在新能源開發(fā)中,海內(nèi)外一致公認(rèn)技術(shù)含量最高、最有發(fā)展遠(yuǎn)景的便是太陽能發(fā)電。太陽能發(fā)電主要有太陽熱能發(fā)電和太陽光能發(fā)電兩種方式。 本文重點論述太陽光能發(fā)電。 太陽光能發(fā)電就是直接將太陽光能轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電方式,可分為光伏發(fā)電、光感應(yīng)發(fā)電、光化學(xué)發(fā)電和光生物發(fā)電四種;目前應(yīng)用最多的光伏發(fā)電,是將照射到太陽能電池板上的光所產(chǎn)生的光伏效應(yīng)直接轉(zhuǎn)換成直流電能輸出,其結(jié)構(gòu)一般由太陽能電池板、蓄電池、控制器、逆變器和支架等部件組成。 光伏發(fā)電的缺點是:初始投資本錢高;能量密度較底;間歇性發(fā)電;受天氣前提影響較大 (陰雨天不能發(fā)電); 光伏發(fā)電目前主要用于三個方面,即:為無電源場所提供電源;并網(wǎng)發(fā)電;制作太陽能電子產(chǎn)品,如各類太陽能充電器、太陽能燈具(含太陽能路燈)、太陽能熱水器等。
為了讓太陽能電池板組件在一年中接收到盡可能多的太陽輻射能,安裝時要為太陽能電池板組件選擇一個最佳傾角。 通過專用模型的計算可得到不同傾角平面的月均勻太陽輻照量的變化值,在不同角度的傾斜面上,太陽輻照量差別較大,因此,在安裝太陽能電池板組件時,應(yīng)通過試驗選擇適合本地的傾角,以使其獲得最大的太陽輻照量。
一:太陽能 蓄電池組的 基本特 性及其應(yīng)用
太陽能蓄電池組是太陽能電池板的儲能裝置,其作用是將電池板在有日照時發(fā)出的電能儲存起來,在夜間或陰雨天供負(fù)載使用。 蓄電池組是由若干蓄電池串并聯(lián)而成,其容量要求它能在無太陽輻射光的日子里,知足路燈要求的供電時間和供電量需求。 目前海內(nèi)常用的是鉛酸蓄電池,在重要場合也可用鎘鎳蓄電池,但后者價格較高。蓄電池儲存的是化學(xué)能,它將直流電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能儲存起來,需要時再把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔荛_釋出來,可見能量轉(zhuǎn)換過程是可逆的,前者稱為蓄電池充電,后者則稱為蓄電池放電。 因此,在光伏發(fā)電系統(tǒng)中,蓄電池對該系統(tǒng)產(chǎn)生的電能起著儲存和調(diào)節(jié)(開釋)作用;因為光伏發(fā)電系統(tǒng)的功率輸出天天都在變化,在日照不足,或需要維修光伏發(fā)電系統(tǒng)時,蓄電池也能提供相對不亂的電能。
二:太陽能照明燈具的 基本特 性及其應(yīng)用
因為 LED 是直流供電器件,很輕易被制成直流燈具,廣泛應(yīng)用于直流電系統(tǒng),如太陽能燈具產(chǎn)品。它有平光型超高亮度 LED、單個束光型超高亮度 LED 和平光型與束光型超高亮度 LED 組合體三種,因為單個束光型超高亮度 LED 發(fā)光管產(chǎn)生的光線方向性太強, 綜合視覺效果較差,因此,應(yīng)首選平光型超高亮度 LED 或平光型與束光型超高亮度 LED 組合體,將多個 LED 集中在一起,排列組合成有一定規(guī)則的 LED 發(fā)光源,作為太陽能路燈的照明燈具。
三:太陽能路燈的過充和過 放保護功 能
在太陽能路燈應(yīng)用中, 應(yīng)留意對其蓄電池過充和過放進(jìn)行控制。所謂過充控制, 就是在蓄電池處于過充狀態(tài)時要及時斷開充電電路,而過放控制, 就是在蓄電池處于過放狀態(tài)時要及時斷開放電電路,這樣做都是為了保護蓄電池并延長其使用壽命。判定過充和過放的依據(jù)是蓄電池電壓的高低變動:當(dāng)晴天有太陽光照射時,由太陽能光電板吸收光能經(jīng)繼電器開關(guān)常閉點向蓄電池充電, 當(dāng)蓄電池的電壓高于26V 時 ,蓄 電池 處 于過充狀 態(tài) ,繼 電 器 開關(guān)常 閉 點 斷 開 、常開點 閉 合 ,充電電路自動斷開,休止向蓄電池充電,實現(xiàn)過充保護功能;夜間由蓄電池向路燈供電, 當(dāng)蓄電池的電壓低于 22V 時, 蓄電池處于過放狀態(tài),繼電器開關(guān)由常閉點轉(zhuǎn)到常開點,放電電路自動斷開,休止向負(fù)載(路燈 )供 電 ,實 現(xiàn)過 放 保 護功 能 。