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老楊一建通信學(xué)堂-通信用太陽(yáng)能供電系統(tǒng)

2020-06-27 08:02 作者:川楊學(xué)堂 0人讀過(guò) | 我要投稿

引言：太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)是一套將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。該系統(tǒng)無(wú)空氣污染、無(wú)噪音、不產(chǎn)生廢棄物。因此太陽(yáng)能供電系統(tǒng)是一種自然、清潔的能源。目前在世界范圍內(nèi)太陽(yáng)能發(fā)電發(fā)展非常迅猛，人類為使居住環(huán)境不再受污染，太陽(yáng)能將是今后世界能源的必然選擇。

知識(shí)歸納卡

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章? ?節(jié)：通信用太陽(yáng)能供電系統(tǒng)

歷年真題次數(shù)：1次

重要度：★

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歷年真題

【2006年真題】太陽(yáng)能直流供電系統(tǒng)由太陽(yáng)電池列陣、儲(chǔ)能裝置、（）和負(fù)載組成。

A.發(fā)電機(jī)組???? B.整流器 ????C.逆變器????D.濾波器

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【正確答案】：B

【老楊解析】19版56頁(yè),19版教材對(duì)于太陽(yáng)電池供電系統(tǒng)有更新。太陽(yáng)電池直流供電系統(tǒng)由直流配電盤、整流設(shè)備、蓄電池和太陽(yáng)電池方陣等組成。在正常情況下，由太陽(yáng)電池向通信設(shè)備供電并向蓄電池浮/均充電。在晚間和陰雨天，由蓄電池向通信設(shè)備供電。

通信用太陽(yáng)能供電系統(tǒng)

太陽(yáng)能電池又稱為“太陽(yáng)能芯片”或“光電池”，是一種利用太陽(yáng)光直接發(fā)電的光電半導(dǎo)體薄片。它只要被滿足一定照度條件的光照到，瞬間就可輸出電壓及在有回路的情況下產(chǎn)生電流。在物理學(xué)上稱為太陽(yáng)能光伏（Photovoltaic，縮寫為PV），簡(jiǎn)稱光伏。

先介紹一下晶硅太陽(yáng)能電池的原料：硅。硅（英語(yǔ)：silicon）是一種類金屬元素，化學(xué)符號(hào)為Si，原子序數(shù)為14，硅也是極為常見的一種元素，然而它極少以單質(zhì)的形式在自然界出現(xiàn)，而是以復(fù)雜的硅酸鹽或二氧化硅的形式，廣泛存在于巖石、砂礫、塵土之中。硅在宇宙中的儲(chǔ)量排在第八位。在地殼中，它是第二豐富的元素，構(gòu)成地殼總質(zhì)量的26.4%，僅次于第一位的氧（49.4%）。

一、太陽(yáng)電池的特點(diǎn)

太陽(yáng)電池是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的新型能源。這種能源沒(méi)有污染，是一種光電轉(zhuǎn)換的環(huán)保型綠色能源，特別適用于陽(yáng)光充足、日照時(shí)間長(zhǎng)、缺乏交流電的地方，如我國(guó)的西部地區(qū)以及部分偏僻地區(qū)。太陽(yáng)電池為無(wú)人值守的光纜傳輸中繼站、微波站、移動(dòng)通信基站提供了可靠的能源。

二、太陽(yáng)能電源的優(yōu)缺點(diǎn)

1.太陽(yáng)能電源的優(yōu)點(diǎn)：與其他能源系統(tǒng)相比較，太陽(yáng)能電源具有取之不盡，用之不竭，清潔、靜止、安全、可靠、無(wú)公害等優(yōu)點(diǎn)。太陽(yáng)能電源是利用太陽(yáng)電池的光一電量子效應(yīng)，將光能轉(zhuǎn)換成電能的電源系統(tǒng)。它既無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)部分，又無(wú)噪聲，也無(wú)放射性，更不會(huì)爆炸，維護(hù)簡(jiǎn)單，不需要經(jīng)常維護(hù)，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和無(wú)人值守。太陽(yáng)電池安裝地點(diǎn)可以自由選擇，搬遷方便，而不像其他發(fā)電系統(tǒng)，安裝地點(diǎn)必須經(jīng)過(guò)選擇，而且也不易搬遷。同時(shí)，太陽(yáng)能電源系統(tǒng)與其他電源系統(tǒng)相比，可以隨意擴(kuò)大規(guī)模，達(dá)到增容目的。

2.太陽(yáng)能電源的缺點(diǎn)：太陽(yáng)能電源的能量與日照量有關(guān)，因此輸出功率將隨晝夜、季節(jié)而變化。太陽(yáng)電池輸出能量的密度較低，因此，占地面積較大。

