太阳能灯技术运用- 节电改变生活的日志- 网易博客

太阳能灯技术运用

2010-03-04 15:13:39 阅读17 评论0 字号:

一、太阳能灯

1、  太阳能灯发展现状

自从1954年美国贝尔实验室研制出世界上{dy}块太阳电池,揭开了太阳能开发利用的新篇章。经过半个世纪的努力,传统能源的日益紧缺,太阳能的应用将会越来越广泛,太阳能光热利用技术及其产业异军突起,成为能源工业的一支生力军。

太阳能是地球上最直接最普遍也是最清洁的能源,而太阳光转化成电能的转化率不到15%,光伏发电上网电价4—5元/千瓦时,而生产1000吨多晶硅需要投资10亿元,消耗10万千瓦电力,这导致太阳能的发电成本大约是生物质发电的7-12倍,风能发电的6-10倍,更是传统煤电方式的11-18倍。如此高的价格,无论是由用户分摊还是由国家补贴,大规模推广使用太阳能的阻力很大,暂时还无法同火电、风电等竞争。

而且还有个不可否认的事实,中国多晶硅生产技术与国际先进的技术相比存在较大的差距,并且目前无法很好的彻底解决高能耗和环保问题。太阳能光伏产业本来是一个高科技产业,但中国企业都把它做成了劳动密集型产业。许多晶硅项目的无序上马,实际上是严重的低水平重复建设,没有足够的工艺水平和技术回收副产品,一旦管理不善,就会造成有毒气体的泄露,发生爆炸,而且需要四氯化硅的企业增长速度远远赶不上多晶硅企业的增长,如果不能有效地处理那么多的四氯化硅,将给我们生活环境带来严重污染。中国承受了制造环节的污染代价,却没有享受到清洁能源所带来的益处。

  目前生产的企业一般都采用改良的西门子法。使用该方法1kW的太阳能电池约需10kg的多晶硅,需要消耗电能5800~6000度,耗电量是巨大的。即使电池能够稳定使用20年,太阳能电池的电能再生比也不到8,这是比较低的。更何况电池板安装在户外,风沙、雨水、环境污染都会伤害电池板,影响太阳能发电系统的寿命。其半衰期尚不得而知,实际使用的发电系统是否能以开始时的高效率工作这么多年,目前还没有任何保障。

  其实,改进的西门子法也存在很大的缺陷,生产设备复杂,效率较低,而且投资巨大。目前德国自身利用其保密的西门子法,仅仅从高纯的SiHCl3生成1kg的多晶硅,就需耗电150度。目前德国正在研究如何将150度的能耗降至80~90度,即使成功,也不能从根本上改变生产多晶硅高耗能的致命缺陷。近年来尽管是可再生的清洁能源,但国内对于太阳能制造过程中对环境污染的争议一直不断。 

目前我国正提昌并实行节能降耗,但由于技术落后,许多新能源公司反而成了高污染、高能耗的坏典型;另一方面新能源行业出现的这种只卖概念、不重实效、重复建设、产能过剩的局面,会严重危及到新能源这个领域的未来发展,太阳能不是不能用,而是要合理高效的利用。

2、  太阳能灯工作原理

系统工作原理简单,利用光生伏{tx}应原理制成的太阳能电池白天太阳能电池板接收太阳辐射能并转化为电能输出,经过充放电控制器储存在蓄电池中,夜晚当照度逐渐降低至10lux左右、太阳能电池板开路电压4.5V左右,充放电控制器侦测到这一电压值后动作,蓄电池对灯头放电。蓄电池放电8.5小时后,充放电控制器动作,蓄电池放电结束。充放电控制器的主要作用是保护蓄电池。

3、  太阳能灯优缺点

有效解决边远地区和相对落后地区路灯照明问题(远离输电线路的地方以及无法铺设输电线路的地方),这是给我们生活的带来{zd0}好处、也是{zd0}优点。它的缺点不适合全面普遍推广,生产太能灯设备属于高能耗高污染行业,我们没有必要也不值得用高出平常10~20倍能源去生产一样东西(平常可用消耗小小能源就可得到)而这个东西没有给我们带来必要性和更高价值回报并给我们生存环境带来的了严重污染,太阳能用于航空航天那就是它的必要性、高价值的回报。

目前国际上绝大多数多晶硅生产企业都采用闭环改良西门子法生产多晶硅,这种技术基本上可满足环保要求;这种先进的闭环生产方式和优化的工艺路线,那么除造成环境污染外,能耗高,成本高,难在国际竞争中取胜。

此外,蓄电池也是太能灯重要部件,一般的蓄电池保修三年或五年,但一般的蓄电池在一年、甚至半年以后就会出现充电不满的情况(记忆效应),有些实际充电率有可能下降到50%左右,在众路灯实际应用中,很多地方的太阳能路灯不能满足正常照明需要,尤其在阴雨天更为突出,导致在阴雨天路灯无法提供照明,不得不更换新电池或用输线路送电来保证正常照明,因此与过度宣传10年免维护互相矛盾。

 

4、  太阳能灯产品成本价格

太阳能发电应用路灯投资,以一盏双路的太阳能路灯为例,两路负载共为60瓦,(以长江中下游地区有效光照4.5h/天、每夜放电7小时、增加电池板20%预中国太阳能产业联盟网留额计算)其电池板就需要160W左右,按每瓦30元计算,电池板的费用就要4800元,再加上180AH左右的蓄电池组费用也在1800左右,其它的更新、维修等暂且不计至少也要7000元一盏,但是我们都知道没有哪个产品能不用维修的,特别像蓄电池,因此整个路灯首次性投入成本远远高于市电路灯。

5、  结论

是给予人类取之不尽用之不竭的绿色能源,是万物之源,可以合理的利用,而不要盲目推从。光伏电池的核心是由制成的PIN结。光电子科技工作者必须攻克难关,在研制电池方面取得突破性进展。对于并不成熟的中国太阳能光伏企业来说,这些问题的提出,是合理的也是现实的,很大程度上,也使得这个行业能够冷静思考未来的机遇与挑战。但是,对于实力薄弱,发展尚在早期的中国太阳能光伏产业来说,需要更多的不是质疑尤其是来自国内的质疑,而是发展的空间。

高额成本和技术不成熟的太阳能灯要取代目前常规灯具,需要很长的时间过程、需要技术、工艺等有新突破。照目前的技术、生产工艺根本就没有条件有效推行太阳能灯。因此在技术和资金的双瓶颈期这一阶段,我们应向国外学习,通过合理的鼓励政策给与这一产业相应的发展空间,通过统筹协调来减少现阶段尚不成熟的产业带来的各种负面影响,从而快速地跨越产业发展瓶颈,形成真正完善、独立的产业链。

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