太阳能光伏发电技术培训班邀请函

2024-07-23

太阳能光伏发电技术培训班邀请函(精选10篇)

篇1:太阳能光伏发电技术培训班邀请函

【摘要】针对太阳能光伏发电,在简单介绍光伏发电原理和控制要求的基础上,对控制技术的应用进行深入分析,旨在为光伏发电技术发展提供可靠技术支持。

【关键词】太阳能光伏发电;控制技术

前言

全球气候变暖,传统燃料日渐枯竭,世界范围内有近20亿人无法得到能源保障,在这种情况下,人们将目光放在可再生能源方面,期望利用可再生能源彻底改变人类多年以来的能源结构,实现可持续发展。在诸多可再生能源当中,太阳能凭借其独有特点,逐渐成为全球关注焦点。太阳能可谓取之不尽用之不竭,且成本低廉、不会造成污染,是一种可自由利用的可再生能源。目前,全球各国、地区都在大力提高太阳能发电系统建设规模,开发并生产出各类不同的设施与产品,我国在这一方面也取得了明显成效。

1、光伏发电基本原理

对于光伏发电系统,它主要由以下几部分构成:①光伏电池方阵:光伏电池可将光能转换为直流电,在系统中属基本单元。金属支架上通过导线相连的若干光伏电池及组成方阵,利用方阵提供必需的电流及电压。②控制器:负责对系统的输入功率与输出功率进行分配和调节,也能调整蓄电池电压。③逆变器:实现直流电向交流电的转换。因光伏电池与蓄电池均属直流电源,所以在交流负载情况下,需采用逆变器进行变换,以提供交流电流。④蓄电池组:因日照具有不恒定性,所以在系统中需要用到蓄电池来调节或存储电能。蓄电池能将直流电能转换成化学能进行存储,在需要时通过转换释放[1]。光伏发电系统主要有以下三类:①独立系统:将光能直接转换成电能,和公共电网没有连接;②并网系统:在转换形成电能后和交流电网相连;③混合系统:是指兼有至少两种能源的系统。

2、光伏发电控制要求

光伏发电的控制实际上是对充电器与逆变器进行控制。因并网和独立系统有相同的基本功能,故能将其视作一个主要对象来研究相应的控制技术。从独立系统的角度讲,它的技术性能有:光伏电池额定功率、选电池额定容量、逆变器输出电压、频率范围与电流总谐波畸变率、系统总效率。系统中,光伏电池处在浮充放电的状态。有日照时,光伏电池方阵开始为蓄电池充电,并为负载提供电能,无日照时蓄电池为负载提供电能。基于此,对蓄电池而言,其自放电应较小,且应具有较高的深放电能力与充电效率。此外,充放电控制需要考虑各项保护功能,如反向放电保护与短路保护等[2]。并网系统控制难点为怎样使光伏电池以最大的功率持续输出,并实现对低谐波失真输出电流的同步控制。可见,这是一项需要对诸多影响因素进行综合考虑的技术。并网系统中,应确保发电和电压有相同的幅值、频率及相位,同时发电与电网之间的功率可以实现双向调节,由此就涉及到一系列技术问题,如大功率变换和功率因数校正。

3、光伏发电控制技术

3.1最大功率点跟踪

日照强度及环境温度对光伏电池正常工作有直接影响,使输出功率产生波动,所以可将光伏电池视作一种存在较大波动范围的电源。电池的输出电压和电流为非线性关系,当日照强度和环境温度发生变化时,电池输出功率也将变化,对此,应以电池电能为依据,对输出功率进行自动调整,确保输出功率能和负载良好匹配,提高功率转换效率。若能确定最大功率点,则对提高方阵实际利用率是有很大帮助的[3]。对光伏方阵而言,其最大功率点的跟踪采用以下基本原理:对光伏方阵实际输出功率进行检测,通过对比确定达到最大功率时的工作电压。现阶段的常用控制算法包括:CVT,即有恒压跟踪法;扰动观察法;自适应算法;增量电导法等。

3.2储能与充放电控制

系统的控制器需要对最大输出功率进行跟踪,确保系统始终以最大功率进行输出,避免蓄电池深度放电与过充电,同时使蓄电池进入最佳使用状态。系统充电控制模块使用性能主要受电压外环检测精确度影响。普通电压检测对充电时的蓄电池进行持续检测。如果蓄电池端电压超过限定值,则蓄电池充满,随机停止充电。蓄电池在充电时其端电压可以达到限定值,而在停止充电之后,端电压将开始下降,事实上并没有完全充足。可见,该方法不能满足充电特性,无法发挥整体效能,还会缩短电池使用寿命。通过对离线检测技术的应用,能使一个光伏电池对若干蓄电池实施轮换充电,各蓄电池端电压可以有充足的时间进行恢复,确保实测电压可以准确反映出蓄电池的实际容量[4]。基于原电路完成放电自锁过程,同时增加相应的下限自锁电路。对于放电自锁,指的是负载不再受到蓄电池的放电,对深度放电予以有效抑制,延长蓄电池使用寿命。在自锁电路当中,配置集成放大电路,凭借正反馈基本特性,若电路中收到从比较电路中发出的信号,则输出端的实际电位将保持不变,即被锁定,能使放电开关为关闭,与负载切断。在蓄电池被充满以后,电路的输入端将被触发,随即退出正反馈,使输出端电位改变,打开放电开关,使负载开始得电[5]。

3.3并网控制

当系统要并入公共电网时,系统输出的电压及频率除了要和电网保持一致,相位也应与电网完全一致,实现同步。为达到同步,就要用到逆变器。利用并网系统后,光伏电池产生的功率能顺利转换成市电,同时和公共电网实现并入。在这种情况下,借助逆变器,可减小因为馈入电流而产生的谐波。对于馈入电网,其谐波失真应尽可能的低,同时要做好输出电流和功率转换的控制,可见这是一个十分复杂的问题。并网系统的逆变器主要采用双环控制,对外环电压环,其将在理想情况下的正弦波为依据和参考,比对参考与输出电压,取其为调节装置的输入值,同时考虑电压前馈。在这种情况下,通过对同步锁相控制的合理应用,来确定最佳的控制策略。因逆变器和公共电网之间直接并网,所以要有完善有效的保护措施。如果公共电网断电,且逆变器继续发电,则会产低碳技术生孤岛效应,当负载发生变化时,会使逆变器受损。因逆变器连续进行供电,会使与之并网的公共电网始终处在上电的状态,危及维修人员,所以逆变器还应实现自动侦测,同时一旦产生孤岛效应,可立即和公共电网脱离,起到保护设备与人员的作用[6]。孤岛侦测是指对系统实际输出电压由于公共电网失效而产生的变化进行侦测,通常可分成两类,即为主动式与被动式。对于被动式检测,它将电网状态信息作为依据;而主动式检测是指采用电力转换器形成干扰信号,对公共电网是否因此受到干扰进行观测,并以此为判断的主要依据。如果光伏系统实际供电量和公共电网中各负载实际需求量可以达到平衡,且配电开关跳闸,则并网系统周围公共电网上的频率和电压改变无法被检测,因此依然会产生孤岛。尽管这种现象的发生概率不高,但也应进行预防。针对这种情况,可采用并网电流变动等方法予以检测。另外,并网系统可能为满足应用要求需要和其它系统进行结合。任何一种控制技术的应用目的都在于保证转换效率,提高系统综合性能与使用效率。

4、结束语

太阳能光伏发电是目前最具前景的新能源技术,系统控制作为为系统提供必要服务的关键技术,它将随着光伏技术发展而更新、完善。找到正确、有效的控制策略能使光伏系统正常工作,发挥应有的作用与效果。

参考文献

[1]朱春颖.太阳能光伏发电微电网中控制技术的研究[J].科技创新导报,2017,14(33):97+99.[2]汪春生.太阳能光伏最大功率点跟踪控制技术研究[J].山东工业技术,2017(18):164.[3]王营辉.分布式光伏发电运行控制技术分析[J].电子世界,2017(14):188.[4]林少锐.太阳能光伏发电系统最大功率点跟踪技术分析[J].科技创新与应用,2013(21):9.[5]王平.光伏发电LED照明的最大功率跟踪及控制技术研究[J].光机电信息,2009,26(11):30~35.[6]张志强,马琴,程大章.太阳能光伏发电系统中的控制技术研究[J].低压电器,2008(12):55~58+62.

