[論文關(guān)鍵詞]數(shù)字化變電站光電互感器組成傳統(tǒng)互感器有源式無(wú)源式電能計(jì)量

[論文摘要]對(duì)數(shù)字化變電站中光電互感器的工作原理、結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)單分析，同時(shí)闡述光電互感器的應(yīng)用對(duì)電能計(jì)量方面的影響。

數(shù)字化變電站就是將信息采集、傳輸、處理、輸出過(guò)程完全數(shù)字化的變電站。全站采用統(tǒng)一的通訊規(guī)約構(gòu)建通信網(wǎng)絡(luò)，保護(hù)、測(cè)控、計(jì)量、監(jiān)控、遠(yuǎn)動(dòng)、VQC等系統(tǒng)，均用同一網(wǎng)絡(luò)接收電流、電壓和狀態(tài)信息，各個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息共享。常規(guī)綜自站的一次設(shè)備采集模擬量，通過(guò)電纜將模擬信號(hào)傳輸?shù)綔y(cè)控保護(hù)裝置，裝置進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后處理數(shù)據(jù)，然后通過(guò)網(wǎng)線上將數(shù)字量傳到后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)。同時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)和測(cè)控保護(hù)裝置對(duì)一次設(shè)備的控制通過(guò)電纜傳輸模擬信號(hào)實(shí)現(xiàn)其功能。數(shù)字化變電站一次設(shè)備采集信息后，就地轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，通過(guò)光纜上傳測(cè)控保護(hù)裝置，然后傳到后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)，而監(jiān)控系統(tǒng)和測(cè)控保護(hù)裝置對(duì)一次設(shè)備的控制也是通過(guò)光纜傳輸數(shù)字信號(hào)實(shí)現(xiàn)其功能。

隨著電力工業(yè)的不斷發(fā)展，電網(wǎng)電壓等級(jí)的不斷提高，對(duì)電壓、電流的測(cè)量要求也在不斷提高，而互感器作為連接高壓與低壓的一種電器設(shè)備也不斷地改進(jìn)和發(fā)展，其中對(duì)于衡量互感器先進(jìn)與否的一個(gè)重要指標(biāo)就是互感器的絕緣問(wèn)題。對(duì)于傳統(tǒng)的電磁式互感器來(lái)說(shuō)，由于絕緣成本隨著絕緣等級(jí)的升高成指數(shù)增長(zhǎng)，因此原有的空氣絕緣、油紙絕緣、氣體絕緣和串級(jí)絕緣已經(jīng)不能滿足超高壓設(shè)備的絕緣要求，同時(shí)傳統(tǒng)互感器存在磁飽和的問(wèn)題，造成繼電保護(hù)裝置的誤動(dòng)或拒動(dòng)，而且鐵磁諧振、易燃易爆及動(dòng)態(tài)范圍小等缺點(diǎn)一直是傳統(tǒng)互感器難以克服的困難。于是，各種針對(duì)高電壓、大電流信號(hào)的測(cè)量方法便應(yīng)運(yùn)而生，其中，基于光學(xué)和電子學(xué)原理的測(cè)量方法，經(jīng)過(guò)近三十年的發(fā)展，成為相對(duì)比較成熟、最有發(fā)展前途的一種超高壓條件下的測(cè)量方法。

光電互感器指輸出為小電壓模擬信號(hào)或數(shù)字信號(hào)的電流電壓互感器。由于模擬輸出的光電互感器仍存在傳統(tǒng)互感器的一些固有缺點(diǎn)，現(xiàn)在發(fā)展的高電壓等級(jí)用光電互感器一般都用光纖輸出數(shù)字信號(hào)。光電互感器與傳統(tǒng)互感器外形相似，但體積小，重量輕，主要由傳感頭、絕緣支柱和光纜三部分組成。①傳感頭部件有羅科夫斯基線圈、采集器、A/D轉(zhuǎn)換器和光發(fā)生器LED。工作原理是由羅科夫斯基線圈從一次傳變信號(hào)，采集器采樣后，AD轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，由LED轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，通過(guò)光纜送回主控室。羅科夫斯基線圈一般有保護(hù)、計(jì)量和測(cè)量、能量線圈，羅科夫斯基線圈形狀是空心螺線管，無(wú)鐵芯，填充非晶體材料，主要起支撐作用。②絕緣支柱采用硅橡膠絕緣子，內(nèi)部填充固態(tài)硅膠，起到支撐、絕緣和固定光纜作用。③光纜分為數(shù)據(jù)光纜和能量光纜，從傳感頭通過(guò)絕緣支柱內(nèi)部引下，送回主控室。④能量問(wèn)題。傳感頭部件的電源是光電互感器的難點(diǎn)之一。傳感頭部件（采集器、A/D轉(zhuǎn)換器和光發(fā)生器LED）使用微功耗裝置，功率30毫瓦。

