分類
發電模式
英文名稱:Solarphotovoltaics(PV)太陽能發電分光熱發電和光伏發電。不論產銷量、發展速度和發展前景、光熱發電都趕不上光伏發電。可
能因光伏發電普及較廣而接觸光熱發電較少,通常民間所說的太陽能發電往往指的就是太陽能光伏發電,簡稱光電。
輸送方式
太陽能光伏發電分為獨立光伏發電、併網光伏發電、分散式光伏發電
獨立光伏發電
獨立光伏發電系統也叫離網光伏發電系統。主要由太陽能電池組件、控制器、蓄電池組成,若要為交流負載供電,還需要配置交流逆變器。
併網光伏發電
併網光伏發電系統就是太陽能組件產生的直流電經過併網逆變器轉換成符合市電電網要求的交流電之後直接接入公共電網。併網光伏發電系統有集中式大型併網光伏電站一般都是國家級電站,主要特點是將所發電能直接輸送到電網,由電網統一調配向用戶供電。但這種電站投資大、建設周期長、占地面積大,發展難度相對較大。而分散式小型併網光伏系統,特別是光伏建築一體化發電系統,由於投資小、建設快、占地面積小、政策支持力度大等優點,是併網光伏發電的主流。
分散式發電
分散式光伏發電系統,又稱分散式發電或分散式供能,是指在用戶現場或靠近用電現場配置較小的光伏發電供電系統,以滿足特定用戶的需求,支持現存配電網的經濟運行,或者同時滿足這兩個方面的要求。
分散式光伏發電系統的基本設備包括光伏電池組件、光伏方陣支架、直流匯流箱、直流配電櫃、併網逆變器、交流配電櫃等設備,另外還有供電系統監控裝置和環境監測裝置。其運行模式是在有太陽輻射的條件下,光伏發電系統的太陽能電池組件陣列將太陽能轉換輸出的電能,經過直流匯流箱集中送入直流配電櫃,由併網逆變器逆變成交流電供給建築自身負載,多餘或不足的電力通過聯接電網來調節。
理論
光伏發電是根據光生伏特效應原理,利用太陽能電池將太陽光能直接轉化為電能。不論是獨立使用還是併網發電,光伏發電系統主要由太陽能電池板(組件)、控制器和逆變器三大部分組成,它們主要由電子元器件構成,不涉及機械部件,所以,光伏發電設備極為精煉,可靠穩定壽命長、安裝維護簡便。理論上講,光伏發電技術可以用於任何需要電源的場合,上至太空飛行器,下至家用電源,大到兆瓦級電站,小到玩具,光伏電源無處不在。國產晶體矽電池效率在10至13%左右,國外同類產品效率約12至14%。由一個或多個太陽能電池片組成的太陽能電池板稱為光伏組件。組成
太陽能光伏發電系統由太陽能電池組、太陽能控制器、蓄電池(組)組成。如輸出電源為交流220V或110V,還需要配置逆變器。各部分的作用為:(一)太陽能電池板:太陽能電池板是太陽能發電系統中的核心部分,也是太陽能發電系統中價值最高的部分。其作用是將太陽的輻射能力轉換為電能,或送往蓄電池中存儲起來,或推動負載工作。
(二)太陽能控制器:太陽能控制器的作用是控制整個系統的工作狀態,並對蓄電池起到過充電保護、過放電保護的作用。在溫差較大的地方,合格的控制器還應具備溫度補償的功能。其他附加功能如光控開關、時控開關都應當是控制器的可選項;
(三)蓄電池:一般為鉛酸電池,小微型系統中,也可用鎳氫電池、鎳鎘電池或鋰電池。其作用是在有光照時將太陽能電池板所發出的電能儲存起來,到需要的時候再釋放出來。
