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光伏发电技术论文汇总(实用8篇)

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光伏发电技术论文汇总(实用8篇)
2023-11-19 06:08:53    小编:ZTFB

写作是培养思维能力和提升综合素质的有效途径,我们可以通过不断练习和反思来提高自己的写作水平。写一篇完美的总结,要注重总结的实用性和可操作性。随着社会的发展,总结已经成为人们不可或缺的一部分,下面是一些不同领域的总结范例供大家参考。

光伏发电技术论文汇总篇一

201月26日,国家能源局向各省(自治区、直辖市)发改委(能源局)、新疆生产建设兵团发改委,各派出机构,国家电网公司、南方电网公司,内蒙古电力公司,陕西地方电力公司,水电规划总院、电力规划总院下发《国家能源局综合司关于征求2015年光伏发电建设实施方案意见的函》:

国家能源局称:根据全国光伏发电中长期规划、各省(区、市)太阳能资源、电力市场消纳和光伏发电年度计划执行情况,提出了2015年光伏发电建设实施方案,征求以上各单位意见,并要求于2015年2月6日前将书面意见反馈至国家能源局新能源司。

根据光伏发电项目建设管理有关规定,综合考虑全国光伏发电发展规划、各地区建设情况,编制了光伏发电建设实施方案。

一,为稳定扩大光伏发电应用市场,2015年全国新增光伏发电并网容量目标为1500万千万(15gw)左右,其中集中式光伏电站800万千万,分布式光伏700万千万。综合考虑屋顶分布式光伏发电项目的特点和各地区的建设条件,对各地区提出最低任务指标,但不设年度规模上限。

二,下达各省(自治区、直辖市)的新增并网规模是指本年度当年完成的新增光伏发电并网容量,包括上年度结转在建项目本年度新备案开工项目。并网的标志以电网公司出具的并网验收报告为准。各地区应结合上年度结转项目情况合理指导新增开工项目。新增备案开工的光伏电站项目规模不得超过年度实施方案中集中式光伏电站并网规模指标;分布式光伏应优先建设屋顶分布式光伏发电项目,新增备案开工的分布式光伏电站项目不得超过年度实施方案中分布式光伏并网规模指标。

三,请各省(自治区、直辖市)能源主管部门加强年度实施方案执行的管理。在2015年一季度内应确定当年光伏发电新开工项目名单,连同上年度结转的在建项目名单以及与电网企业衔接电网接入条件的情况报国家能源局,作为本地区年度光伏发电建设实施方案,并通过可再生能源信息管理平台填报信息,同时抄送派出机构和所在省电网企业(屋顶分布式光伏项目可暂缓报送和填报信息),项目名单应包括项目容量、投资主体及建设进度计划安排等内容。

四,鼓励地方能源主管部门采取招标等竞争性方式选择接入条件好、具备市场消纳的空间、能够尽快开工建设以及采用新技术新产品的项目,优先纳入新增开工建设规模。鼓励地方能源主管部门通过竞争性方式进行项目资源配置,促进光伏发电上网电价下降。对上网电价降低幅度10%以上的项目,国家能源局将按扩大1倍调增规模指标;上网电价降低幅度10%以内的,按比例相应扩大规模。

五,各级电网企业要配合做好光伏发电项目建设工作,对各地年度光伏发电计划实施方案内的'项目及时出具项目接网意见并开展配套送出工程建设,按月衔接光伏电站和配套电网建设进度,报送所在省(区、市)能源主管部门,同时抄送相关国家能源局派出机构,具体报送内容及格式见附件。电网企业要简化内部审批程序,缩短内部管理流程,简化项目并网接入前置性条件,确保项目建成后及时并网。

六,建立按月检测、按季调整、年度考核的动态管理机制。各级项目备案机关和电网企业应按照《国家能源局综合司关于加强光伏发电项目信息统计及报送工作的通知》(国能综新能[2014]389号)要求,通过国家可再生能源信息管理系统填报相关信息。第一季度末,对各地区未落实到具体项目的规模指标将调整给落实情况好的地区。第二季度末,根据各省(区、市)发展改革委(能源局)向国家能源局报告项目建设信息情况,对工作进度快的地区适度追加规模指标。第三季度末,对年度计划完成情况进行预考核,开工未及80%或者建成并网规模未达50%的,将以此为依据调减下一年度规模指标。第四季度,向各地区下达下一年度预安排规模,各省(自治区、直辖市)发展改革委(能源局)提前开展下一年度计划的编制工作。