光電互感器可分為兩種型式。一種是用磁光效應(yīng)和電光效應(yīng)直接將電流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘?hào)，一般稱無(wú)源式；另一種是用電磁感應(yīng)或分壓原理將電流電壓信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)樾‰妷盒盘?hào)，再將小電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)傳輸給二次設(shè)備，一般稱有源式。無(wú)源式由于存在穩(wěn)定性和可生產(chǎn)性較差、電子回路復(fù)雜等問(wèn)題，現(xiàn)在主要處在實(shí)驗(yàn)室階段，推廣運(yùn)用還有待時(shí)日。有源式的難點(diǎn)是提供高壓端需要的工作電源，但隨著激光供能和高壓取能技術(shù)的突破，已得到根本上的解決。光電互感器傳感頭部件的能量來(lái)源有兩種途徑。一是從一次取能，由能量線圈感應(yīng)出電流來(lái)提供能量；當(dāng)一次電流太小，不足以提供能量時(shí)，使用能量光纜，由戶內(nèi)激光發(fā)生器通過(guò)光纜上送能量。兩種方式可互為備用，自動(dòng)切換。

【教材】全日制普通高級(jí)中學(xué)教科書(shū)·物理第三冊(cè)(必修加選修)第二十二章第一節(jié)。

【教學(xué)時(shí)間】一課時(shí)。

【教學(xué)目標(biāo)】

1.知識(shí)與技能

●了解并識(shí)別光電效應(yīng)現(xiàn)象。

●能表述光電效應(yīng)現(xiàn)象的規(guī)律。

ⅰ.回首：

年注定是個(gè)不平凡的一年，光電走過(guò)了艱難的第一年。。光電從公司架構(gòu)、組織結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品技術(shù)更新、市場(chǎng)開(kāi)拓、人才培養(yǎng)等等各個(gè)方面，都邁出了自己極富前瞻性、開(kāi)拓性、進(jìn)取性、創(chuàng)造性的每一步。年我與結(jié)緣，注定這也將是一段不平凡的經(jīng)歷。來(lái)公司數(shù)月以來(lái)得到了公司領(lǐng)導(dǎo)以及其他各部門的大力支持和積極配合，我深深感激這里支持和培養(yǎng)我的每一個(gè)人。松北擁有完善廣闊的平臺(tái)，和諧進(jìn)取的文化氛圍、開(kāi)拓創(chuàng)新的穩(wěn)健操守。每一個(gè)因素都值得我們?yōu)橹^斗。年本人業(yè)績(jī)平平，無(wú)論那個(gè)方面的原因我都會(huì)去認(rèn)真總結(jié)。為了有更加有美好的年，我會(huì)時(shí)刻準(zhǔn)備著……。

ⅱ.展望：

經(jīng)過(guò)一年多時(shí)間的沉淀和積累，年我們有了更加強(qiáng)勁的實(shí)力去迎接各種挑戰(zhàn)。以下我將從六個(gè)方面來(lái)詳述我的年工作計(jì)劃和銷售方案。年我新增市場(chǎng)有：陜西、安徽、山東等地。（陜、皖、魯）

