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太阳能发电技术在别墅上的应用 | 自建别墅

 田园乡村别墅 2017-09-11
1、对地球友善,无污染的发电方式
2、绿色典范,是最好的公民教育
3、安全用电,远离能源危机
4、分散式电力系统,符合世界潮流
太阳光电的特性
太阳能取之不尽、用之不竭,作为发电能源,还有其他优点:
1、无噪音;
2、无空气污染;
3、弹性设计,可与建筑物结合;
4、光电模组,寿命可达20年;
5、具遮阳、隔热效果,可降低顶楼室温;
6、电磁波符合安全规范,无危害人体健康之疑虑
部分相关参数——
可装设容量______kWp;系统设置价格______元;预估每年发电量______度;粗估回收年限______年;预估电能趸售月收入______元;预估电能趸售年收入______元;预估每年CO2减量______公斤

太阳光电发电系统的寿命如何?
太阳光电发电系统,包含太阳光电模块、直流接线箱(内含隔离开关与保护组件)、变流器(大陆称“逆变器”)(Inverter)、交流配电盘(内含直流开关与保护组件)等重要组成,并经配管配线安装而成。模块与变流器(大陆称“逆变器”)是两大重要系统组件,其质量、可靠度或寿命,关系到系统发电性能与寿命。设置太阳光电发电系统,应采用验证合格的模块及变流器(大陆称“逆变器”)产品较有保障,目前模块验证规范有IEC、UL、CNS等标准,验证规范有VDE、EN、IEEE、CNS(部份)等标准。一般正常使用状况下,通过验证模块的寿命约20年,发电量仍为初始之80%以上,通过验证变流器(大陆称“逆变器”)的寿命约5年以上。
美国科学家发明新技术,太阳光利用效率突破 50%
2016/8/23
美国普渡大学的研究者们创造了一个全新的系统,它混合了现有三种太阳能技术,分别是 PV、热电技术(TE)和聚光太阳能技术,将太阳光利用效率提升至 50%。
如今,太阳能技术已取得突飞猛进的发展,薄膜太阳能发电效率,已高达 31%,聚光太阳能技术,也已日渐成熟。然而,现有太阳能技术,也有其技术瓶颈,发电效率,始终在 30% 左右徘徊,但这种局面即将被新的技术所打破。日前,美国普渡大学的研究者们,通过将现有多种太阳能技术混搭,构建一个混合系统,将太阳光利用效率,提升至 50%。
技术混搭
通过技术混搭,普渡大学的研究者们,创造了一个全新的概念,它混合了现有三种太阳能技术,分别是 PV、热电技术(TE)和聚光太阳能技术。当然,该系统并不是简单地将三种技术累加在一起,而是充分利用太阳光谱,构建了一个完整有序的系统。
首先,PV 太阳能电池板,能将可见光与紫外线等高能光子,转化为电能,提供系统约 20% 的电能。如采用薄膜太阳能电池板,发电效率会提升至 31%。
同时,研究者们采用一种全新设计的“选择性的太阳能吸收器和反射镜”热电装置,能将太阳光热低能光子,转化为电能,生成约 5% 的电能;与此同时,该热电装置,通过使用镜组聚光,将热量收集,并进行储存,驱动蒸汽涡轮,生成约占系统 25% 的电能。
普渡大学电子和计算机工程学院的助理教授 Peter Bermel 向记者表示:“这种做法,集合了现有的几种使用太阳能的方法,通过使用混合系统,能全光谱利用太阳光线,从而提高太阳能发电效率。”
系统优势
该系统,通过利用光谱分裂的优点,提高太阳光利用效率,降低发电成本,并能显著提高电网的兼容性。理想状况下,这套系统能在现有条件下,将利用太阳光的效率,提高到超过 50%,而单靠 PV 系统,效率最多只有31%。
这套系统的关键,在热电装置,它主要发挥两种重要作用:一、热电装置,在反射可见光的同时,吸收近红外的光子,从而提高太阳光照的利用率;二、热电装置,不断提高储热温度,在日落之后,蓄热器的高温能,保证涡轮机运转发电。
Bermel 进一步解释,“这是一种选择性的系统,能充分利用太阳光谱,蓄热器能为生产电能提供更高的灵活性,整套系统在日落之后,仍然能持续发电几个小时。”所以,整套系统,能满足整天不同时段的用电需求。
研究进展
目前,该项研究工作,已得到美国能源部和美国国家科学基金的支持。然而,整套系统仍处于理论设计时间,为验证其可行性,研究者们还需做进一步实验分析。

谈及未来,Bermel 显得信心满满,“这种混合系统,无疑是可行的,理论上,我们已知道应该做什么,但目前还需通过更多实验,去验证各个部分及整套系统的运转情况。”
也不只是构想,该研究的论文,已发表在2016年 8 月 15 日的《能源环境科学》杂志的网站上;该系统的示范影片,也已在 YouTube 同步上线。



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