Matlab太阳能光伏电池的模型研究(2)

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1.1.1 保护环境和改善气候

我国能源消费占世界总量的10%以上，并且我国一次能源消费中，煤炭占到 70%左右，比世界的平均水平高出了40多个百分点。燃煤排放中二氧化硫和烟尘的排放量大约占排放总量的70%~80%，我国已有1/3的国土面积由于二氧化硫的排放引起酸雨。目前，环境质量总体水平还在不断的恶化当中，外媒评选的世界十大污染城市中我国城市常年占多数。环境污染给我国社会经济发展和人民身心健康带来了十分严重的影响。世界银行估计2020年中国由于空气污染造成的环境和健康损失将达到GDP总量的13%[3,4]。同时，化石能源的载体燃烧产生大量二氧化碳，而大气中二氧化碳浓度的增加会对气候造成严重影响，二氧化碳气体具有吸热和隔热的功能，它在大气中增多的结果是形成一个无形的屏障，使太阳辐射到地球上的能量无法向外层空间发散，从而使地表温度升高，引发温室效应，影响地球的生态平衡，后果难以想象。而利用太阳能光伏发电不会产生诸如煤炭发电的传统能源发电技术带来的污染物排放及安全问题，没有废气及噪音污染。系统报废之后也很少会有环境污染等遗留问题。

1.1.2 可再生新能源

随着我国经济的高速发展和生活水平的迅速提高，国人生产和生活所需的用电量越来越多，对煤炭、石油等常规能源的需求量也随之越来越高，我国已经成为继美国之后的第二大能源消费国和进口国[5]，故能源供应的稳定性和安全性也变得愈加重要。但由于常规能源的有限性与分布不均匀性，造成世界上大部分国家的能源供应不足，不能满足经济可持续发展的需要[6]。而太阳照射到地球上产生的太阳能是取之不尽用之不竭的可再生清洁能源。太阳能的数量之巨大是十分惊人的，据相关数据显示，每秒钟太阳能到达地球的能量高达千卡。人类一年所消耗的石化燃料，对太阳来说只需照射1小时而已。以太阳能为代表的可再生新能源取代煤炭和石油等常规能源是一种必然的趋势。太阳能是当今世界发展速度居第二位的能源[7]。大力发展以太阳能为代表的可再生新型能源是通往未来的必由之路。目前，太阳能的应用领域十分广泛，光伏发电是其中一个重要方面[8]。源[自[751``论`文]网·www.751com.cn/

1.1.3 提供农村电力

目前我国经济发展极不平衡，除繁华的都市外还存在很多偏远的农村地区，这些地区可能很多年都无法架设电网，而太阳能光伏发电系统可以很容易地在偏远的农村地区安装使用。太阳能光伏发电等可再生新能源特别适用于远离电网零星分布的地区。离网农村电力可以家庭为单位或设立小电网以提供照明、通讯、教育、卫生、加热和冷藏等生产生活所需电力，以提高这些地区经济生产力，从而增加创收的机会。光伏发电系统所具有的结实耐用、易于安装和灵活性等特征，使其可满足世界上任何地方的农村电力需求。据电监会介绍，初步统计，目前（2012年）我国还有256个无电乡镇、3817个无电村、93.6万无电户、387万无电人口，主要分布在新疆、西藏等14个省（自治区），使用光伏发电系统可以解决大部分无电人口的用电问题。

事物总有两面性，太阳能发电也并不是只有优点没有缺点的。太阳能的缺点是能量密度低，容易受气象条件的影响，不具备蓄电功能等。因此，对于大容量的太阳能光伏发电装置，需要附加蓄电池组等储能设备，或把太阳能发电系统和交流电网联网进行能量互补。此外，太阳能光伏发电虽然本身并没有对环境造成直接污染，但光伏电池、电力电子变换装置的制造过程仍然会对环境造成污染，这在涉及光伏发电效应时也应当被综合考虑。