日本民用住宅太陽能發(fā)電新技術(shù)
發(fā)布于2015-09-29 文章來源：
迄今為止，由于不斷消耗大量的石油、煤炭等化石燃料，排放出來的二氧化炭等廢氣造成地球環(huán)境惡化的問題日益嚴(yán)重。而且，隨著人民生活水平的逐步提高，每個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)境的觀點來看，只有充分利用象太陽能那種取之不盡、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問題。
1994年4月，日本全國的電力公司宣布同意購買個人發(fā)電的剩余部分。同年6月，日本通產(chǎn)省(相當(dāng)于國家經(jīng)委一級部門)公布了日本2l世紀(jì)的能源、住宅、建筑產(chǎn)業(yè)的行動方針修改大綱。其中強調(diào)了太陽能發(fā)電能起到保護(hù)地球環(huán)境和代替石油等能源的兩個作用，并且增加了一項政策：給安裝太陽能發(fā)電系統(tǒng)的用戶提供資金補助。一般來說，發(fā)電量為3 kW 的太陽能發(fā)電系統(tǒng)即可滿足一戶家庭用電。一套3 kW 的太陽能發(fā)電系統(tǒng)定價為600萬日元，可獲得300萬13元的國家補助。去年有1000多戶申請報名，批準(zhǔn)了500多戶，今年(1996)的補助對象將增加到1200戶。
1 太陽能電贛 發(fā)展?fàn)顩r
太陽能發(fā)電系統(tǒng)安裝費補助制度的實旌揭開了太陽能發(fā)電技術(shù)進(jìn)人普及時代的序幕。最初的太陽能電池成本為3萬日元/W，這10年內(nèi)全世界的太陽能電池生產(chǎn)量增加了10多倍，目前太陽能電池成本為1000日元/W 左右(約人民幣88元)。據(jù)日本日光計劃書預(yù)測，到2000年太陽能電池成本將降低到10o～200日元/W。如果這個價格能實現(xiàn)，那么大規(guī)模地推廣民用住宅太陽能發(fā)電系統(tǒng)將成為可能，因為這個價格只相當(dāng)于現(xiàn)在日本電力公司的發(fā)電成本。
1994年1 2月，在美國夏威夷召開了第一屆太陽能發(fā)電國際會議，來自47個國家的1000多名專家學(xué)者共發(fā)表了6 6 3篇論文。美國著名的Photovohaic Energy Systems公司的P.D.Maycock先生對世界太陽能電池光電轉(zhuǎn)換率做了如表1～3的統(tǒng)計和預(yù)測：
按照Maycock先生的上述預(yù)測，如果太陽能電池的主要生產(chǎn)國以目前的速度發(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)量高度增長的動力是市場價格，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年市場價格最高的是單結(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年市場銷售的單結(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，日本三洋電機公司最近開發(fā)研制的多結(jié)晶硅和非結(jié)晶硅結(jié)合式太陽能電池的轉(zhuǎn)換率超過了20 ;佳能公司研制的三層非結(jié)晶硅太陽能電池不僅轉(zhuǎn)換率超過了10 .而且還具有成本低、重量輕、性能穩(wěn)定、壽命長等優(yōu)點。
2 太陽能發(fā)電系統(tǒng)概要
作為補助對象的太陽能發(fā)電系統(tǒng)必須具有下列特點：(1)能和供電公司聯(lián)網(wǎng);(2)太陽能發(fā)電量過多時，可以自動將剩余電力轉(zhuǎn)(賣)給供電公司;(3)太陽能發(fā)電量不足時，可以自動從供電公司電網(wǎng)取(買)電。
目前推廣最多的民用住宅太陽能發(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提供的太陽能電池板規(guī)格可以算出一套3 kW 太陽能發(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 太陽能發(fā)電系統(tǒng)實例介紹
1994年6月在名古屋市某住宅安裝了一套太陽能發(fā)電系統(tǒng)，其發(fā)電量為配電盤3.4 kW ，太陽能電池板安置在3層樓屋頂上。全套設(shè)備購置和安裝費用是535萬13元。由于國家補助285萬13元，那么個人的負(fù)擔(dān)約為250(一535—285)萬13元 -1994年6～8月的發(fā)電量測試結(jié)果是881 kW ·h，按照目前的電力價格25 13元/kW ·h計算，可節(jié)省電費共計22：025日元。
一般來說，每年6～8月最適合于太陽能發(fā)電，其它九個月的月發(fā)電量比這三個月要少。在這里做一個稍偏多的計算，認(rèn)為平均每月節(jié)省電費6 000日元，一年則為7.2萬日元。對于2：50萬13元太陽能發(fā)電系統(tǒng)購置費而言，其回收年限是250÷7.2≈35(年)。由此可見，要大量普及太陽能發(fā)電系統(tǒng)，關(guān)鍵在于降低系統(tǒng)價格。
來源：廣西科學(xué)院報
責(zé)編：紫簫
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