篇2:太阳能光伏发电技术培训班邀请函

摘要:近些年,太阳能光伏并网发电技术得到了较快发展,对于缓解日益紧张的能源危机具有非常重要的意义。太阳能光伏并网发电技术的主要特点是绿色、环保、安全,不会对环境造成破坏。为了更好的促进太阳能光伏并网发电技术的发展,文章针对施工过程中的技术控制要点进行研究,具有一定的参考价值。

关键词:太阳能;光伏发电;并网;技术

近年来,随着社会的迅速发展,国家对电力的需求量也在逐年增加,对以化石为能源的发电类企业的环境监管离地日益增高,这使得太阳能、风能等清洁、绿色能源受到了广泛的认可与关注。当前,太阳能光伏发电技术已日趋成熟,能够实现经济与高效运行目标,有利于推动国家经济的迅速发展,并且还能够满足社会能源消耗需求,这使得光伏发电并网及其相关技术的发展成为人们高度关注的对象。

1.光伏发电控制系统概述

光伏发电控制系统是根据太阳能自身特性,发生伏特反应,将太阳能电池板发出的电能通过控制器转换、存储器储存、电缆传输等环节,转变成能分配的电能。光伏发电是通过太阳电池板把太阳能直接转换为直流电能的一类发电方式,所以,光伏发电控制系统即为直接把太阳能变成电能的一款发电系统。目前光伏发电控制系统由下面几模块组成:光伏电池板(光电转换器件)、控制器(电能转换)、储存器(存储多余能量)、上位机监控(控制显示面板)等。

并网式光伏发电控制系统即把光伏发电系统与电力系统相联系的一个发电系统,把阳光福射得到的直流电直接转变为标准的网侧交流电,也就是把光伏发电系统与电力网通过并网逆变器连接到一起,再分配该系统生产的电量,既可向本地负载提供电能,也可进斤相关的电为调峰等。该系统为电为系统提供了有功与无功功率,为电力网的主要组成模块。目前,并网型光伏发电是全球光伏发电的主流,也是光伏发电的一个首选。通常由w下几部分组成:太阳能电池板、直流变换器、并网逆变器、锁相环与负载等。其中并网逆变器是系统的关键部件。全球主要的光伏系统生产企业均拥有各自的光伏逆变技术产品,他们的并网逆变器在电路拓扑、控制方法上各自具有不同的特点。

2.并网光伏发电系统的优势

①能够利用清洁干净的、可再生的自然能源太阳能发电,不会耗用不可再生的且资源有限的含碳化石能源。在实际使用过程中,也不会产生温室气体与污染物,能够较好的保护生态环境,满足经济社会持续、和谐发展需求。②所发电能馈入电网,以电能为储能装置,节省了蓄电池,相比于独立的太阳能光伏系统,可节省大约35~45%的建设投资,大大降低了发电成本。同时,由于其省去了蓄电池,还可提升系统的平均无故障时间与蓄电池的二次污染。③分布式安装,就近就地分散供电,灵活的进入、退出电网,可有效增强电力系统抵御灾害的能力,改善电力系统自身的负荷平衡状况,降低线路损耗。④可发挥调峰效用。就目前情况来看,联网太阳能是世界上个发达国家在光伏应用领域中竞争发展的关键,是世界太阳能光伏发电的主要发展趋势,市场较大,发展前景十分可观。

3.光伏l电并网及关键技术

3.1光伏并网发电系统中的关键技术

3.1.1最大功率点跟踪技术

通过运用最大功率点跟踪技术,可明确光伏并网发电系统所在的环境,分析环境中的温度、光照等对并网造成的影响,并且还可绘制光伏并网发电系统的特性曲线,然后在依据曲线的变化状况,对并网光伏发电的最大功率点进行相应的跟踪。同时,最大功率点跟踪技术与光伏并网发电系统自身的运行效率之间存在直接的关联,例如常用的两种跟踪方法:(1)扰动观察法,在光伏并网发电时,通过设计小型扰动,可比对扰动前后的并网情况,获得最大功率点位置,并网扰动方式可控制输出电压,利用电压差,还可形成扰动,以跟踪功率状态。(2)电导增量法,瞬间电导数据与变化量是此类方法运用的决定性因素,其能够通过分析光伏列阵的曲线变化情况,获得曲线的单峰值,并由此判断出光伏并网是否处于最大值发电状态。

3.1.2并网逆变器控制技术

并网逆变器可确保光伏并网发电系统的灵活性,进而使得工程的多样化需求得以满足,为太阳能始终处于最佳的转换状态提供保障。同时,逆变器还可控制光伏并网发电系统的工作模式,为电流提供直接或间接控制的方法。近年来,随着科学的迅速发展,间接与直接控制不断融合发展,较好的发挥了间接、直接电流的控制效果,弥补了双方的缺陷,融合之后的并网逆变器控制能够实时跟踪电流变化情况,以保证电流的稳定性。

并网逆变器控制重点技术主要包括:(1)数字控制技术,该技术是并网逆变器控制技术的重要基础,是一种热电技术。(2)PID控制技术,其主要是采用全量、增量的.方法支持逆变器的运行,此类技术相对成熟。(3)重复+PI混合控制技术,此类技术具有复合的特征,能够以复合的方式控制逆变器的运行,从而确保逆变器的稳定性。

3.2分布式电源并网技术的接入方案

DER并网技术接入配电网之后,需要对DER并网技术的容量与配电网之间的匹配程度进行全面的考虑,例如当DER并网技术容量小于250kVA时,将其接入380V或400V的配电网中,通过匹配DER并网技术容量与配电网,能够设计出科学的接入方案,接人时通常采用联络线的连接方法,DER并网技术连接配电网的变电所或是接入附近的配电网内。同时,其还能够设计并网保护,DER并网技术一般采用孤岛保护方式,孤岛装置提供主动式与被动式保护,能够为光伏并网系统的安全性提供保障。当并网逆变器监测出危险之后,往往会自动切断分布式光伏发电,以保护人员的安全,逆变器的电压可由配电网提供。

4.光伏发电并网系统的应用

4.1工程简介

某光伏发电并网系统项目由一公司承建,主要建于公司大楼三楼楼顶上。光伏系统总设计峰值功率为3360Wp,与公司电网并接,当电网断电时,可独立给公司负载供电,还可为展示台液晶电视供电。电池板均采用6mm钢化超白玻璃+E-VA+电池片+EVA+6mm钢化超白玻璃双玻光伏组件。投入运行之后,一直处于安全可靠、发电稳定、并网良好的状态,并且满足项目设计标准。根据项目所处地理位置及气象气候条件,并且通过相应的计算,确定太阳能电池板应当摆放在正向朝南方向,当倾角处于25-30°范围时,能够接受到的太阳辐射最多,发电量最大,为方便工程施工以及太阳能电池支架的制作,选取倾角270,光伏安装面积130m2。

4.2光伏发电并网系统

4.2.1电气设备系统

此项目电气设备系统主要由太阳能电池方阵、蓄电池组、双向逆变器、并网逆变器和控制设备组成。

4.2.2光伏系统工作原理

光伏电池7块串联,通过二极管集线箱将12组并联组成一组输出给逆变器。逆变器逆变的交流电与公司电网并接,中间连接双向逆变器加蓄电池组储电,以便市电停电时切换至蓄电池组,然后供电给负载。当太阳能电池正常发电时,首先通过双向逆变器向蓄电池组充电。当蓄电池组处于充满电状态时,太阳能电池发出的电直接逆变至电网。当市电停电时,失压脱扣器脱扣,失压脱扣器脱扣之后,发送信息至双向逆变器,双向逆变器逆变启动,蓄电池组投入使用,供电给负载使用。

4.2.3数显监控系统

该项目监控系统主要涉及以下设备:辐射照度仪、温度计、风速计、控制器、调制调解器、终端控制(显示)设备、数据缆线等。同事,其还可通过电脑等相关终端的显示,实现实时监控相关数据的目的。通过程序转换相关的界面,可轻易转换终端(电脑、电视等)所显示的界面,并且还能够在界面中显示例如系统温度、直流电压、直流电流、直流功率、交流电压、交流电流、交流功率、日发电量、总发电量、气象数据等信息,从而体现出系统真实运行效果。

