可再生能源研討課2013第二講太陽能

1、IC2合作可再生能源的高效轉(zhuǎn)換與利用王如竹rzwang2013/12/25作業(yè)：閱讀2篇英文參考文獻¡ The power of renewables¡ A path to sustainable energy¡ 思考選題分組2013/12/254一： 太陽能討論問題：¡ 太陽能的形式¡ 太陽能可以做什么？¡ 氣候條件、地理位置的影響？¡ 你所知道的太陽能企業(yè)¡ 我國太陽能資源豐富，2/3陸地年日照超過2200小時，年輻射量平均5000/平方米，相當于170 千克標準煤的熱量我國太陽能資源條件資源帶號名 稱指 標I

2、資源豐富區(qū)³6700 MJ/ (m2a)II資源較富區(qū)54006700MJ/ (m2a)III資源可利用區(qū)42005400MJ/ (m2a)IV資源貧乏區(qū)<4200 MJ/ (m2a)國際太陽能資源條件又如何？可以立即查找網(wǎng)絡(luò)資料¡ 哪些 地區(qū)可以多應(yīng)用太陽能？52013/12/25太陽能輻射電力的轉(zhuǎn)換方式2013/12/257太陽能光伏發(fā)電A.U.S.2013/12/258聚光太陽能電池碟式聚光太陽能光伏系統(tǒng)槽式聚能太陽能光伏/光熱復(fù)合系統(tǒng)Parabolic trough concentrated solar PV & hot water supply 13

3、0m2Dish concentration High efficiency PV Concentration ratio 480 Electric output 24kWe太陽能飛機太陽能飛行器（太陽電池熱管理 電池）2013/12/2512太陽能電池:轉(zhuǎn)換效率及成本是關(guān)鍵主要特點國內(nèi)轉(zhuǎn)換效率國外轉(zhuǎn)換效率市場化單晶硅電池轉(zhuǎn)換效率高，技術(shù)成熟、但成本高多晶硅電池原料硅用量少，又無效率衰退問題，并可在廉價襯底材料上，成本低20%23%主導(dǎo)地位，逐漸被多晶硅取代16%19%逐步占據(jù)主導(dǎo)地位非晶硅薄膜電池多元化合物薄膜電池聚合物多層修飾電極型電池納米晶化學(xué)太陽能電池較高的轉(zhuǎn)換效率、較低的成本、重量輕、

4、性差性能良好工藝簡單.原料較少柔性好，制作簡單，原料廣泛，成本低.但使用 短， 效率低成本低、工藝簡單、性能穩(wěn)定、 長10%14%少量-17%很少- -無- 10%以上無2005年世界光伏電池生產(chǎn)狀況全球前十大光伏電池廠家產(chǎn)量約占全球電池片總產(chǎn)量90%太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)成本中，電池片成本約占總成本70。資料來源：SolarBuzzWhos Leading the Races in Solar Cell Production & Installation?- 2009 世界太陽能電池生產(chǎn)50%¡ 2009年 陸生產(chǎn)太陽能電池板 3,800 MW¡ 2009年 陸+ 生

5、產(chǎn)了全球的 49%¡ PV世界排名： 陸、 、 、德國、World solar PV Production in 2009太陽能光伏市場國內(nèi)外市場需求分析q 2005全國光伏發(fā)電總?cè)萘?萬kW（70MW）, 年能力達到10萬kW（100MW）,出口為主。而晶體硅原料進口為主;q 2010年全國光伏發(fā)電總?cè)萘?0萬kW,2020-180萬kW!2007年1088MW,2008年2000兆瓦,2009年3800兆瓦(380萬kW).q 太陽能光伏發(fā)電在推廣,2020- 2萬個屋頂發(fā)電, 100萬kW.q 國際市場的發(fā)展. 2008年的金融帶來的問題！ 2008-2009 80%企業(yè)停產(chǎn)、

6、半停產(chǎn) ； 但是2010又緩過來了！q 新政的機遇！q福島核的機遇！q 2012年受到、歐盟反傾銷 2013/12/2515推廣應(yīng)用太陽能新的機遇太陽能光電， 電動汽車，電網(wǎng)智能電網(wǎng)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太陽能電池裝機容量70GWSource: Renewables 2012 gl

9、obal status reportSolar PV operating capacity TOP 10 countries, 2011Market share of Top 15 Solar module manufactures, 2011無錫 與 太陽能光伏產(chǎn)業(yè)1301545024.html2013/12/2522太陽能熱發(fā)電1. 槽式集熱器+ 蒸汽輪機上海交通大學(xué)的槽式集熱器太陽能烤爐太陽能熱發(fā)電2. 塔式集熱器+蒸汽輪機2013/12/2524上海交通大學(xué)的微型塔式蒸汽發(fā)生器太陽能熱發(fā)電3. 碟式集熱器+ Stirling 發(fā)電機太陽灶2013/12/2527 的太陽能熱發(fā)電電站示范

