《太阳能调研》PPT课件.ppt

公共太阳能系列产品调研 各能源及其缺点 2 太阳能的资源分布4 太阳能简介 3 1 太阳能的特点及不足 3 3 太阳能的发展前景5 太阳能能源是来自地球外部天体的能源（ 主要是太阳能）人类所需能量的绝大部分 都直接或间接地来自太阳。正是各种植物 通过光合作用把太阳能转变成化学能在植 物体内贮存下来。煤炭、石油、天然气等 化石燃料也是由古代埋在地下的动植物经 过漫长的地质年代形成的。它们实质上是 由古代生物固定下来的太阳能。此外，水 能、风能、波浪能、海流能等也都是由太 阳能转换来的 。 太阳能简介 石燃料蕴藏 量有限、越 烧越少，正 面临着 枯 竭的危险 火电的缺点 燃烧燃料将排 出二氧化碳和 硫的氧化物， 因此会导致温 室效应和酸雨 ，恶化地球环 境 火电的缺点 水电的缺点 需要淹没 大量土地 可能会 破坏生 态环境 可能导 致水患 我国土 地水源 资源有 限 受季节 影响 水电 需要修建大型水库 太阳能的特点 无枯竭危险 绝对干净（无公害） 不受资源地域分布限制 可在用电处就近发电 获取的能源时间花费短 特点特点 太阳能的不足 占用面积占用面积 能量辐射及分布密度比较小 ，因此需要较大面积 影响因素影响因素 四季、阴晴会影响到太阳能 的获取，会有波动 技术基础技术基础 要获得大量的能量，也需要 技术支持，提高能量转化率 按接受太阳能辐射量的大小，全国大致上可分为五类地区： 太阳能的资源分布 一、二、三类地区，年日照时数大于，是我国太阳能资源丰富或较丰富的地区，面积较大， 约占全国总面积的以上，具有利用太阳能的良好条件。 太阳能电池 效率达到效率达到10%10%效率介于二者之间效率介于二者之间效率达到效率达到20%20% 非晶态硅多晶硅单晶硅 太阳能电池是一对光有响应并能将光能转换成电力的器件 太阳能电池的形式 发电原理 当光线照射太阳能电池表面时 ，一部分光子被硅材料吸收； 光子的能量传递给了硅原子， 使电子发生了越迁，成为自由 电子在PN结两侧集聚形成了 电位差，当外部接通电路时， 在该电压的作用下，将会有电 流流过外部电路产生一定的输 出功率 （P型晶体硅经过掺杂 磷可得N型硅，形成PN结 ） 过程的实质是：光子能量转换 成电能的过程 六、发展前景 太阳能 原材料的发展仍然乐观没有很好普及有发展空间 能源利用时间长 不同季节天气情况获取需要研究 能量转化过程有提高空间 能量利用率转化率 太阳能电电池板通常不易弯曲并且较为较为 脆弱，多功能应应用因此受到限制。试问试问 ，我们们是否可以 将太阳能电电池喷喷到任何表面上进进而从太阳那里获获取能量呢听起来有些不可思议议，但美国德克萨萨 斯州大学正在朝开发这项发这项 技术术的道路上迈进迈进 。在这这所大学，研究人员员正利用含有光电电池(由铜铜 铟镓铟镓 硒制成)的纳纳米粒子“墨水”进进行这这种尝试尝试 。这这些粒子的直径只有一根人类头发类头发 的万分之 一。目前，光电电墨水只能将1%的阳光转换转换 成电电能。研究人员员希望能够够提高发电发电 效率，让这项让这项 技 术术在3到5年时间时间 内登陆陆市场场。 喷喷出来的太阳能电电池板 屋瓦形太阳能电电池板 屋瓦形太阳能电电池板 对对于能够负够负 担起费费用的房屋业务业务 来说说，选择选择 不在屋顶顶安装太阳能电电池板的 最大理由通常就是影响美感，在他们们看来，太阳能电电池板的外形实实在是太丑陋了 。现现在，让让不显显眼的太阳能电电池板与房屋建筑结结构实现实现 完美融合已经经成为为一种 可能。Dow Solar公司最近宣布，他们们研制出新一代建筑物一体化光电电屋瓦。