七,各派出机构要加强项目建设运行情况的监管,及时通过信息管理平台,跟踪了解各地年度计划执行情况,按照有关规定,通过核实信息及现场检查等手段,对电网企业办理电网接入各环节的服务以及全额保障性收购情况进行监督。国家太阳能发电技术归口管理单位负责信息管理平台的运行维护,充分利用信息管理平台等信息化手段,加强光伏发电项目建设、运行情况的监测和信息统计。

光伏发电技术论文汇总篇二

要想保障零件在加工过程当中的切削性能、精准度以及降低变形率,就必须对零件的质量和尺寸预热环节处理进行提升。

各类机械材料在切削性能中都有着相对应的硬度限值与结构组织。例如:亚共析钢材料,其材料的组织较为均匀、晶粒细小,从而优化了其切削性能,进而提高了其在加工过程当中的'精准性,为零件在进行热处理加工时提供了较好的保障。另外,除最终的热处理环节外,预热环节的处理以及零件的锻造也是尤为重要的影响因素,因此,机械零件在加工时,技术人员须做到对整体过程的内在质量状况进行全面了解。

3.2在机械加工过程的合理安排。

由于机械零件的内部应力结构较为复杂,且其几何形状也有所不一,特别是热处理的加工过后其应力的分布又进行再一次的排序,因此机械零件在加工程序的淬火阶段会产生较为强大的组织应力以及热应力,从而造成零件最终的变形规律复杂化。因此,零件加工的技术人员在对零件加工及热处理的工艺制定过程中,势必要对从零件的选材、工艺参数的设计以及实际加工结果等方面建立一个完善、齐全的工艺档案,而建立数据档案之后,既能够减少技术人员在查阅资料时所耗的编制时间,又能够减少对技术人员的劳动要求,从而促使在材料的选择上和工艺参数方面能够获得良好的经济价值与适用价值,并且还需在这基础之上,对其不断地优化改进,从而提高机械零件的加工质量。

4举例。

4.1选择材料。

对零件而言其选材是否正确、质量是否良好以及使用的合理性是严重影响自身使用寿命的三个因素,因此在选材时既要考虑到零件的使用性及成本问题,又要考虑到零件的加工性能,不然就直接造成加工成本不必要的提升从而取得反效果。

1)低合金钢,其材质优良在热处理的性能上能够取代碳素钢,从而进一步的避免了因设计不合理而造成的变形开裂等质量问题。

2)模具钢既适用于冷作模具,又适用于塑料模具。因此,模具的选材过程中先要考虑模具的使用性能,其次是模具的热处理加工工艺。

4.2进行热处理加工。

其淬火温度常用30℃~50℃,而要想钢能够达到不同的性能,其淬火温度须向或高、或低两个方向展开,从而在保障强度的同时,又能够促使材料的塑性和韧性等得到优化改善,从而减少在淬火过程中的变形和开裂问题的发生率。

机械零件在加工过程当中出现缺陷,其主要原因是由于加工的操作不正确以及工艺的设计不合理性而导致的。因此,要想保障零件加工的质量,就必须尽可能的避免这两个原因的发生情况,这样才能够保证零件的热处理加工质量以及机械零件在加工过程中所产生的内应力可以通过回火的处理方法进行消除或降低。其零件结构设计的不合理也可通过增加工艺孔、组合结构以及进行线切割的加工方式进行完善优化。

5结语。

综上所述,对零件的热处理加工技术有所影响的主要为两个方面:机械零件在结构的设计上与运用热处理加工技术上。

这两个因素是相互影响、相辅相成、缺一不可且不能分开的。

因此,在机械零件的结构设计过程当中,即需要重视结构设计的合理性,又需要注意热处理技术的运用方法,否则机械零件的质量势必会存在缺陷,造成不必要的损失。而且我们还需要不断地去学习、去进步,从而不断的完善机械零件的热加工技术。

参考文献:

[1]魏惠芳,单超颖。机械加工零件的热处理技术研究[j].中小企业管理与科技(下旬刊),(2).

[2]孙雅雯。热处理加工质量的探讨[j].华通技术,(3).

