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光伏发电的新技术讲了什么科学知识?

发布时间:2019/08/02 点击量:

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  在光伏发电技术的情况下,建造发电设备中所产生的二氧化碳量仅次于水力发电技术,是第二个最低的,在不会产生污染环境的物质,是一种理想的干净发电技术。为发电提供能量的日光在地球上到处都有,实际上其数量是无限的。假定在白天太阳辐射的最高强度是每平方米1千瓦,发电效率为10%,整个地面上每年可能的发电量为1.4亿亿度,这相当于全世界能耗量的大约100倍。这意味着:如果把太阳能电池放置于不到全球陆地面积的1/100,或其沙漠面积的1/20,所发电量就足以满足全世界能量的需求。

  这种再生能源每单位面积的输出功率密度低,所需要的面积大约为烧煤电站的20倍。因此,它不适用于像日本这样的小国由一家电力公司进行中央供电。这种发电应大规模在建筑物上使用,如住宅、工厂、学校和办公室的屋顶。在日本,白天用电量最高;在中午太阳电池的输出功率也最高,因此,这种发电技术最适合。根据日本环境报学中心进行的研究,在日本太阳能电池的市场潜力为1.34亿千瓦,相对应的市场规模为每年670万千瓦。在美国和印度,沙漠面积巨大,目前正在进行的计划是建造188兆(美国)或50兆瓦(印度)的光伏发电厂。由于世界上许多地区适用于大规模光伏发电,作为“新日照计划”的一部分,发展一种全球性的干净能源系统,即世界能源网(WENEF)正在进行中,该计划的目的是在这些地区实现中央光伏发电,用所发出的电使水分解产生氢,氢既可用做能源,又可用做蓄能和输能介质。从保护全球环境和能量生产角度看,实现这一计划很重要。

  太阳电池可粗分为4类:单晶、多晶、化合物半导体和非晶。目前发电最常用且实际应用比例最高的应推晶体型。单晶型的光伏转换效率为15%,多晶型为13%,而非晶型为8%,目前正在研究如何提高效率的问题。