太陽能電站

太陽是一個巨大無盡的潔淨能源中心，在太陽內部進行的由“氫”到“氦”核聚變反應已經持續了幾十億年，其向宇宙空間輻射的能量功率為380000000000萬億千瓦，其中22億分之一到達地球大氣層，30%被大氣層反射，23%被大氣層吸收，其餘的到達地球表面，其功率為800000億千瓦，也就是說太陽每秒鐘照射到地球上的能量就相當於燃燒500萬噸煤釋放的熱量。地球上的風能、水能、海洋溫差能、波浪能和生物質能以及部分潮汐能都是來源於太陽；即使是地球上的化石燃料（如煤、石油、天然氣等）從根本上說也是遠古以來貯存下來的太陽能，所以廣義的太陽能所包括的範圍非常大，狹義的太陽能則限於太陽輻射能的光熱、光電和光化學的直接轉換。開發利用太陽能，使之成為能源體系中重要的替代能源可以說是人類能源戰略上的終極理想。人類對太陽能的利用有著悠久的歷史。我國早在兩千多年前的戰國時期就知道利用四面鏡聚焦太陽光來點火；利用太陽能來乾燥農副產品。發展到現代，太陽能的利用已日益廣泛。

太陽能電站是利用太陽能電池組件將光能轉化為電能的裝置，是地球的清潔能源和可再生能源。

基本介紹

• 中文名：太陽能電站
• 組成：陽能電池方陣、匯流箱
• 太陽能電池板：太陽能發電系統中的核心部分
• 匯流箱：又名太陽能匯流箱

系統構成

太陽能電站系統由太陽能電池方陣、匯流箱、直流配電櫃、併網逆變器、交流配電櫃、升壓器組成。

太陽能電池板

太陽能電池板是太陽能發電系統中的核心部分，也是太陽能發電系統中價值最高的部分。其作用是將太陽的輻射能力轉換為電能，或送往蓄電池中存儲起來，或推動負載工作。太陽能電池板的質量和成本將直接決定整個系統的質量和成本。

匯流箱

在太陽能光伏發電系統中會使用到匯流箱，又名太陽能匯流箱,太陽能光伏匯流箱,光伏陣列防雷匯流箱,太陽能發電匯流箱,光伏發電匯流箱,光伏防雷匯流箱。在太陽能光伏發電系統中，為了減少太陽能光伏電池陣列與逆變器之間的連線使用到匯流箱。

使用微型逆變器的太陽能電站，由於微型逆變器與每一塊電池配套而無需使用匯流箱。

併網逆變器

在很多場合，都需要提供220VAC、110VAC的交流電源。由於太陽能的直接輸出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。為能向220VAC的電器提供電能，需要將太陽能發電系統所發出的直流電能轉換成交流電能，因此需要使用DC-AC逆變器。在某些場合，需要使用多種電壓的負載時，也要用到DC-DC逆變器，如將24VDC的電能轉換成5VDC的電能（注意，不是簡單的降壓）。

家庭、學校、工廠等中小型屋頂太陽能電站可使用微型逆變器。微型逆變器具有安裝靈活方便、高發電性能、高安全係數、高智慧型管理、低維護成本等特點。國內首家研發並擁有自主智慧財產權的微逆變器企業是位於上海張江高科技園區的盈威力新能源科技（上海）有限公司，所生產的英偉力微型逆變器和智慧型監控設備主要在歐洲市場銷售。

發展

法國奧德約太陽能發電站是世界上第一個實現太陽能發電的太陽能電站。雖然當時發電功率才64千瓦，但它為後來的太陽能電站的研究與設計奠定了基礎。

太陽能電站

1982年美國建成了一座1000萬千瓦的塔式太陽熱中間試驗電站。美國計畫到2000年，太陽能發電站總裝機容量將達4000萬千瓦。2000年和2020年，生產的電量占總能量的百分比將是7%和25%。由於光熱轉換器（聚光器）需要占據較大的空間採光受熱，設備偏大，以美國在加利福尼亞州計畫建一座1萬千瓦發電設備為例，集光裝置達40萬平方米，200萬千瓦，則需占地50平方千米。據估計，大型太陽能發電站效率僅為30%左右。另外，太陽能發電站還需要有應付晚上和陰天用電需要的蓄電器，而所需的聚光器造價也較昂貴，發電經濟性差，因此，影響了廣泛地推廣和套用。