光伏发电技术论文汇总篇三

从整个电力系统的角度来看,微电网是一个颇具独立性的自适应智能单元。通过电力网络架构层和综合管理架构层之间镶嵌式协作,达到域内自治、电力平衡的目标。微电网内最典型的能量运行组块有两类:微电源和局域负载。两者通过能量储存、交换、调节系统相互匹配。在并网条件下,微电网系统整体又与主网存在电能交换。以上电能运行各部分皆属于微电网的电力网络架构层。微电网可划分成孤岛型和并网型两类。孤岛型微电网不与大网产生任何形式的能量交换,系统内部能量供应自给自足。图2是一个典型的对称可裂解光伏柴发一体化孤岛微电网系统。图1微电网系统双层镶嵌式结构示意图微电源的接入与切割,域内负载的并入和卸除,是微电网系统复杂控制策略的来源。促进能量高效利用,实现系统有效控制与保护的部分属于微电网综合管理架构层。微电网双层结构示意图如图1所示,两层之间存在类似机体与神经的交互关联。微电网系统设计时需要考虑的最主要因素包括以下几个方面:微电网系统电能质量最优化;可再生能源利用率最大化;降低系统建设造价和运行成本。以上三大要求在某一具体工程中很难做到绝对统一,通常因地制宜寻找折中设计方案。在微电网项目实践中,根据不同的基建环境,并网型微电网则与大网连接,主网与微电网可在特定条件下交换能量。根据控制策略不同,其运行状态又可分为孤岛模式和并网模式。当然,即便在并网条件下,也要尽可能减少系统对大电网的依赖程度。这是微电网系统控制策略基本宗旨。图3是一个单母线多回路光伏水电一体化并网型微电网系统。

光伏发电技术论文汇总篇四

理想微电网系统设计中的微电源模块应具备即时接入与即时退出功能,相应的裂解与并入动作要求平滑可控,从而满足上文所提到的三点要求。对每一个特定的光伏发电模块而言,它本身独有的接口、控制、保护与微电网系统的运行状态息息相关。光伏发电模块由组件系统、监测系统、逆变系统、控制系统及管理系统组成。光伏支路的设备包括:光伏组件群、汇流配电设备、直交流电压调节设备、逆变设备、隔离开关设备、入网接口装置,以及监测、控制、保护装置。微电网系统光伏模块设计一般遵循如图4所示流程,以达到系统设计合理性和功能完备性。不可否认,光伏发电与传统发电相比,存在不少缺点。首先,光伏发电产出功率与太阳辐射量、太阳光谱特性密切相关,从而具有不稳定性和难以平滑调节的自然缺陷;其次,逆变组团的功率因数高达0.99,因此,在有功功率不变的情况下,无功功率几乎不存在可调空间;最后,逆变器换流运行中,由于功率电子器件工作而产生的各次谐波注入电网,严重影响电能质量。

光伏发电技术论文汇总篇五

众所周知,目前作为主要能源的煤、石油、天然气等化石燃料即将消耗殆尽。再加上这些化石燃料的燃烧造成了大量温室气体和其他污染物的排放,严重的威胁着人类的生存环境。因此,寻求一种可再生的清洁能源迫在眉睫,如太阳能、风能和水能。其中,太阳能是一种“取之不尽,用之不竭”的绿色可再生能源,受到人们的广泛关注。目前太阳能发电主要有两种形式:一是热发电;二是光发电,也称光伏发电。光伏发电是一种将太阳辐射能直接转换为电能的技术,规模大小随意、能独立发电、建设时间短、维护简便,问世后就得到了迅速的发展。

1、课程简介。

在国家引导建设应用技术型大学的背景下,目前是河南省新能源及光电子材料产业快速发展时期,为培养具有创新精神和实践能力较强的应用型技术人才,洛阳理工学院结合洛阳经济发展特色,在开设了材料物理专业,以太阳能光伏为主要方向,培养具有材料、半导体物理等科学与工程方面的基本知识和基本理论的技术型人才。《太阳能光伏学》是本专业的专业基础必修课程,主要介绍了太阳能光伏发电的基本概念和原理、电池片的制造以及硅太阳能电池的主要性能参数和太阳能电池组件的结构、生产工艺流程等。此外,讲述了太阳能光伏发电系统的组成和其他相关设备,全面地阐述了太阳能光伏发电系统的设计和应用。通过本课程的学习,使学生掌握太阳能电池材料的基本制备技术、表征手段及光伏系统的设计,了解光伏系统在国民经济各领域的应用,能够进行基本的太阳能电池性能测试及太阳能电池组件封装,并具备太阳能光伏系统优化设计的技能。

