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博乐体育:光伏_OFweek百科
光伏分为两类,一种是集中式,如大型西北地面光伏发电系统;一种是分布式(以6MW为分界),如民居屋顶光伏发电系统。
光伏(PV or photovoltaic):太阳能光伏发电系统(photovoltaic power system)是利用太阳电池半导体材料的光伏效应,将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统,有独立运行和并网运行两种方式。
太阳能光伏电池制造工艺:将多晶硅硅片经过:制绒、蚀刻、扩散、烧结、印刷
海因里希赫兹于1887年首次发现光电效应,阿尔伯特爱因斯坦在1905年解释了这一现象。
光伏(PV)系统正是利用半导体材料的光电效应,直接将光转换为电能。半导体的成分和光伏设备接收的有效太阳辐射的强度和波长都会影响光伏设备的发电量(赫兹,1887;爱因斯坦,1905)。
1954年,贝尔实验室的3位研究人员研制出首个实用的“太阳能电池”。该电池可将6%的入射太阳能转换为电能(Pedin,2004)。
独立光伏发电系统由太阳能光伏阵列、蓄电池组、充电控制器、电力电子变换器(逆变器)、负载等组成。其工作原理是,太阳辐射能量经过光伏阵列首先被转换成电能,然后由电力电子变换器变换后给负载供电。同时将多余的电能经过充电控制器后以化学能的形式储存在储能装置中。这样在日照不足时,储存在电池中的能量就可经过电力电子逆变器、滤波和工频变压器升压后变成交流220V、50 Hz的电能供交流负载使用。太阳能发电的特点是白天发电,而负载往往却是全天候用电,因此在独立光伏发电系统中储能元件必不可少,工程上使用的储能元件主要是蓄电池。
并网光伏发电系统由光伏阵列、高频DC/DC升压电路、电力电子变换器(逆变器)和系统监控部分组成。其工作原理是,太阳辐射能量经过光伏阵列转换后,再经高频直流变换后变成高压直流电,然后经过电力电子逆变器逆变后向电网输出与电网电压相频一致的正弦交流电流。
以上两种光伏发电系统的最大区别就在于,并网光伏发电系统直接与电网相连接,因而光伏阵列的电量盈余与并联电网可以实行互补,省去了独立光伏发电系统中必需的蓄电池等储能元件,不仅降低了系统成本,而且保证了系统的可靠性。同时,夏天太阳辐射强度大,光伏系统发电量多,可以对夏天电网的峰荷起到调节作用。随着近年来太阳能光伏发电的大规模应用以及太阳能电池组件价格的迅速下降,并网系统无疑将得到更为广泛的应用。
2)、寿命长:晶体硅组件寿命通常在25年以上,非晶硅组件寿命通常在20年以上。
3)、维护费用低:建成后只需少量工作人员,对系统进行定期检查和维护,相比较而言,常规发电站维护费用很大。
10)、高海拔性:在海拔高、日照强的地区,更能增加系统的输出功率。(相比光伏发电高海拔地区,由于气压低,柴油发电机效率降低,输出功率减少。)
1)、初投资费用高:由于初投资高,需进行单个系统的经济性评估及多种方案比较。如果初投资减少,常规燃料成本上升,则光伏系统将更具有竞争力。
2)、日照不稳定:天气对任何太阳能系统的功率输出都有很大影响。气候或场地条件变化时,系统设计也要随之改变。
3)、需储能装置(独立系统):光伏发电系统当夜晚时,没有阳光不能发电,需增加蓄电池储能设备,从而增加了系统规模、成本及维护工作量。
4)、效率有待改进:从投资的有效性出发,要求高效率的使用光伏系统资源。用户须使用高效率的负载设备。
5)、需技术培训:光伏系统使用了很多人们不熟悉的新技术,因此,用户在运行光伏系统前,都需要经过技术培训。
到2007年年底,全国光伏系统的累计装机容量达到10万千瓦(100MW),从事太阳能电池生产的企业达到50余家,太阳能电池生产能力达到290万千瓦(2900MW),太阳能电池年产量达到1188MW,超过日本和欧洲,并已初步建立起从原材料生产到光伏系统建设等多个环节组成的完整产业链,特别是多晶硅材料生产取得了重大进展,突破了年产千吨大关,冲破了太阳能电池原材料生产的瓶颈制约,为我国光伏发电的规模化发展奠定了基础。2007年是我国太阳能光伏产业快速发展的一年。受益于太阳能产业的长期利好,整个光伏产业出现了前所未有的投资热潮。
太阳能光伏发电在不远的将来会占据世界能源消费的重要席位,不但要替代部分常规能源,而且将成为世界能源供应的主体。预计到2030年,可再生能源在总能源结构中将占到30%以上,而太阳能光伏发电在世界总电力供应中的占比也将达到10%以上;到2040年,可再生能源将占总能耗的50%以上,太阳能光伏发电将占总电力的20%以上;到21世纪末,可再生能源在能源结构中将占到80%以上,太阳能发电将占到60%以上。这些数字足以显示出太阳能光伏产业的发展前景及其在能源领域重要的战略地位。
根据《可再生能源中长期发展规划》,到2020年,我国力争使太阳能发电装机容量达到1.8GW(百万千瓦),博乐体育到2050年将达到600GW(百万千瓦)。预计,到2050年,中国可再生能源的电力装机将占全国电力装机的25%,博乐体育其中光伏发电装机将占到5%。未来十几年,我国太阳能装机容量的复合增长率将高达25%以上。
国内太阳能电池产业发展的主要动力是光伏发电市场的需求,中国光伏发电的市场主要在几个方面。