5.光伏发电并网系统发展前景

近年来,随着科学技术的迅速发展,我国在光伏发电并网系统方面已经研发出了一些新型技术,在光伏发电并网系统的控制与切换方面依旧需要继续、深入研究分析。为了提升光伏发电并网系统的工作效率,必须全面掌握光伏发电并网系统的控制,并且还需妥善解决并网光伏发电系统的切换问题,以确保光伏发电并网系统能够大规模的运用于普通用户。光伏发电并网系统是太阳能发电的应用系统,具有太阳能发电系统的所有优势,但其还具备价格贵、投资高、发电量受气候变化影响等方面的缺陷,是现阶段并网光伏发电系统运行存在的主要问题,但随着日后科技的不断M步,并网光伏发电系统必将成为全民的发电系统。

6.结语

篇3:太阳能光伏发电技术及应用探讨

1 太阳能光伏发电技术的原理及运行方式

太阳能电池是光伏发电的主要能量转换器, 它也被称为光伏电池。关于太阳能光伏发电的原理简单概括就是光生伏特效应, 太阳能电池接触到太阳光线时, 电池会自然吸收其中的光能, 进而构成光生电子。基于内建电场的控制, 空穴与光生电子发生隔离, 异号电荷积累到一定程度之后便会汇聚成为光生电压, 这也就是所谓的光生伏特效应。在内建电场接上负载后会导致光生电流流出, 这就实现了功率的输出, 成功将太阳能转化为电能。

太阳能光伏发电系统是将太阳能转换为电能的主要装置, 这一装置也被称为太阳能电池发电系统, 一般我们将地面太阳能光伏发电系统划分为联网运行方式和离网运行方式两个方面。所谓的离网太阳能光伏发电系统是指没有与公共电网相接的光伏发电系统, 它是一种相对独立的光伏发电过程, 常被应用于偏僻的农村或是公共电网难以覆盖的无电地区, 甚至牧区及海岛照明也通常会选用这一独立的太阳能光伏发电系统。除此之外, 离网太阳能发电系统还成功实现了为气象台站及通信中继站等特殊地区提供电能。联网太阳能光伏发电系统顾名思义是与公共电网相连接的光伏发电系统, 通过并网光伏发电的方式将太阳能转化为交流点, 它与电网电压同频同相, 在与电网相连的过程中实现电能的输送。太阳能光伏发电技术涉及到太阳能电池技术、光伏阵列最大功率跟踪技术、孤岛效应检测技术以及聚光光伏技术等。商业化发电阶段有着显著的规模化特征, 无论是联网运行还是离网运行都构成了电力工业的重要组成部分, 它们势必将成为太阳能光伏发电领域的核心技术格局。

2 太阳能光伏发电技术的具体应用

2.1 独立光伏发电系统的建立

独立光伏发电系统由于不与公共电网相连接, 因此其建设地点一般选在与电网隔离的偏远地区, 比如海岛、移动通讯站及边防哨所等。储能元件是独立光伏发电系统中不可缺少的, 这是由于太阳能发电一般选择在白天, 然而负荷用电是全天24h实施, 这就需要在光伏系统中设置必要的储能元件。在气象环境影响下, 其供电可靠性很难得到保障, 然而对于偏远无电地区而言这一系统的建立已然产生十分重要的社会价值。

2.2 光伏建筑一体化应用

关于光伏建筑的一体化应用主要表现为两个方面:通过在建筑物屋顶安装光伏器件的方式实现电网与光伏阵列的并联, 进而构成光伏建筑一体化系统;通过建筑和光伏器件集成化的方式于屋顶位置设置光伏电池板, 利用光伏玻璃幕墙替代原有幕墙, 提高墙面积屋顶的太阳能吸收量, 这就同时实现了建材功能与发电功能, 是对光伏发电成本的有效控制。与此同时, 在墙体外饰材料研究方面也出现了全新的彩色光伏模块, 这在充分利用太阳能光伏发电原理的同时也使得建筑物外观更具美学欣赏价值。

2.3 混合型光伏发电系统的构建

所谓的混合型光伏发电系统是将多种发电方式相互融合并应用于光伏发电系统的过程, 混合型光伏发电系统的构建旨在发挥不同发电模式的技术优势, 扬长避短, 从而更加有效地提高电能的利用率。例如光伏发电经常会受到天气状况的影响, 在冬季风力较大地区, 就可通过光伏发电和风力发电的混合模式, 尽可能减少天气变化对发电系统的影响, 进而达到控制负载发电率的目的。

2.4 光伏发电在LED照明中的应用

作为半导体材料制作而成的组件, LED与光伏发电的结合可实现电能至光能的转化。这一半导体照明技术不仅有着环保、节能、高效的技术优势, 并且照明周期较长, 且易于维护。光伏发电在LED照明系统中的应用突出了光生伏特效应的技术原理, 通过太阳能电池实现对太阳能至电能的转化, 再借助LED照明系统将其转化为最终的光能。由于LED照明和光伏发电技术同是直流电, 因此转化过程并不需要借助变频器, 这明显提高了整个过程的执行效率。除此之外, 在可充放蓄电池的辅助下, 光伏发电在LED照明中的技术优势必将更加突出。

篇4:太阳能光伏发电技术

【关键词】太阳能光伏发电;光伏电池

将光能转变为电能的光伏技术是一项非常重要的技术。相对而言,目前这项技术的发展还处在初期阶段,到2030年之后将会有很稳定和很高的增长率,会成为可行的电力供应者。

光伏发电技术已有几十年的发展历史,全世界的光伏实验室也有几百家,一直处于一种高研究、低生产的状态,不乏出色的科研人才。在国内,虽然光伏产业在近几年有了很大发展,但大多技术落后、设备陈旧,而且多数是直接引进技术和人才,这个局面直接限制了我国光伏科研水平的提高。

日本从1995年开始就已经实施了政府对光伏发电的补助计划,从而促使日本的光伏产业在后来几年的时间里,得到了长足的发展,太阳能电池产量几乎占了全球总产量的1/2;德国也出台了对光伏产业的优惠政策,使光伏产业迅速发展壮大,目前德国太阳能电池的产量已经超过全球产量的1/4。从日本、德国的例子来看,在这个领域,政府的推动非常重要。现在,西班牙、美国各州以及其他许多发达国家都开始用政策激励的方式大规模发展本国的光伏产业。中国虽然是发展中国家,但政府历来重视新能源的开发和利用,《可再生能源法》这时候能够出台也是顺应了时代要求,时机选择非常准确,充分证明了中国政府在能源和环保问题上的态度是明智的。

作为屋顶光伏发电工程的主角,上海市政府、江苏省政府等无疑为国内各省的光伏普及做了表率。但有关专家们认为,光伏发电因为成本高而无法与常规能源竞争的时候,政府采用的补贴电价、规定电网企业收购比例等扶持办法,对启动光伏发电规模市场将起到很好的带头、促进作用。

其实,此种方法在国外早就有了先例。2004年,德国实施“购电法”安装了10万个太阳能屋顶;日本采用“补贴法”安装了近7万个太阳能屋顶,并计划到2010年,安装100万个太阳能屋顶;此外,美国加州50%的新建住宅都要安装太阳能屋顶;西班牙、意大利等许多发达国家先后出台高价收购太阳能光伏电力的政策,鼓励居民安装太阳能屋顶。据了解,“上海十万太阳能屋顶计划”很可能采用日本的模式---初装“补贴法”,这正是“他山之石,可以攻玉”之所在。

国外的实践证明,光伏发电的成本在技术发展的推动下,正在努力突破高成本的制约瓶颈。如果在技术和规模上再有大的突破,中国的光伏产业赶超日本、欧洲等国家将大有可能。有专家预测,在“十一五”期间,很可能会出现国外光伏产业链大规模向中国转移的浪潮,这无疑会给中国经济注入新的活力因素。光伏发电有望在30年内成为中国重要的电力能源之一。

中国光伏,由说到做

2008年北京奥运会提出了“绿色奥运、科技奥运、人文奥运”的理念,光伏发电开始融入奥运建筑。目前,环保、健康已经成为每个中国人关注的话题。

清华大学BP清洁能源研究和教育中心主任李钲认为,全球问题是气候问题,但对中国来说,常规的污染是主要问题。据了解,我国虽然不是全球最大的汽车使用国,却是全球第二大石油消耗国。从我国单车油耗量来看,我国平均单车所耗油的实际值是2.28吨,比美国高10%~20%,比日本高出1倍。不可否认,中国正在一天天地繁荣起来,但同时环境污染也在一天天加剧。全国大多数地区较差的空气质量就是我们依赖煤炭、石油等燃料的恒定指示物。