2、教学改革方案及实施。

本课程的学习,需要综合运用材料科学基础,半导体材料与器件,光电子材料等课程的理论知识。最终要求学生具有能够进行太阳能电池的生产及太阳能光伏系统的设计,施工及维护的能力,是一门与实践锻炼密不可分的课程。与学生之前学习的大学物理,材料科学基础等基础性课程有较大的区别,因此传统的以教师讲授为主的教学模式和教学过程并不适合本课程的学习[1]。应根据具体的教学内容探索出适合应用型技术人才的独特的教学模式。《太阳能光伏学》主要内容包含两个方面:一是与企业生产紧密结合的太阳能电池的生产过程;二是太阳能光伏发电系统的设计与优化。前者包含了直拉法制备单晶硅棒,铸锭法制备多晶硅锭,太阳能电池切片工艺,太阳能电池片的制造和太阳能电池组件的结构、生产工艺流程。后者主要是光伏发电系统的设计及优化,包括独立光伏发电系统、分布式光伏发电系统和并网光伏发电系统。针对本课程及教学内容的特殊性,在教学上,前一部分太阳能电池生产部分采用“校企业合作+传统”的教学模式,后一部分光伏系统设计采用“项目驱动+传统”的教学模式。

2.1“校企业合作+传统”的教学模式。

由于本课程与生产实践紧密结合,因此,开展校企合作教学能够使课程教学效果事半功倍[2],提高学生的理论知识的理解及理论联系实践的能力。光伏产业是新兴产业,随着科学技术的发展,新技术、新工艺、新方法、新理念都在迅速地更新换代,因此培养应用型技术人才必须与生产相辅相成,校企合作是达成培养目标的主要手段之一。目前,针对洛阳理工学院的校企合作主要有两种形式:教师和学生到生产企业进行参观学习和由企业中具有丰富生产管理经验的工程人员到学校进行讲授相关知识。首先在专业教师中选拔出能力强、业务精、肯吃苦钻研的教师,到生产企业中进行挂职锻炼,真正的参与到工程实践中来。不仅提高教师的动手实践能力,而且针对平时在教学过程中容易忽略的细节也有较大的认识,使得课堂讲授能够更切合生产实际。例如,在太阳能电池片的制备中的丝网印刷工艺,银浆的准备时间,搅拌速度,以及固含量这些因素会对丝网印刷的质量产生较大影响。而一般情况下,课堂的讲授不会具体到这些细节问题,但是在生产实践中这些细节往往决定了产品的质量。其次,开展校企合作带学生到相关的光伏企业见习,还可以让学生进行实际动手操作。例如,太阳能电池组件封装部分的单焊和串焊,图1显示了学生在企业中参加太阳能电池片焊接工艺。通过学生的实际动手操作使他们对生产实际过程有了更加清晰的认识,并且提高了学生的实际动手操作能力。最后,邀请企业中具有丰富生产管理经验的工程人员到学校进行授课,讲授太阳能电池生产相关知识,以他们对生产实际过程的熟悉程度,能够为学生提供更加贴合实际的工艺过程,可以是学生产生同理心。例如,在讲授太阳能电池片的'制绒工序时,工程师详细地介绍了制绒液的成分和比例,以及整个操作过程的注意事项等问题。

2.2“项目驱动+传统”的教学模式。

“项目驱动+传统”的教学模式是以“项目一任务驱动”为主,教师讲授为辅的教学模式[3]。具体到《太阳能光伏学》课程中,教学内容的后半部分太阳能光伏系统的设计及优化采用这种教学模式。将生活中常见的小型太阳能光伏发电系统以项目的形式引入课堂及课后拓展中。具体的太阳能光伏发电系统有:太阳能路灯,共享单车太阳能光伏系统,太阳能玩具等。首先,根据学生的基本知识掌握程度进行小组及岗位分配;其次,小组内查找相关资料,包括:不同太阳能光伏系统中的组成设备,设备的具体参数,相应的厂家,以及各设备之间的连接方式。最后,进行小型项目设计的答辩会,即进行项目的设计的学生进行讲解设计过程,并回答由其他同学提出的疑问。以“项目――任务驱动”在进行小型光伏发电系统的设计中,能够激发学生的学习兴趣,并且把课堂上学到的理论知识,应用到实际生产中。经过一学期的探索、运行和实践研究,“校企合作+项目+传统”的教学模式取得了一些阶段性成果,理论与实践锻炼相辅相成,在增加学生的自主性、设计性、创新性等能力的训练同时,也提高了理论教学的效果。

3、结束语。

随着国家对光伏产业的重视,各地区不断兴起一批批与太阳能光伏相关的企业。我们通过采用校企合作与项目任务驱动相结合的创新教学模式,培养既具有太阳能光伏学基础理论知识又具有良好的动手操作能力的应用型人才。