三、太陽(yáng)電池的種類

目前，因材料、工藝等問(wèn)題，實(shí)際生產(chǎn)并應(yīng)用的只有硅太陽(yáng)電池、砷化鎵太陽(yáng)電池、硫(碲)化鎘太陽(yáng)電池三種。

(1)單晶硅太陽(yáng)電池是目前在通信系統(tǒng)應(yīng)用最廣泛的一種硅太陽(yáng)電池，其效率可達(dá)18%，但價(jià)格較高。為了降低價(jià)格，現(xiàn)已大量采用多晶硅或非晶硅作太陽(yáng)電池。多晶硅太陽(yáng)電池效率可達(dá)14%，非晶硅太陽(yáng)電池效率可達(dá)6.3%。

(2)砷化鎵太陽(yáng)電池抗輻射能力很強(qiáng)，目前主要用于宇航及通信衛(wèi)星等空間領(lǐng)域。由于砷化鎵太陽(yáng)電池工作溫度較高，可采用聚光照射技術(shù)，以獲得最大輸出功率。

(3)硫化鎘太陽(yáng)電池有兩種結(jié)構(gòu)，一種是將硫化鎘粉末壓制成片狀電池，另一種是將硫化鎘粉末通過(guò)蒸發(fā)或噴涂制成薄膜電池，具有可繞性，攜帶、包裝方便，工藝簡(jiǎn)單，成本低等特點(diǎn)，最高效率可達(dá)9%。但是由于其穩(wěn)定性差，壽命短，同時(shí)又會(huì)污染環(huán)境，所以發(fā)展較慢。???

四、硅太陽(yáng)電池的工作原理

硅太陽(yáng)電池的工作原理是:太陽(yáng)光照射到晶體硅板上時(shí)，光子將能量提供給電子。當(dāng)光照射到硅板的P-N結(jié)上時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生電子-空穴對(duì)。由于受內(nèi)部電場(chǎng)的作用，電子流入N區(qū)，P區(qū)多出空穴，結(jié)果使P區(qū)帶正電，N區(qū)帶負(fù)電，在P區(qū)與N區(qū)之間產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，使得太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成了電能。

太陽(yáng)電池是一種光電轉(zhuǎn)換器，只能在有一定光強(qiáng)度的條件下，才會(huì)產(chǎn)生電。因此，在通信機(jī)房只配備太陽(yáng)電池是不夠的，還必須配有儲(chǔ)能設(shè)備即蓄電池，才能完成供電任務(wù)。

五、太陽(yáng)電池供電系統(tǒng)的組成

太陽(yáng)電池供電系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)可分為直流、交流和直流一交流混合供電系統(tǒng)。

1.太陽(yáng)電池直流供電系統(tǒng)由直流配電盤、整流設(shè)備、蓄電池和太陽(yáng)電池方陣等組成。在正常情況下，由太陽(yáng)電池向通信設(shè)備供電并向蓄電池浮/均充電。在晚間和陰雨天，由蓄電池向通信設(shè)備供電。

2.太陽(yáng)電池交流供電系統(tǒng)由交流配電盤、逆變?cè)O(shè)備、UPS交流不間斷電源、發(fā)電機(jī)組等組成。當(dāng)長(zhǎng)期陰雨季節(jié)，太陽(yáng)電池和蓄電池容量都不足時(shí)，應(yīng)由發(fā)電機(jī)組發(fā)電通過(guò)接在交流配電盤輸出端的整流設(shè)備向通信設(shè)備供直流電并同時(shí)向蓄電池浮/均充電。

3.太陽(yáng)電池的直流和交流供電系統(tǒng)都可以與市電聯(lián)網(wǎng)供電，組成直流一交流混合供電系統(tǒng)。

老楊給予學(xué)習(xí)建議

太陽(yáng)能屬于可再生資源，取之不盡，用之不竭。將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能正是大家熟知的太陽(yáng)能熱水器，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能就是光伏！光伏能源的未來(lái)和物聯(lián)網(wǎng)一樣，值得我們的期待！當(dāng)光伏具備足夠的經(jīng)濟(jì)性時(shí)，光伏能源還可承擔(dān)起修復(fù)地球生態(tài)的責(zé)任。比如可以利用經(jīng)濟(jì)的光伏能源進(jìn)行大規(guī)模的海水淡化，并且對(duì)淡化后的海水進(jìn)行提升和輸送到沙漠地區(qū)，讓沙漠變成綠洲，一旦有了植被，就可吸收空氣中的二氧化碳，對(duì)碳進(jìn)行固化，減少大氣中的二氧化碳含量，修復(fù)過(guò)去人類發(fā)展帶給地球的傷害。到那時(shí)候，人類對(duì)光伏的需求會(huì)進(jìn)一步加大。

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