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改革能源建议，百页光伏电池——振兴光伏业的妙招，根治雾霾的良药，生态能源改革的利剑，扩大内需、维持国民经济健康发展的动力

太阳能光伏电池是清洁、永恒的绿色能源，是维护生态环境的最好能源。依最佳倾角斜装效益好，为用者首选，广用于搞屋顶计划。亦可垂直安装，但效率低，仅约前者60%。用者鲜见。为提高其应用效率，扩大应用领域，对百页光伏电池作如下探讨:

一、构造

1.电池页片:用156×156电池晶片，3mm厚低铁超白钢化玻璃面板、黏接剂及底板层压制成，晶片串联，塑胶封边。

2.安装倾角用最佳角效率好。《太阳能光伏发电应用技术》有“中国部分地区并网光伏发电的方阵最佳倾角”。各地不同，在10°～45°之间。都按最佳角，品种太繁。可分区选用15°(长沙)、23°(南京)、33°(北京)、40°(佳木斯)制作，用于正页角差5°以内地区。亦可选中间角28°(济南)，全国通用。

倾角偏离最佳角的效益降低率p可用下式核算:

p=(H_t`-H_tt)n/［(90-β_cpt)H_t］(1-1)

式中H_t、H_tt分別为最佳角安装、垂直安装的全年太阳辐照量(kW/(m·²d))。

n=β-β_cpt

β、β_cpt为安装倾角、最佳角

《太阳光伏发电应用技术》“中国部分城市并网光伏系统能量偿还时间”有各地最佳角和辐照量数值。

以海口为例，最佳角β_cpt=10，Ht=3.8915，H_tt=2.071，代入(1-1)式得:

p=(3.8915-2.071)n/［(90-10)×3.8915］=0.0058n

当β=15，n=15-10=5，p=0.0058×5= 0.029，发电效率约为最佳角的97%，为垂直安装的1.82倍。

当β=28，n=18，p=0.0058×18=0.104，效率约为最佳角的90%，为垂直安装的1.69倍。

又如哈尔滨φ=45.45，β_cpt=38，H_t=4.231，H_tt=3.074，当

β=28，n=10

p=(4.231-3.074)×10/［(90-38)×4.231］=0.053。

效率约为最佳角的95%，为垂直安装的1.3倍。

28°倾角方案，全国通用是可行的，效率均在最佳角的90%以上。分区方案则更好。

3.垂直页距:与确定两排矩阵间最小水平距离略有不同，要依夏至日太阳最高角，取夏至日赤纬角σ=23.45°和时角ω=3×15=45°来计算太阳入射角θ:

cosθt=cos(φ-β)cosσcosω+sin(φ-β)sinσ(1-2)

图一　太阳入射示意图

由太阳入射示意图知:

页距D=lsinβ+lcosβtan(90-β-θ)(1-3)

当取β=28，则济南纬度φ=36.36，(φ-β)=8.36

代入(1-2)式得:

cosθ=cos8.36cos23.45cos45+sin8.36sin23.45= 0.7002θ=45.3，页宽l=160

90-β-θ=90-28-45.3=16.7，代入(1-3)式:

页距D=160sin28+160cos28tan16.7

　　 =160×0.4695+160×0.883×0.3057=118

用于哈尔滨，φ=45.45，φ-β=17.45，cosθ=0.7373

θ=42.3，tan(90-28-42.3)=tan20= 0.367，D=127

页距可取120～130。

4.边框:用塑钢特制槽形截面，按倾角、页距留安装槽，对称制作。

5.百页光伏电池构造示意图:

二、应用设想

1.百页光伏电池专用于向阳墙面垂直安装，用膨胀螺栓固定。可适用于宽度系列:600、900、1200、1500、1800…

高度系列:1000、1250、1500、…、2750、3000…的墙面。

2.百页电池面积为常规电池垂直安装的1.28倍。吸收辐照量为最佳角的90%以上，发电效率优于最佳角安装，远高于常规电池板垂直安装。为应用首选。

3.新老建筑都能适用，只要是向阳墙面都能安装。可充分利用各类建筑的向阳墙面光伏发电。有两间3.3m开间南房的住户的向阳墙面，能安装约2500W以上百页光伏电池，能满足一般供电需求。新建建筑，可实施光伏-建筑一体化。在向阳墙面满装百页光伏电池，屋面用于光热工程，就地发电供用，建成自给有余，并网调节的光伏绿色建筑。

4.百页光伏电池亦可安装于已有建筑南墙，建分布式光伏发电系统。可保持原有供电线路、设施不变，就近并入市电网供用。此法简易方便，不占地，不用支架，投资少，极易实施。应用此法可以对所有城镇实施光伏生态能源改造。将向阳墙面都装上百页光伏电池，广建依附房屋的分布式光伏电站，就近并网，满足供电需求。用阳光电逐步替代乃至淘汰火电，减少、杜绝温室气体排放，维护大气清新，健康，建设生态文明城镇。

城镇清洁阳光能源改造投资大，可动员民众协力，自愿投资办光伏电。每户投资3000W，大约两万多元即可。由地方政府组织，电业公司主办、经营。逐年以合理数额的发电量偿还投资人，确保投资者25或30年用电不花钱。用不完的还可以兑现获得余电收益。民众能得到实惠，又是投资生态能源建设，造福千秋后代的伟业，定会拥护，积极参与。可全面推广实施，早日完成清洁、生态能源改革。生态文明城镇指日可待。

5.百页光伏电池亦可用于建光伏电站，在塔架或幕墙安装。占地少，投资省，效率亦优于最佳倾角斜装。哪里要电就在邻近选合适空地插建，亦可分散插建，以弥补供电不足。

6.在公路两旁可广建防护屏式百页光伏电站，便利电动车充电。以优惠的价格，鼓励、引导用电动车。重奖汽车油改电(车身外形不变，用变频电动机替代内燃机和变速箱，多配蓄电池，多路储电，换挡用电)，减少油耗和尾气排放，维护空气清新，减少、杜绝雾霾，降低噪音，保护生态，维护生命和健康(现在耗油汽车太多了!空气重度污染，雾霾频发，迟迟不散，能否给电动车特大优惠:免费或极低价供电。鼓励汽车油改电。汽车油改电是根治雾霾良策)。

百页光伏电池是一项产品革新建议，能提高垂直安装的发电效益，开扩太阳能电池在向阳墙面等垂直领域的应用。为普及阳光电，全民协力大搞生态能源改革开辟了通道。是扩大内需，振兴光伏业的妙招，是改革能源，进行生态文明建设的主力，也是推动囯民经济健康发展的阳光动力，定能为促进阳光世界早日到来效力。

在2020年前完成城镇生态能源改造，为小康社会添异彩、为美丽中国增光辉!

2013年1月26日