(四)逆變器:太陽能的直接輸出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。為能向220VAC的電器提供電能,需要將太陽能發電系統所發出的直流電能轉換成交流電能,因此需要使用DC-AC逆變器。
電池型號
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BQ-6668系列 可以在80度的溫度下2.5分鐘固化,屬於世界首創,極大提供生產效率。主要用於對熱敏感的部件的粘結導通。
BQ-6770、6771系列 此產品系列為中、低溫快固型導電銀膠,用於觸控螢幕引線的粘接,具有很好的導電和粘結性能,對PET、PC等薄膜具有特強的粘合力及可撓性(抗彎曲)。
BQ-6775系列,可以在50度的溫度下30分鐘固化,用於不能耐高溫的場合。
BQ-6776系列,為高溫快速固化,可以在180度的溫度下30秒快速固化,極大提高工作效率。
BQ-6778系列,可以在80度的溫度下30分鐘固化,極大提供生產效率。
BQ-6880系列 雙組分,A:B=1:1; 電子線路的修補粘接和導電電熱,如薄膜開關粘結、電極引出、跳線粘結、導線粘結、ITO粘結、電路修補、電子線路引出及射頻元件的粘接,也適用於電子顯微鏡台上器件粘結,也可用於金屬與金屬間的粘結導電、細小空間的灌注等用途。特別適合非晶矽薄膜太陽能電池用。
BQ-6883系列 常溫快速固化型;此系列為單組份導電銀膠,可以在常溫下最快5分鐘完全固化,能極高提高生產效率;有的產品也可以分別在1小時、2小時、4小時、8小時完全固化。
999-200系列,高溫快速固化,200度20秒就能固化,極大生產提高效率。
999-120系列,中溫固化,特別適合燃料敏化二氧化鈦太陽能電池用。具有很好導通效果和附著力,很好的絲網印刷性,很高的性價比。
999-80系列,低溫快速固化,對各種材質的薄膜太陽能電池基材都很很好的粘結性能,具有很好的導通粘結效果,極好的絲印效果。
999-50系列,可以在50度的溫度下快速固化,同時具有很好的粘結效果和導通效果。
BQ-6889低溫固化型;良好的導電性,優良的可焊接性,粘結力強,性能穩定,極好的絲印效果;太陽能電池、光伏電池(FV)背電極專用。也可用於電池的引出電極和太陽能電池矽片上的修補導電線路。
BQ-6999系列,UV紫外線光固化型導電銀膠,可以廣泛套用於熱敏器件和不需要加熱固化的部件的粘接導通,特別適用於大規模流水線作業。
我們提供的系列低溫快固銀漿、銀漿可以套用於以下類型的太陽能電池的電極引出和製作:
一、多晶矽薄膜(poly-Si thin film)太陽能電池
二、非晶矽薄膜(a-Si thin film)太陽能電池
三、碲化鎘(CdTe)系薄膜太陽能電池
四、砷化鎵(GaAs)系薄膜太陽能電池
五、硒銦銅(CIS)系薄膜太陽能電池
六、聚合物多層修飾電極型太陽能電池
七、納米晶化學太陽能電池
八、染料敏化二氧化鈦(色素增感)型太陽能電池
設定原理
家用太陽能發電的設計需要考慮的因素:
1、 家用太陽能發電在哪裡使用?該地日光輻射情況如何?
2、 系統的負載功率多大?
3、 系統的輸出電壓是多少,直流還是交流?
4、 系統每天需要工作多少小時?
5、 如遇到沒有日光照射的陰雨天氣,系統需連續供電多少天?
6、 負載的情況,純電阻性、電容性還是電感性,啟動電流多大?