无独 有偶的是，SRS Energy公司也打造了外形与标标准粘土屋瓦类类似的大功率太阳能电电 池板。 加拿大安大略省麦克马马斯特大学的工程师们师们 ，近日已经经完成了柔性太阳能电电池板 原型的开发发。这这种太阳能电电池板可以安装在任何屋顶顶，包括弧度设计设计 的公交汽车车 候车车亭等。 每个柔性太阳能电电池板的尺寸为为90cm x 12cm，可发电发电 4.5瓦。太阳 能电电池板可为为公交汽车车候车车亭提供照面所需电电力，一般来说说，一 块电块电 池板的电电力可以驱动驱动 600毫瓦功率的节节能灯泡或小夜灯一整 夜，足以满满足夜间间用户户等车车所需照明。 太阳能电电池板在白天捕获获阳光并转转化为电为电 能存储储起来，而夜 间驱动间驱动 照明设备设备 。研究人员员称房屋在屋顶顶安装这这种太阳能电电池板 ，可以满满足夜间间供电电所需。 研究人员员称，太阳能电电池的蓄电电量受气候和天气影响，例如 冬天、阴天、下雪等情况将影响太阳能电电池的蓄电电量。研究人员员 同时时正在寻寻找把这这种实验实验 室原型转转化为为商用技术术的方法。 美国研究人员员开发发出了一种制造太阳能电电池的新方法， 即用并五苯高效地将太阳光转转化为电为电 能。研究人员认为员认为 ， 柔软软、轻轻薄的有机太阳能电电池板不久有可能给给像微型电脑电脑 以及数码码音乐乐播放器ipod这样这样 的小型电电子设备设备 提供能量。 太阳能电电池板只有拇指大小 这这种太阳能电电池板能够够吸收太阳光光谱谱中不同颜颜色太阳光的光能，因此其在工作 的时时候可以不用正对对太阳。 绿绿光公司表示，他们们研制的彩色太阳能电电池板能够够在不集中吸收热热 量的情况下，吸收可见见光以及紫外光。如果在吸收热热量的情况下， 会降低太阳能电电池板的工作效率。绿绿光公司还还称，其研制的彩色太 阳能电电池板只需20%的硅材料，并且能够够达到最高20%的转换转换 率， 是目前市场场上供应应的普通太阳能电电池板转换转换 效率的两倍。 GreenSun公司生产产的彩色太阳能电电池板 彩色太阳能电电池板是普通太阳能电电池板比转换转换 效率的两倍，只需20%的硅材料， 并且能够够达到最高20%的转换转换 率。 彩色的电电池板可以按使用者要求进进行封装，可以做成100%防水玻璃、也可以做成红红色 砖砖瓦形状，从而让让太阳能电电池不光具有发电发电 功能，也会更美观观、实实用。 七：展望 从太阳能的获获取、转转化、利用等方面的考虑虑，太阳能具有很大的发发展空间间。从 开始的光感材料的发现发现 ，到对对光转转化率较较高材料的发现发现 、制造都需要较较多的 人才。留给给我们们的空间间也足够够充裕。也许许未来的太阳能会因为为你而发发生较较大 的改变变和进进步！ 太阳能手电筒 LEMI太阳能车载氧吧 LEMI 时尚太阳能计算器 八、太阳能供电电系统统相关产产品 1.太阳能洗衣机 2.太阳能公路测速雷达 3.太阳能黄闪灯 4.太阳能便携电源 5.最小户用系统 6.太阳能手机充电器 7.太阳能人体感应灯 8.太阳能书包 9.太阳帽 10.太阳能危险品仓库通风机 11.荼场太阳能除霜 12.网箱养鱼信息远传 13.太阳能公用电话亭 14.太阳能冷饮机 15.太阳能儿童电动车 16.太阳能游艇 17.太阳能辅助充电电动车 18.太阳能辅助充电电动自行 车 19.免维护太阳能救生艇 20.太阳能驱鸟器 21.太阳能自动浇花器 22.太阳能庭院防盗器 23.太阳能街道指示牌 24.公交GPS系统 25.太阳能楼宇公共用电系统 26.