日本民用住宅太陽(yáng)能發(fā)電新技術(shù)
發(fā)布于2015-09-29 文章來(lái)源：
迄今為止，由于不斷消耗大量的石油、煤炭等化石燃料，排放出來(lái)的二氧化炭等廢氣造成地球環(huán)境惡化的問(wèn)題日益嚴(yán)重。而且，隨著人民生活水平的逐步提高，每個(gè)家庭的耗能量正逐漸增大，如何保證供能(供電)安定，已成為當(dāng)務(wù)之急的課題。從節(jié)約能源和保護(hù)地球環(huán)境的觀點(diǎn)來(lái)看，只有充分利用象太陽(yáng)能那種取之不盡、用之不褐的清潔(自然)能源，才能從根本上緩解乃至解決這個(gè)問(wèn)題。
1994年4月，日本全國(guó)的電力公司宣布同意購(gòu)買(mǎi)個(gè)人發(fā)電的剩余部分。同年6月，日本通產(chǎn)省(相當(dāng)于國(guó)家經(jīng)委一級(jí)部門(mén))公布了日本2l世紀(jì)的能源、住宅、建筑產(chǎn)業(yè)的行動(dòng)方針修改大綱。其中強(qiáng)調(diào)了太陽(yáng)能發(fā)電能起到保護(hù)地球環(huán)境和代替石油等能源的兩個(gè)作用，并且增加了一項(xiàng)政策：給安裝太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的用戶(hù)提供資金補(bǔ)助。一般來(lái)說(shuō)，發(fā)電量為3 kW 的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)即可滿(mǎn)足一戶(hù)家庭用電。一套3 kW 的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)定價(jià)為600萬(wàn)日元，可獲得300萬(wàn)13元的國(guó)家補(bǔ)助。去年有1000多戶(hù)申請(qǐng)報(bào)名，批準(zhǔn)了500多戶(hù)，今年(1996)的補(bǔ)助對(duì)象將增加到1200戶(hù)。
1 太陽(yáng)能電贛 發(fā)展?fàn)顩r
太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)安裝費(fèi)補(bǔ)助制度的實(shí)旌揭開(kāi)了太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)進(jìn)人普及時(shí)代的序幕。最初的太陽(yáng)能電池成本為3萬(wàn)日元/W，這10年內(nèi)全世界的太陽(yáng)能電池生產(chǎn)量增加了10多倍，目前太陽(yáng)能電池成本為1000日元/W 左右(約人民幣88元)。據(jù)日本日光計(jì)劃書(shū)預(yù)測(cè)，到2000年太陽(yáng)能電池成本將降低到10o～200日元/W。如果這個(gè)價(jià)格能實(shí)現(xiàn)，那么大規(guī)模地推廣民用住宅太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)將成為可能，因?yàn)檫@個(gè)價(jià)格只相當(dāng)于現(xiàn)在日本電力公司的發(fā)電成本。
1994年1 2月，在美國(guó)夏威夷召開(kāi)了第一屆太陽(yáng)能發(fā)電國(guó)際會(huì)議，來(lái)自47個(gè)國(guó)家的1000多名專(zhuān)家學(xué)者共發(fā)表了6 6 3篇論文。美國(guó)著名的Photovohaic Energy Systems公司的P.D.Maycock先生對(duì)世界太陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)換率做了如表1～3的統(tǒng)計(jì)和預(yù)測(cè)：
按照Maycock先生的上述預(yù)測(cè)，如果太陽(yáng)能電池的主要生產(chǎn)國(guó)以目前的速度發(fā)展下去，1995年的總產(chǎn)量為90Mw+2000年將達(dá)到190 Mw，2010年將增加到800 Mw。促進(jìn)生產(chǎn)量高度增長(zhǎng)的動(dòng)力是市場(chǎng)價(jià)格，1994年生產(chǎn)成本已低于4美元/W：1995年將降低到3.5美元/W。而且，1995年市場(chǎng)價(jià)格最高的是單結(jié)晶硅(4美元/w)，非結(jié)晶硅和薄膜電池的價(jià)格可以下降到3美元/w 左右。此外，光電轉(zhuǎn)換率也在穩(wěn)步提高，1995年市場(chǎng)銷(xiāo)售的單結(jié)晶硅轉(zhuǎn)換率為1 5% ，非結(jié)晶硅和薄膜電池的轉(zhuǎn)換率將被提高到接近10 。令人注目的是，日本三洋電機(jī)公司最近開(kāi)發(fā)研制的多結(jié)晶硅和非結(jié)晶硅結(jié)合式太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換率超過(guò)了20 ;佳能公司研制的三層非結(jié)晶硅太陽(yáng)能電池不僅轉(zhuǎn)換率超過(guò)了10 .而且還具有成本低、重量輕、性能穩(wěn)定、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。
2 太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)概要
作為補(bǔ)助對(duì)象的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)必須具有下列特點(diǎn)：(1)能和供電公司聯(lián)網(wǎng);(2)太陽(yáng)能發(fā)電量過(guò)多時(shí)，可以自動(dòng)將剩余電力轉(zhuǎn)(賣(mài))給供電公司;(3)太陽(yáng)能發(fā)電量不足時(shí)，可以自動(dòng)從供電公司電網(wǎng)取(買(mǎi))電。
目前推廣最多的民用住宅太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)是3 kw 系列，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。
根據(jù)表4提供的太陽(yáng)能電池板規(guī)格可以算出一套3 kW 太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)大約需要多少塊電池：60塊結(jié)晶硅電池(3000W -：-50W)，電池板總面積30 m。;150塊非結(jié)晶硅電池(3000 w÷20 w).電池板總面積75 m 。
3 太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)實(shí)例介紹
1994年6月在名古屋市某住宅安裝了一套太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，其發(fā)電量為配電盤(pán)3.4 kW ，太陽(yáng)能電池板安置在3層樓屋頂上。全套設(shè)備購(gòu)置和安裝費(fèi)用是535萬(wàn)13元。由于國(guó)家補(bǔ)助285萬(wàn)13元，那么個(gè)人的負(fù)擔(dān)約為250(一535—285)萬(wàn)13元 -1994年6～8月的發(fā)電量測(cè)試結(jié)果是881 kW ·h，按照目前的電力價(jià)格25 13元/kW ·h計(jì)算，可節(jié)省電費(fèi)共計(jì)22：025日元。
一般來(lái)說(shuō)，每年6～8月最適合于太陽(yáng)能發(fā)電，其它九個(gè)月的月發(fā)電量比這三個(gè)月要少。在這里做一個(gè)稍偏多的計(jì)算，認(rèn)為平均每月節(jié)省電費(fèi)6 000日元，一年則為7.2萬(wàn)日元。對(duì)于2：50萬(wàn)13元太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)購(gòu)置費(fèi)而言，其回收年限是250÷7.2≈35(年)。由此可見(jiàn)，要大量普及太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，關(guān)鍵在于降低系統(tǒng)價(jià)格。
來(lái)源：廣西科學(xué)院報(bào)
責(zé)編：紫簫
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