7、 系統需求的數量。
套用領域
一、用戶太陽能電源:(1)小型電源10-100W不等,用於邊遠無電地區如高原、海島、牧區、邊防哨所等軍民生活用電,如照明、電視、收錄機等;(2)3-5KW家庭屋頂併網發電系統;(3)光伏水泵:解決無電地區的深水井飲用、灌溉。
二、交通領域如航標燈、交通/鐵路信號燈、交通警示/標誌燈、宇翔路燈、高空障礙燈、高速公路/鐵路無線電話亭、無人值守道班供電等。
三、通訊/通信領域:太陽能無人值守微波中繼站、光纜維護站、廣播/通訊/尋呼電源系統;農村載波電話光伏系統、小型通信機、士兵GPS供電等。
四、石油、海洋、氣象領域:石油管道和水庫閘門陰極保護太陽能電源系統、石油鑽井平台生活及應急電源、海洋檢測設備、氣象/水文觀測設備等。
五、家庭燈具電源:如庭院燈、路燈、手提燈、野營燈、登山燈、垂釣燈、黑光燈、割膠燈、節能燈等。
六、光伏電站:10KW-50MW獨立光伏電站、風光(柴)互補電站、各種大型停車廠充電站等。
七、太陽能建築將太陽能發電與建築材料相結合,使得未來的大型建築實現電力自給,是未來一大發展方向。
八、其他領域包括:(1)與汽車配套:太陽能汽車/電動車、電池充電設備、汽車空調、換氣扇、冷飲箱等;(2)太陽能制氫加燃料電池的再生髮電系統;(3)海水淡化設備供電;(4)衛星、太空飛行器、空間太陽能電站等。
光伏現狀
引言
傳統的燃料能源正在一天天減少,對環境造成的危害日益突出,同時全球還有20億人得不到正常的能源供應。這個時候,全世界都把目光投向了可再生能源,希望可再生能源能夠改變人類的能源結構,維持長遠的可持續發展。這之中太陽能以其獨有的優勢而成為人們重視的焦點。豐富的太陽輻射能是重要的能源,是取之不盡、用之不竭的、無污染、廉價、人類能夠自由利用的能源。太陽能每秒鐘到達地面的能量高達80萬千瓦,假如把地球表面0.1%的太陽能轉為電能,轉變率5%,每年發電量可達5.6×1012千瓦小時,相當於世界上能耗的40倍。
發展現狀
近幾年國際上光伏發電快速發展,世界上已經建成了10多座兆瓦級光伏發電系統,6個兆瓦級的聯網光伏電站。美國是最早制定光伏發電的發展規劃的國家。1997年又提出“百萬屋頂”計畫。日本1992年啟動了新陽光計畫,到2003年日本光伏組件生產占世界的50%,世界前10大廠商有4家在日本。而德國新可再生能源法規定了光伏發電上網電價,大大推動了光伏市場和產業發展,使德國成為繼日本之後世界光伏發電發展最快的國家。瑞士、法國、義大利、西班牙、芬蘭等國,也紛紛制定光伏發展計畫,並投巨資進行技術開發和加速工業化進程。
中國現狀
資源分布
中國太陽能資源非常豐富,理論儲量達每年17000億噸標準煤。太陽能資源開發利用的潛力非常廣闊。中國地處北半球,南北距離和東西距離都在5000公里以上。在中國廣闊的土地上,有著豐富的太陽能資源。大多數地區年平均日輻射量在每平方米4千瓦時以上,西藏日輻射量最高達每平米7千瓦時。年日照時數大於2000小時。與同緯度的其他國家相比,與美國相近,比歐洲、日本優越得多,因而有巨大的開發潛能。
發展現狀
中國光伏發電產業於20世紀70年代起步,90年代中期進入穩步發展時期。太陽電池及組件產量逐年穩步增加。經過30多年的努力,已迎來了快速發展的新階段。在“光明工程”先導項目和“送電到鄉”工程等國家項目及世界光伏市場的有力拉動下,我國光伏發電產業迅猛發展。