高速公路故障电话 27.高速公路指示灯 28.太阳能电护栏 29.太阳能草坪灯 30.太阳能水位远传系统 31.森林防火报警系统 32.太阳能户外电子钟 33.太阳能旋转餐厅 34.户外太阳能声级计 35.太阳能三表运能供电 36.太阳能水上灯 37.发光太阳能气球 38.钓鱼用太阳能电风扇 39.太阳能热水器玻璃真空管 清洗刷器 40.太阳能输油管道测温无线 远传仪 41.希望工程太阳能台灯 42.输油管道太阳能阴极保护 43.野生动物太阳能遥测系统 44.百分之百太阳能热水器 45.太阳能数码相机充电器 46.太阳能黑光灯 47.手提电脑太阳能充电器 48.太阳能户用系统 49.简易太阳能户用系统 50.太阳能闪光发卡 51.太阳能水泵 52.太阳能天线放大器 53.太阳能汽车通风机 54.太阳能自动售货亭 55.太阳能航标灯 56.太阳能手电筒 57.太阳能幕墙 58.太阳能电动胡须刀 59.多功能便携式太阳能电源 60.高速公路太阳能护栏灯 61.太阳能自动洗手阀门 62.火车道口太阳能警示信号 63.太阳能气象站 64.太阳能隧道供电系统 65.太阳能动态广告牌 九、太阳能充电桩 1.应应用范围围：充电电自行车车 充电电汽 车车 A各种车用电池的性能比较 电池类型 能量 （Wh/kg ） 功率 （W/kg ） 能量密度 （Wh/L ） 循环寿命 （次） 铅酸电池3513090500 镍镉电池5517094500 镍氢电池802251431000 锂离子电 池 1201803601200 磷酸铁锂 电池 120902102000 燃料电池50060 B充电电原则则、方法： 电动车电电动车电 池的充电时间电时间 “勤充浅放 充满满的参考是：按照充电电器转转灯以后1个小时时左右 ，不超过过2小时为时为最好。这这个要根据电电池的新旧程度 ，充电电器一般是按照810小时时充满满 一般来说说充电电器正常充电电，电电池可用2至3年左右 ，而快速充电电站比恒流恒压压的充电电器的电电流高了近10 倍，严严重超过电动车电过电动车电 池设计设计的充电负电负荷，会伤伤害 到电电池内部构造。 热热量的大量产产生使温度上升，将进进一步加速电电池 内部化学反应应的进进行，也将加速电电池内部气体压压力的 上升和电电解液的干枯；如果温度达到一定程度，更会 导导致热热失控，使电电池外壳严严重变变形，甚至存在着火、 爆炸等危险隐险隐患。 A A. .规规规规划理划理论论论论不健全不健全 B B充充电电电电站建站建设规设规设规设规 划与布局面划与布局面临这临这临这临这 供供电电电电的的压压压压力、服力、服务务务务能力与城市的用能力与城市的用 地地紧张紧张紧张紧张 的矛盾。的矛盾。 C C. .标标标标准和准和协议协议协议协议 的不的不统统统统一一 D D检验检验检验检验 平台尚未建立平台尚未建立 E E, ,运运营营营营管理不管理不规规规规范范 1.主要的问题问题 2.发发展趋势趋势 小型化：解决占地面小型化：解决占地面积积积积大的大的问题问题问题问题 智能化：智能化：实线实线实线实线 无人无人值值值值守的充守的充电电电电服服务务务务 集成化集成化: :交交换结换结换结换结 合、快慢合、快慢结结结结合合 多多样样样样化：投化：投资资资资的主体化多的主体化多样样样样化、管理体制多化、管理体制多样样样样 化化 通用化：多通用化：多车车车车型、多种型、多种动动动动力力电电电电池通用池通用 太阳能充电桩电桩 4.