10、¡ 1 MW 塔式（）¡ 50 MW 槽式（內(nèi)）¡ 1 MW 三亞太陽能熱發(fā)電4. 太陽鹽水池+汽輪機（有機工質(zhì)）各類太陽能發(fā)電轉(zhuǎn)化效率討論技術(shù) 性討論2013/12/2530太陽能熱利用產(chǎn)業(yè)教授-皇明太陽能第二階段：太陽能集熱系統(tǒng)用于采暖第一階段：太陽能熱水器滿足生活熱水太陽能集熱技術(shù)發(fā)展歷程013/12/25第四階段：太陽能復(fù)合能量系統(tǒng)第三階段：太陽能集熱系統(tǒng)夏季空調(diào)231太陽能集熱器真空管集熱管平板集熱器332013/12/25真空管集熱器的其它形式熱管型真空管集熱器U型管太陽能集熱器太陽能熱水器2013/12/2535國內(nèi)太陽能熱水器企業(yè)情況¡

11、2005年全國太陽能集熱器總使用量8000萬m2, 年生產(chǎn)能力1500萬m2,行業(yè)總產(chǎn)值已愈 個億，產(chǎn)業(yè)鏈比較完整,國際上影響大;¡ 2010年-1.5億m2,是2005的2倍;2020-3億m2,年替代能源量達到6000萬噸標煤; 2020-5億m2也有可能¡ 太陽能 ;¡ 太陽能熱水到采暖的 ;太陽能采暖到太陽能空調(diào)的!國際能源署IEA-太陽能集熱器Solar heating added capacity, 2010Solar heating total world capacity , TOP 12 countries, 2010¡ 2005- 總

12、保有量8000萬m2, 年產(chǎn)量1500萬m2;¡ 2011-總保有量1.93億m2, 年產(chǎn)量5800萬m2;¡ 2020-總保有量35億m2, 節(jié)能 6000萬噸標煤/year;太陽能空調(diào)：產(chǎn)業(yè)興起固體除濕空調(diào)2013/12/2537液體除濕空調(diào)吸附式吸收式21786354太陽能解決方案上海三湘四季花城2800套住宅Ø 每戶3 m2真空管集熱器Ø 輔助電加熱Ø 集熱器、空調(diào)外機與陽臺臨港新城 3000余套住宅2013/12/2538太陽能中溫集熱器使得工業(yè)用太陽能規(guī)模應(yīng)用、太陽能空調(diào)成為可能！en/7694918307465395.html20

13、13/12/25太陽能中低溫熱利用與工業(yè)節(jié)能工業(yè)能耗占全國能耗的70%資料來源：2007年熱力能耗占工業(yè)能耗的53% 電力能耗占工業(yè)能耗的47%工業(yè)電耗與熱耗熱力能耗占工業(yè)能耗的67% 電力能耗占工業(yè)能耗的33%電耗 33%熱耗 67%歐洲工業(yè)領(lǐng)域用熱要求工業(yè)用熱溫度大部分在80 250之間；利用太陽能能夠有效滿足此部分熱能需求。太陽能工業(yè)加熱太陽能鍋爐跟蹤聚焦集熱器非跟蹤CPC集熱器主要應(yīng)用領(lǐng)域：造紙，食品，煙草，木材， 化工，紡織，等上述行業(yè)的能耗占工業(yè)總能耗大于22.7%Industrial solar boiler太陽能鍋爐太陽能光熱及太陽能熱水器產(chǎn)業(yè)是有巨大成長空間的值得期待的朝陽產(chǎn)

14、業(yè)！2013/12/2545¡ 太陽能 熱水系統(tǒng)；¡ 太陽能 采暖、空調(diào)；¡ 太陽能貯能；¡ 熱泵熱水器產(chǎn)業(yè)的興起！ 自然能源與常規(guī)電力的有機結(jié)合；未來住宅產(chǎn)業(yè)及旅游業(yè)的熱點節(jié)能 。¡ 日出太陽雨2012年上交所上市問題： 太陽能熱水器沒有太陽怎么辦？ 聽說過熱泵熱水器嗎？¡ 熱泵¡ 熱泵的種類¡ 熱泵熱水器¡ 熱泵冷熱水機組¡ 2013/12/2546空氣源熱泵熱 工作原理1份電能輸入，吸收3份空氣熱能， 4份熱能送到熱水！2008年11月， 102套安裝在上海春花園上?？諝庠礋岜檬痉稇?yīng)用空氣源熱泵熱水器的兩種形式l 冷凝盤管置于 中l(wèi) 熱泵與需要制冷劑管道連接 套管式冷凝器，換熱器集成在熱泵主機上 熱泵與 需要水管道連接 安裝使用更安全可靠“空氣能熱泵熱水器”-未來住宅熱能新動力-與太陽能熱水器可以競爭-與 結(jié)合更完美-更適合于長三角地區(qū)應(yīng)用2010年31億元市場2011年45億元市場未來10年高度增長！