到2007年年底,全國光伏系統的累計裝機容量達到10萬千瓦(100MW),從事太陽能電池生產的企業達到50餘家,太陽能電池生產能力達到290萬千瓦(2900MW),太陽能電池年產量達到1188MW,超過日本和歐洲,並已初步建立起從原材料生產到光伏系統建設等多個環節組成的完整產業鏈,特別是多晶矽材料生產取得了重大進展,突破了年產千噸大關,衝破了太陽能電池原材料生產的瓶頸制約,為我國光伏發電的規模化發展奠定了基礎。2007年是我國太陽能光伏產業快速發展的一年。受益於太陽能產業的長期利好,整個光伏產業出現了前所未有的投資熱潮。
“十二五”時期我國新增太陽能光伏電站裝機容量約1000萬千瓦,太陽能光熱發電裝機容量100萬千瓦,分散式光伏發電系統約1000萬千瓦,光伏電站投資按平均每千瓦1萬元測算,分散式光伏系統按每千瓦1.5萬元測算,總投資需求約2500億元。
儘管我國是太陽能產品製造大國,不過我國太陽能產品只用於出口。在2010年時,全球太陽能光伏電池年產量1600萬千瓦,其中我國年產量1000萬千瓦。而到2010年,全球光伏發電總裝機容量超過4000萬千瓦,主要套用市場在德國、西班牙、日本、義大利,其中德國2010年新增裝機容量700萬千瓦。
不過,我國太陽能資源十分豐富,適宜太陽能發電的國土面積和建築物受光面積也很大,其中,青藏高原、黃土高原、冀北高原、內蒙古高原等太陽能資源豐富地區占到陸地國土面積的三分之二,具有大規模開發利用太陽能的資源潛力。
太陽能資源豐富、分布廣泛,是21世紀最具發展潛力的可再生能源。隨著全球能源短缺和環境污染等問題日益突出,太陽能光伏發電因其清潔、安全、便利、高效等特點,已成為世界各國普遍關注和重點發展的新興產業。
在此背景下,全球光伏發電產業增長迅猛,產業規模不斷擴大,產品成本持續下降。我國光伏發電產業也得到迅速發展,已成為我國為數不多的、可以同步參與國際競爭、並有望達到國際領先水平的行業。崛起了以尚德電力、英利綠色能源、江西賽維LDK、保利協鑫為代表的一批著名企業和以江蘇、河北、四川、江西四大光伏強省為代表的一批產業基地。因此,企業以往以“年度”為單位進行戰略以及策略調整的傳統做法,在行業快速變化的今天顯得有些力不從心甚至被動。所以,企業以“月度”為單位,根據行業最新發展動向適時進行策略乃至戰略調整的經營手段,正日益受到許多大型企業管理者尤其是外資企業管理層的高度重視。
相關政策
國家能源局於2013年11月18日發布《分散式光伏發電項目管理暫行辦法》
第一章總則
第一條為規範分散式光伏發電項目建設管理,推進分散式光伏發電套用,根據《中華人民共和國可再生能源法》、《中華人民共和國電力法》、《中華人民共和國行政許可法》,以及《國務院關於促進光伏產業健康發展的若干意見》,制定本辦法。
第二條分散式光伏發電是指在用戶所在場地或附近建設運行,以用戶側自發自用為主、多餘電量上網且在配電網系統平衡調節為特徵的光伏發電設施。
第三條鼓勵各類電力用戶、投資企業、專業化契約能源服務公司、個人等作為項目單位,投資建設和經營分散式光伏發電項目。
第四條國務院能源主管部門負責全國分散式光伏發電規劃指導和監督管理;地方能源主管部門在國務院能源主管部門指導下,負責本地區分散式光伏發電規劃、建設的監督管理;國家能源局派出機構負責對本地區分散式光伏發電規劃和政策執行、併網運行、市場公平及運行安全進行監管。
第五條分散式光伏發電實行“自發自用、余電上網、就近消納、電網調節”的運營模式。電網企業採用先進技術最佳化電網運行管理,為分散式光伏發電運行提供系統支撐,保障電力用戶安全用電。鼓勵項目投資經營主體與同一供電區內的電力用戶在電網企業配合下以多種方式實現分散式光伏發電就近消納。
