可再生能源研讨课2013第二讲太阳能

1、IC2合作可再生能源的高效转换与利用王如竹rzwang2013/12/25作业：阅读2篇英文参考文献¡ The power of renewables¡ A path to sustainable energy¡ 思考选题分组2013/12/254一： 太阳能讨论问题：¡ 太阳能的形式¡ 太阳能可以做什么？¡ 气候条件、地理位置的影响？¡ 你所知道的太阳能企业¡ 我国太阳能资源丰富，2/3陆地年日照超过2200小时，年辐射量平均5000/平方米，相当于170 千克标准煤的热量我国太阳能资源条件资源带号名 称指 标I

2、资源丰富区³6700 MJ/ (m2a)II资源较富区54006700MJ/ (m2a)III资源可利用区42005400MJ/ (m2a)IV资源贫乏区<4200 MJ/ (m2a)国际太阳能资源条件又如何？可以立即查找网络资料¡ 哪些 地区可以多应用太阳能？52013/12/25太阳能辐射电力的转换方式2013/12/257太阳能光伏发电A.U.S.2013/12/258聚光太阳能电池碟式聚光太阳能光伏系统槽式聚能太阳能光伏/光热复合系统Parabolic trough concentrated solar PV & hot water supply 13

3、0m2Dish concentration High efficiency PV Concentration ratio 480 Electric output 24kWe太阳能飞机太阳能飞行器（太阳电池热管理 电池）2013/12/2512太阳能电池:转换效率及成本是关键主要特点国内转换效率国外转换效率市场化单晶硅电池转换效率高，技术成熟、但成本高多晶硅电池原料硅用量少，又无效率衰退问题，并可在廉价衬底材料上，成本低20%23%主导地位，逐渐被多晶硅取代16%19%逐步占据主导地位非晶硅薄膜电池多元化合物薄膜电池聚合物多层修饰电极型电池纳米晶化学太阳能电池较高的转换效率、较低的成本、重量轻、

4、性差性能良好工艺简单.原料较少柔性好，制作简单，原料广泛，成本低.但使用 短， 效率低成本低、工艺简单、性能稳定、 长10%14%少量-17%很少- -无- 10%以上无2005年世界光伏电池生产状况全球前十大光伏电池厂家产量约占全球电池片总产量90%太阳能光伏发电系统成本中，电池片成本约占总成本70。资料来源：SolarBuzzWhos Leading the Races in Solar Cell Production & Installation?- 2009 世界太阳能电池生产50%¡ 2009年 陆生产太阳能电池板 3,800 MW¡ 2009年 陆+ 生

5、产了全球的 49%¡ PV世界排名： 陆、 、 、德国、World solar PV Production in 2009太阳能光伏市场国内外市场需求分析q 2005全国光伏发电总容量7万kW（70MW）, 年能力达到10万kW（100MW）,出口为主。而晶体硅原料进口为主;q 2010年全国光伏发电总容量30万kW,2020-180万kW!2007年1088MW,2008年2000兆瓦,2009年3800兆瓦(380万kW).q 太阳能光伏发电在推广,2020- 2万个屋顶发电, 100万kW.q 国际市场的发展. 2008年的金融带来的问题！ 2008-2009 80%企业停产、

6、半停产 ； 但是2010又缓过来了！q 新政的机遇！q福岛核的机遇！q 2012年受到、欧盟反倾销 2013/12/2515推广应用太阳能新的机遇太阳能光电， 电动汽车，电网智能电网Demand/Supply Energy Infrastructure for Low CarbonSocietyPresent：Arborescent NetworkUnidirectionalCCSMarine BiomassClean Coal Natural GasNuclear PowerICTGenerationCycle PowerSmart GridBatter yICTSolarthermal P

7、owerU:UserGreen Oil Refinery PVUPEF CUSmart MeterPVPVPVPV Mega-solar PowerIndustrial Complexl Industrial Nuclear Plantl Heavy Oil TreatmentIGCC CogenerationUSOFHPEFCHeat Pump-C2UFCVBatter yEV/PHVBusiness CityIndustryHeat Supplyl Co-production Power/Chemicals (H2)l New fuel PVPV Local Collaboration P

8、lanHeat Supply-Incineration PlantPVH2PVSmart Energy NetworkEVPowerCombined Heat &CHP SupplyFCHeat PumpFC PV BiomassResidential CommuPVLocal Heat SupplyTown FCTownFacilitiesAES: Advanced Energy Systems for SustainabilitySolar PV total world capacity1995-2011太阳能电池装机容量70GWSource: Renewables 2012 gl

