太阳能智能滴灌系统系统设计课程汇报.docx
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太阳能智能滴灌系统系统设计课程汇报
类型：
课程设计
名称：
太阳能智能滴灌系统系统设计
关键词：
太阳能、滴灌、离网、远程控制
第一章引言
1.1能源与环境问题
中国的经济社会要想取得进一步的发展，特别是提出建成小康社会这一目标以后，未来十年是关键的十年，是继往开来的十年，要想取得这一战役的全面胜利，能源的支撑和保障是必不可少的，但是能源的发展必然会增加环境恶化的风险，因此既满足经济社会发展的需要，又要注重对环境的保护程度，就是全面协调经济与环境的关系，我们将面临着四大挑战：
（1）能源的过度消耗。
关于到2020年全面建成小康社会的要求，是对GDP、CPI等指标的全面评价，主要目标一是人均国内生产总值超过3000美元，这是建成全面小康社会的根本标志；二是城镇居民人均可支配收入1.8万元；三是农村居民家庭人均纯收入8000元；四是恩格尔系数低于40%；五是城镇人均住房建筑面积30平方米；六是城镇化率达到50%；七是居民家庭计算机普及率20%；八是大学入学率20%；九是每千人医生数2.8人；十是城镇居民最低生活保障率95%以上。
而能源的利用效率将是保证这一目标实现的主要方面，因为能源的利用效率越高我国在资金利用率就越高，国家就能用更少的钱办更多的事，同时对生态文明建设也有着相当大的帮助，能源的耗费越少对环境的危害程度就越小。
（2）环境容量严重短缺。
随着能源消费总量的持续增长，二氧化硫和氮氧化物的产生量也将持续增加，但整个大气总的容量是有限的，过多的废气排入大气中将会造成非常严重的后果。
中国环境科学研究院的研究表明，在全国能源结构、产业结构、城市布局、气象条件等没有发生重大变化以及不考虑新疆和西藏地区的前提条件下，全国SO2排放量控制在1200万吨左右的情况下，全国大部分城市的SO2浓度才可以达到国家二级标准。
中国环境科学研究院的《酸雨控制国家方案》研究表明，为了满足硫沉降临界负荷的要求，中国二氧化硫年排放总量水平应最终控制在1620万吨左右，但是相关部门根据过去几十年的统计数据推测到2020年，各方面将会严重超标，二氧化硫将会达到2789吨。
（3）高标准的环境要求致使能源依赖性企业无法发展，甚至生存不下去，这在一方面也会减缓我国经济社会的发展程度，因此在一些企业要调整发展格局，根据自身企业的优势来改善发展环境，严格控制污染物的排放总量，提高排放标准，不达到国家相关要求的废水废气不得排入到自然环境中去，加强这一方面的投资。
就依电力行业，特别是火电企业的脱硫进程来说，要制定严格的要求和方案来确保电厂排放的废气一定要经过脱硫程序。
目前火电厂减排二氧化硫的主要途径有：
煤炭洗选、洁净煤燃烧技术、燃用低硫煤和烟气脱硫。
建议以排污收费制度和排污交易为基本政策组合方向，资金扶持为辅助手段，折价标准是对排污收费制度的补充或完善。
1.2光伏发电简介
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。
主要由太阳电池板（组件）、控制器和逆变器三大部分组成，主要部件由电子元器件构成。
太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。
1.2.1光伏发电类型
（1）独立光伏发电