上海等城市的太阳能屋顶工程,无疑在能源应用方面迈出了很大一步。据了解,仅上海的“十万屋顶”并网光伏系统,每年至少发电4.3亿千瓦时,这不啻为一个天文数字。据相关部门统计,每生产1千瓦时电,大约需要350克左右的煤,4.3亿千瓦时电就相当于给能源紧缺的中国每年节省2万吨左右的煤炭资源。

由深圳市政府投资6188万元建设的太阳能光伏电站,是目前亚洲最大的并网太阳能光伏电站,它的建成昭示着我国利用太阳能发电的美好前景。该电站于今年2月开始承建,8月建成发电。电站采用国际上最先进而又成熟的技术,迄今运行状况良好,并通过业主、设计、监理、质检、供电等相关部门的验收。电站总容量达1兆瓦(即MWp,太阳能光伏发电专业术语),年发电能力约为100万千瓦时,运行20年后仍具发电能力。专家们称,这一电站是我国并网光伏发电领域的成功典范,填补了我国在大型并网光伏电站设计和建设的空白,具有里程碑式的意义。

从《可再生能源法》的颁布到“十万屋顶工程”的启动,再到太阳能光伏电站的建立,中国的光伏产业已经从“说”走向了“做”,把建设“绿色城市”、“可持续发展”城市真正的第一次落在了实处,也是中国太阳能发电普及应用的添彩之笔。

参考文献:

[1]王长贵,王斯成,太阳能光伏发电实用技术,北京:化学工业出版社,2005

[2]于静、车俊铁、张吉月,太阳能发电技术综述,世界科技研究与发展出版社,2008年版。

[3]高嵩、侯宏娟,太阳能热发电系统分析,华电技术出版社,2009年版,国防工业出版社,1999年版

篇5:太阳能光伏发电项目简介

本系统在********************块多晶硅太阳能组件。块组件串联、共组接入的 逆变器,逆变器输出经交流防雷配电箱引到一楼低压配电房的配电箱内。

该系统总装机容量为千瓦,并网后,平均每年可发电 万千瓦时,和公共电网同时负载供应电力,增加了供电所供电的可靠性。项目采用太阳能发电技术,安全环保无污染,在25年的发电周期内可为晋江电网提供万千瓦时的清洁能源,减排二氧化碳吨,减排二氧化硫公斤,减排氮氧化物公斤,年减排灰渣 吨,社会环境效益可观。

篇6:光伏发电高峰论坛邀请函

Shandong PV Market Summit and photovoltaic application seminar

XX省因丰富的光照资源,优质完善的电网基础设施及良好的电力消纳能力备受各类光伏市场主体的青睐。近几年,在国家及各级地方政府的不断支持和鼓励下,XX省光伏市场得到长足发展。截至20XX年7月底,XX省光伏项目累计安装量达到367万KW。根据20XX年6月国家能源局发布《20XX年光伏建设实施方案》要求,XX省今年新增100万KW光伏领跑技术基地建设规模,且在全国范围内首次提出将XX省普通光伏电站新增建设规模全部用于光伏扶贫。

为解析XX光伏市场开发形势,结合行业健康发展需要,XX省电力企业协会特组织召开“20XXXX光伏市场峰会暨光伏应用研讨会”,以搭建企业交流平台,促进行业健康发展,现将具体事项通知如下,诚邀各单位莅临参加。

一、峰会主题

XX光伏市场发展机遇与挑战

领跑者示范项目主题分享

XX电网接入情况分析

光伏项目资质及流程介绍

绿色光伏绿色金融及光伏项目风险管控

二、主办单位

XX省电力企业协会

XX省太阳能行业协会

XX新丞华展览有限公司

世纪新能源网

三、指导单位

国家能源局XX监管办公室

国网XX省电力公司

中国电力企业联合会

中国光伏行业协会

四、参会群体

XX省各地市、县级发改委、扶贫办

XX省各贫困县行政机关

各光伏市场主体包含投资方、EPC、承建方、运维商等

光伏系统各部分供应商如组件、逆变器、支架等

技术、科研及检验机构

银行、保险等金融机构

五、峰会时间、地点

时间:20XX年10月10日13:30-XX:30, 闭门会议

10月11日08:30-XX:30, 公开论坛

地点:济南索菲特银座大饭店六楼大宴会厅

地址:XX省济南市泺源大街66号

六、其他事项

1. 参会费用:一般单位1200元/人,会员单位900/人(包含会期午餐、晚宴、会议资料费等),住宿费用自理。

2. 请参会人员于20XX年9月30日XX:00前将报名回执以传真、扫描或邮件的形式发送至会务组。

3. 参会费用可在报到前或报到时缴纳,以汇款或现金方式缴纳均可。

帐户名称:XX新丞华展览有限公司

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XX省电力企业协会

篇7:太阳能光伏发电国内现状和展望

一、中国光伏发电的战略地位

1.1 中国的能源资源和可再生能源现状和预测;

无论从世界还是从中国来看,常规能源都是很有限的,中国的一次能源储量远远低于世界的平均水平,大约只有世界总储量的10%。图一给出了世界和中国主要常规能源储量预测。

从长远来看,可再生能源将是未来人类的主要能源来源,因此世界上多数发达国家和部分发展中国家都十分重视可再生能源对未来能源供应的重要作用。在新的可再生能源中,光伏发电和风力发电是发展最快的,世界各国都把太阳能光伏发电的商业化开发和利用作为重要的发展方向。根据欧洲JRC 的预测,到2030年太阳能发电将在世界电力的供应中显现其重要作用,达到10%以上,可再生能源在总能源结构中占到30%;2050 年太阳能发电将占总能耗的20%,可再生能源占到50%以上,到本世纪末太阳能发电将在能源结构中起到主导作用。图二是欧洲JRC 的预测。

中国是一个能源生产大国,也是一个能源消费大国。2003 年能源消费总量约为16.8 亿吨,比2002 年增长13%,其中:煤炭占67.1%、石油占22.7%、天然气占2.8%、水电等占7.3%,石油进口达到9700 万吨。由于能源需求的强劲增长,煤炭在能源消费结构中的比例有所提高,比2002 年提高1 个百分点。下图给出了我国2003 年一次能源消费构成。

我国政府重视可再生能源技术的发展,主要有水能、风能、生物质能、太阳能、地热能和海洋能等。我国目前可再生能源的发展现状如下:

水能:我国经济可开发的水能资源量为3.9 亿千瓦,年发电量1.7 万亿千瓦时,其中5 万千瓦及以下的小水电资源量为1.25 亿千瓦。到2003 年底,我国已建成水电发电装机容量9000 万千瓦,其中小水电容量3000 万千瓦。

风能:我国濒临太平洋,季风强盛,海岸线长达18000 多公里,内陆还有许多山系,改变了气压的分布,形成了分布很广的风能资源。根据全国气象台风能资料估算,我国陆地可开发装机容量约2.5 亿千瓦,海上风能资源量更大,可开发装机容量在7.5 亿千瓦,总共可开发装机容量10 亿千瓦。目前全国已建成并网风力发电装机容量57 万千瓦,此外,还有边远地区农牧民使用的小型风力发电机约18 万台,总容量约3.5 万千瓦。

太阳能:目前太阳能利用方式主要有热利用和光电利用两种,到2003 年底,全国已安装光伏电池约5 万千瓦,主要为边远地区居民及交通、通讯等领域提供电,现在已开始进行并网光伏发电系统的试验和示范工作。全国已有太阳光伏电池及组装厂 10 多家,制造能力超过2 万千瓦。到2003 年底,全国太阳热水器使用量为5200 万平方米,约占全球使用量的40%,年生产量为1200 万平方米。

生物质能:生物质能主要有农、林生产及加工废弃物、工业废水和城市生活垃圾等。目前,全国农村已有户用沼气池1300 多万口,年产沼气约33 亿立方米;大中型沼气工程2200 多处,年产沼气约12 亿立方米;生物质发电装机容量200多万千瓦。

