日本民用住宅太陽能發電新技術
發布于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境惡化的問題日益嚴重。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，已成為當務之急的課題。從節約能源和保護地球環境的觀點來看，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電的剩余部分。同年6月，日本通產省(相當于國家經委一級部門)公布了日本2l世紀的能源、住宅、建筑產業的行動方針修改大綱。其中強調了太陽能發電能起到保護地球環境和代替石油等能源的兩個作用，并且增加了一項政策：給安裝太陽能發電系統的用戶提供資金補助。一般來說，發電量為3 kW 的太陽能發電系統即可滿足一戶家庭用電。一套3 kW 的太陽能發電系統定價為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 發展狀況
太陽能發電系統安裝費補助制度的實旌揭開了太陽能發電技術進人普及時代的序幕。最初的太陽能電池成本為3萬日元/W，這10年內全世界的太陽能電池生產量增加了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)。據日本日光計劃書預測，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，那么大規模地推廣民用住宅太陽能發電系統將成為可能，因為這個價格只相當于現在日本電力公司的發電成本。
1994年1 2月，在美國夏威夷召開了第一屆太陽能發電國際會議，來自47個國家的1000多名專家學者共發表了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換率做了如表1～3的統計和預測：
按照Maycock先生的上述預測，如果太陽能電池的主要生產國以目前的速度發展下去，1995年的總產量為90Mw+2000年將達到190 Mw，2010年將增加到800 Mw。促進生產量高度增長的動力是市場價格，1994年生產成本已低于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晶硅(4美元/w)，非結晶硅和薄膜電池的價格可以下降到3美元/w 左右。此外，光電轉換率也在穩步提高，1995年市場銷售的單結晶硅轉換率為1 5% ，非結晶硅和薄膜電池的轉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研制的多結晶硅和非結晶硅結合式太陽能電池的轉換率超過了20 ;佳能公司研制的三層非結晶硅太陽能電池不僅轉換率超過了10 .而且還具有成本低、重量輕、性能穩定、壽命長等優點。
2 太陽能發電系統概要
作為補助對象的太陽能發電系統必須具有下列特點：(1)能和供電公司聯網;(2)太陽能發電量過多時，可以自動將剩余電力轉(賣)給供電公司;(3)太陽能發電量不足時，可以自動從供電公司電網取(買)電。
目前推廣最多的民用住宅太陽能發電系統是3 kw 系列，其系統結構如圖1所示。
根據表4提供的太陽能電池板規格可以算出一套3 kW 太陽能發電系統大約需要多少塊電池：60塊結晶硅電池(3000W -：-50W)，電池板總面積30 m。;150塊非結晶硅電池(3000 w÷20 w).電池板總面積75 m 。
3 太陽能發電系統實例介紹
1994年6月在名古屋市某住宅安裝了一套太陽能發電系統，其發電量為配電盤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，那么個人的負擔約為250(一535—285)萬13元 -1994年6～8月的發電量測試結果是881 kW ·h，按照目前的電力價格25 13元/kW ·h計算，可節省電費共計22：025日元。
一般來說，每年6～8月最適合于太陽能發電，其它九個月的月發電量比這三個月要少。在這里做一個稍偏多的計算，認為平均每月節省電費6 000日元，一年則為7.2萬日元。對于2：50萬13元太陽能發電系統購置費而言，其回收年限是250÷7.2≈35(年)。由此可見，要大量普及太陽能發電系統，關鍵在于降低系統價格。
來源：廣西科學院報
責編：紫簫
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