独立光伏发电也叫离网光伏发电。
主要由太阳能电池组件、控制器、蓄电池组成，若要为交流负载供电，还需要配置交流逆变器。
独立光伏电站包括边远地区的村庄供电系统，太阳能户用电源系统，通信信号电源、阴极保护、太阳能路灯等各种带有蓄电池的可以独立运行的光伏发电系统。
（2）并网光伏发电
并网光伏发电就是太阳能组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电之后直接接入公共电网。
带有蓄电池的并网发电系统具有可调度性，可以根据需要并入或退出电网，还具有备用电源的功能，当电网因故停电时可紧急供电。
带有蓄电池的光伏并网发电系统常常安装在居民建筑；不带蓄电池的并网发电系统不具备可调度性和备用电源的功能，一般安装在较大型的系统上。
并网光伏发电有集中式大型并网光伏电站一般都是国家级电站，主要特点是将所发电能直接输送到电网，由电网统一调配向用户供电。
但这种电站投资大、建设周期长、占地面积大，还没有太大发展。
而分散式小型并网光伏，特别是光伏建筑一体化光伏发电，由于投资小、建设快、占地面积小、政策支持力度大等优点，是并网光伏发电的主流。
分布式光伏发电
分布式光伏发电系统，又称分散式发电或分布式供能，是指在用户现场或靠近用电现场配置较小的光伏发电供电系统，以满足特定用户的需求，支持现存配电网的经济运行，或者同时满足这两个方面的要求。
分布式光伏发电系统的基本设备包括光伏电池组件、光伏方阵支架、直流汇流箱、直流配电柜、并网逆变器、交流配电柜等设备，另外还有供电系统监控装置和环境监测装置。
其运行模式是在有太阳辐射的条件下，光伏发电系统的太阳能电池组件阵列将太阳能转换输出的电能，经过直流汇流箱集中送入直流配电柜，由并网逆变器逆变成交流电供给建筑自身负载，多余或不足的电力通过联接电网来调节。
1.2.2光伏发电的主要应用领域
一、用户太阳能电源：
（1）小型电源10-100W不等，用于边远无电地区如高原、海岛、牧区、边防哨所等军民生活用电，如照明、电视、收录机等；
（2）3-5KW家庭屋顶并网发电系统；（3）光伏水泵：
解决无电地区的深水井饮用、灌溉。
二、交通领域如航标灯、交通/铁路信号灯、交通警示/标志灯、宇翔路灯、高空障碍灯、高速公路/铁路无线电话亭、无人值守道班供电等。
三、通讯/通信领域：
太阳能无人值守微波中继站、光缆维护站、广播/通讯/寻呼电源系统；农村载波电话光伏系统、小型通信机、士兵GPS供电等。
四、石油、海洋、气象领域：
石油管道和水库闸门阴极保护太阳能电源系统、石油钻井平台生活及应急电源、海洋检测设备、气象/水文观测设备等。
五、家庭灯具电源：
如庭院灯、路灯、手提灯、野营灯、登山灯、垂钓灯、黑光灯、割胶灯、节能灯等。
六、光伏电站：
10KW-50MW独立光伏电站、风光（柴）互补电站、各种大型停车厂充电站等。
七、太阳能建筑将太阳能发电与建筑材料相结合，使得未来的大型建筑实现电力自给，是未来一大发展方向。
八、其他领域包括：
（1）与汽车配套：
太阳能汽车/电动车、电池充电设备、汽车空调、换气扇、冷饮箱等；
（2）太阳能制氢加燃料电池的再生发电系统；（3）海水淡化设备供电；（4）卫星、航天器、空间太阳能电站等。
1.2.3太阳能发电技术的应用现状
太阳能光伏发电产业自世纪年代以来持续高速发展，每年以30%～40%的速度递增。
光伏发电技术的应用在当今世界，特别是在非洲、南美、澳洲及亚洲等各国，普遍受到重视。
