[答~案]大工18春《新能源发电》大作业题目及要求答案.pdf

作业提交：作业提交：大作业上交时文件名写法为：姓名 奥鹏卡号学习中心（如：戴卫东101410013979 浙江台州奥鹏学习中心1VIP）以附件形式上交离线作业（附件的大小限制在 10M 以内），选择已完成的作业（注意命名），点提交即可。如下图所示。截止时间：2018 年 9 月 11 日前。注意事项：独立完成作业，独立完成作业，不准抄袭其他人或者请人代做，不准抄袭其他人或者请人代做，如有雷同作业，如有雷同作业，成绩成绩以零分计！以零分计！网络教育学院网络教育学院新能源发电课新能源发电课 程程 设设 计计题题目：目：太阳能的利用综述学习中心：学习中心：层层次：次：专专业：业：年年级：级：年春/秋 季学学号：号：学学生：生：辅导教师：辅导教师：康永红完成日期：完成日期：年月日太阳能的利用综述中国蕴藏着丰富的太阳能资源，太阳能利用前景广阔。目前，我国太阳能产业规模已位居世界第一，是全球太阳能热水器生产量和使用量最大的国家和重要的太阳能光伏电池生产国。我国比较成熟的太阳能产品有两项：太阳能光伏发电系统和太阳热水系统。一、太阳能利用现状新能源是二十一世纪世界经济发展中最具有决定力的五大技术领域之一。太阳能是一种清洁、高效和永不衰竭的新能源。在新实际中，各国政府都将太阳能资源利用作为国家可持续发展战略的重要内容。而光伏发电具有安全可靠、无噪声、无污染、制约少、故障率低、维护简便等优点，在我国西部广袤严寒、地形多样和居住分散的现实条件下，有着非常独特的作用。1、国内外太阳能利用概况1.11.1 国外现状国外现状常规能源资源的有限性和环境压力的增加，使世界上许多国家重新加强了对新能源和可再生能源技术发展的支持。近几年，国际光伏发电迅猛发展。国际光伏发电正在由边远农村和特殊应用向并网发电和与建筑结合供电的方向发展，光伏发电已由补充能源向率提高到15%以上，系统造价和发电成本已分别降至 4 美元/峰瓦和 25 美分/度电；在太阳热利用方面，由于技术日趋成熟，应用规模越来越大，仅美国太阳能热水器年销售额就逾 10 亿美元。太阳能热发电在技术上也有所突破，目前已有 20 余座大型太阳能热发电站正在运行或建设。1.21.2 国内现状国内现状煤炭巨量消费已成为我国大气污染的主要来源。我国具有丰富的太阳能、风能、生物质能、地热能和海洋能等新能源和可再生能源资源，开放利用前景广阔。太阳能光伏发电应用始于 70 年代，真正快速发了七条太阳电池生产线，使我国太阳电池的生产能力从 1984年以前生产 200 千瓦跃到 1988 年的 4.5 兆瓦。目前太阳电池主要应用于通信系统和边远无电县、无电乡村、无电岛屿等边远偏僻无电地区，年销售约 2.1 兆瓦，成效显著。2、西部太阳能应用概况我国西部地区是世界上最大、地势较高的自然地理单元。也是世界上最丰富的太阳能资源地区之一，尤其是西藏地区，空气稀薄，透明度高，年日照时间长达 1600-3400 小时之间，每天日照 6 小时以上年平均天数在 275-330 天之间，辐射强度大，年均辐射总量 7000兆焦耳/平方米，地域呈东向西递增分布，年变化呈峰型，资源优势得天独厚，应用前景十分广阔。二、太阳能的利用方式太阳能利用包括太阳能光伏发电、太阳能热发电，以及太阳能热水器和太阳房、太阳能空调等利用方式。在现代技术条件下，太阳能在多种再生能源利用上比例最大，是人类今后持续发展的重要能源和动力。这是因为：一是太阳能能源取之不尽，用之不竭；二是太阳能比其他再生能源，如风能、水能、潮汐能、地下浅层能源（冬热、夏冷）、生物质能等受自然条件限制较少；三是太阳能利用所需的投资与成本相对其他再生能源也低一些。