其它可再生能源:除上述水能、风能、太阳能、生物质能外,还有地热能、海洋能等可再生能源资源。目前所占比例不大。我国目前新技术利用可再生能源(不含传统秸秆燃烧和5 万千瓦以上的大水电)总量为5000 万吨标煤,占能源消耗总量3%。

可再生能源是可循环利用的清洁能源,是满足人类社会可持续发展需要的最终能源选择。目前,小水电、风电、太阳热水器和沼气等可再生能源技术已经成熟,生物质供气和发电技术也接近成熟,具有广阔的发展前景。预计今后20-30年内,可再生能源将逐步从弱小地位走向能源主角,将对经济和社会发展做出重大贡献。我国可再生能源2010,2020 直至2050 年的发展预测如下:

中国电力现状和未来电力缺口分析

中国的电力供应在2000 年以前不紧张,2001 年以后,由于经济发展迅猛,电力需求以每年超过20%的速度增长,2003 年全国出现电力供应严重不足的现象,电力供应的紧张情况在今后2-3 年内不会缓解。2002 年全国电力装机35657万千瓦,煤电占74.5%,发电16542 亿千瓦时,煤电占81.7%。下表给出了2002年我国电力装机和发电情况:

按照目前的经济发展趋势和中国的资源情况,2010 年和2020 年的电力供应单靠传统的煤、水、核是不够的,尚存在一定的缺口,需要由可再生能源发电来填补。

二、世界光伏产业现状和发展预测

太阳电池是利用材料的光生伏打效应直接将太阳能变成电能的半导体器件,也称光伏电池。1954 年,第一块实用的硅太阳电池(η=6%)与第一座原子能发电站同时在美国诞生,1959 年太阳电池进入空间应用,1973 年能源危机后逐步转到地面应用。

光伏发电分为独立光伏系统和并网光伏系统。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。

并网光伏发电系统是与电网相连并向电网馈送电力的光伏发电系统。目前从技术上可以实现的光伏发电系统并网的方式有:屋定并网发电系统和沙漠电站系统。屋顶系统是利用现有建筑的屋顶有效面积,安装并网光伏发电系统,其规模一般在几个kWp 到几个 MWp 不等。沙漠电站则是在无人居住的沙漠地区开发建设大规模的并网光伏发电系统,其规模从10MWp 到几个GWp 的规模不等。

近年来,世界太阳电池年产量迅速增加,连续8 年增速在30%左右,2004 年的年增长率甚至超过60%,达到1200MW。下图给出世界历年太阳电池产量:

三、中国光伏发电市场和产业现状

3.1 中国太阳电池的市场发展

我国于1958 年开始研究太阳电池,于1971 年成功地首次应用于我国发射的东方红二号卫星上。于1973 年开始将太阳电池用于地面。我国的光伏工业在80年代以前尚处于雏形,太阳电池的年产量一直徘徊在10KW 以下,价格也很昂贵。

由于受到价格和产量的限制,市场的发展很缓慢,除了作为卫星电源,在地面上太阳电池仅用于小功率电源系统,如航标灯、铁路信号系统、高山气象站的仪器用电、电围栏、黑光灯、直流日光灯等,功率一般在几瓦到几十瓦之间。在“六五”(1981-1985)和“七五”(1986-1990)期间,国家开始对光伏工业和光伏市场的发展给以支持,中央和地方政府在光伏领域投入了一定资金,使得我国十分弱小的太阳电池工业得到了巩固并在许多应用领域建立了示范,如微波中继站、部队通信系统、水闸和石油管道的阴极保护系统、农村载波电话系统、小型户用系统和村庄供电系统等。同时,在“七五”期间,国内先后从国外引进了多条太阳电池生产线,除了一条1MW 的非晶硅电池生产线外,其它全是单晶硅电池生产线,使得我国太阳电池的生产能力猛增到4.5MWp/ 年,售价也由“七五”初期的80 元/Wp 下降到40 元/Wp 左右。

九十年代以后,随着我国光伏产业初步形成和成本降低,应用领域开始向工业领域和农村电气化应用发展,市场稳步扩大,并被列入国家和地方政府计划,如西藏 “阳光计划”、“光明工程”、“西藏阿里光伏工程”、光纤通讯电源、石油管道阴极保护、村村通广播电视、大规模推广农村户用光伏电源系统等。进入21 世纪,特别是近3 年的“送电到乡”工程,国家投资20 亿,安装20MW,解决了我国800 个无电乡镇的用电问题,推动了我国光伏市场快速、大幅度增长。

与此同时,并网发电示范工程开始有较快发展,从5kW、10kW 发展到100kW 以上,2004 年深圳世博园1MW 并网发电工程成为我国光伏应用领域的亮点。截止2004 年底,我国光伏系统的总装机容量约达到65MW。

深圳、汕头、广州和浙江等地,大量出口太阳能庭院灯,年销售额达5 亿之多。庭院灯用的电池片通常进口,然后用胶封装,工艺简单。所用电池片每年达6MW 之多,是太阳电池应用的一个大户(这部分未入统计)。3.2 中国太阳电池的产业化现状

上世纪七十年代末到八十年代中,我国一些半导体器件厂开始利用半导体工业废次单晶和半导体器件工艺生产单晶硅太阳电池,我国光伏工业进入萌发时期。八十年代中后期,我国一些企业引进成套单晶硅电池和组件生产设备,以及非晶硅电池生产线,使我国光伏电池∕组件总生产能力达到4.5MW,我国光伏产业初步形成。九十年代初中期,我国光伏产业处于稳定发展时期,生产量逐年稳步增加。九十年代末我国光伏产业发展较快,设备不断更新。2003 年、2004 年在我国《送电到乡》工程及国际市场推动下,一批电池生产线、组件封装线、晶硅锭∕硅片生产线相继投产和扩产,使我国光伏产业的能力有大幅度上升,我国光伏产业进入全面快速发展时期。截止2004 年底,我国光伏产业总的年生产能力为:组件150MW,电池生产67MW,硅锭∕硅片生产54MW;生产量约为组件100MW,电池42MW(其中非晶硅 4MW),硅锭∕硅片46MW。

最近3 年由于《送电到乡》工程和国际市场的推动,我国太阳电池∕组件生产迅速增长,2004 年的产量是2002 年的6 倍。电池和组件性能不断提高,商业化电池效率由八十年代的10-12%提高到12-14%。太阳电池∕组件成本20 年来不断降低,售价由八十年代初的65-70 元∕Wp 降到2003 年的24-28 元∕Wp,2004 年由于太阳级硅国际性紧缺,售价又回升到28-32 元∕Wp。2004 年我国太阳电池的实际产量达到50MWp,国内光伏市场消化掉不到10MWp 的光伏组件,产品绝大部分出口到国外。

虽然我国光伏产业发展迅速,产业规模和技术水平都有相应提高。但同发达国家相比,仍存在很大差距,如:专用原材料国产化程度不高,品种不全,已经实现国产化的材料和部件,其性能比国外偏低,如银、铝浆、EVA 等。组件封装低铁绒面玻璃、TPT 尚未投放市场。

光伏产业链上游小、下游大的不平衡状态,其中最严重的是太阳级多晶硅生产是空白,完全依赖进口。其它环节的差额部分需要进口,如电池片、硅锭∕硅片,配套材料等,如图5 所示。

产业设备设计水平和制造能力落后。多晶硅铸造炉、线锯、破锭机完全需要进口;PECVD 氮化硅沉积设备、丝网印刷机、电池片分选机、串联焊接机等性能均不能满足现代化生产需要。这些设备都需要全套引进,等等。

这些差距同研发基础和工业基础薄弱有关。企业通过引进消化吸收能够在短时间内建立起现代光伏产业,但配套的专用材料和设备一时还跟不上,其中太阳级多晶硅材料尤其突出。国家应组织光伏产业同化工、机电设备制造产业联合攻关,同时积极寻求国际合作,以太阳能级硅为切入点,避开半导体级硅的技术封锁。

四、中国光伏发电的市场预测和规划建议

4.1 总体分发展目标

十一、五”以及到2020 年光伏发展规划目标预测如下:

4.2 “

十一、五”建设重点布局

十一、五”期间,应把实施农村离网光伏发电计划,落实开阔地(荒漠)大型并网光伏电站先导项目以及“中心城市建筑光伏并网”计划作为重点。对于光伏商业化发展也给予政策方面的积极扶持和支持。