尽管利用太阳能光伏发电具有许多优点，但是其发电的价格比常规电力价格高出许多，在电力市场上无法与常规能源进行竞争。
20世纪90年代以前，太阳能光伏发电主要应用在边远的农村无电地区以及远距离通讯、光伏水泵等产业领域。
为了鼓励太阳能的开发和利用，各国政府分别积极制定各种优惠政策来推动太阳能光伏发电的发展。
其中，以美日德等西方发达国家为主。
我国的光伏电池技术是从20世纪60年代时发展空间用太阳能电池开始起步的，地面用太阳能电池的生产是从70年代初期开始，主要的低成本技术及生产能力则是在80年代中期建立起来的，90年代以来是我国光伏发电产业快速发展的时期光伏组件生产能力逐年增强成本不断降低市场不断扩大装机容量逐年增加，2006年累计装机容量达35MW约占世界份额的3%。
目前我国的太阳能产业规模已位居世界第一是全球重要的太阳能光伏电池生产国。
1.3滴灌系统
1.3.1滴灌系统简介
滴灌是利用塑料管道将水通过直径约10mm毛管上的孔口或滴头送到作物根部进行局部灌溉。
它是目前干旱缺水地区最有效的一种节水灌溉方式，水的利用率可达95%。
滴灌较喷灌具有更高的节水增产效果，同时可以结合施肥，提高肥效一倍以上。
可适用于果树、蔬菜、经济作物以及温室大棚灌溉，在干旱缺水的地方也可用于大田作物灌溉。
其不足之处是滴头易结垢和堵塞，因此应对水源进行严格的过滤处理。
1.3.2滴灌的类型
一、根据不同的作物和种植类型，滴灌系统可分为固定式和半固定式两类。
（1）固定式滴灌系统是指全部管网安装好后不再移动，适用于果树、葡萄、瓜果、蔬菜等作物。
（2）半固定式滴灌系统干、支管道为固定的，只有田间的毛管是移动的，一条毛管可控制数行作物，灌水时，灌完一行后再移至另一行进行灌溉，依次移动可灌数行；这样可提高毛管的利用率，降低设备投资，这种类型滴灌系统适用于宽行蔬菜与瓜果等作物。
二、根据滴灌工程中毛管在田间的布置方式、移动与否以及进行灌水的方式不同，可以将滴灌系统分成以下三类：
（1）地面固定式
毛管布置在地面，在灌水期间毛管和灌水器不移动的系统称为地面固定式系统，现在绝大多数采用这类系统。
应用在果园、温室、大棚和少数大田作物的灌溉中，灌水器包括各种滴头和滴灌管、带。
这种系统的优点是安装、维护方便，也便于检查土壤湿润和测量滴头流量变化的情况；缺点是毛管和灌水器易于损坏和老化，对田间耕作也有影响。
（2）地下固定式
将毛管和灌水器（主要是滴头）全部埋入地下的系统称为地下固定式系统，这是在近年来滴灌技术的不断改进和提高，灌水器堵塞减少后才出现的，但应用面积不多。
与地面固定式系统相比，它的优点是免除了毛管在作物种植和收获前后安装和拆卸的工作，不影响田间耕作，延长了设备的使用寿命；缺点是不能检查土壤湿润和测量滴头流量变化的情况，发生问题维修也很困难。
（3）移动式
在灌水期间，毛管和灌水器在灌溉完成后由一个位置移向另一个位置进行灌溉的系统称为移动式滴灌系统，此种系统应用也较少。
与固定式系统相比，它提高了设备和利用率，降低了投资成本，常用于大田作物和灌溉次数较少的作物，但操作管理比较麻烦，管理运行费用较高，适合于干旱缺水、经济条件较差的地区使用。
三、根据控制系统运行的方式不同，可分为手动控制、半自动控制和全自动控制三类：
（1）手动控制
系统的所有操作均由人工完成，如水泵、阀门的开启、关闭，灌溉时间的长短，何时灌溉等等。