9、obal status reportSolar PV operating capacity TOP 10 countries, 2011Market share of Top 15 Solar module manufactures, 2011无锡 与 太阳能光伏产业1301545024.html2013/12/2522太阳能热发电1. 槽式集热器+ 蒸汽轮机上海交通大学的槽式集热器太阳能烤炉太阳能热发电2. 塔式集热器+蒸汽轮机2013/12/2524上海交通大学的微型塔式蒸汽发生器太阳能热发电3. 碟式集热器+ Stirling 发电机太阳灶2013/12/2527 的太阳能热发电电站示范

10、¡ 1 MW 塔式（）¡ 50 MW 槽式（内）¡ 1 MW 三亚太阳能热发电4. 太阳盐水池+汽轮机（有机工质）各类太阳能发电转化效率讨论技术 性讨论2013/12/2530太阳能热利用产业教授-皇明太阳能第二阶段：太阳能集热系统用于采暖第一阶段：太阳能热水器满足生活热水太阳能集热技术发展历程013/12/25第四阶段：太阳能复合能量系统第三阶段：太阳能集热系统夏季空调231太阳能集热器真空管集热管平板集热器332013/12/25真空管集热器的其它形式热管型真空管集热器U型管太阳能集热器太阳能热水器2013/12/2535国内太阳能热水器企业情况¡

11、2005年全国太阳能集热器总使用量8000万m2, 年生产能力1500万m2,行业总产值已愈 个亿，产业链比较完整,国际上影响大;¡ 2010年-1.5亿m2,是2005的2倍;2020-3亿m2,年替代能源量达到6000万吨标煤; 2020-5亿m2也有可能¡ 太阳能 ;¡ 太阳能热水到采暖的 ;太阳能采暖到太阳能空调的!国际能源署IEA-太阳能集热器Solar heating added capacity, 2010Solar heating total world capacity , TOP 12 countries, 2010¡ 2005- 总

12、保有量8000万m2, 年产量1500万m2;¡ 2011-总保有量1.93亿m2, 年产量5800万m2;¡ 2020-总保有量35亿m2, 节能 6000万吨标煤/year;太阳能空调：产业兴起固体除湿空调2013/12/2537液体除湿空调吸附式吸收式21786354太阳能解决方案上海三湘四季花城2800套住宅Ø 每户3 m2真空管集热器Ø 辅助电加热Ø 集热器、空调外机与阳台临港新城 3000余套住宅2013/12/2538太阳能中温集热器使得工业用太阳能规模应用、太阳能空调成为可能！en/7694918307465395.html20

13、13/12/25太阳能中低温热利用与工业节能工业能耗占全国能耗的70%资料来源：2007年热力能耗占工业能耗的53% 电力能耗占工业能耗的47%工业电耗与热耗热力能耗占工业能耗的67% 电力能耗占工业能耗的33%电耗 33%热耗 67%欧洲工业领域用热要求工业用热温度大部分在80 250之间；利用太阳能能够有效满足此部分热能需求。太阳能工业加热太阳能锅炉跟踪聚焦集热器非跟踪CPC集热器主要应用领域：造纸，食品，烟草，木材， 化工，纺织，等上述行业的能耗占工业总能耗大于22.7%Industrial solar boiler太阳能锅炉太阳能光热及太阳能热水器产业是有巨大成长空间的值得期待的朝阳产

14、业！2013/12/2545¡ 太阳能 热水系统；¡ 太阳能 采暖、空调；¡ 太阳能贮能；¡ 热泵热水器产业的兴起！ 自然能源与常规电力的有机结合；未来住宅产业及旅游业的热点节能 。¡ 日出太阳雨2012年上交所上市问题： 太阳能热水器没有太阳怎么办？ 听说过热泵热水器吗？¡ 热泵¡ 热泵的种类¡ 热泵热水器¡ 热泵冷热水机组¡ 2013/12/2546空气源热泵热 工作原理1份电能输入，吸收3份空气热能， 4份热能送到热水！2008年11月， 102套安装在上海春花园上海空气源热泵示范应用空气源热泵热水器的两种形式l 冷凝盘管置于 中l 热泵与需要制冷剂管道连接 套管式冷凝器，换热器集成在热泵主机上 热泵与 需要水管道连接 安装使用更安全可靠“空气能热泵热水器”-未来住宅热能新动力-与太阳能热水器可以竞争-与 结合更完美-更适合于长三角地区应用2010年31亿元市场2011年45亿元市场未来10年高度增长！