1）市場(chǎng)情況分析：

①陜西市場(chǎng)：陜西是中西部地區(qū)較大的一個(gè)省份，其led市場(chǎng)的發(fā)展主要是集中在省府西安。據(jù)阿里巴巴信息資料反饋：西安從事led燈具照明的生產(chǎn)和經(jīng)銷批發(fā)商120余家，占西安led產(chǎn)業(yè)的15%-18%，其中有實(shí)際開(kāi)發(fā)價(jià)值的占20%左右。西安做顯示屏的相對(duì)較多，占到西安整個(gè)led行業(yè)的40%左右。年開(kāi)發(fā)西安市場(chǎng)主要是針對(duì)西安的led日光燈等照明燈飾上。西安市場(chǎng)開(kāi)發(fā)價(jià)值還是不錯(cuò)的，西安政府部門也制定和實(shí)施了多項(xiàng)促進(jìn)led產(chǎn)業(yè)發(fā)展的低碳經(jīng)濟(jì)政策，相信這些政策的實(shí)施必將推動(dòng)整個(gè)陜西led照明及l(fā)ed其他產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。另外佛山距陜西路途遙遠(yuǎn)，在開(kāi)發(fā)和跟進(jìn)客戶的時(shí)候，有必要做好相關(guān)應(yīng)對(duì)措施和準(zhǔn)備。

摘要:光電檢測(cè)技術(shù)是光學(xué)技術(shù)與電子技術(shù)相結(jié)合以實(shí)現(xiàn)對(duì)各種光學(xué)物理量的檢測(cè)與測(cè)量，當(dāng)應(yīng)用于惡劣的環(huán)境中，待測(cè)的光信號(hào)易受到外界的干擾，信號(hào)強(qiáng)度較弱時(shí)，設(shè)備要想提取準(zhǔn)確完整的信號(hào)時(shí)，要求對(duì)檢測(cè)電路提出更高的要求，如何將微弱信號(hào)從噪聲中提取、恢復(fù)和增強(qiáng)成為光電檢測(cè)的關(guān)鍵。

關(guān)鍵詞:光電轉(zhuǎn)化;放大電路

光電檢測(cè)設(shè)備的核心技術(shù)包括:光電轉(zhuǎn)化技術(shù)、光信息提取與測(cè)量以及電信號(hào)的處理技術(shù)。本文將著重介紹光電轉(zhuǎn)化技術(shù)模塊中光信號(hào)的檢測(cè)與放大的電路設(shè)計(jì)，用于微弱信號(hào)的提取檢測(cè)與放大。

1光電檢測(cè)器

光電檢測(cè)器能夠檢測(cè)出入射在其上面的光功率，并完成光/電信號(hào)的轉(zhuǎn)換。對(duì)光檢測(cè)器的基本要求是:在工作波長(zhǎng)上具有足夠高的響應(yīng)度、響應(yīng)速度足夠夠快、線性良好與噪聲較低。目前常用的檢測(cè)器主要有兩種:pin型光電二極管和APD雪崩型光電二極管。

2前端放大電路

教材全日制普通高級(jí)中學(xué)教科書(shū)·物理第三冊(cè)(必修加選修)第二十二章第一節(jié)。

教學(xué)時(shí)間一課時(shí)。

教學(xué)目標(biāo)

1.知識(shí)與技能

了解并識(shí)別光電效應(yīng)現(xiàn)象。

能表述光電效應(yīng)現(xiàn)象的規(guī)律。

[摘要]光電傳感器是采用光電元件作為檢測(cè)元件的傳感器，具有反應(yīng)快、精度高、非接觸等優(yōu)點(diǎn)，而且可測(cè)參數(shù)多，傳感器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，形式靈活多樣，因此，光電式傳感器在檢測(cè)和控制領(lǐng)域中應(yīng)用非常廣泛。

[關(guān)鍵詞]光電式傳感器創(chuàng)新應(yīng)用

一、光電傳感器基本知識(shí)

光電傳感器最根本的原理是光電效應(yīng)，光電效應(yīng)又分為外光電效應(yīng)和內(nèi)光電效應(yīng)外光電效應(yīng)：在光線作用下，物體內(nèi)的電子逸出物體表面向外發(fā)射的現(xiàn)象稱為外光電效應(yīng)。在光線作用下，物體的導(dǎo)電性能發(fā)生變化或產(chǎn)生光生電動(dòng)勢(shì)的效應(yīng)稱為內(nèi)光電效應(yīng)。內(nèi)光電效應(yīng)又可分為以下兩類：(1)光電導(dǎo)效應(yīng)。在光線作用下，對(duì)于半導(dǎo)體材料吸收了入射光子能量，若光子能量大于或等于半導(dǎo)體材料的禁帶寬度，就激發(fā)出電子-空穴對(duì)，使載流子濃度增加，半導(dǎo)體的導(dǎo)電性增加，阻值減低，這種現(xiàn)象稱為光電導(dǎo)效應(yīng)。光敏電阻就是基于這種效應(yīng)的光電器件。(2)光生伏特效應(yīng)。在光線的作用下能夠使物體產(chǎn)生一定方向的電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象稱為光生伏特效應(yīng)?；谠撔?yīng)的光電器件有光電池。