这类系统的优点是成本较低，控制部分技术含量不高，便于使用和维护，很适合在我国广大农村推广。
不足之处是使用的方便性较差，不适宜控制大面积的灌溉。
（2）全自动控制
系统不需要人直接参与，通过预先编制好的控制程序和根据反映作物需水的某些参数可以长时间地自动启闭水泵和自动按一定的轮灌顺序进行灌溉。
人的作用只是调整控制程序和检修控制设备。
这种系统中，除灌水器、管道、管件及水泵、电机外，还包括中央控制器、自动阀、传感器（土壤水分传感器、温度传感器、压力传感器、水位传感器和雨量传感器等）及电线等。
（3）半自动控制
系统中在灌溉区域没有安装传感器，灌水时间、灌水量和灌溉周期等均是根据预先编制的程序，而不是根据作物和土壤水分及气象资料的反馈信息来控制的。
这类系统的自动化程度不等，有的一部分实行自动控制，有的是几部分进行自动控制。
1.3.3滴灌系统的应用现状
滴灌系统主要由首部枢纽、管路和滴头三部分组成：
首部枢纽：
包括水泵（及动力机）、施肥罐、过滤器、控制与测量仪表等。
其作用是抽水、施肥、过滤，以一定的压力将一定数量的水送入干管。
管路：
包括干管、支管、毛管以及必要的调节设备（如压力表、闸阀、流量调节器等）。
其作用是将加压水均匀地输送到滴头。
滴头：
其作用是使水流经过微小的孔道，形成能量损失，减小其压力，使它以点滴的方式滴入土壤中。
滴头通常放在土壤表面，亦可以浅埋保护。
系统特点省水省工，增产增收。
因为灌溉时，水不在空中运动，不打湿叶面，也没有有效湿润面积以外的土壤表面蒸发，故直接损耗于蒸发的水量最少；容易控制水量，不致产生地面径流和土壤深层渗漏。
故可以比喷灌节省水35—75%。
对水源少和缺水的山区实现水利化开辟了新途径。
由于株间未供应充足的水分，杂草不易生长，因而作物与杂草争夺养分的干扰大为减轻，减少了除草用工。
由于作物根区能够保持着最佳供水状态和供肥状态，故能增产。
但是，易引起堵塞。
灌水器的堵塞是当前滴灌应用中最主要的问题，严重时会使整个系统无法正常工作，甚至报废。
引起堵塞的原因可以是物理因素、生物因素或化学因素。
如水中的泥沙、有机物质或是微生物以及化学沉凝物等。
因此，滴灌时水质要求较严，一般均应经过过滤，必要时还需经过沉淀和化学处理。
可能引起盐分积累。
当在含盐量高的土壤上进行滴灌或是利用咸水滴灌时，盐分会积累在湿润区的边缘，若遇到小雨，这些盐分可能会被冲到作物根区而引起盐害，这时应继续进行滴灌。
在没有充分冲洗条件下的地方或是秋季无充足降雨的地方，则不要在高含盐量的土壤上进行滴灌或利用咸水滴灌。
可能限制根系的发展。
由于滴灌只湿润部分土壤，加之作物的根系有向水性，这样就会引起作物根系集中向湿润区生长。
另外，在没有灌溉就没有农业的地区，如我国西北干旱地区，应用滴灌时，应正确地布置灌水器。
1.4论文选题意义
21世纪的竞争是国与国之间的科技的竞争，利用本国所掌握的科技提高本国的生产效率，节省能源的消耗是整个竞争的关键。
然而任何科学技术的研究和探索，必须和这项技术的应用相结合，否则技术的的研发就显得有点鸡肋。
而太阳能光伏技术的应用就是面临着这一个尴尬的境地，人们只知道太阳能热水器，说到太阳能光伏发电就知之甚少。
总所周知太阳能是一种可再生的清洁能源，但是要将太阳能转化为电能就需要借助太阳能电池片，而现在使用最多的就是太阳能光伏电池片。
太阳能电池是利用光电转换原理使太阳的辐射光通过半导体物质转变为电能的器件,这种光电转换过程通常叫做“光生伏打效应”，太阳能电池又称为“光伏电池”。