光伏发电技术论文汇总篇六

1983年,美国加州建立起了世界上最大的太阳能电厂,它的装机总容量高达1.6×107w。1994年,日本实施补助奖励的办法,大力推荐各家各户使用3000w的“市电并联型太阳光电能系统”,在使用的第一年,政府补助49%的经费,之后补助逐年递减,至此,日本成为了推广太阳能发电最积极的国家。一年以后,日本已经有9400户装置该系统,装机总容量达到了3.2×107w。在中国,太阳能发电受到了政府的高度重视,,装机补贴标准为20元/w。-04-09,我国出台了新政策,国家和地方将对使用光伏发电的民用住宅提供长期补贴,由此可知,国内光伏市场的发展重点从“大型地面电站”转向“屋顶分布式电站”。按发电量计算,每千瓦时电国家补贴0.42元,地方(上海)补贴0.40元,合计0.82元。从理论上讲,家庭自建1个屋顶光伏电站,仅靠政府补贴的电费七八年就可以收回成本,而且光伏电站一般可以平稳运行25年,也就是说,之后十多年的发电收益都是净赚。但是,中电光伏研发公司总经理吕俊说:“屋顶发电要想获得良好的投资回报,前提是在其25年的生命周期里都能稳定工作。但从目前的情况来看,一些光伏组件会逐渐老化,在极端条件下,小部分光伏电池板在使用5年后可能就会损失2/3的发电能力。”

2琳琅满目的光伏产品。

为了彰显光伏技术的优越性,最大的概念产品设计莫过于太阳能飞机,这也许是永远都不能用于商业化飞行的大手笔——从西风号、动力号到太阳驱动2号,大鸣大放之后,所有的太阳能飞机只能做侦查工作或者成为探险家冒险的工具。太阳能动力的概念汽车也不得不“瘦身”——安全、舒适截然不顾,耗资巨大,汽车质量和使用寿命不堪一击。光伏电池在面对这些“大功率”的机械设备时,简直就是杯水车薪,这也许是设计师短时间内找不出更好的载体来弘扬光伏技术“低碳、环保、绿色”特点的原因。轰轰烈烈的技术炒作正在进行,光伏技术与led光源却悄悄联合起来。led光源以发光效率极高的先天优势正在逐渐取代“白炽灯”“日光灯”和“卤素灯”,1个7w的led灯的发光效率相当于1盏85w的“白炽灯”。光伏技术和led光源的组合产品从路灯、庭院灯、信号灯、草坪灯到工艺品灯、车灯,各种产品层出不穷。近几年,新建的公路必须用“光伏加led”照明,不然就会显得决策者跟不上时代的步伐,不太时尚。我国东部沿海城市是季风性气候,连续下几天雨,再刮一阵风,碗口粗的树都被吹得歪歪扭扭,更不用说那些顶着一两平方米太阳能板的路灯了,输电线路就在路灯的上面,为什么非要用“光伏”呢?在崎岖的山路或无人区的公路上设置一排光伏发电的路灯,那可真是一道亮丽的风景线。在淘宝网搜索“太阳能”几个字,就会出现从太阳能光伏发电系统到手机充电器等5000多条信息、10000多个产品,可谓琳琅满目。

2014-04-09出台的新政策确实让业界眼前一亮,但是,稍微思考一下就会发现,住在高楼大厦的上海人凭什么不用0.52元/kwh的市电,而是偏要垫资去改装屋顶以换取国家和地方的补贴。在青岛召开的国际消费电子博览会上,有一家光伏企业在销售自己的产品——1块24w的太阳能板加上1个12v、12a的铅酸电池,再搭配上1个10w的节能灯而特制的`灯。该公司自称这是“无电地区的照明方案”,而该产品的安装费就需要500元。不难想象,无电地区大多在偏远、贫困的地方,500元对那里的人来说可能是一亩地大半年的收入。这样发展下去,最后还是成了“想用的,买不起;有钱的,用不着”的“大闲产品”了。如果把国家对光伏产业的补助政策微调一下,让有钱人进行“爱心捐助”,这一方案或许是可行的。也就是说,只要不让贫困的消费者自己掏腰包,也许偏远、贫困地区的晚上才会不再黑暗。在众多的设计中,有一个设计方案是可行的。如果把光伏安装到农用面包车的顶部,为车上的冷藏设备提供电源,那么,农民就可以将前一天采摘下来新鲜果蔬装在车上保鲜,到第二天再开车去出售。如果遇到阴天下雨,接上市电冷藏车还是可以照常工作的。这种太阳能冷藏车提供4m3的0~4℃的保鲜环境是不成问题的,而车顶2m2的光伏电池每天可以提供2kwh电。设想一下,在烈日下出售凉凉的西瓜,那是多么好的一件事。如何亮化景观水面呢?图1所示的设计产品“太阳能水上浮灯”是最好的选择。白天光伏电池将电能储藏在内置的磷酸铁锂电池内,太阳落山时这些灯就会亮起,十分漂亮。水面浮灯省去了埋设水线的麻烦,只要将其放在水里就能周而复始地工作。如果不想让风把它吹走,最好在底部系上重物。该产品提供了一个非常小的自动光伏照明系统,但却叙述出了抒情诗般的宁静之美。光伏产品既然能制成发电的屋顶,就可将这种屋顶安装到高山之巅的亭台楼阁上,让我们的城市更加美丽。在汽车4s店里,不乏光伏汽配装饰产品,比如比较实用的太阳能充电器、应急灯,能让人心情愉悦的绿芽起舞、招财猫等。