常用的光電傳感器有光敏電阻、光電池、光敏二極管、光敏三極管等。利用這些傳感器各自的特點(diǎn)加上巧妙的設(shè)計(jì)，光電傳感器幾乎被應(yīng)用于生活的各個(gè)方面。光電傳感器特點(diǎn)有：(1)檢測(cè)距離長(zhǎng)。如果在對(duì)射型中保留10m以上的檢測(cè)距離等，便能實(shí)現(xiàn)其他檢測(cè)手段(磁性、超聲波等)無(wú)法離檢測(cè)。(2)對(duì)檢測(cè)物體的限制很少。由于以檢測(cè)物體引起的遮光和反射為檢測(cè)原理，所以不象接近傳感器等將檢測(cè)物體限定在金屬，它可對(duì)玻璃.塑料.木材.液體等幾乎所有物體進(jìn)行檢測(cè)。(3)響應(yīng)時(shí)間短。光本身為高速，并且傳感器的電路都由電子零件構(gòu)成，所以不包含機(jī)械性工作時(shí)間，響應(yīng)時(shí)間非常短。(4)分辨率高。能通過(guò)高級(jí)設(shè)計(jì)技術(shù)使投光光束集中在小光點(diǎn)，或通過(guò)構(gòu)成特殊的受光光學(xué)系統(tǒng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)高分辨率。也可進(jìn)行微小物體的檢測(cè)和高精度的位置檢測(cè)。(5)可實(shí)現(xiàn)非接觸的檢測(cè)?？梢詿o(wú)須機(jī)械性地接觸檢測(cè)物體實(shí)現(xiàn)檢測(cè)，因此不會(huì)對(duì)檢測(cè)物體和傳感器造成損傷。因此，傳感器能長(zhǎng)期使用。(6)可實(shí)現(xiàn)顏色判別。通過(guò)檢測(cè)物體形成的光的反射率和吸收率根據(jù)被投光的光線波長(zhǎng)和檢測(cè)物體的顏色組合而有所差異。利用這種性質(zhì)，可對(duì)檢測(cè)物體的顏色進(jìn)行檢測(cè)。(7)便于調(diào)整。在投射可視光的類型中，投光光束是眼睛可見(jiàn)的，便于對(duì)檢測(cè)物體的位置進(jìn)行調(diào)整。

二、創(chuàng)新應(yīng)用舉例

1世界光電子技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展

光纖通信技術(shù)的發(fā)展速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)當(dāng)初人們的預(yù)料，光纖已經(jīng)成為通信網(wǎng)的重要傳輸媒介，現(xiàn)在世界上大約有60%的通信業(yè)務(wù)經(jīng)光纖傳輸，到20世紀(jì)末將達(dá)到85%，但從目前光纖通信的整體水平來(lái)看，仍處于初級(jí)階段，光纖通信的巨大潛力還沒(méi)有完全開(kāi)發(fā)出來(lái)。目前，各種新技術(shù)層出不窮，密集波分復(fù)用技術(shù)（DWDM，在同一根光纖內(nèi)傳輸多路不同波長(zhǎng)的光信號(hào)，以提高單根光纖的傳輸能力）、摻鉺光纖放大器技術(shù)（EDFA，可將光信號(hào)直接放大，具有輸出功率高、噪聲小，增益帶寬等優(yōu)點(diǎn)）已取得突破性進(jìn)展并得到廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)在DWDM系統(tǒng)和光傳輸設(shè)備中，光電技術(shù)的比例將從過(guò)去比重不到10%達(dá)到90%。一種全新的、無(wú)需進(jìn)行任何光電變換的光波通信——“全光通信”，由于波分復(fù)用技術(shù)和摻鉺光纖放大器技術(shù)的進(jìn)展，也日趨成熟，將在橫跨太平洋和大西洋的通信系統(tǒng)上首次使用，給全球的通信業(yè)帶來(lái)蓬勃生機(jī)。為此提供支撐的就是半導(dǎo)體光電子器件和部件。光電子器件和技術(shù)已形成一個(gè)快速增長(zhǎng)的、巨大的光電子產(chǎn)業(yè)，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著越來(lái)越大的作用。美國(guó)光電子產(chǎn)業(yè)振興協(xié)會(huì)估計(jì)，到2003年，光電子產(chǎn)業(yè)的總產(chǎn)值將達(dá)2000億美元。