当太阳光照射到由P、N型两种不同导电类型的同质半导体材料构成的P-N结上时，在一定条件下，太阳能辐射被半导体材料吸收，形成内建静电场。
如果从内建静电场的两侧引出电极并接上适当负载，就会形成电流，这就是太阳能电池的基本原理。
太阳能光伏发电利用太阳光直接将其转化为电能，利用太阳能充当供电模块可以解决很多非离网设备的供电问题。
这次设计结合的滴管系统，就很有可能利用在乡间地头，这些电网可能不能覆盖的地方。
如果为了给滴管系统提供电源就另拉一条电线，显然成本过高。
然而利用太阳能光伏电池供能就可以很好的解决这一问题。
整个滴管系统的能耗非常低,只需要了一个小面积的太阳呢电池片就可以解决供能问题。
滴管系统是一种比较先进的植物灌溉系统，通过埋在土壤里传感器探知植物土壤的肥度、湿度、温度等数据，通过放置在空气中的传感器探知空气的温度和湿度。
结合以上数据通过系统的控制器来决定，当时滴灌系统对于植物的供水量和供肥量。
1.5本论文的主要工作
太阳能作为一种绿色、可再生能源，越来越广泛地受到各国政府的关注，太阳能光伏发电技术也逐渐成为热点研究问题。
滴灌系统涉及道每一个农民关心的作物产量问题也依旧值得关心，所以本课题研究如下：
（1）课题研究背景、光伏发电简介、滴灌系统介绍、系统意义及国内外发展现状；
（2）光伏发电系统结构、分类及原理；
（3）设备选型设计（光伏组件、汇流箱、控制器、逆变器、配电柜等）、滴灌系统的选型设计（滴灌头、水管、电磁阀、水龙头等）；
（4）智能控制模块的结合
第二章太阳能智能滴灌系统结构
2.1滴灌模块
滴灌是按照作物需水要求，通过低压管道系统与安装在毛管上的灌水器，将水和作物需要的养分一滴一滴，均匀而又缓慢地滴入作物根区土壤中的灌水方法。
滴灌不破坏土壤结构，土壤内部水、肥、气、热经常保持适宜于作物生长的良好状况，蒸发损失小，不产生地面径流，几乎没有深层渗漏，是一种省水的灌水方式。
滴灌的主要特点是灌水量小，灌水器每小时流量为2-12升，因此，一次灌水延续时间较长，灌水的周期短，可以做到小水勤灌；需要的工作压力低，能够较准确地控制灌水量，可减少无效的棵间蒸发，不会造成水的浪费；滴灌还能自动化管理。
它是微灌技术之一。
微灌是微水灌溉之简称，它是通过有压供水管道系统与安装在未级管道上的灌水器（滴头、微喷头、滴灌管、微喷带、渗灌管等），将水和植物生长所需的养分以较小的流量，均匀准确地直接输送到作物根部附近的土壤表面和土层中或作物叶面，实现局部灌溉，使作物叶面或根部经常保持在最佳水、肥、气状态的灌水方法。
其特点是灌水量小，一次灌水延续时间长，周期短，能够较精确地控制灌水量，把水和养分直接输送到作物根部附近的土壤或叶面。
滴灌系统由水源工程、首部枢纽（包括水泵、动力机、过滤器、肥液注入装置、测量控制仪表等）、各级输配水管道和滴头等四部分组成，其系统主要组成部分如下：
1．动力及加压设备包括水泵、电动机或柴油机及其他动力机械，除自压系统外，这些设备是微灌系统的动力和流量源。
2．水质净化设备或设施有沉沙（淀）池、初级拦污栅、旋流分沙分流器、筛网过滤器和介质过滤器等。
可根据水源水质条件，选用一种组合。
筛网过滤器的主要作用是滤除灌溉水中的悬浮物质，以保证整个系统特别是滴头不被堵塞。
筛网多用尼龙或耐腐蚀的金属丝制成，网孔的规格取决于需滤出污物颗粒的大小，一般要清除直径75微米的泥沙，需用200目的筛网。
