前言
随着科学技术与人类文明的进步，“与环境共存”成为现代人类越来越重视的思维理念，环境和资源问题已经摆在了我们而前，需要我们每一个人思考并解决。
地球环境问题：包括地球温室效应、酸雨、臭氧层破坏、有害废弃物、海洋污染、森林破坏、地球沙漠化、自然生态链的变化等等。其中最重要的课题是防止地球的温室效应，防止CO 、NO 、SO 等环境污染气体的排放，最直接的方法是使用绿色环保产品来建设我们的家园。在我国，造成温室效应气体排放的部门主要是化工产业（如化工厂，化肥厂等）、能源变换部门（如火力发电厂等）和交通部门（如汽车尾气）。对此从产生和抑制两方面，相关单位和部门采取了许多措施，比如，汽车尾气排放达标，排放气脱硫、脱磷处理，使用高效节能产品等。
地球能源资源问题：油、天然气、铀等主要化工燃料己探明的可开采仅为半个世纪，资源的有效利用和寻求新的能源方式成为紧急课题。地球资源问题是寻求安全无污染，可再生的绿色能源，比如太阳能、风能、海洋能、地热能等等来替代化工燃料的发电。
太阳能发电系统是一种看得见，摸得着的科技产品、绿色产品、人文产品。由于其使用的是绿色可再生能源-太阳能，不产生任何有害气体和有害物质，是一种名副其实的绿色环保产品。
太阳能发电系统组成
太阳能发电系统集物理学、化学、电子学、电工学、光学、机械工程学、光电子科学、系统工程学等多种学科技术而成的一种高科技产品。太阳能转换为电能部分应用到物理学、化学、光电子学，利用专门工艺将硅原子材料经高温（约l 500℃）处理并结晶，再经高精密切割形成晶体片，添加合适的化学剂产生太阳电池晶片，其晶体结构要符合太阳光谱所包络的波长范围，并产生足够的光电子流，形成电磁场，产生一定的电压和电流．太阳能发电系统功率控制器是电力多晶硅比单晶硅转换效率低，但价格更便宜。太阳能发电系统与建筑结构、城市景观相结合，利用太阳电池的造型，与周围景观和谐配套，将产牛实用、美观、科普、科技、人文、绿色集一身的景观亮点。
太阳能发电系统由太阳能电池组、太阳能控制器和蓄电池（组）组成。
1）太阳能电池组 太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐射能力转换为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作，太阳能电池板的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本。
2）太阳能控制器 太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态，并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。在温差较大的地方，合格的控制器还应具备温度补偿的功能，其他附加功能如光控开关、时控开关都应当是控制器的可选项。
3）蓄电池 一般为铅酸电池。小微型系统中，也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。其作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来，到需要的时候再释放出来。
4）逆变器 由于太阳能的直接输出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。为能向220VAC的电器提供电能，需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能，因此需要使用DC-AC逆变器。在某些场合，需要使用多种电压的负载时，也要用到DC-DC逆变器，如将24VDC的电能转换成5VDC的电能。
太阳能发电系统分类
1）根据提供电力的种类可分为直流供电系统（见图1）、交流供电系统（见图2、图3）和交直流供电（见图4）系统三类。
2）按照系统组成或能源获得途径来分，可分为光伏供电系统（见图3）、风力发电系统、风光互补供电系统（见图4）。
3）根据系统的运行模式不同，可分为独立系统和并网发电系统。
