太阳能电源控制器

第一章.绪论

1.1课题背景

1.1.1.能源危机及环境污染问题 [资料来源：www.THINK58.com]

能源犹如人体的血液。十八世纪的工业革命，大大推动了人类社会的生产力水平，使人类进入了机器大生产的工业时代。从此，人类大规模地开采矿产、石油、砍伐森林、开垦草原，满足世界经济的发展。可以说，世界经济的现代化，得益于传统能源，如石油、天然气、煤炭与核裂变能的广泛的投入应用。因而它是建筑在传统能源基础之上的一种经济。然而，这一经济的资源载体将在21世纪上半期迅速地接近枯竭。能源危机迫在眉睫。根据对石油储量的综合估算，可支配的传统能源的极限大约为1180——1510亿吨，以1995年世界石油的年开采量33.2亿吨计算，石油储量大约在2以0左右年宣告枯竭;天然气储备估计在131800——152900兆立方米，年开采量维持在2300兆立方米，将在57~66年内枯竭;煤的储量约为5600亿吨，1995年煤炭开采量为33亿吨，可以供应169年;铀的年开采量目前为每年6万吨，根据1993年世界能源委员会的估计可维持到21世纪30年代中期;核聚变到2050年还没有实现的希望。传统能源与原料链条的中断，必将导致世界经济危机和冲突的加剧，最终将葬送现代市场经济。事实上，近10年来，中东及海湾地区与非洲的战争都是由传统能源的重新配置与分配而引发。总之，能源危机随时会爆发，它的爆发将具有爆炸性! [资料来源：http://think58.com]

环境污染问题也成为人们普遍关注的焦点]sl。环境污染是指对生态系统有害的物质进入环境后对生态系统所造成的干扰和损害的现象，对人类以及其他生物的生存和发展会产生不利影响。例如，由于化石燃料的燃烧，大气中的颗粒物和二氧化硫浓度增高，危及人类和其他生物的身体健康，同时还会腐蚀材料，给人类社会造成损失;工业废水和生活污水的排放，使人体质量恶化，危及水生生物的生存，使水体失去原有的生态功能和使用价值，给生态系统造成直接的破坏和影响。除此之外，污染物的积累和迁移转化还会引起多种衍生的环境效应，给生态系统和人类社会造成间接的危害，有时这种间接的环境效应的危害比直接危害更大，更难消除。例如，温室效应、酸雨和臭氧层的破坏就是由大气污染衍生出的环境效应。这种由环境污染衍生的环境效应具有滞后性，往往在污染发生的当时不容易被察觉或预料到，然而一旦发生就表示环境污染已经发展到相当严重的地步。环境污染所带来的最直接、最容易被人们所感受的后果就是使人类环境的质量下降，影响人类的生活质量、身体健康和生产活动。例如城市的空气污染造成空气污浊，人类的发病率上升等等;水污染使水环境质量恶化，饮用水源的质量普遍下降，威胁人的身体健康，引起胎儿早产或畸形等等。严重的环境污染还会造成社会问题。随着污染的加剧和人们环境意识的提高，由污染引起的人群纠纷和冲突日益增加。随着经济和贸易的全球化，环境污染也日益呈现国际化趋势，近年来出现的危险废物越境转移问题就是这方面的突出表现。

[来源：http://www.think58.com]

  [资料来源：THINK58.com]

1.1.2.太阳能的开发和利用 [资料来源：http://www.THINK58.com]

21世纪是世界能源结构发生巨大变革的世纪。由于传统能源(如煤、石油、天然气等)的供给已出现严重短缺局面，人类开始将目光转向可再生能源的发展。大规模地开发利用可再生洁净能源，以资源无限、清洁干净的可再生能源为主的多样性的能源结构代替以资源有限、污染严重的石化能源为主的能源结构已成为人们关注的焦点。其中，可再生能源主要有以下几个方面: [资料来源：http://think58.com]

太阳能据天文物理学家的计算表明，太阳系还能存在45亿年，太阳每年辐射到地球的总能量相当于人类能源消耗的1.2万倍。

氢能源利用自然界大量存在的水，由电解水产生氢，或者由太阳能光催化水分解氢。

风力发电、小水电与潮汐发电可提供可观的电力 [资料来源：http://THINK58.com]

生物能包括城市垃圾的转化、人类粪便的转化等，这些能源原本是人类的废弃物所转化过来的，只要有人类的存在，就会有生物能，所以这种能源也可以说是用之不竭的。

[资料来源：www.THINK58.com]

核能与传统能源的发电厂相比，核能的利用率较高，对环境的污染小，并且使用核燃料的成本远远低于传统燃料的成本，而核燃料所释放出来的能量却远远高于传统能源所释放出来的能量。

[来源：http://think58.com]

太阳能作为一种新型的绿色可再生能源，与其他新能源相比利用最大，是最理想的可再生能源。特别是近几十年来，随着科学技术的不断进步，太阳能及其相关产业成为世界发展最快的行业之一。因为它具有以下的特点: [资料来源：www.THINK58.com]

1.数量巨大:每年到达地球表面能供人类利用的太阳辐射相当于一颗原子弹爆炸时所发出的能量;

[资料来源：THINK58.com]

2.时间长久:用之不竭，太阳按目前功率辐射能量其时间约可持续100亿年;

3)普照大地:取之不尽，不需要开采和运输; [资料来源：THINK58.com]

4.清洁无污染:无任何物质的排放，既不会留下污染物，也不会向大气中排放废气。 [资料来源：http://www.THINK58.com]

太阳能的开发利用主要有光热利用、光伏利用、光化学利用等三种形式。光热利用是将太阳能转换为热能储存起来，其中太阳能热水器是光热利用最成功的领域，还有太阳房、太阳灶、太阳能温室、太阳能干燥系统、太阳能土壤消毒杀茵技术等，这些技术尤其在我国的北方和西部应用较广，成效显著。以太阳能电池技术为核心的太阳能光伏利用成为太阳能开发利用中最重要的应用领域，利用太阳能发电，具有明显的优点:

[资料来源：http://think58.com]

l.结构简单，体积小且轻。能独立供电的太阳能电池组件和方阵结构都比较简单，输出45~50W的晶体硅太阳能电池组件，体积约为45Ommx985mmx45mm，质量为7kg。

[资料来源：http://www.THINK58.com]

2.容易安装运输，建设周期短。只要将太阳能电池支撑并面向太阳即可发电，宜于制成小功率移动电源;一个.6SMW的太阳能电池发电站，占地约80km2，不足10个月便可建成发电。 [资料来源：http://www.THINK58.com]

3.维护简单，使用方便。如遇风雨天，只需检查太阳电池表面是否被站污、接线是否可靠、蓄电池电压是否正常即可。大型光伏电站使用计算机控制运行，运行费用很低。 [来源：http://www.think58.com]

4.清洁、安全、无噪声。光伏发电本身不向外界排放废物，没有机械噪声，是一种理想的能源。

[资料来源：http://THINK58.com]

5.可靠性高，寿命长，并且应用范围广。晶体硅太阳能电池的寿命可以长达20~35年，在光伏系统中，只要设计合理、选型适当，蓄电池的寿命可以达到10多年。太阳能几乎无处不在，太阳能电池在中国大部分范围内都能作为独立的电源。 [资料来源：http://www.THINK58.com]

1.2.太阳能光伏发电产业的广阔前景 [资料来源：www.THINK58.com]

[版权所有：http://think58.com]