砂砾料过滤器是用洗净、分选的砂砾石和砂料，按一定的顺序填进金属圆筒内制成的，对于各种有机或有机污物、悬浮的藻类都有较好的过滤效果。
旋流分沙分流器是靠离心力把比重大于水的沙粒从水中分离出来，但不能清除有机物质。
3．水由毛管流进灌水器，灌水器将灌溉水流在一定的工作压力下注入土壤。
它是滴灌系统的核心。
水通过灌水器，以一个恒定的低流量滴出或渗出后，在土壤中以非饱和流的形式在滴头下向四周扩散。
目前，滴灌工程实际中应用的灌水器主要有滴头和滴灌带两大类。
4．化肥及农药注入装置和容器包括压差式施肥器、文丘里注入器、隔膜式或活塞式注入泵，化肥或农药溶液储存罐等。
它必须安装于过滤器前面，以防末溶解的化肥颗粒堵塞滴水器。
化肥的注入方式有三种：
一种是用小水泵将肥液压入干管；另一种是利用于管上的流量调节阀所造成的压差，使肥液注入干管；第三种是射流注入。
5．控制、量测设备包括水表和压力表，各种手动、机械操作或电动操作的闸阀，如水力自动控制阀、流量调节器等。
6．安全保护设备如减压阀、进排气阀、逆止阀、泄排水阀等。
2.2太阳能供能模块
2.2.1太阳能电池模块
光伏发电是一种世界上公认最清洁的能源，直接可以将太阳能转化成电能，具有以下主要优点：
1.可再生
太阳能是一种可再生的能源。
这意味着我们不可能耗尽太阳能，这与非可再生能源（例如燃料，煤炭和核能）的情况相反。
只要太阳存在，我们就可以持续使用太阳能。
根据美国国家航天局发布的科学数据，太阳可以继续存活65亿年。
然而令人担忧的是：
实际上，科学家预测太阳本身会在接下来的50亿年吞噬地球。
2.丰富性
太阳能的潜力超出人们想象。
地球表面每天吸收1000亿瓦的太阳能辐射量，这是地球需要的总电量的2万倍。
3.可持续性
一种丰富和可再生的能源也是可持续的。
可持续的能源满足当今要求的同时不会妥协满足以后几代的能力。
换句话说，太阳能之所以可持续是因为我们不会过度消耗。
4.环保
一般来说，利用太阳能不会导致污染。
然而，生产，运输和安装过程的排放也跟太阳能发电系统有关，但这根传统能源比起来几乎不产生污染。
很明显，太阳能源减少了我们对非可再生能源的依赖。
这是跟气候危机作斗争很关键的一步。
5.获取度高
太阳能源在全世界范围内都可获取。
不仅是靠近赤道的国家可以使用太阳能。
德国，举例来说是世界上光伏装机量最高的国家（2014年数据）。
6.减少电费开支
随着单纯计量和补贴计划，用户目前可以出售多余的电量，或者获得账单存入金额，如果他们比实际消耗的电量要高。
这意味着用户可以通过安装光伏发电来降低整体的电力开支。
7.应用领域广泛
太阳能可以用在不同的使用目的。
它可以用在缺少电网连接的地方，比如在非洲取水，或者在空间站给卫星充电。
光伏发电也被称为“人民电力”，这参考在消费者的角度安装光伏板的容易度。
随着灵活的薄膜电池的引进，光伏发电可以和建筑的材料结合起来。
夏普，一家总部在日本的电池板生产厂家，最近引进了透明的光伏发电窗户。
8.分享式光伏发电
因为阴影，不足的空间和屋顶所有权的问题，美国有五分之一的家庭不适合铺设光伏板。
通过引进分享式光伏，用户可以订阅“社区光伏花园”，这样用户在使用光伏的时候就不需要在自己的屋顶上安装光伏板。
9.保持静态
在光伏电站的应用过程中没有移动的部件。
光伏发电的过程中不会产生噪音。
这跟其他绿色能源比如风力发电相比具有很大的优势。