充电桩电桩 系统统相关人群分析 现现有充电桩产电桩产 品（非太阳能）以VCS2000电动电动 汽车车充电桩为电桩为 例 根据不同场场合的需要，有VCS2010电动电动 汽车车充电桩电桩 （落地式）VCS2020电动电动 汽车车充电桩电桩 （壁挂式）。 具有GPRS/CDMA远远程通信功能 级联级联 功能 远红远红 外通信功能充电电完成后可打印凭条 语语音提示 1）充电桩电桩 安装有过过流保护护装置、漏电电保护护装置、雷 击击浪涌保护护装置； 2）当系统检测统检测 到过压过压 、欠压压、过过流、谐谐波越限时时， 立即停止充电电，并报报警； 3）充电电插座盖门门可自动动上锁锁，防止充电时误电时误 拔插头头 ； 4）充电桩电桩 具有检测检测 充电电电电 源插头头是否到位的功能； 基本标识标识 ，指示系统统。充电桩电桩 布局设设置，插座规规 格 使用说说明简单简单 明了 A.充电桩电桩 系统统中的核心人群充电电者 1.发现发现 使用 2.安全防护护 3.实实用性 4. 可靠性 全部采用工业级业级 的器件和部件，工作温度范围围可达 到-2575； 电电磁兼容性 装置具有自检检功能，包括打印机缺纸报纸报 警、避雷器 过过流熔断、装置失压报压报 警及各模块块的自检检故障警。 人群细细分：成年人、儿童、老人、残疾人 考虑虑人机关系设设置尺寸高度，儿童 老人 残疾人 如何获获得有效的帮助 考虑虑儿童的安全问题问题 ， 充电桩电桩 尺寸： 1显显示面板4故障灯 5运行灯 6急停开关 7维维修门门 2刷卡区 3充电电插座门门 充电桩电桩 示意图图 系统统使用状态态： 寻寻找充电桩电桩 发现发现 充电桩电桩 到达充电桩电桩 等待（排序？） 准备备充电电正在充 电电冲完（是否充满满）离开充电桩电桩 （排序？）如何离开 B充电桩电桩 系统统的相关人群 投资资者建造成本，投资资回报报。充电桩电桩 材料，外形 安装者充电桩电桩 安装 1）落地式充电桩桩电桩桩 体底部应应固定安装在高于地面不小于20mm的基座上。基座面积积不应应 小于50mmX50mm； 2）壁挂式充电桩桩电桩桩 体应应采用应应安装牢固，安装高度应应保证电证电 气接口连连接和人机交互均操 作方便； 3）充电桩电桩 外壳应应可靠接地； 4）充电桩电桩 通常以成组组的形式出现现，充电桩电桩 内配备备供充电桩电桩 之间链间链 接用的电电源转转接端子 排，端子排可接入25mm2（电电流150A）的多股线线。 5）多个充电桩电桩 可通过过RS485接口（双绞线绞线 ）级联级联 在一起，由其中一个作为为上行通道（ GPRS/CDMA）与主站通信； 维护维护 者充电桩维护电桩维护 1）具有本地和远远程参数设设置功能。可通过过管理卡、“12远红远红 外口”设设置相关信息； 通过费过费 率配置卡或手持设备设备 可设设置各种可变动变动 、可调设调设 的参数，如费费率、阀值阀值 参数等。 2）充电桩电桩 具备查询备查询 功能，管理员员可通过查询过查询 卡在操作界面上查询查询 相关信息 清洁洁者方便清理，安全，降低劳动劳动 强度 C 充电电系统统中的其他人群 路 人经过经过 系统统附近的人保证证不漏电电（安全） 旅游者非城市常住人口（不影响城市美观观） 威胁胁者偷电偷电 者、破坏者等等（监监控设设施） 5.系统统相关环环境分析 A自然环环境与系统统的现现状与分析 1 自然环境对系统的侵害 2 系统对自然环境的影响 3 人为环境与系统现状分析 环环境适应应能力 1）为为适应户应户 外的使用环环 境，整个外形设计设计 采用不 锈钢结锈钢结 构（防尘尘、防雨 淋） 2）显显示区、刷卡区采用 PC材料，具有较较高的强度 、耐热热性和寒性；还还具有 自熄、阻燃等优优点，其强 度和韧韧性很好，可经经受重 压压 1）整机平均无故 障时间时间 不低于 10000小时时； 2）插座正常插拔 次数不少于10000 次 提高使用寿命 减轻轻 环环境污污染 a文化对对系统统：各 个地区文化的差异会 给给充电桩电桩 的布局形 态带态带 来影响 b城市及建筑风风格 ：充电桩电桩 系统统也与 城市建筑相融合 6.