据有关材料介绍，我国太阳能资源十分丰富，但各个区域差别也比较大，全国太阳能资源分为四级：一级，青藏高原一带，特别是西藏南部，每年有 6700 多兆瓦；二级，全国大部分地区（平原地区），每年有 5400 多兆瓦；三级，沿海一带，每年有 2400-4200 多兆瓦；四级，比较少，从云贵高原到四川盆地，每年少于 4200 兆瓦。1、太阳能热利用直接把太阳能转换为热能供人类使用（如加热和取暖），称为太阳能的热利用，或者称为光热作用。直接热利用是最古老的利用方式，也是目前技术最成熟、成本最低、应用最广泛的太阳能利用模式。1.11.1 太阳能发电太阳能发电1）太阳能热发电太阳能热发电就是利用太阳辐射所产生的热能发电，是在太阳能热利用的基础上实现的。一般需要先将太阳辐射能转变为热能，然后再将热能转变为电能，实际上是“光=热-电”的转换过程。太阳能热发电有两种类型：一类是蒸汽热动力发电，一类是热电直接转换。2）太阳能光发电太阳能光发电是指不通过热过程而直接将光能转变为电能的发电方式。广义的光发电，包括光伏发电、光化学发电、光生物发电和光感应发电等。3）光化学转换太阳能光化学转换，是指将太阳的光辐射能转换为化学能储存，或者利用太阳光照的作用实现某些特定的化学反应过程。1.21.2 家庭太阳能发电系统家庭太阳能发电系统家庭太阳能发电系统与传统的太阳能系统的不同之处是引进了一个与传统太阳能系统相连接的测量系统，我们称之为计量箱。计量箱包括一个将太阳能模块发出的直流电转换为交流电再与电网联接的逆变器。测量装置测出太阳能系统的发电量，电力部门从用户消耗的总电量中扣除太阳能系统的发电量，电力部门也可以买进用户未用完的多余电量。1.31.3 太阳能在通讯中的利用太阳能在通讯中的利用2003 年，郑州济南数字微波通信工程中，个别中继站供电采用农用电供电，供电极不正常，经常停电，造成微波干线中断。为了解决个别站点的供电问题，他们在河南境内的渠村站实验安装了太阳能供电系统。根据该站的环境条件和微波设备耗电情况，考虑到渠村也不是完全没有市电供电，因此在设计时供电以太阳能电池为主，市电为辅。该系统具有防反充、防过充、过放告警、输出电压自动调节以及自动切换功能等特点。1.41.4 太阳能在其他方面的应用太阳能在其他方面的应用曾提到利用太阳能，黑夜变白昼、烈日造冰。光机电信息1/2002(No.35)11还介绍了太阳能水池的利用。俄罗斯国立敖德萨理工大学的研究人员提了一项新设想，用水池吸收并储备太阳能，然后再加以利用。在一个深水池中，如果没有对流和层流，那么在阳光照射下，水面和底层之间会存在相当大的温差，有时候会高达数十度。三、太阳能的利用发展趋势现在太阳能的利用已得到世界各国的普遍重视，太阳能的利用也到了一个新的发展阶段，称为建筑一体化设计，即不再采用屋顶上安装一个笨重的装置来收集太阳能，而是用那些能把阳光转换成电能，由于当时太阳能电池过于昂贵，无法实施。如今太阳能电池的价格只有 80 年代的三分之一，所以现在推广的可能性大大增加。我们在大力提倡使用太阳能的同时，也要强调要在工程设计中建筑的整体美、造型新以及技术的先进性，注意设计中屋顶墙面所用的太阳能电池板的设置位置，面积大小与建筑立面的造型与环境是否协调等多方面的因素。四、总结绿色能源和可持续发展问题是本世纪人类面临的重大课题，开发新能源，对现有能源的充分合理利用已经得到各国政府的极大重视。太阳能发电作为一种取之不尽，用之不竭的清洁环保能源将得到前所未有的发展。随着太阳能产业化进程和技术开发的深化，它的效率、性价比将得到提高，它在包括 BIPV 在内的各个领域都将得到广泛的应用，也将极大地推动中国 绿色照明工程的快速发展。