接將光能轉換為電能的技術,主要依據光生伏特效應原理,利用太陽能電池將太陽光能直接轉換為電能。太陽能光伏發電系統規模及應用形式 系統規模差異較大,但其組成結構基本相同,主要由太陽能電池陣列、匯流箱、蓄電池、控制器、逆變器等設備組成,如下圖所示。
光伏發電系統
其中太陽能電池是太陽能光伏發電系統的核心部件,根據晶體狀態不同,太陽能光伏電池可分為晶體薄膜型和非晶體薄膜型兩大類,目前中國企業在光伏電池材料和組件制造領域均擁有領先技術和先進工藝,處于全球領先地位。
太陽電池經串并聯連接、封裝后,可組成大面積光伏組件,多塊光伏組件組成光伏方陣后,再配上電源轉換器、連接及匯流排電纜、配電開關及保護裝置光電效應原理圖,組成光伏發電系統。光伏發電系統有多種分類方式,包括供電方式(是否并網)、太陽能收集方式和建筑應用方式。
光伏發電系統分類
離網光伏發電系統、集中式并網光伏系統、分布式并網光伏系統是目前最典型的三種太陽能光伏發電系統:
1、離網光伏發電系統主要用于滿足邊遠山區、海島、通信基站等基礎用電需求,在我國脫貧攻堅偉大實踐中發揮了重要作用;
2、集中式光伏電站是建設在太陽能豐富的沙漠、山區等地的大型光伏電站,通常容量大、規模大,距離負荷點較遠,所發電能全部輸入電網,由電網集中分配供電給用戶;
3、分布式并網光伏系統通常根據特定用戶的需求,在不同地點接入配電網,通常以廠區、公共建筑面、家庭屋頂等分散的閑置場地為主。
太陽能光伏發電技術涉及材料研發制備、組件封裝、性能測試、發電系統并網等多個關鍵環節,是一門涉及物理、材料、電工、電子、力學、地理等多個學科的綜合性高科技技術,因此培養相關專業技術人才難度較大。近年來,一些高等工科院校開設了與太陽能光伏發電相關的課程。基于這種教學和行業需求,《太陽能電池原理與應用》一書應運而生。旨在為相關專業的師生提供光伏發電技術的理論基礎和工程技術知識參考。
標題:太陽能電池原理及應用
國際標準書號:978-7-5024-9722-4
主編:夏千山、宋偉、孫志
出版日期:2024 年 2 月
圖書售價:46元
《太陽能電池原理與應用》內容共分為8章,前4章為太陽能光伏電池基礎知識,第1章介紹了能源與環境問題、全球能源發展現狀、能源可持續發展理念,闡述了太陽能光伏電池的應用發電技術發展歷史及我國相關產業現狀。第2章介紹了太陽輻射基本理論和太陽能資源分布情況,闡述了我國太陽能光伏電池發電技術的發展前景。第3章介紹了固體物理學和半導體物理學的基本理論。第4章介紹了現有不同類型的太陽能光伏電池的發電原理。
第5章重點講述晶體硅太陽能光伏電池材料的制造工藝流程及質量檢測方法,分析現有工藝的不足,并說明改進方向。第6章介紹晶體硅太陽能光伏電池組件的結構及封裝。第7章介紹晶體硅太陽能光伏電池的輸出特性及檢測方法,并提出方便學生操作的實驗方案。第8章介紹太陽能光伏電池發電系統的結構及組成。第9章緊跟當前技術前沿,介紹尚未實現商業化的其他新型太陽能光伏電池材料的研究方法及進展。
每章末尾均附有復習題,方便讀者鞏固本章所學知識及應用。本書可作為大專院校新能源應用技術、光伏發電技術等相關專業的教學用書,也可供新生、從事能源開發應用的工程師及科研人員參考。
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