5 PV/T 装置光热性能的测试 22

5。1 实验目的 22

5。2 实验流程 22

5。3 实验结果分析 23

5。4 结论 26

6 PV/T 装置光伏光热综合性能的测试 27

6。1 实验目的 27

6。2 实验流程 27

6。3 实验结果分析 27

6。4 结论 44

7 PV/T 装置市场应用潜力 45

7。1 现阶段太阳能应用的案例 45

7。2 应用发展趋势 46

8 总结与展望 48

8。1 全文总结 48

8。2 下一步工作 45

致谢 49

参考文献 50

1 绪论

1。1 课题背景及其意义

随着化石能源在各方面的广泛使用，在能源问题日益严重的现在，我国的电 力能源结构依旧还是以火电为主，占整体的 70%以上。《能源发展战略行动计划

（2014~2020 年）》提出，我国 2020 年前，在能源结构方面要降低煤炭消费比重， 适度发展天然气发电，安全发展核电，大力发展可再生能源。其中对太阳能发电 要求到 2020 年，光伏装机达到 1 亿千瓦左右，光伏发电与电网销售价格相当。同 时提高可再生能源利用水平，科学安排调峰、调频、储能配套能力，切实解决弃 风、弃水、弃光问题。

太阳能是由太阳内部核聚变产生的能量，通过热辐射的形式到达地球。地球 轨道上的平均太阳辐射强度为 1369W/m²，在海平面上的标准峰值强度为 1kW/m²， 所以太阳能是一种近乎永续且储量巨大的可再生能源。而相对来说化石能源的储 量在几十到两百多年不等，且中国的储量远低于国际平均水平。

人类对太阳能的利用主要体现在光伏和光热两方面，太阳能尽管十分丰富， 现今的利用效率却并不高，太阳能热利用的效率能够达到 60~70%，但得到的能源 品位通常不高，而能够得到高品位能的太阳能光伏发电，其转换效率低于 20%， 因此，如何提高太阳能利用效率，以及充分发挥太能的优势成为当今十分重要的 课题。

目前，太阳能光伏发电的利用效率比较低，有相当大比例的太阳能没有利用 上而直接被浪费掉。标准条件下太阳能晶硅电池转换效率约为 12~16%，即照射到 电池表面上的太阳能的大约有 80% 左右能量将会转化成为热能，从而造成电池温 度升高，导致电池光电转化效率下降。在夏季，如不采取降温措施光伏电池板的 温度通常能够达到 70~80℃，对于硅电池而言，工作温度每升高 1℃，光电转换 效率下降 3～5‰，因此有必要采取措施对光伏板进行降温，同时将多余热量加以 回收利用。若在 PV 板中用空气或者水来作载热介质带走光伏电池模块上的热量， 经过加热后被用作采暖或是供给热水系统，同时降低电池板的工作温度，提升光 电效率，这种利用方式将大大提高太阳能的综合利用效率。因此，将光伏与光热 结 合 起 来 的 能 量 综 合 利 用 系 统 —— 太 阳 能 光 伏 光 热 一 体 化 （ solar energy photovaltaic thermal system，PV/T）应运而生。