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现阶段光伏发电原理以及在节能建筑应用

由于现代科技的发展，化石能源已经成为当代生产其他能源的主要途径，但是在人类科技迅速发展的同时，化石燃料的快速消耗速度也在迅速增加，对环境带来的危害也显露出来。温室效应以及雾霾等环境问题以及开始影响现代人的生活。由于化石燃料都属于不可再生能源，人们开始寻找可再生的清洁能源，以太阳能作为新能源的课题成为人类研究的重点。

太阳能作为新能源的优点首先是因为太阳发出的能量足以供给人类几十亿年，几乎取之不尽用之不竭。其次，相比化石能源他不会产生废渣废料，也不会产生危害人类的气体，几乎没有任何污染。由于我国幅员辽阔，在中西部高原地区，南部云贵高原地区都拥有丰富的太阳能资源。但是太XX度角，海拔高度、大气透明度、气候温度、电池组件的转换率、最大功率跟踪等问题直接影响着太阳能光伏发电的效率。这些问题的解决与否，关乎着未来全人类的能源使用与经济发展。

光伏发电原理

太阳能板作为太阳能发电系统最为关键的部分，作为核心的太阳能电池板是将太阳的辐射能转化为电能，或将其储存入蓄电池中。由于技术原因，太阳能电池板的发电量是十分有限的，此时人们只能通过几百或几千的电池板串并联形成光伏阵列一齐并入电网或蓄电池中。每个电池都是由半导体硅晶体二极管组成，根据PN结中电子与空穴的移动产生电流。太阳能产生的直流电存入蓄电池中，这又对蓄电池的保存条件有了新的要求。光伏系统中的DC-AC逆变器按激励方式，可分为自激式振荡逆变和他激式振荡逆变。主要功能是将蓄电池的直流电逆变成交流电。通过全桥电路，一般采用SPWM处理器经过调制、滤波、升压等，得到与照明负载频率f，额定电压UN等匹配的正弦交流电供系统终端用户使用。太阳能充放电控制器主要是控制充入蓄电池的功率，有效的延长了蓄电池的寿命。

太阳能光伏发电系统分为独立光伏发电系统、并网光伏发电系统、混合型光伏发电系统。独立光伏发电系统主要由光伏阵列、控制器、蓄电池、逆变器以及变换器组成，其作用就是把太阳照射的辐射能转换为直流电，通常只有在有太阳光照时才能输出能量。控制器通常由充电、放电电路以及最大功率跟踪控制构成。并网光伏发电系统与公共电网直接相连，逆变器可将光伏电池发出的电能转换成正弦电流接入电网中。其中，带有蓄电池储能的被称为可调度式并网光伏发电系统。在该系统中，逆变器配备了主开关以及重要的负载开关，因此该系统能够实现不间断供电，具有重要的应用价值。混合型光伏发电系统与上面其它两个系统的不同的地方是它增添了一台作为备用的发电机组。当光伏系统所发电量较少或蓄电池的储存的电量不够时，即可启用备用的发电机组。它既能为交流负载直接提供电能，也能经控制器为蓄电池进行充电。

在我国的光伏电站的选址与建设中，一般都选在朝南的平原地带。我国西北高原地带也是最适合大规模发展光伏发电的地方。但是由于人们生活水平的日益提高和西北地区常常发生的弃电等能源浪费现象，对于发达地区光伏发电的需求越来越高，因此将发电板设置在屋顶或者丘陵山坡上是最好的选择，这也对不同纬度光伏发电的效率有了极高的要求。

光伏发电在节能建筑中的重要地位。

建筑业、交通运输和工业一直是三大耗能用户，在发达国家建筑能耗已占总能耗的25%-40%。在建筑能耗中，采暖、制冷、空调和热水占75%。太阳能低温热转换技术能实现以合理成本来满足部分建筑用能的需求。因而它作为一种建筑节能技术将有宽广的市场。在20世纪90年代，我国建筑用能以采暖为主，采暖占总能耗的12%。随着改革开放人民生活水平的不断提高，商品住宅开发已成为国民经济的主要支柱产业之一。到2010年新建住宅将增至1 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 ，即使没有光照，也可以将汽轮带动发电好几个小时。利用光热进行发电时，充分合理的利用资源，发挥资源的价值，在技术和资金条件的允许下，还可以综合利用多种能源，进行互补发电，也可以考虑联合热电站进行发电。

4 光伏幕墙技术的应用

最能够体现太阳能光伏发电与建筑一体化的就是光伏幕墙技术在建筑中的应用。光伏幕墙技术指的是将光伏方阵压入玻璃幕墙夹层中，玻璃幕墙内的普通玻璃材料由双玻璃光伏组件代替，从而使玻璃幕墙具有发电、安某某、隔音、隔热等多方面的功能，光伏玻璃幕墙技术的应用能够对太阳能进行充分的利用，使建筑发挥人性化、绿色化的特点，光伏幕墙技术的应用是节能建筑中应用建筑光伏一体化技术的最新研究发展方向

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