1太陽能資源作為一種新的潔凈能源得到了綜合開發與利用

在資源和環保的雙重制約下，人類正面臨實現經濟和社會可持續發展的重大挑戰，發展經濟已成為全球熱點問題。而能源問題將是經濟發展的核心，不僅表現在常規能源的匱乏，更嚴重的是化石能源的開發利用帶來了一系列環保問題，常規能源的有限性和分布的不均勻性，造成了世界上大部分國家能源供應不足，不能滿足經濟發展的需要。據有關資料介紹，目前世界的石油儲量、天然氣儲量可能只能延續30年左右，即使儲量豐富的煤炭資源也只能維持二三百年。燃燒煤、石油等化石燃料，每年會有數10萬t硫等有害物質向空中排放，大氣環境遭到嚴重污染，直接影響人們的身體健康和生活質量；局部地區形成酸雨，嚴重污染水土，造成了環境污染。同時由于排放大量的溫室氣體而產生溫室效應，引起全球氣候變化。因此，要解決能源問題，實現可持續發展，只能依靠科技進步，大規模地開發利用可再生潔凈能源。太陽能等潔凈能源的開發利用將成為21世紀中、后期的主導能源。這是因為：

1.1太陽能是取之不盡的可再生能源，可利用量巨大

太陽每秒鐘放射的能量大約是1.6×1023kW，其中到達地球的能量高達8×1013kW，相當于6×109t標準煤。按此計算，1年內到達地球表面的太陽能總量折合標準煤共約1.892×1013千億t，是目前世界主要能源探明儲量的1萬倍。太陽的壽命至少尚有40億年，相對于人類歷史來說，太陽可源源不斷供給地球的時間可以說是無限的。相對于常規能源，太陽能具有儲量的“無限性”，取之不盡，用之不竭。這就決定了開發利用太陽能將是人類解決常規能源匱乏、枯竭的最有效途徑。

1.2太陽能對于地球上絕大多數地區具有存在的普遍性

雖然由于各地緯度的不同、氣候條件的差異造成了太陽能輻射的不均勻，但相對于其他能源來說，太陽能對于地球上絕大多數地區具有存在的普遍性，可就地取用。這就為常規能源缺乏的國家和地區解決能源問題提供了美好前景。

1.3太陽能開發利用無污染

太陽能像風能、潮汐能等潔凈能源一樣，其開發利用時幾乎不產生任何污染，加之其儲量的無限性，是人類理想的替代能源。

1.4太陽能利用的關鍵在于使其更具有經濟性

太陽能利用的經濟性在于太陽能資源取之不盡，用之不竭，可以隨地取用。現在的關鍵問題是如何提高使用效率，減少開發利用成本，擴大應用范圍，更具有經濟性。盡管如此，太陽能的利用，在一些領域，如太陽能熱水器雖一次投入較高，但其使用過程不耗能，與電熱水器和燃氣熱水器相比，不需耗費其它資源。因此，隨著科技的發展，太陽能利用的經濟性將會更加明顯。

2光伏貯能系統在電動汽車上的應用思路

光伏貯能系統系用太陽光進行發電，用蓄電池貯存起來，具有光電互補性。這是光伏貯能系統的特點。目前電動汽車的動力源主要是采用蓄電池作為動力，但當蓄電池放完電后，需要利用市電對蓄電池進行充電，特別是當蓄電池到使用壽命后期，電池的容量減少，續行里程會大大縮短，加之充電條件的限制，制約了其發展。在冬季環境溫度較低時，電池的實際放電容量較低，同樣會影響續行里程。因此世界各地的研究人員正在著手研究將光伏貯能系統技術應用在電動汽車上，在白天太陽光充足時，利用太陽能板的發電能量給電動汽車提供動力，同時將多余的電能用蓄電池貯存起來。當光線較弱時或沒有陽光時，利用蓄電池貯存的能量為汽車提供動力，保證汽車的正常行駛，延長電池的續行里程。光伏貯能系統的參數設計可以根據汽車所需動力負荷及太陽資源情況進行合理配置，通過太陽能與電能互補，既可提高電池動力系統的可靠性，又可降低電動汽車的使用成本。當蓄電池沒有電時，可以就地停車，利用太陽能進行充電，簡單方便，不需專門到充電站進行充電。光伏貯能系統主要由太陽能光電板、系統控制逆變器和蓄電池組成，給電動汽車提供動力。

3光伏貯能系統各部分的主要結構功能與參數

3.1太陽能電池板

太陽能板是將太陽的輻射能轉換為電能，供電動汽車作動力用，將多余的電能通過蓄電池存儲起來。目前太陽能電池板的種類主要有單晶硅、多晶硅、非晶硅3種。在太陽光充足日照好的東、西部地區，采用多晶硅太陽能電池，因為多晶硅太陽能電池生產工藝相對簡單，價格比單晶低。在陰雨天比較多、陽光相對不是很充足的南方地區，采用單晶硅太陽能電池為好，因為單晶硅太陽能電池性能參數比較穩定。非晶硅太陽能電池在室外陽光不足的情況下比較好，因為非晶硅太陽能電池對太陽光照條件要求比較低。太陽能電池板應具有下列功能：（1）防反接功能和夜間防反充功能；（2）獨特的串聯充電回路，比普通的二極管減少近1/2的壓降，有效地提高了太陽能充電效率。（3）PWM脈沖恒壓充電，快充和浮充自動調節，有效延長蓄電池的使用壽命。

3.2智能控制器

對貯能用蓄電池充電放電條件進行控制，防止蓄電池過充電及深度充電。在溫差較大的地方，控制器還應具備溫度補償功能、太陽能控制功能、光控、時控功能。同時要求：（1）兩路DC輸出，可分別工作，互不干擾。（2）多種工作模式：常開、純光控、光控開加時控關。（3）獨特的光控靈敏度檢測，亮燈時間早、中、晚可調。（4）蓄電池超壓，自動關閉負載。（5）在溫差較大的地方，應具備溫度補償功能。（6）蓄電池過壓保護、欠壓保護、反接保護、短路保護。（7）系統電壓自動識別功能。（8）保險絲短路保護，保險絲內置但可更換。

3.3光伏系統貯能用蓄電池

目前光伏貯能系統采用的蓄電池主要有鉛酸蓄電池、Ni-Cd蓄電池、Ni-H蓄電池、超級電容器等。貯能電池容量的選擇原則：首先滿足汽車動力負載的前提下，把白天太陽能電池組件的多余能量存儲下來，同時還要能夠存儲滿足連續陰雨天負載需要的電能。因此蓄電池容量過小不能夠滿足負載需要，容量過大會使蓄電池始終處在虧電狀態，影響蓄電池壽命，造成資源浪費。因此，蓄電池容量選擇應與太陽能電池、電動汽車的配套功率相匹配。太陽能電池功率至少是負載功率4～5倍以上，太陽能電池的輸出電壓比蓄電池的工作電壓高20%～30%以上，才能保證給蓄電池正常充電，蓄電池容量必須是負載的3倍以上。