太陽(yáng)能發(fā)電：光伏能源系統(tǒng)出版信息

出版時(shí)間：2009-07-01

版 次：初版

開(kāi) 本：16開(kāi)

包 張：平裝

太陽(yáng)能光伏發(fā)電是一種經(jīng)濟(jì)上可行、環(huán)境可持續(xù)性發(fā)展的地球能源供給方式。針對(duì)此觀點(diǎn)，克勞特博士全面分析了光伏發(fā)電系統(tǒng)的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)；探討了相關(guān)的光學(xué)、熱學(xué)和電力參數(shù)、接口對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)性能的影響；從生產(chǎn)、運(yùn)行維護(hù)和循環(huán)再利用的整個(gè)過(guò)程研究了光伏發(fā)電系統(tǒng)的能量平衡。書(shū)中論證了準(zhǔn)確計(jì)算發(fā)電量、優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行以及研究系統(tǒng)新拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在降低發(fā)電成本中的重要性；也詳細(xì)闡述了光伏發(fā)電對(duì)二氧化碳減排的積極作用。另外，書(shū)中也給出了在不同地點(diǎn)安排光伏發(fā)電系統(tǒng)的元件生產(chǎn)和運(yùn)行發(fā)電，帶來(lái)的迥異結(jié)果。本書(shū)包含豐富的舉例、表格和圖片。

本書(shū)從實(shí)際應(yīng)用的角度全面介紹了光伏發(fā)電系統(tǒng)，主要分為三部分：第一部分，包括第1-5章，介紹了太陽(yáng)能基礎(chǔ)知識(shí)和光伏發(fā)電系統(tǒng)的基本構(gòu)成、現(xiàn)場(chǎng)安裝等技術(shù)問(wèn)題；第二部分，包括第6-9章，通過(guò)研究組件生產(chǎn)、運(yùn)行維護(hù)和循環(huán)在利用的整個(gè)生命周期中光伏發(fā)電系統(tǒng)的能量平衡，詳細(xì)闡述了光伏發(fā)電對(duì)二氧化碳減排的積極作用；最后部分給出了提高光伏發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行特性的具體措施。另外，附錄中土工了光伏發(fā)電中常用的指標(biāo)參數(shù)和豐富的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。

本書(shū)闡述的理論分析方法，對(duì)科研院所、大專院校、設(shè)備制造商的研究分析工作有中藥的借鑒價(jià)值；同時(shí)，該書(shū)也十分有利于政策指導(dǎo)機(jī)構(gòu)以及相關(guān)的銀行基金組織研究太陽(yáng)能光伏發(fā)電的現(xiàn)狀與未來(lái)。

譯者的話

原書(shū)前言

原書(shū)序言1(弗朗茨.艾特博士)

原書(shū)序言2(赫爾曼.謝爾博士)

第1章緒論

1.1全球能源消費(fèi)現(xiàn)狀

1.2人類的二氧化碳排放

1.3二氧化碳導(dǎo)致的全球變暖

1.4二氧化碳減排監(jiān)測(cè)

1.5傳統(tǒng)能源與可再生能源

1.6能源轉(zhuǎn)換原則

1.7本書(shū)采用的分析方法

第2章光伏轉(zhuǎn)換

2.1發(fā)展簡(jiǎn)史

2.2光伏效應(yīng)

2.3光伏發(fā)電裝置

2.4光伏發(fā)電裝置運(yùn)行特性

2.5光伏模塊的安裝

2.6光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)展方向

2.7光伏發(fā)電的研究資助

2.8光伏發(fā)電的市場(chǎng)開(kāi)發(fā)

第3章逆變器

3.1獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)

3.2并網(wǎng)型逆變器

3.3逆變器類型

3.4并網(wǎng)

第4章儲(chǔ)能裝置

4.1硫化鉛酸電池組

4.2其他類型電池

4.3燃料電池

第5章熱帶地區(qū)的光伏發(fā)電系統(tǒng)

5.1前期準(zhǔn)備事項(xiàng)

5.2技術(shù)問(wèn)題

5.3運(yùn)行維護(hù)