1）对于独立系统，将白天太阳能发电多余部分用蓄电池储存，满足夜间用电需求，同时，还可做为灾害时期的后备电源。独立型太阳能发电系统的运行方式为：①白天太阳光能经太阳电池变换为电能，该电能经功率调节器变换后给负荷供电，同时向蓄电池将电能储存。②夜间、天气恶劣情况下，蓄电池储存的电能经功率调节器自动向负荷供电。
2）对于并网系统，其白天太阳能发电可送回电网，夜间使用，不足部分由电网提供。对于并网型太阳能发电系统其运行方式为：①正常时：太阳光能经太阳电池变换为电能，该电能经功率调节器变换后给负荷供电，当负荷用电少时，多余的发电能可送给电网，向电网售电。当负荷用电多时，如夜间、天气恶劣情况下，不足部分自动地从电网传送。②电网停电时：当电网停电时，功率调节器自动地停止运行，负荷停止从电网侧供电。
太阳能发电系统发电量的计算及对环境贡献
（1）根据建筑可设置太阳电池的场所以及设备的投资，确定太阳能发电系统形式和系统容量，为保证技术和产品的先进性，设计选型时考虑了未来并联扩容功能和接口。太阳能发电系统发电量与所处地域的日射量、太阳电池组件数量、太阳电池组件输出、放射强度等因素有关。其计算公式如下
太阳能发电系统年间发电量
式中，KW•h是发电量（KW h）；U是日射量（KW•h／me day块）；P 是太阳电池组什输出（W／块）；P是太阳电池组什数量（块）；H 是太阳电池板参数；H 是功率调节器效率；H 是线路损耗系数。
（2）太阳能发电系统工程实例
1）计算条件
以北京某一工程为例计算：纬度39°56｀N：经度116°17‘E；海拔高度30m：
方位角 南0°倾斜角0°。
太阳电池方阵输出302.4 kW
组件输出 120 W 组件数量：2520块：
太阳电池板参数0.95：
功率调节器效率0.90；
线路损耗系数0.98。
2）附表为太阳能发电系统比较
（3）太阳能发电系统环境贡献度评价
1）太阳能发电系统的发电量
太阳能发电系统的设计寿命为20年以上，则300kW系统可发电量为：20x391 742.18=7 834 843.6 kW•h，相当于标煤7834 843.6X0.402 9X10 =3 156.66t
2）CO 排放减少量可减少CO 排放量=726x3 155 66=2 291 t
注：根据电力部门的统计：
①CO 排放量约726kg/t标煤；②SO排放量约22kg/t标煤；
③NOx排放量约10lg/t标煤；④烟尘排放量17kg/t标煤。
3）SO 排放减少量
可减少SO 排放量=22x3155.66=69.42t“
4）NOx排放减少量
可减少NOx排放量=10x3155 .66=31 56t
5）烟尘排放减少量
可减少烟尘排放量=17x3155 .66-53 65t
6）资源减少量
资源的减少量依石油进行计算。
①石油燃烧发热量与电量的换算
418x10 j/3 600wh/kcal=1.16w h/kcal
1kcal=4.18X10 j
②换算为发电厂的石油燃烧量
发电厂量=石油发热量×换算值×发电厂至用户端效率
=10740kcal/kgXl. 16Wh/ kcal X0. 37
=4. 6l KWh/kg
③可减少石油的资源量
可节约石油量；7 834 843. 6 Kw•h/4. 6l kW•h/kg
=1 7x10 kg
由此可以看出：太阳能发电系统在将光能转换为电能的同时；不像火力发电厂会产生-C02、酸性化合物等对大气污染的物质，另外也不产生振动、噪声等污染。关于温室气体二氧化碳的排放，在工程建设中己充分考虑，与化石燃烧比较，太阳能发电系统是绿色的，不产生污染物质的，所以，太阳能发电系统的导入会产生保护环境的效果。同时，太阳能发电系统产生电力，既节约了发电厂的化石燃烧消耗，又可节约化石资源做原材料行业的消耗。
结束语
绿色能源和可持续发展问题是本世纪人类面临的重大课题，开发新能源，对现有能源的充分合理利用已经得到各国政府的极大重视。太阳能发电作为一种取之小尽，用之不竭的清洁环保能源将得到前所未有的发展。随着太阳能产业化进程和技术开发的深化，它的效率、性价比将得到提高，将会得到广泛的应用，也将极大地推动我国太阳能发电技术的快速发展。