4.2.1.农村离网光伏发电计划

我国还有大约28,000 个村庄,7 百万户,3,000 万人口无电。这些无电人口大都分布在我国西部地区和一些海岛,其中一些无电村庄使用柴油发电机发电,每日供电2-3 小时;有些连柴油发电机也没有,只能点酥油灯、煤油灯和蜡烛照明。这些无电地区有很丰富的太阳能资源,光伏发电在这样的地区有广阔的市场前景。下表列出了中国当前无电村和无电户的分布情况:

无电乡的供电问题已经通过“送电到乡”工程基本解决。还有无电村和无电户需要解决供电问题。如果每个无电村按照10KWp,每个无电户按照400Wp 规划,再考虑到已建电站的扩容,则潜在市场大约是3,000 MWp。

从目前的国力和政策看,2010 年以前,争取全部解决西部50 户以上的无电村和15%的散居无电户的用电问题,2006-2010 年间,争取解决10000 个无电村和100 万无电户的用电问题,新增光伏用量265MWp,累计用于农村电气化的太阳电池达到300 MWp,分计划如下:

4.2.2.开阔地大型并网光伏电站建设

从目前的国力和政策看,2010 年以前,应先开展开阔地大型光伏电站试验,所选择的试验地点应当具备如下条件:靠近主干电网(最好在50 公里以内),以减少新增输电线路的投资;主干电网具有足够的承载能力,在不改造的情况下有能力输送光伏电站的电力;距离用电负荷中心在100 公里以内,以减少输电损失;如果附近没有用电负荷中心,则最好有大型水电站,可以将光伏电站的电力通过抽水蓄能转换。规划在2010 年以前建立2-3 座10-20MWp 左右的开阔地(荒漠)先导示范电站,总装机达到30MWp,以实验其技术和经济的可行性。2010-2020 年正式启动中国开阔地(荒漠)光伏电站计划,争取2010-2020年新增光伏电站装机11,970MWp,到2020 年底累计开阔地(荒漠)光伏电站装机12GWp。

五、结论

1、中国有很好的太阳能资源,有足够的建筑屋顶和沙漠/荒漠资源,具有大规模发展光伏发电的条件;

2、光伏将在中国未来的电力供应中扮演重要角色,预计中国光伏工业将以每年不低于40% 的速度增长;

3、当前中国光伏工业和光伏市场发展很快,但存在“头小尾大”不平衡的问题,不解决高纯多晶硅原材料和硅片生产的问题,中国光伏工业的发展就会受到限制;

篇8:试析太阳能光伏发电技术与应用

关键词:太阳能,光伏发电,太阳电池,光伏发电系统

科技的发展大量的使用自然资源,现在的自然资源已经面临专业枯竭的状态,这是经济发展的消极影响,现在的很多学者都对太阳能资源进行了研究,将太阳能资源应用到经济发展中,利用太阳能光伏技术发电,这种技术能够清洁环境,对可持续经济发展有着重要的影响。从光伏发电入手对太阳能资源的使用进行研究,为相关的研究提供借鉴。

1 光伏发电的产生

光伏发电主要是利用半导体材料的光伏效应将太阳能转化为电能,这种发电形式已经被广泛应用。在很早的时候就有人对光伏发电进行了研究,利用半导体不同部位的产生的电差来发电,但是这种技术并不成熟,不能够被应用,到了1954年光伏发电技术才产生,真正的实现了由太阳能到电能的转化。

2 太阳能光伏发电技术

太阳能光伏发电技术是利用太阳能光伏发电系统进行太阳能发电的。太阳能光伏发电系统主要包括光伏电池板、电能储存、电能变换和控制器等环节和器材构成的,现在光伏技术已经被大量的应用,光伏发电关系着太阳能电池、光伏阵列等技术的发展,尤其是孤岛效应检测技术让整个光伏系统都得到了重视。

太阳能光伏发电技术有着明显的优势,包括以下几点:a.发电的过程是便捷的,具有着先进性,没有过多的中间环节,相对于传统的发电模式来说,将清洁、环保、简单和高校集于一身,这就是太阳能光伏技术中非常重要的一个优势,也是太阳能光伏发电技术得到应用的主要原因;b.由于太阳能资源是一种可再生资源,而且可以光照可以照射到各个地方,没有地区分布现象的发生,唯一的不同点就是各地阳光照射的时间和强度有着差别吗,但是都会得到照射,这也是太阳能光伏发电的一个优势。这两个优势让太阳能光伏发电得到了迅速的发展。

3 太阳能电池技术

太阳能电池技术现在可以说是众所周知,太阳能电池技术就是光伏电池技术,光伏电池是太阳能光伏发电系统的核心部位,但是太阳能电池还没有得到普遍应用的原因有两点:一个是光电的转换效率低,另一种就是生产成本高。光伏电池目前已经有了三代,第一代光伏电池是以硅片为主的电池,这种光伏电池的成本较高。第二代光伏电池是在薄膜技术基础上产生的,这种光伏电池降低了使用的成本,主要是将光电材料铺在了非硅材料的衬底上,减少的材料的使用,在这种方法的基础上又出现了第三代的太阳能电池,这种技术是利用了先进的薄膜制造技术,将理论极限光电转化效率提高到一个新的层次,比例达到了93%,基于这种技术产生的太阳能电池有纳米结构的电池、染料敏化太阳能电池等。

4 聚光光伏技术

聚光光伏技术也是光伏发电技术的一种,聚光光伏技术并不是随便都可以利用的,是有着限制的,要求到达地面的太阳能密度较低,而且在峰值上不能超过lk W/m2,在这种情况下,可以使用聚光光伏技术。聚光光伏技术可以将太阳光聚到面积很小的电池上,这样就能够提高能量密度,将光照都聚集到一起,在聚光器的使用上也能能够较大程度的节省成本,但是这种技术并不能够被广泛的应用,还有着很多的问题没有得到解决,这种技术已经能被应用到了4倍聚光加跟踪技术中了,并不是完全不能应用,仅仅是在某些方面不能够得到应用。

5 孤岛效应检测技术

所谓孤岛效应是指:当电网由于电气故障、误操作或停电维修等原因造成中断供电时,各个光伏并网发电系统仍在运行,并向周围的负载供电,而构成一个电力公司无法控制的自给供电的孤岛。当光伏并网发电系统处于孤岛运行状态时会产生严重的后果,如孤岛中的电压和频率无法控制,可能会对用户的设备造成损坏;孤岛中的线路仍然带电会对维修人员造成人身危险等。主动式检测方法目前主要有:阻抗测量法、输出功率扰动法、主动频率偏移法及滑动频率移相法等[9]。其中频率偏移法及频率移相法具有易于实现、实用性强等特点,在应用中更为广泛。

6 太阳能光伏发电技术的应用

6.1 独立光伏发电系统

独立光伏发电系统是不与公共电网系统相连而孤立运行的发电系统,通常建设在远离电网的边远地区或作为野外移动式便携电源,比如公共电网难以覆盖的边远农村、海岛、边防哨所、移动通讯基站等等。由于太阳能发电的特点是白天发电,而负荷用电特性往往是全天候的,因此在独立光伏发电系统中储能元件必不可少。尽管其供电可靠性受气象环境等因素影响很大,供电稳定性也相对较差,但它是边远无电地区居民和社会用电问题的重要方式。

6.2 光伏建筑一体化

“光伏发电与建筑物集成化”在1991年被正式提出,是目前世界上大规模利用光伏发电的研发热点。光伏与建筑相结合主要有两种形式:一种是在建筑物屋顶安装平板光伏器什,光伏阵列与电网并联向用户供电,形成用户联网光伏系统。第二种形式是将光伏器件与建筑集成化,在屋顶安装光伏电池板,用光伏发电的玻璃幕墙代替普通的玻璃幕墙,由屋顶和墙面的光伏器件直接吸收太阳能,这样既可以做建材又可以发电,进一步降低光伏发电的成本。目前已研制出大尺度的彩色光伏模块代替昂贵的墙体外饰材料,不仅实现以上目的,还可使建筑外观更具魅力。

6.3 光伏发电与LED照明的结合

LED照明,也称固态照明。LED是发光二极管,是半导体材料制成的组件,可将电能转换为光能。基于LED技术的半导体照明,具有高效、节能、环保、长寿命、易维护等显著特点。光伏LED照明技术是将光生伏特效应原理应用在照明上,即利用太阳能电池将太阳能转换成电能,再用LED照明装置将电能转换为光能。光伏发电技术能与LED照明完美结合关键在于两者同为直流电、电压低并能互相匹配等特点。两者结合不需要变频器将光伏电池产生的直流电转化为交流电,因此大大提高了整个照明系统的效率,同时也可借助于并网技术或可充放蓄电池,所具有的优势是显而易见的。

7 结论

阳能光伏发电作为一种取之不尽、用之不竭的清洁环保能源将得到前所未有的发展。随着光伏发电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,它在包括BIPV在内的各个领域都将得到广泛的应用,也将极大地推动中国“绿色电力工程”的快速发展。

参考文献

[1]冯乾,肖祥江,涂洁磊,施辉伟.1MW高倍聚光光伏发电并网系统的设计[J].节能技术,2013(6).