5.4在熱帶地區(qū)建設(shè)光伏發(fā)電系統(tǒng)小結(jié)

第6章建設(shè)光伏發(fā)電站的能量消耗

第7章光伏發(fā)電

第8章循環(huán)再利用帶來(lái)的能量輸入

第9章全局能量平衡

第10章系統(tǒng)優(yōu)化

第11章結(jié)論

附錄

參考文獻(xiàn)

第1章　緒論

1.1　全球能源消費(fèi)現(xiàn)狀

歷史上，人類只有通過(guò)燃燒木材、煤、石油、天然氣等化石燃料，才能在寒冷的氣候下建立文明。但是隨著現(xiàn)代人口的快速增長(zhǎng)，以及為人類生活追求更高的舒適性和流動(dòng)性，在過(guò)去150年中的能量消耗也急劇增加，可以預(yù)見(jiàn)化石燃料將在21世紀(jì)中耗盡。

……2100433B

1989年3月31日，《太陽(yáng)光伏能源系統(tǒng)術(shù)語(yǔ)》發(fā)布。

1990年1月1日，《太陽(yáng)光伏能源系統(tǒng)術(shù)語(yǔ)》實(shí)施。

德國(guó)

巴伐利亞州將建成大型太陽(yáng)能發(fā)電場(chǎng)

太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)位居世界前列的德國(guó)，在巴伐利亞州法蘭哥尼亞地區(qū)的阿恩施泰因建成大型的太陽(yáng)能發(fā)電場(chǎng)，其發(fā)電功率為12.4兆瓦，可以同時(shí)滿足3500戶家庭的用電需要。

這座太陽(yáng)能發(fā)電場(chǎng)占地77公頃，將擁有1500套太陽(yáng)能發(fā)電裝置。它由兩家私人企業(yè)聯(lián)合策劃，建成后發(fā)電功率是世界上最大的5兆瓦風(fēng)力發(fā)電站的兩倍多。這兩家企業(yè)計(jì)劃完全通過(guò)私人購(gòu)買的方式，籌集建場(chǎng)所需的7500萬(wàn)歐元。個(gè)人購(gòu)買套太陽(yáng)能發(fā)電裝置的需要先投資1.44萬(wàn)歐元。據(jù)調(diào)查，這種集資建太陽(yáng)能發(fā)電場(chǎng)的全新途徑在德國(guó)有著廣闊的發(fā)展前景。

生產(chǎn)可再生能源的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)在德國(guó)一直廣受歡迎。德國(guó)環(huán)境部委托該國(guó)Forsa市場(chǎng)調(diào)查機(jī)構(gòu)于2005年5月初進(jìn)行調(diào)查，調(diào)查結(jié)果顯示，接近62%的德國(guó)人認(rèn)為應(yīng)該增加在可再生能源方面的投入。大部分受訪者支持利用風(fēng)力發(fā)電，并贊同努力在未來(lái)20至25年內(nèi)實(shí)現(xiàn)。利用海上風(fēng)力發(fā)電站，可滿足該國(guó)15%的電力需求。

在未來(lái)20年至30年內(nèi)，太陽(yáng)能是另一個(gè)將獲得長(zhǎng)足發(fā)展的能量來(lái)源。調(diào)查結(jié)果還顯示，有85%的德國(guó)民眾將太陽(yáng)能視為替代傳統(tǒng)能源的理想選擇。

日本

自家發(fā)電還能賣給政府

1973年第一次石油危機(jī)的爆發(fā)對(duì)日本產(chǎn)生了重大影響，石油危機(jī)終結(jié)了日本經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)的時(shí)代。此后，日本政府提倡節(jié)省能源，加強(qiáng)新能源開(kāi)發(fā)，放寬能源限制，大力開(kāi)發(fā)新能源，采用太陽(yáng)能、風(fēng)能、燃料電池、氫能、超導(dǎo)能等。日本正在極力謀求多角度、全方位的能源安全措施，通過(guò)這些努力來(lái)保護(hù)環(huán)境，構(gòu)筑新層次的可持續(xù)發(fā)展的社會(huì)。在替代能源和節(jié)能技術(shù)的研發(fā)上，日本舍得投入，力圖確保未來(lái)能源科技的制高點(diǎn)，推出"新陽(yáng)光計(jì)劃"，每年撥款570多億日元研究再生能源技術(shù)、能源輸送與儲(chǔ)存技術(shù)等。