Internet應(yīng)用的飛速增長(zhǎng)對(duì)電信骨干網(wǎng)帶寬提出越來(lái)越高的需求，為滿足需求的增長(zhǎng)，人們可以鋪設(shè)更多的光纖，或靠提高單路光的信息運(yùn)載量（現(xiàn)在主干網(wǎng)可以分別工作在2.5Gbps和10Gbps，并已有40Gbps的演示性設(shè)備）。但更主要的方法卻是靠發(fā)展波分復(fù)用技術(shù)，增加光纖內(nèi)通光的路數(shù)（光波分復(fù)用的實(shí)驗(yàn)記錄已經(jīng)達(dá)到2.64Tbps）。波分復(fù)用技術(shù)的普遍運(yùn)用為光電子器件和部件提供了廣闊的、快速增長(zhǎng)的市場(chǎng)。無(wú)限戰(zhàn)略公司的報(bào)告指出：“信號(hào)傳輸用1.31μm和1.55μm激光器市場(chǎng)1999年達(dá)到13億美元，比去年增加23%；1.48μm信號(hào)放大用激光器1999年市場(chǎng)份額達(dá)到1.6億美元，比去年增加33%；980nm信號(hào)放大用激光器銷售額達(dá)2.9億美元，比去年增長(zhǎng)121%。整個(gè)激光器市場(chǎng)的份額1999年達(dá)18億美元，預(yù)期2003年將達(dá)到30億美元”。美國(guó)通信工業(yè)研究公司（CIR）的研究預(yù)測(cè)，北美市場(chǎng)光電子部件的市場(chǎng)規(guī)模將由目前的28億美元增長(zhǎng)到2003年的61億美元，約每年增長(zhǎng)18.5%。密集波分復(fù)用設(shè)備銷售額也將從1998年的22億美元增加到2004年的94億美元。報(bào)告稱雖然10年內(nèi)全光通信還不會(huì)全面商業(yè)化，但是全光交換將在幾年內(nèi)成為市場(chǎng)主流，報(bào)告也指出盡管光學(xué)部件市場(chǎng)被大公司所占據(jù)，但仍有創(chuàng)新性公司進(jìn)入的可能。

2我國(guó)的光電子技術(shù)和產(chǎn)業(yè)

近10年來(lái)我國(guó)光電子技術(shù)研究在國(guó)家“863”計(jì)劃和有關(guān)部門的支持下有了突飛猛進(jìn)的進(jìn)展，在很多領(lǐng)域同國(guó)外先進(jìn)國(guó)家只有兩三年的距離，個(gè)別領(lǐng)域還處于世界領(lǐng)先地位。

國(guó)內(nèi)光電子有關(guān)產(chǎn)業(yè)基地在光電子器件、部件和子系統(tǒng)（如激光器、探測(cè)器、光收發(fā)模塊、EDFA、無(wú)源光器件）等已經(jīng)占領(lǐng)了國(guó)內(nèi)較大的市場(chǎng)份額，初步具備同國(guó)外大公司競(jìng)爭(zhēng)的能力，在毫無(wú)市場(chǎng)保護(hù)的情況下，靠自己的力量爭(zhēng)得了一席之地，市場(chǎng)營(yíng)銷逐年有較大的增長(zhǎng)，個(gè)別產(chǎn)品還取得國(guó)際市場(chǎng)相關(guān)產(chǎn)品中的銷量最大的成績(jī)。我國(guó)相應(yīng)研究發(fā)展基地和本領(lǐng)域高技術(shù)公司的許多產(chǎn)品填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)相關(guān)產(chǎn)品的空白，打破國(guó)外產(chǎn)品在市場(chǎng)上的壟斷地位，同時(shí)爭(zhēng)取進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)。