10.国家财政支持
国家支持光伏发电的大力发展，与此同时提供给用户补贴。
到目前为止，光伏发电每发一度电都会获得国家0.42元的补贴，补贴持续20年的时间。
多余的电量还可以以当地上网电价卖给国家电网。
11.较低的维护成本
目前大多数光伏发电系统不需要很多维护。
居民区光伏板只需要每年清洗1-2次电池板。
12.科技发展速度很快
科学技术的进步持续不断地跟光伏发电领域相结合。
纳米技术和量子物理的创新有希望使电池板的产出量高出三倍。
光伏发电的优点虽然很多但是却也存在一些缺点：
1.价格较高
光伏发电价格真的高吗？
这是目前在整个光伏发电优劣势分析中最具争议的方面。
推动光伏发电发展的力量源于政治。
光伏发电在市场上跟其他绿色能源进行竞争。
其次，国家方面对任何能源生产市场提供鼓励政策——不仅仅是光伏。
目前，最好的电池板在很多情况下比从国家电网买电要便宜很多。
2.间歇性发电
太阳能是一个间歇性的能源。
使用阳光在某种程度上有限制（例如：
早上和晚上）。
预测多云的天气很困难。
但是通过专业的数据来源可以获得。
3.太阳能储存电力非常昂贵
太阳能储电系统像电池帮助缓解需求和负载，让太阳能发电更稳定，但是这些技术耗费巨大。
幸运的是，在太阳能的获取过程和人类对能源的需求相一致。
我们对电能的需求高峰期是中午，这个时间同样是光照强度最大的时候。
4.跟污染有关
尽管光伏发电的污染远远低于化石燃料，但是一些问题仍然存在。
一些生产过程伴随着温室气体的排放。
氮氧化物和硫化物在生产电池板的过程中会大量存在。
这些气体相比于二氧化碳是导致温室气体最主要的因素。
底线是：
没有任何一种能源没有风险，但是太阳能发电跟其他的发电技术比起来非常有利。
5.稀有材料
特殊的太阳能电池板同样需要昂贵的和自然界稀有的材料。
尤其是薄膜电池需要的稀有金属。
6.需要空间
电力密度，或者每平方米发电量（W/m²）对决定一个地方是否能够做光伏是至关重要的。
如果电力密度较小的话说明单位装机量需要更多的空间来安装光伏板。
全球平均的电力密度值是170W/m²，这个数值远远大于其他的可再生能源，但不足以跟石油，天然气和核能发电相比。
光伏发电有着许多的优缺点，但是离网的时候使用才能发挥出他的全部实力。
2.2.2蓄电池模块
蓄电池是光伏电站中主要部件之一，用于贮能，即将太阳能电池提供的电能转化为化学能贮存于其中。
一般白天由太阳能电池方阵给蓄电池充电，夜间由电池给负载供电，蓄电池处于半浮充电状态。
在光伏电站运行中，由于蓄电池故障而影响系统正常工作的情况时有出现。
因此，在对光伏电站进行设计时，选择合适的蓄电池类型，对于光伏电站的正常运行是非常重要的。
1.蓄电池在光伏电站中的作用
太阳能电池方阵是光伏电站惟一的能量来源，由于太阳辐射的阴晴变化和昼夜变化，光伏电站发电系统的输出功率和能量随时在波动，使得负载无法获得连续而稳定的电能供应。
在太阳能发电系统中配备蓄电池之后，通过蓄电池组对电能进行贮存和调节．将极大地改善系统的供电质量。
（1）蓄电池将日照充足时系统发出的多余电能贮存起来，保留在夜间或阴天使用。
解决了发电与用电不同步的问题。
（2）各种用电设备的工作时段和功率大小都有着各自的规律，欲使太阳能发电与用电负载自然配合是不可能的。
蓄电池的储能空间和充放电性能，为光伏电
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