在日本，太陽(yáng)能發(fā)電是非常普及的。在家庭方面，太陽(yáng)能發(fā)電普及的難點(diǎn)就是費(fèi)用非常高。購(gòu)買太陽(yáng)能發(fā)電裝置的費(fèi)用能否比電費(fèi)合算是關(guān)鍵，這在以前也是做不到的。當(dāng)時(shí)的太陽(yáng)能發(fā)電裝置很難賣出去，正是因?yàn)橘u的數(shù)量少，所以不能大規(guī)模批量生產(chǎn)。

家庭購(gòu)買這種裝置，一半的費(fèi)用由政府來(lái)補(bǔ)貼，所以賣出去的越來(lái)越多，價(jià)格也隨之降低了。據(jù)了解， 10年前，日本3千瓦的發(fā)電設(shè)備價(jià)格約為600萬(wàn)日元，這大概夠交幾十年的電費(fèi)，而市場(chǎng)價(jià)格降低了一半。折合成人民幣，約從40萬(wàn)元降到了20萬(wàn)元左右。

在日本使用太陽(yáng)能發(fā)電裝置還有一個(gè)獨(dú)特的好處：白天不用電，而是發(fā)電賣給電力公司或者政府，而后者也積極收購(gòu)，這樣得到的收入可以用來(lái)抵消部分電費(fèi)。根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料可以看到一個(gè)有意思的情況--在普及了太陽(yáng)能發(fā)電裝置的家庭，節(jié)電工作反而做的更好 。

經(jīng)過(guò)多年的苦心經(jīng)營(yíng)，日本成為世界上能源利用效率最高的國(guó)家之一（為美國(guó)的2.75倍）。日本的太陽(yáng)能技術(shù)全球獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷，2002年日本的太陽(yáng)能發(fā)電量占全球總量的46%。

韓國(guó)

2006年將建設(shè)世界最大太陽(yáng)能電廠

韓國(guó)全羅南道政府日前稱，他們將于4月份與美國(guó)公司一起建設(shè)世界最大太陽(yáng)能電廠，每小時(shí)發(fā)電17兆瓦。

該電廠發(fā)電量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)德國(guó)同類型電廠每小時(shí)5兆瓦發(fā)電量，屬世界最大的太陽(yáng)能發(fā)電廠。

早些時(shí)候，全羅南道政府與美資全資擁有的Kore集團(tuán)達(dá)成項(xiàng)目協(xié)議，該項(xiàng)目注入外資1．5億美元。

該協(xié)議是根據(jù)地區(qū)政府與美國(guó)公司2004年諒解備忘錄（MOU）在朝鮮半島木浦市建設(shè)太陽(yáng)能發(fā)電廠。MOU明確Kore集團(tuán)為項(xiàng)目提供資金并實(shí)施監(jiān)督。

以色列

立法推動(dòng)太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)

眾所周知，以色列是一個(gè)日照充足、太陽(yáng)能資源條件較好的國(guó)家，在太陽(yáng)能利用技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)方面，不但受到政府主管部門、研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)的高度重視，同時(shí)，還與美國(guó)、歐洲、澳洲等國(guó)家和地區(qū)有廣泛的合作關(guān)系，從而使以色列在此領(lǐng)域一直處于世界領(lǐng)先行列。

一座占地1000英畝、發(fā)電功率為50萬(wàn)千瓦的世界最大的太陽(yáng)能發(fā)電廠，將在以色列南部?jī)?nèi)蓋夫沙漠中建設(shè)。該太陽(yáng)能電廠一期發(fā)電能力將達(dá)10萬(wàn)千瓦，到2012年工程全部完工時(shí)，發(fā)電能力將達(dá)到50萬(wàn)千瓦，發(fā)電量約占以全國(guó)電力生產(chǎn)的5% 。長(zhǎng)期以來(lái)，以色列一直重視對(duì)太陽(yáng)能技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)，國(guó)內(nèi)著名的研究機(jī)構(gòu)在太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)技術(shù)領(lǐng)域取得了許多重要成果，使以色列在開(kāi)發(fā)和利用太陽(yáng)能技術(shù)方面保持世界領(lǐng)先水平。但由于太陽(yáng)能發(fā)電成本居高不下，極大地制約著以色列太陽(yáng)能的開(kāi)發(fā)和利用。這座電站是以色列的第一座太陽(yáng)能電站。