摘要:通過(guò)分析光電檢測(cè)技術(shù)課程的內(nèi)容特點(diǎn)、設(shè)置年級(jí)及實(shí)際應(yīng)用等方面，全面展開(kāi)對(duì)光電檢測(cè)技術(shù)課程的課程思政教學(xué)探討;深入挖掘光電檢測(cè)技術(shù)課程的思政元素;著力從教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)形式的改革、教學(xué)手段的改革和創(chuàng)新、加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)的比重這三個(gè)方面具體闡述思政教育的實(shí)施。以課程思政教學(xué)為契機(jī)，通過(guò)光電檢測(cè)技術(shù)課程與思政課程的有機(jī)融合，落實(shí)專業(yè)課育人目標(biāo)，具有重要的實(shí)踐意義。

關(guān)鍵詞:光電檢測(cè)技術(shù)課程;課程思政;教學(xué)改革

0引言

在高科技快速發(fā)展的今天，隨著光聲光熱技術(shù)深入研究，以激光、紅外、光纖等現(xiàn)代光電子器件作為基礎(chǔ)研究對(duì)象，實(shí)現(xiàn)非接觸、遠(yuǎn)距離、高精度測(cè)量。光電檢測(cè)技術(shù)課程在工程類特色的學(xué)校的本科教學(xué)課程體系中地位不可取代。光電檢測(cè)技術(shù)課程的學(xué)習(xí)，需要具有數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、物理基礎(chǔ)、傳感器理論基礎(chǔ)、測(cè)控電路基礎(chǔ)、模數(shù)電路基礎(chǔ)、軟件編程基礎(chǔ)的知識(shí)儲(chǔ)備。此門課一般開(kāi)設(shè)在大三或者大四年級(jí)，采用理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合。理論課教學(xué)目的，主要通過(guò)課堂教學(xué)，讓學(xué)生充分掌握光電器件的工作原理、特性技術(shù)參數(shù)以及應(yīng)用注意事項(xiàng)，學(xué)生打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ);實(shí)踐教學(xué)目的在于鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力，為工程實(shí)踐打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1課程思政內(nèi)涵

總書(shū)記在全國(guó)高校思想政治工作會(huì)議上提出“做好高校思想政治工作，要用好課堂教學(xué)這個(gè)主渠道，提升思想政治教育親和力和針對(duì)性，滿足學(xué)生成長(zhǎng)發(fā)展需求和期待，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)”。加強(qiáng)思政課程的目的不是改變?cè)械恼n程設(shè)計(jì)，而是巧妙地將有價(jià)值的元素和含義融入原有的課堂課程中，使光電檢測(cè)技術(shù)的理論課和實(shí)際應(yīng)用相輔相成，找到最符合理論的點(diǎn)。通過(guò)深入了解思政教育的元素，以“同頻共振”為目標(biāo)，為學(xué)生提供更專業(yè)的知識(shí)和概念。

隨著石化能源的逐漸枯竭，各國(guó)政府日益重視可再生能源的利用。近5年德國(guó)、西班牙、日本及美國(guó)等國(guó)家先后出臺(tái)了高價(jià)收購(gòu)太陽(yáng)能電力的政策，這些國(guó)家的光伏應(yīng)用市場(chǎng)迅速增長(zhǎng)。年全球光伏總裝機(jī)容量刷新記錄，達(dá)到2826MW，相對(duì)年增加62％。年世界各國(guó)光伏裝機(jī)容量占全球總量的比例見(jiàn)圖一。隨著國(guó)際光伏市場(chǎng)的迅速發(fā)展，國(guó)內(nèi)光伏市場(chǎng)在不久的將來(lái)也會(huì)進(jìn)入飛速發(fā)展階段。

一、光電幕墻系統(tǒng)技術(shù)簡(jiǎn)介

光電幕墻是光伏建筑一體化（BIPV）的一種高端產(chǎn)品，一方面它是建筑的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)，需要達(dá)到建筑美學(xué)的要求，同時(shí)有承受遮風(fēng)、擋雨、抵抗臺(tái)風(fēng)與地震的能力；另一方面由于它有發(fā)電的功能，需要在其經(jīng)歷各種復(fù)雜氣候環(huán)境變化后仍能正常工作；同時(shí)還需要考慮光伏發(fā)電的同時(shí)其對(duì)建筑功能可能造成的新影響。因此，成功的光電幕墻系統(tǒng)，不僅體現(xiàn)了光伏組件設(shè)計(jì)與生產(chǎn)的高水準(zhǔn)，也體現(xiàn)了建筑幕墻技術(shù)的高水準(zhǔn)。