系统统架构图图 太阳能路灯 太阳能路灯的优优点 安全无隐隐患、 节节能无消耗、 绿绿色环环保、安 装简简便、自动动 控制免维护维护 等 特性。 太阳能路灯系统组统组 成 太阳能电电池板、 太阳能智能控制 器、蓄电电池组组、 光源、灯杆及支 架。 利用太阳能电电池板， 白天接收太阳辐辐射 能并转转化为电为电 能经经 过过充放电电控制器储储 存在蓄电电池中，夜 晚当照度逐渐渐降低 ，充放电电控制器侦侦 测测到这这一值值后动动作 ，蓄电电池对对灯头头放 电电 太阳能路灯工作原理 太阳能路灯的简单简单 介绍绍 设计设计 要求 设计设计 原则则 1、从功能上道路照明系统统的主要功能 是保证证交通安全，提高交通运输输效率 、保障人身安全、提供舒适环环境。 2、在满满足道路照明各项项功能需要的基 础础上，提高道路照明系统统的能效，降 低系统统功耗，节约节约 能源，减少污污染， 以达到节节能和环环保的目的。 3、另外还还要结结合当地的光资资源情况， 当地阴雨天气情况，电电池板受灰尘尘覆 盖、温度影响、控制器、蓄电电池的各 种效率等实实情况进进行综综合考虑虑。 （1）电电池板功率的计计算和选选用。 （2）蓄电电池容量、充放电电控制和充 放电电状态显态显 示。 （3）连续连续 阴雨天五天路灯仍能照明 。 (4）光线线暗时时路灯自动动点亮，早上光 线线强时时路灯自动动熄灭灭。 （5）系统统断电时电时 可以保存用户户所设设 定的各种参数。 太阳能路灯 8太阳能路灯系统统的总总体框图图： 9.太阳能路灯的光源的选择选择 光源尽量选选直流光源。目前常见见的光源有直流节节能灯、高频频无极灯、低压压 钠钠灯和LED光源。LED 作为为半导导体光源，其发发展势头势头 强劲劲，是太阳能路灯最 为为理想的光源。 本系统统采用LED光源，结结合成都市区的实际实际 情况 ，我们们采用高效太阳能LED 路灯（光源功率50W，DC24V），规规格50只LED、每只1 W 10.系统统相关人群分析 老年人 行动动不方便，视视力不好 孩子 防电电措施，防割伤伤、划伤伤。考虑虑色彩 青年人 烂烂漫和温馨。 摆摆地摊摊者 利用晚上在公园的广场场上做一些小本生意 城市的乞讨讨族 城市的流浪者是一个城市的悲哀，也是一个城市必须须去努力解决的人 群，他们们呢没有收入，没有低保，有的只是沿街乞讨讨，睡的只是公路边边和公园的石凳 ，是社会最脆弱的人群。 司机 是路灯主要使用者，是城市街具设计设计 的主题题部分，这类这类 司机由于长时间长时间 的开 车车的疲劳劳，需要醒目的光源提醒，路灯的告诉诉是否适合，是否是刺到眼睛，这这些都是 要考虑虑的事情，路灯同样样也是行人的照明设设施。 清洁洁工 便于打扫扫清洁洁，同时应该时应该 易于发现发现 。 维维修安装者，安装草坪灯是城市公园设设施中一项项必须须的公共设设施，但是由于产产品的 质质量和人为为的破坏，有时时候草坪灯会坏掉，那么园林的工人便会去维维修，至于维维修中 的拆装的不方便，材料的老化、易碎，等问题问题 都是要在前期的产产品设计设计 和测试测试 中去改 善的 11.系统统相关环环境分析 雨水：在材料的选择选择 和应应用上，应选择应选择 抗氧化性，抗酸碱性较较强的材料。 