缺乏常規(guī)能源的以色列是惟一在法律上規(guī)定民用建筑必須安裝太陽(yáng)能熱水器的國(guó)家，因此，以色列太陽(yáng)能熱水器的普及率高達(dá)90%，人均使用太陽(yáng)能熱水器面積居世界首位。

沙漠能源

據(jù)報(bào)道，歐盟科學(xué)家近日提議在非洲撒哈拉沙漠建立太陽(yáng)能發(fā)電廠，主要系看好沙漠地區(qū)陽(yáng)光充裕，太陽(yáng)能發(fā)電效能比起北歐強(qiáng)3倍，科學(xué)家認(rèn)為，只要能補(bǔ)捉到撒哈拉沙漠0.3%陽(yáng)光， 便足夠供應(yīng)整個(gè)歐洲用電需求，整個(gè)計(jì)劃約需357億英鎊，而在沙漠建筑太陽(yáng)能電廠面積與英國(guó)韋爾斯(Wales)面積接近。 盡管歐洲市場(chǎng)受各國(guó)太陽(yáng)能獎(jiǎng)勵(lì)補(bǔ)助不同而使得需求跟著波動(dòng)，但歐盟科學(xué)家近日提議卻可望再創(chuàng)一波需求高峰，歐盟科學(xué)家建議斥資357億英鎊，在非洲撒哈拉沙漠建造太陽(yáng)能發(fā)電廠，預(yù)估將可供應(yīng)整個(gè)歐洲所需電力，而該項(xiàng)提議更獲得英國(guó)首相布朗及法國(guó)總理薩科齊支持。

科學(xué)家預(yù)估，若該計(jì)劃得以快速落實(shí)，預(yù)估2050年前該電廠便能產(chǎn)生1,000億瓦(100GWp)電力，由北非輸往全歐電纜成本，預(yù)估未來(lái)40年約需10億歐元，若再搭配英國(guó)和丹麥風(fēng)力發(fā)電、冰島與意大利地?zé)岚l(fā)電等，全歐洲有用之不竭的干凈再生能源電力網(wǎng)絡(luò)，該項(xiàng)提議也獲得英國(guó)首相布朗及法國(guó)總理薩克齊的支持。

太陽(yáng)能業(yè)者表示，比起依賴歐洲各國(guó)政府不同的補(bǔ)助政策，以及考慮到不同日曬度問(wèn)題，在撒哈拉沙漠建立太陽(yáng)能發(fā)電廠，可快速落實(shí)解決傳統(tǒng)能源短缺及成本不斷提升問(wèn)題，若該項(xiàng)提議通過(guò)，全球太陽(yáng)能業(yè)者均可望因?yàn)樾枨髱?dòng)再次受惠，例如在歐洲市場(chǎng)深耕的茂迪、益通及昱晶等，預(yù)估均可快速感受到該項(xiàng)需求。

主宰全球太陽(yáng)光電絕大多數(shù)需求的歐洲市場(chǎng)，雖然受到西班牙于2008年9月結(jié)束首波優(yōu)惠補(bǔ)助案，以及德國(guó)2009年開(kāi)始由5%年降幅補(bǔ)助調(diào)至8%降幅，使得市場(chǎng)對(duì)于歐洲市場(chǎng)需求存疑慮，但瑞士近期開(kāi)始像德國(guó)、法國(guó)和西班牙一樣，通過(guò)對(duì)可再生能源電力進(jìn)行補(bǔ)貼，期限長(zhǎng)達(dá)20—25年，計(jì)劃每5年審議一次實(shí)施情況 。2100433B