太陽能電站

全球最大太陽能發電站

在甘肅敦煌市西部的一片沙漠中將建起一座我國乃至全球最大的太陽能發電站。

這個規模在10兆瓦的太陽能電站，是我國政府批准的第三個太陽能電站示範項目，另外的兩個是255千瓦的內蒙古鄂爾多斯項目、1兆瓦的上海市崇明島項目。

而這個即將在2009年3月20日公開招標的10兆瓦、投資僅在5個億的項目卻引來了全國50家光伏企業的爭奪。“國企有華能、華電等五大發電集團、也有無錫尚德等民企，甚至也吸引了德國與丹麥外資企業。”

太陽能電站

敦煌項目採取特許經營權的方式，國家發改委有一系列政策確保該項目的盈利前景。“這個項目可能為下一步國家制定光伏發電政策時提供依據。誰獲得了這個項目，也就意味著在未來獲得了政策和經驗等方面的先發優勢。”業界人士說，這一項目的成行也許將真正激活光伏發電的國內市場，改變其兩頭在外的格局。

使用要求

防水、防雹、防風

一般太陽能電池板採用鋼化玻璃封裝，外框用鋁合金封裝，能有效抵禦冰雹襲擊，安裝用金屬支架固定，能抵禦10級以上大風。

防曬、防凍

一般都有通風、散熱窗子，以利於蓄電池散熱。對於冬季特別寒冷地區，蓄電池採用防凝固的膠體電池。

控制保護

為了最大限度延長電池板及蓄電池的使用壽命，一般都有防反充、過充、過放保護電路控制，避免損壞電池板及蓄電池過早的老化。

零件選擇

由於太陽能光電產品使用環境不同，溫度相差較大，因此要求零件的工作溫度範圍要寬。

維護

太陽電池發電系統沒有活動部件，不容易損壞，其維護也非常簡便。不過也需做定期維護，否則可能影響正常使用，甚至縮短使用壽命。

一般來說，太陽電池板方陣傾角應超過30度，所有灰塵可由雨水沖刷而自行清潔，在風沙較大地區，應當經常清除灰塵，保持方陣表面的乾淨，以免影響發電量。清潔時可拭去灰塵，有條件時可用清水清洗，再用乾淨抹布擦乾。切勿用腐蝕性溶劑或硬物沖洗擦拭。定期檢查所有安裝部件的緊固程度。遇到冰雹、狂風、暴雨等異常天氣，應及時採用保護措施。經常檢查蓄電池的充放電情況，隨時觀察電極或接線是否有腐蝕或接觸不良之處。

太空發電站

近年來，綠色能源產業正在不斷被重視，使用清潔的發電技術變得越來越重要，這不僅是因為化石燃料最終將耗盡，更關鍵的是化石燃料可對大氣環境造成污染。因此科學家試圖拓展各種無污染的能源形式，比如太陽能。前不久日本的科學家稱未來將在太空中建造發電站，將太陽能通過微波傳輸送達地面，但中國科學家表示，也希望在軌道上建造太陽能電站。

太陽能電站可能是迄今為止人類有望實現的最大規模軌道建築，如果建造完成，那么太陽能電站面積將達到6平方公里，部署在3.6萬公里的軌道高度上。如此之大的人造建築甚至可用肉眼察覺到，研究人員稱從地面看軌道電站好像一顆恆星高高掛的天空中。把太陽能發電站轉移到太空中的優勢很明顯，即不會因為晝夜的問題導致能量輸出受到影響，而且天氣問題也不必去考慮，沒有雲層會遮擋住電站對陽光的採集。更重要的是，太陽能電站也不占用土地資源。

當然，建造軌道電站還需要克服幾個重大問題，比如如何把能量傳遞到地球上，目前的方法是用微波或者雷射。日本科學家的方案是通過微波遠程傳遞把能量接入地面。軌道電站的重量將達到1萬噸，以我們當前運載火箭的能力是痴人說夢，美國宇航局在研的超級火箭一次僅能將120噸的載荷送入軌道。同時太陽能電池板的安裝也是個問題，定期也需要更換，這裡都涉及到龐大的資金供應。