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5 仿真与实验 25
5.1 仿真电路的搭建 25
5.2 仿真波形及其数据分析 29
5.3 实验电路 33
5.4 本章小结 35
结论. 36
致谢. 37
参考文献. 38
1 绪论
1.1 课题背景及其意义
能源问题一直以来都是人类生存和发展的一个重要问题。伴随着世界的进程，全球范
围内对能源的需求与日俱增，煤炭、石油、天然气和水与核能这些一次能源在目前仍然是
人类所使用的主要能源，然而这些能源大多属于不可再生能源，总有一刻它们将被消耗殆
尽。另一方面，能源的清洁性也成为当今时代的关注点，目前，煤和石油的燃烧每年将产
生数十万吨硫等有害物质散在空气当中，同时煤和石油的燃烧也加剧了温室效应，全球的
气候，生态的平衡都遭到了不同程度的破环。核能虽然较为洁净，但一旦出事故它的危害
是巨大的。从为了人类的可持续发展，发展安全清洁的可再生能源迫在眉睫。
德国全球变化咨询委员会的研究指出，为了实现全球能源的可持续发展，可再生能源
在能源中所占的比例将由 2020 年的 20%提高到 2050 年的 50%。人类将更多的利用新能
源来发电。新能源发电包括了风力发电、太阳能发电（包括光伏发电，光热发电等）、海
洋能发电（包括潮汐发电，波浪发电等）、生物质发电、地热发电。
联合国政府气候变化专门委员会(IPCC)曾经在 2011 年时对 6 种可再生能源资源进行
评估,得出的结论是在生物能、太阳能、地热能、水电、海洋能、风能这几种可再生能源
中，太阳能的开发潜力是最优的。另一份由日本太阳光发电协会提供数据显示，由到达地
球的一个小时的太阳光就能提供世界一年的能源需求。这都充分说明太阳能开发的巨大潜
力。并且随着能源危机的进一步加剧和环境问题的进一步严重，太阳能发电将会越发显示
出巨大的社会和经济效益。
在太阳能开发中，光伏发电又是其潜力最大的一个分支。利用太阳能辐射的光伏发电
具有如下 8 点优势：
1）没有噪音,没有污染,没有安全隐患,同时不加剧温室效应；
2）安装简单,文护方便;
3）不受其它能源供应的影响，取之不尽，用之不穷;
4）光伏组件有超过25年的使用寿命;
5）属于可再生能源;
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