篇9:太阳能光伏发电技术及其应用

摘要:文章首先简述了太阳电池的基本原理和光伏发电的主要优势,然后分析了太阳能光伏发电技术,最后重点探讨了光伏发电系统的应用。

关键词:太阳能;光伏发电技术;清洁能源;光伏发电系统

一、前言

随着科学技术的不断发展和经济水平不断提高,能源资源逐渐减少并受到污染,太阳能作为一种清洁无污染的可再生能源,可以被持续利用,因此具有广阔的应用前景,本文就太阳能光伏发电技术及其应用进行了探讨。

二、太阳电池的基本原理和光伏发电的主要优势

1、太阳电池的基本原理

太阳能光伏发电是太阳能利用的一种重要形式,是采用太阳电池将光能转换为电能的发电方式,而且随着技术的不断进步,光伏发电有可能成为最具发展前景的发电技术之一。太阳电池的基本原理为半导体的光伏效应。当太阳光(或其他光)照射到太阳电池上时,电池吸收光能,产生“光生电子-空穴”对。在电池内电场作用下,光生电子和空穴被分离,从而在电池两端积累起异号电荷,即产生电压。

2、光伏发电的主要优势

发电原理具有先进性:即直接从光子转换到电子,没有中间过程(如热能-机械能、机械能-电磁能转换等)和机械运动,发电形式极为简捷。与传统的发电技术相比不仅高效、便捷,还具有清洁、环保的特点;太阳能资源的无限和分布特性:我们都知道,太阳能源是一种可再生的资源,它会随着新一天的到来而重新产生,因此我们可以说太阳能资源是无限的。同时,由于阳光照射的广泛性,世界的各个国家以及地区都会受到太阳的照耀,而唯一不同的就是阳光照射的时间以及强度的不同,因此,太阳能资源分布广泛,不会因为地区、气候等自然资源的限制而阻碍太阳能资源的产生和摄取。

3、光伏发电系统的组成及各部分功能

(一)、太阳电池组件及方阵

太阳电池是光伏发电系统的核心。太阳电池单体是光电转换的最小单元,尺寸一般为4~200cm2不等。太阳电池单体的工作电压约为0.5V,工作电流约为20~25mA,一般不能单独作为电源使用。将太阳电池单体进行串并联且封装后,就成为太阳电池组件,其功率一般为几瓦至几十瓦,是可以单独作为电源使用的最小单元。

(二)、储能蓄电池

储能蓄电池可以说是太阳能光伏发电的重要组成部分,同时在发电的过程之中也发挥着重要的作用。因为储能蓄电池可以储备有太阳能转化的电能,从而为生产、生活提供能源资源,以保持其不停的运作,做到高效率、低污染。

(三)、充放电控制器

蓄电池,尤其是鉛酸蓄电池,在运作的过程之中受充放电的影响是非常大的,因为如果没有很好地处理这一问题的话,不仅会缩短电池的使用寿命,还会影响到太阳能光伏发电的效果,所以为了保护蓄电池不受过充电和过放电的损害,则必须要有一套控制系统来防止蓄电池的过充电和过放电,称为充放电控制器。

(四)、直流-交流逆变器

众所周知,整流器的功能是将50Hz的交流电整流成为直流电。而逆变器与整流器恰好相反,它的功能是将直流电转换为交流电。这种对应于整流的逆过程称为“逆变”。太阳电池在阳光照射下产生直流电,然而以直流电形式供电的系统有很大的局限性。

三、太阳能光伏发电技术

1、太阳能电池技术

太阳能电池是太阳能光伏发电系统的核心部件,它通过将太阳能的辐射光转换为直流电电能。电池单元是光电转换的基本单元,通常不独立作为电源,对此,一般通过串联以及并联的方式将太阳能电池单元封装起来,从而建立太阳能电池组件,其功率可以达到几百瓦。若干太阳能电池组件按照需求进行串、并联之后可以组建成为太阳能电池阵列,而这种大规模的组件应用需要解决两方面的问题,即提高光电的转换效率和降低总体成本。第一代以硅片作为基础材料的光伏电池,其技术虽然发展已经较为成熟,但是生产成本一直较高。而第二代基于薄膜技术的光伏电池,通过将非常薄的光电材料铺在非硅材料的衬底上,大幅降低了半导体材料的消耗,同时更加容易进行批量生产,大大降低了光伏电池的生产成本。目前,国内、外已经有厂家开发出具有较高效率和较长使用寿命的薄膜电池。同时,还有一些新概念、新结构的太阳能电池,通过减少非光能的消耗,增加光子的利用率并降低电池的内部电阻,从而使太阳能电池在转换效率的提升方面有了一定的空间。

2、光伏阵列最大功率点跟踪技术

光伏阵列的输出具有非线性特性,同时,太阳能的辐射强度以及环境温度等多方面的因素都会对光伏阵列的输出产生一定的影响。当太阳能辐射强度及环境温度一定时,光伏阵列可以在不同的输出电压下工作,当输出电压值处于某一具体值时,光伏阵列的输出功率会出现最大值,此时光伏阵列的工作点被称为最大功率点。

当光伏阵列的工作电压大于最大功率点电压时,光伏阵列的输出功率会随着太阳能电池输出电压的增加而不断变小;而当光伏阵列的工作电压小于最大功率点的电压时,光伏阵列的输出功率会随着太阳能输出电压的增加而不断增大。在太阳能光伏发电系统中,为了提高系统的整体光电转换效率,可以根据实际情况对光伏阵列的工作点进行实时调整,从而使其始终保持在最大功率点附近进行工作,该过程被称为最大功率点跟踪。

四、光伏发电系统的应用

1、通信和工业应用

主要有微波中继站、光缆通信系统、卫星通信和卫星电视接收系统、农村程控电话系统、部队通信系统、铁路和公路信号系统、灯塔和航标灯电源、气象和地震台站、水文观测系统、水闸阴极保护和石油管道阴极保护等。

2、农村和边远地区应用

我们都知道,农村的发展不同于城市的发展,它的发展速度远远低于城市的发展速度,尤其是在电力资源的发展上。在城市,居民的用电可以随时随地的得到保证,但是在农村由于交通以及经济发展的水平等因素的限制,使得电力等发展资源得不到保障。在这样的发展情况之下,太阳能光伏发电就可以很好地解决这一难题,因为农村多为空旷的陆地,对于太阳能资源的收集有很大的优势,所以太阳能光伏发电技术在农村得到了很大的发展与应用,且主要由独立光伏电站、小型风光互补发电系统、太阳能照明灯、太阳能水泵等组成。

3、太阳能商品

主要有太阳能路灯、太阳能庭院灯、太阳能草坪灯、太阳能喷泉、太阳能城市景观、太阳能信号标识、太阳能广告灯箱、太阳能电动汽车、太阳能游艇、太阳能钟、太阳能帽、太阳能手表、太阳能玩具等。

4、光伏建筑一体化(BIPV)

BIPV指的是光伏建筑一体化。BIPV模式这种新能源利用方式,能将太阳能光伏发电与建筑相结合,利用了建筑屋顶的闲置空间,组装太阳能光伏发电模块,满足或者补充电力需求。科技成果显示,这种BIPV模式日后将与建筑物幕墙相结合,以获得更多的阳光和电力,但目前的BIPV主要以楼顶为主,应用技术较为成熟。

