日本民用住宅太阳能发电新技术

迄今为止，由于不断消耗大量的石油、煤炭等化石燃料，排放出来的二氧化炭等废气造成地球环境恶化的问题日益严重。而且，随着人民生活水平的逐步提高，每个家庭的耗能量正逐渐增大，如何保证供能(供电)安定，已成为当务之急的课题。从节约能源和保护地球环境的观点来看，只有充分利用象太阳能那种取之不尽、用之不褐的清洁(自然)能源，才能从根本上缓解乃至解决这个问题。
1994年4月，日本全国的电力公司宣布同意购买个人发电的剩余部分。同年6月，日本通产省(相当于国家经委一级部门)公布了日本2l世纪的能源、住宅、建筑产业的行动方针修改大纲。其中强调了太阳能发电能起到保护地球环境和代替石油等能源的两个作用，并且增加了一项政策：给安装太阳能发电系统的用户提供资金补助。一般来说，发电量为3 kW 的太阳能发电系统即可满足一户家庭用电。一套3 kW 的太阳能发电系统定价为600万日元，可获得300万13元的国家补助。去年有1000多户申请报名，批准了500多户，今年(1996)的补助对象将增加到1200户。
1 太阳能电赣 　发展状况
太阳能发电系统安装费补助制度的实旌揭开了太阳能发电技术进人普及时代的序幕。最初的太阳能电池成本为3万日元/W，这10年内全世界的太阳能电池生产量增加了10多倍，目前太阳能电池成本为1000日元/W 左右(约人民币88元)。据日本日光计划书预测，到2000年太阳能电池成本将降低到10o～200日元/W。如果这个价格能实现，那么大规模地推广民用住宅太阳能发电系统将成为可能，因为这个价格只相当于现在日本电力公司的发电成本。’
1994年1 2月，在美国夏威夷召开了第一届太阳能发电国际会议，来自47个国家的1000多名专家学者共发表了6 6 3篇论文。美国著名的Photovohaic Energy Systems公司的P.D.Maycock先生对世界太阳能电池光电转换率做了如表1～3的统计和预测：
 
按照Maycock先生的上述预测，如果太阳能电池的主要生产国以目前的速度发展下去，1995年的总产量为90Mw+2000年将达到190 Mw，2010年将增加到800 Mw。促进生产量高度增长的动力是市场价格，1994年生产成本已低于4美元/W：1995年将降低到3.5美元/W。而且，1995年市场价格最高的是单结晶硅(4美元/w)，非结晶硅和薄膜电池的价格可以下降到3美元/w 左右。此外，光电转换率也在稳步提高，1995年市场销售的单结晶硅转换率为1 5% ，非结晶硅和薄膜电池的转换率将被提高到接近10 。令人注目的是，日本三洋电机公司最近开发研制的多结晶硅和非结晶硅结合式太阳能电池的转换率超过了20 ;佳能公司研制的三层非结晶硅太阳能电池不仅转换率超过了10 .而且还具有成本低、重量轻、性能稳定、寿命长等优点。
2 太阳能发电系统概要
作为补助对象的太阳能发电系统必须具有下列特点：(1)能和供电公司联网;(2)太阳能发电量过多时，可以自动将剩余电力转(卖)给供电公司;(3)太阳能发电量不足时，可以自动从供电公司电网取(买)电。
 
目前推广最多的民用住宅太阳能
发电系统是3 kw 系列，其系统结构如图1所示。
根据表4提供的太阳能电池板规格可以算出一套3 kW 太阳能发电系统大约需要多少块电池：60块结晶硅电池(3000W -：-50W)，电池板总面积30 m。;150块非结晶硅电池(3000 w÷20 w).电池板总面积75 m 。
3 太阳能发电系统实例介绍
1994年6月在名古屋市某住宅安装了一套太阳能发电系统，其发电量为配电盘3.4 kW ，太阳能电池板安置在3层楼屋顶上。全套设备购置和安装费用是535万13元。由于国家补助285万13元，那么个人的负担约为250(一535—285)万13元 -1994年6～8月的发电量测试结果是881 kW ·h，按照目前的电力价格25 13元/kW ·h计算，可节省电费共计22：025日元。
 
一般来说，每年6～8月最适合于太阳能发电，其它九个月的月发电量比这三个月要少。在这里做一个稍偏多的计算，认为平均每月节省电费6 000日元，一年则为7.2万日元。对于2：50万13元太阳能发电系统购置费而言，其回收年限是250÷7.2≈35(年)。由此可见，要大量普及太阳能发电系统，关键在于降低系统价格。