第二章規模管理
第六條國務院能源主管部門依據全國太陽能發電相關規劃、各地區分散式光伏發電發展需求和建設條件,對需要國家資金補貼的項目實行總量平衡和年度指導規模管理。不需要國家資金補貼的項目不納入年度指導規模管理範圍。
第七條省級能源主管部門根據本地區分散式光伏發電發展情況,提出下一年度需要國家資金補貼的項目規模申請。國務院能源主管部門結合各地項目資源、實際套用以及可再生能源電價附加徵收情況,統籌協調平衡後,下達各地區年度指導規模,在年度中期可視各地區實施情況進行微調。
第八條國務院能源主管部門下達的分散式光伏發電年度指導規模,在該年度內未使用的規模指標自動失效。當年規模指標與實際需求差距較大的,地方能源主管部門可適時提出調整申請。
第九條鼓勵各級地方政府通過市場競爭方式降低分散式光伏發電的補貼標準。優先支持申請低於國家補貼標準的分散式光伏發電項目建設。
第三章項目備案
第十條省級及以下能源主管部門依據國務院投資項目管理規定和國務院能源主管部門下達的本地區分散式光伏發電的年度指導規模指標,對分散式光伏發電項目實行備案管理。具體備案辦法由省級人民政府制定。
第十一條項目備案工作應根據分散式光伏發電項目特點儘可能簡化程式,免除發電業務許可、規劃選址、土地預審、水土保持、環境影響評價、節能評估及社會風險評估等支持性檔案。
第十二條對個人利用自有住宅及在住宅區域內建設的分散式光伏發電項目,由當地電網企業直接登記並集中向當地能源主管部門備案。不需要國家資金補貼的項目由省級能源主管部門自行管理。
第十三條各級管理部門和項目單位不得自行變更項目備案檔案的主要事項,包括投資主體、建設地點、項目規模、運營模式等。確需變更時,由備案部門按程式辦理。
第十四條在年度指導規模指標範圍內的分散式光伏發電項目,自備案之日起兩年內未建成投產的,在年度指導規模中取消,並同時取消享受國家資金補貼的資格。
第十五條鼓勵地市級或縣級政府結合當地實際,建立與電網接入申請、併網調試和驗收、電費結算和補貼發放等相結合的分散式光伏發電項目備案、竣工驗收等一站式服務體系,簡化辦理流程,提高管理效率。
第四章建設條件
第十六條分散式光伏發電項目所依託的建築物及設施應具有合法性,項目單位與項目所依託的建築物、場地及設施所有人非同一主體時,項目單位應與所有人簽訂建築物、場地及設施的使用或租用協定,視經營方式與電力用戶簽訂契約能源服務協定。
第十七條分散式光伏發電項目的設計和安裝應符合有關管理規定、設備標準、建築工程規範和安全規範等要求。承擔項目設計、諮詢、安裝和監理的單位,應具有國家規定的相應資質。
第十八條分散式光伏發電項目採用的光伏電池組件、逆變器等設備應通過符合國家規定的認證認可機構的檢測認證,符合相關接入電網的技術要求。
第五章電網接入和運行
第十九條電網企業收到項目單位併網接入申請後,應在20個工作日內出具併網接入意見,對於集中多點接入的分散式光伏發電項目可延長到30個工作日。
第二十條以35千伏及以下電壓等級接入電網的分散式光伏發電項目,由地市級或縣級電網企業按照簡化程式辦理相關併網手續,並提供併網諮詢、電能表安裝、併網調試及驗收等服務。
第二十一條以35千伏以上電壓等級接入電網且所發電力在併網點範圍內使用的分散式光伏發電項目,電網企業應根據其接入方式、電量使用範圍,本著簡便和及時高效的原則做好併網管理,提供相關服務。
第二十二條接入公共電網的分散式光伏發電項目,接入系統工程以及因接入引起的公共電網改造部分由電網企業投資建設。接入用戶側的分散式光伏發電項目,用戶側的配套工程由項目單位投資建設。因項目接入電網引起的公共電網改造部分由電網企業投資建設。