阳光:太阳光有好多的紫外线线，不仅仅能对对人的皮肤造成伤伤害，也是金属或者塑 料氧化的催化剂剂。 城市特色：在设计设计 中应应将城市的特色融合进进去，使得这这些灯具是城市特色独一 无二的。 季节节：由于各个季节节都有其风风貌，特别别是冬季，白雪皑皑皑皑 的覆盖在路灯特别别 是草坪灯上，这样这样 冬季的公园就不能完全的展示其风风貌，所以在设计时应设计时应 将 这这一因素尽量的考虑进虑进 去，使得春夏秋是一个样样，冬季又是一个样样子。这这里特 别别要强调调的是，一般将太阳能的感应应装置覆盖在灯具上面。如若冬天被覆盖之 后接受不到太阳光怎么办办？ 城市园林特色：每个公园都必须须有其独特的灯具，就像每个城市有其独特的文 化一样样，草坪灯和路灯的设计应设计应 尽量去融合公园整体之中，毕毕竟也玩他们们才是 主角。 来往车辆车辆 ：那么路灯的高度和亮度就是两个关键键的因素，既要保证证的大货车货车 能 在露出一点的路灯下穿过过，也要保证证路灯能在提供必需的照明的亮度之后不要 浪费费。 昼夜的长长短 每天的日出日落。晴天雨天。那就不是光靠时间传时间传 感器来控制的 ，还还必须须要有光电电的传传感器，当城市的亮度不够时够时 就会自动动的调节调节 ，不会通 过过人工去调节调节 ，更加系统统化智能化） 太阳能充电电棚 停车车棚的屋顶顶上设设置了36块块太阳能电电池板，每块电块电 池板发电发电 功率为为0.21千瓦， 整个车车棚可发电发电 7.56千瓦。每个停车车棚的大容量锂锂离子储电电储电电 池的储电储电 容量为为 9.678度。 停车车棚提供租用的电动电动 自行车为锂车为锂 离子充电电电电 池，储电储电 容量为为0.16度，可行驶驶 超过过30公里的距离。 停车车棚屋顶顶的LED照明灯的电电能也来自太阳能，车车棚还还有一些其他充电电插口，可 为为用户户随身携带带的手机等小电电器充电电。由于停车车棚有大容量公用储电电储电电 池，即 使连续连续 出现现阴雨天或设备检设备检 修等无法发电发电 的日子，太阳能停车车棚里的电动电动 自行 车车也可连续连续 使用23天。如果阴雨天超过过3天，就得启用备备用电电力系统统，利用公 共电电网中的电为电为 自行车车充电电。 需求分析 为为响应应政府号召，为为广大市民提供方便； 充电电站分为为两个独立系统统：手机、LED充电电系统统和电动车电动车 充电电系统统。 手机、LED充电电系统统：计计划满满足每天20部手机充电电和12颗颗1W的LED灯泡 的夜间间照明。由于手机的品牌不同，充电电接口型号不一样样，而人们们外出时时 并不会随身携带带充电线电线 或数据线线，所以充电电站提供8个万能充电电接头头，几 大主流品牌的接头头， MOTO、索尼爱爱立信、三星、LG、NOKIA、iPhone、 HTC、及部分山寨机。 电动车电动车 充电电系统统：计计划满满足电动电动 自行车车的全部电电量（从电动车电电动车电 池 电电量完全耗尽到将电电池完全充满满）。由于电动电动 自行车车体积较积较 大，内置很 多储储物空间间，部分人可能会随车车携带带充电电器。故电动车电动车 充电电站将设设4个万 能充电电接头头，2个AC 220V万能插座。 系统设计统设计 原则则、依据 可靠性 安全性 先进性 良好的结构性 规范性 2.2 设计设计 依据 本方案设计设计 根据甲方常规规要求，并遵循以下国家相关部门门制定的 设计规设计规 范要求。主要包括： JGJ/T16-92民用建筑电电气设计规设计规 范 GBJ232-92电电气装置安装工程施工及验验收规规范