5、大型荒漠光伏电站

沙漠是一望无际的,在沙漠里人们无法进行耕种,但是面对一望无际的沙漠,人们如若不进行一些活动,就会造成资源的浪费。所以通过科学家的研究与调查后发现沙漠里的太阳资源是相当的充足的,所以荒漠之中建立光伏发电站是非常的明智与正确。同时还可以为荒漠地区的发展,提供就业机会以及经济发展的机会。

6、光伏发电未来应用前景

随着科学技术的不断发展,经济技术也随着时间的推移不断发展,在这样的情况之下,人们的生活水平以及生活质量都得到了显著的提高,人们在物质生活得到满足之后,也逐渐向精神生活方向转移。

五、结束语

综上所述,太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的清洁能源,在未来会得到越来越广泛的应用,因此,我们要大力发展太阳能光伏发电技术,加大新能源的研究,实现对能源的最大化利用。

参考文献:

[1]安文韬,刘彦丰.太阳能光伏光热建筑一体化系统的研究[J].应用能源技术,2013

[2]陈诺夫,白一鸣.聚光光伏系统[J].物理,2013

篇10:太阳能光伏发电站监理控制要点

1施工前期

1.1监理工程师在接受业主委托后,应认真查看施工图纸及施工图审查意见书,尽快了解设计意图,详细地查阅原建筑物建筑、结构图纸,了解“太阳能光伏组件支架布置图与原建筑图是否一致,组件支架能否在原建筑结构上布置,配电房内有无空间布置直流配电柜、交流配电柜及逆变器,配电房内通风措施如何”等内容。

1.2查看设计图纸是否符合规范、强制性标准条文等要求。如设计图纸是否考虑线路检修时隔离装置的设置、设计资料中是否提供钢结构及支架结构安全验算资料、屋顶太阳能组件防雷接地做法是否明确等。

2施工阶段

2.1监理工程师依照监理规划、监理细则,认真审核施工组织设计、系统调试方案,重点审核其选用的规范、技术标准是否满足设计要求。有些施工单位对施工组织设计编制不够重视,将其它工程的组织设计照搬照抄,对此专业监理工程师要认真审核。对关键控制点,要求施工单位编写专项方案,要审查施工进度计划是否满足总进度计划要求。2.2严格检验进场材料设备质量,验收合格并履行手续后方可使用。对进场的材料设备,必须检查出厂合格证、检测报告,技术性文件等是否齐全用效,有些材料必须试验合格后才能使用,如电线电缆、Z型钢板等。镀锌支撑架座外观检查要无明显缺陷,钢板厚度、外观镀锌质量需符合要求。对进场的电池组件逐个要进行检验,测量太阳能电池板在阳光下的开路电压,检查电池板输出端与标识正负是否吻合、电池板正面玻璃有无裂纹损伤、背面有无划伤毛刺等,在阳光下测量单块电池板的开路电压应不低于开路电压的4V。对直流汇流箱、逆变器等设备,应组织业主、施工单位共同验收。

2.3监理要巡查施工单位是否按图施工,是否严格按规范、操作规程施工。工程质量控制主要体现在以下几个方面:

2.3.1基座、支架强度

基座与建筑主体结构连接牢固,预制基座应放置平稳、整齐,不得破坏屋面的防水层,连接件与基座之间的空隙,应采用细石混凝土振捣密实。

由于太阳能组件在已建成的建筑物房顶上施工,尽管工程设计是在原建筑设计图纸基础上进行的,但进场施工后,仍发现设计图纸与现场实际结构尺寸有一定出入,部分支座不在梁的部位,化学锚栓无法植筋。监理要求施工方对现场布置不合理的地方提出调整方案,由设计单位根据施工房顶设计承重要求(25kg/m²)做出符合房顶要求的基础、支架的变更设计方案。

2.3.2支架

安装光伏组件或方阵的支架应按设计要求制作。钢结构支架的安装和焊接应符合《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205的要求。支架应按设计位置要求安装在主体结构上,并与主体结构可靠固定。钢结构支架焊接完毕,应进行防腐处理。钢结构支架应与建筑物接地系统可靠连接。

钢结构支座材料进场后,监理验收发现:少量热镀锌角钢∠70×45×5.0(Q235)、∠50×50×5.0(Q235)等材料制作的主支撑及后支撑外形尺寸与设计图纸不符、部分镀锌材料外观质量不符合要求等问题。监理要求该批材料退场。在化学锚栓植筋过程中,由于原砼梁内部钢筋较密,植筋钻孔深度不够、植筋偏位现象较多,监理及时将现场施工情况汇报设计单位,设计单位出具了支座加固变更方案,经现场化学锚栓拉拔试验检测,符合设计参数要求。

2.3.3光伏组件

光伏组件的结构强度应满足设计强度要求。光伏组件上应标注带电警示标识。光伏组件应按设计间距排列整齐并可靠固定在支架或连接件上。光伏组件之间的连接件应便于拆卸和更换。根据设计图纸要求,边压块与Z型钢横梁连接用M6×35螺栓+平垫6+弹垫6+六角螺母M6(不锈钢)固定,施工方擅自用M6强自攻螺钉连接,经监理现场检查,连接固定后强度及可靠性不符合要求,施工方对该连接方式全部整改并按图施工,保证了施工质量。

2.3.4电气系统

电气装置安装应符合《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303的相关要求。电缆线路施工应符合《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》GB50168的相关要求。电气系统接地应符合《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB50169的相关要求。光伏系统直流侧施工时,应标识正、负极性,并宜分别布线。

由于本工程单体建筑较多,电缆走向复杂,原室内配电间未考虑太阳能光伏发电所需的直流汇流箱、逆变器、交流配电柜等设备的具体位置,监理要求施工单位在施工前根据现场情况、国标图集、规范等,绘制电缆走向、配电房室内布置图等,经设计单位书面确认后作为施工依据。

2.4认真做好旁站监理工作。

为保证工程施工、调试、运行质量和效果,监理要高度重视旁站工作。主要旁站部位有:化学锚栓植筋、线路绝缘电阻测试、防雷接地电阻测试、太阳能光伏组件电性能测试、系统调试等。3系统调试

工程验收前应按照《光伏系统并网技术要求》GB/T19939的要求对光伏系统进行调试。光伏系统的调试应按单体调试、分系统调试和整套光伏系统启动调试三个步骤进行。

3.1单体调试

3.1.1检查柜内及柜与柜之间的连拼线、校核相应柜内线、测试绝缘电阻值。

3.1.2空载操作。按各产品技术要求进行,主回路不通电,仅将控制回路接上,检查各控制电路是否正常,空操作各电源开关,检查是否有损坏情况。

3.1.3输出断开,每台设备输入加电,检查内部工作情况是否正常,输出参数是否正常。

3.2分系统调试

主要指单套逆变器、直流防雷汇流箱、直流开关柜到电网接入的分系统调试。

3.2.1空载调试。出线开关均断开,进线开关送临时电,按设计图要求进行调试,分步上电。按汇流箱、直流开关柜、逆变器顺序逐级试验检查,上级设备正常才能进行下级设备的调试。3.2.2联动调试。整个子系统加电,检查各设备接口处的性能是否满足技术要求,如不满足,应立即停机检查,故障排除后才能进入下一环节。通电要求,现场设备调试时,必须采用临时电源。模拟试验,根据设计相关要求,分别模拟设备各种保护动作,检查保护动作是否正常。

3.2.3全部调试工作结束之后,拆除临时电源,将被拆除的电源线复位。

3.3整套光伏系统启动调试

整套光伏系统启动调试主要指太阳能电站逆变电源部分的调试。在各设备的单体调试报告批准后,整体调试方可进行。其主要内容是:建立在各子系统调试都通过的基础上,对逆变系统与太阳能阵列、逆变系统与低压配电的接口进行调试。

4工程运行移交及注意事项

在工程正式移交使用单位并投入运行前,监理应督促施工单位做好以下几方面工作:

4.1工程移交前需做好信息提示系统及显示屏安装调试。4.2在交流控制柜内需装防逆流装置,否则不允许并网发电。4.3安全防护措施、铭牌标识等应完善到位。例:屋面光伏阵列临边未设置防护栏杆和防止锚固失效的防坠落措施,光伏阵列外围需设置带电警示牌等。

4.4太阳能并网发电需有供电局同意并网发电的书面手续。4.5室外配电箱防水措施需到位,应做IP55防水等级。4.6在项目验收合格后,需向使用单位做好技术交底工作。4.7编制操作使用手册。

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