光伏發(fā)電原理：太陽(yáng)電池工作原理：光子照在P-N結(jié)內(nèi)形成電子——空穴對(duì)，電子在P-N結(jié)內(nèi)建電場(chǎng)的作用下向電池負(fù)極移動(dòng)，經(jīng)過(guò)外電路達(dá)到正極形成電流，見(jiàn)圖二所示。

并網(wǎng)光伏系統(tǒng)原理：并網(wǎng)光伏系統(tǒng)由光伏組件、并網(wǎng)逆變器、導(dǎo)線組成。白天光伏組件產(chǎn)生的電能經(jīng)過(guò)并網(wǎng)逆變器轉(zhuǎn)換成交流電，直接輸送到電網(wǎng)。

獨(dú)立光伏系統(tǒng)原理：獨(dú)立光伏系統(tǒng)（交流負(fù)載）由光伏組件、控制器、蓄電池、逆變器、導(dǎo)線及負(fù)載組成。白天光伏組件產(chǎn)生的電能經(jīng)過(guò)控制器儲(chǔ)存在蓄電池內(nèi)，負(fù)載工作時(shí)逆變器將蓄電池的直流電轉(zhuǎn)換成交流電，提供給負(fù)載使用。系統(tǒng)原理如圖四所示。

摘要：在風(fēng)能、生物質(zhì)能等各類可再生能源中，光電由于其資源豐富、干凈、安靜等優(yōu)勢(shì)而最具發(fā)展?jié)摿Α＝陙?lái)，在國(guó)際光電市場(chǎng)的帶動(dòng)下，我國(guó)光電產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，但總體上仍處于成長(zhǎng)初期。今后，我國(guó)應(yīng)著重提高技術(shù)水平和拓展國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)光電產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。

關(guān)鍵詞：可再生能源；光電；發(fā)展策略

一、光電產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)

(一)發(fā)達(dá)國(guó)家光電產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。從20世紀(jì)90年代末開(kāi)始，歐美、日本、韓國(guó)等國(guó)家紛紛實(shí)行“陽(yáng)光計(jì)劃”，通過(guò)財(cái)政補(bǔ)貼、稅收和貸款優(yōu)惠等方式培育和發(fā)展光電市場(chǎng)，極大促進(jìn)了光電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。目前，發(fā)達(dá)國(guó)家光電技術(shù)和產(chǎn)業(yè)非常完備，單晶硅電池的實(shí)驗(yàn)室效率已從20世紀(jì)50年代的6％提高到目前的24.7％，多晶硅實(shí)驗(yàn)室效率也提高20.3％，非晶硅等電池的效率雖低于晶體硅電池，但較以前有所提高。全球范圍內(nèi)光電技術(shù)發(fā)展很快，已進(jìn)入大規(guī)模商業(yè)化階段。而商業(yè)化技術(shù)主要掌握在西班牙、德國(guó)、美國(guó)、澳大利亞和以色列等國(guó)手中。

從產(chǎn)量和產(chǎn)值上看。1995～2005年間，全球太陽(yáng)能電池產(chǎn)量增長(zhǎng)17倍。2005年，全球太陽(yáng)能電池年產(chǎn)量達(dá)1650兆瓦，累計(jì)裝機(jī)發(fā)電容量超過(guò)50億瓦。預(yù)計(jì)到2010年，全球太陽(yáng)能電池年產(chǎn)量有望達(dá)10400兆瓦，較2005年的年產(chǎn)量增長(zhǎng)6.3倍；行業(yè)銷售收入有望達(dá)到450億美元，較2005年增長(zhǎng)3.5倍。這主要受益于規(guī)模經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)效率和工藝水平的提高。

從發(fā)展趨勢(shì)看，光伏發(fā)電在不遠(yuǎn)的將來(lái)將成為世界能源的主體。據(jù)歐洲聯(lián)合研究中心預(yù)測(cè)，2030年光電電力在世界總電力的供應(yīng)中將達(dá)10％以上，2040年達(dá)20％以上，2050年達(dá)30％以上，本世紀(jì)末將達(dá)60％以上。