第二十三條電網企業應採用先進運行控制技術,提高配電網智慧型化水平,為接納分散式光伏發電創造條件。在分散式光伏發電安裝規模較大、占電網負荷比重較高的供電區,電網企業應根據發展需要建設分散式光伏發電併網運行監測、功率預測和最佳化運行相結合的綜合技術體系,實現分散式光伏發電高效利用和系統安全運行。
第六章計量與結算
第二十四條分散式光伏發電項目本體工程建成後,向電網企業提出併網調試和驗收申請。電網企業指導和配合項目單位開展併網運行調試和驗收。電網企業應根據國家有關標準制定分散式光伏發電電網接入和併網運行驗收辦法。
第二十五條電網企業負責對分散式光伏發電項目的全部發電量、上網電量分別計量,免費提供並安裝電能計量表,不向項目單位收取系統備用容量費。電網企業在有關併網接入和運行等所有環節提供的服務均不向項目單位收取費用。
第二十六條享受電量補貼政策的分散式光伏發電項目,由電網企業負責向項目單位按月轉付國家補貼資金,按月結算余電上網電量電費。
第二十七條在經濟開發區等相對獨立的供電區統一組織建設的分散式光伏發電項目,余電上網部分可向該供電區內其他電力用戶直接售電。
第七章產業信息監測
第二十八條組織地市級或縣級能源主管部門按月匯總項目備案信息。省級能源主管部門按季分類匯總備案信息後報送國務院能源主管部門。
第二十九條各省級能源主管部門負責本地區分散式光伏發電項目建設和運行信息統計,並分別於每年7月、次年1月向國務院能源主管部門報送上半年和上一年度的統計信息,同時抄送國家能源局及其派出監管機構、國家可再生能源信息中心。
第三十條電網企業負責建設本級電網復蓋範圍內分散式光伏發電的運行監測體系,配合本級能源主管部門向所在地的能源管理部門按季報送項目建設運行信息,包括項目建設、發電量、上網電量、電費和補貼發放與結算等信息。
第三十一條國務院能源主管部門委託國家可再生能源信息中心開展分散式光伏發電行業信息管理,組織研究制定工程設計、安裝、驗收等環節的標準規範,統計全國分散式光伏發電項目建設運行信息,分析評價行業發展現狀和趨勢,及時提出相關政策建議。經國務院能源主管部門批准,適時發布相關產業信息。
第八章違規責任
第三十二條電網企業未按照規定收購分散式光伏發電項目余電上網電量,造成項目單位損失的,應當按照《中華人民共和國可再生能源法》的規定承擔經濟賠償責任。
第九章附則
第三十三條本辦法由國家能源局負責解釋,自發布之日起施行。
附表1:分散式光伏發電項目備案匯總表(略)
附表2:1兆瓦以上分散式光伏發電項目信息表(略)
未來趨勢
太陽能光伏發電在不遠的將來會占據世界能源消費的重要席位,不但要替代部分常規能源,而且將成為世界能源供應的主體。預計到2030年,可再生能源在總能源結構中將占到30%以上,而太陽能光伏發電在世界總電力供應中的占比也將達到10%以上;到2040年,可再生能源將占總能耗的50%以上,太陽能光伏發電將占總電力的20%以上;到21世紀末,可再生能源在能源結構中將占到80%以上,太陽能發電將占到60%以上。這些數字足以顯示出太陽能光伏產業的發展前景及其在能源領域重要的戰略地位。
根據《可再生能源中長期發展規劃》,到2020年,我國力爭使太陽能發電裝機容量達到1.8GW(百萬千瓦),到2050年將達到600GW(百萬千瓦)。預計,到2050年,中國可再生能源的電力裝機將占全國電力裝機的25%,其中光伏發電裝機將占到5%。未來十幾年,我國太陽能裝機容量的複合增長率將高達25%以上。