光伏发电技术论文汇总篇七

1.太阳能光伏发电系统的组成。

太阳能光伏发电系统主要由太阳能光伏电池组,光伏系统电池控制器,蓄电池和交直流逆变器是其主要部件。其中的核心元件是光伏电池组和控制器。各部件在系统中的作用是:

光伏电池:光电转换。

控制器:作用于整个系统的过程控制。光伏发电系统中使用的控制器类型很多,如2点式控制器,多路顺序控制器、智能控制器、大功率跟踪充电控制器等,我国目前使用的大都是简单设计的控制器,智能型控制器仅用于通信系统和较大型的光伏电站。

蓄电池:蓄电池是光伏发电系统中的关键部件,用于存储从光伏电池转换来的电力。目前我国还没有用于光伏系统的专用蓄电池,而是使用常规的铅酸蓄电池。

交直流逆变器:由于它的功能是交直流转换,因此这个部件最重要的指标是可靠性和转换效率。并网逆变器采用最大功率跟踪技术,最大限度地把光伏电池转换的电能送入电网。

2.太阳能光伏电池板:

太阳能电池主要使用单晶硅为材料。用单晶硅做成类似二极管中的p-n结。工作原理和二极管类似。只不过在二极管中,推动p-n结空穴和电子运动的是外部电场,而在太阳能电池中推动和影响p-n结空穴和电子运动的是太阳光子和光辐射热(*)。也就是通常所说的光生伏特效应原理。目前光电转换的效率,也就是光伏电池效率大约是单晶硅13%-15%,多晶硅11%-13%。目前最新的技术还包括光伏薄膜电池。

3.太阳能光伏发电系统的分类:

目前太阳能光伏发电系统大致可分为三类,离网光伏蓄电系统,光伏并网发电系统及前两者混合系统。

a)离网光伏蓄电系统。这是一种常见的太阳能应用方式。在国内外应用已有若干年。系统比较简单,而且适应性广。只因其一系列种类蓄电池的体积偏大和维护困难而限制了使用范围。

b)光伏并网发电系统,当用电负荷较大时,太阳能电力不足就向市电购电。而负荷较小时,或用不完电力时,就可将多余的电力卖给市电。在背靠电网的前提下,该系统省掉了蓄电池,从而扩张了使用的范围和灵活性,并降低了造价。

c)a,b两者混合系统,这是介于上述两个方之间的系统。该方案有较强的适应性,例如可以根据电网的峰谷电价来调整自身的发电策略。但是其造价和运行成本较上述两种方案高。

二、光伏发电的优点。

进入70年代后,由于2次石油危机的影响,光伏发电在世界范围内受到高度重视,发展非常迅速。从远期看,光伏发电将以分散式电源进入电力市场,并部分取代常规能源。不论从近期和从近期看,光伏发电可以作为常规能源的补充,在解决特殊应用领域,如通信、信号电源,和边远无电地区民用生活用电需求方面,从环境保护及能源战略上都具有重大的意义。光伏发电的优点充分体现在以下几个方面:

1.充分的清洁性。(如果采用蓄电池方案,要考虑对废旧蓄电池的处理)。

2.绝对的安全性。(并网电压一般在220v以下)。

3.相对的广泛性。

4.确实的长寿命和免维护性。

5.初步的实用性。

6.资源的充足性及潜在的经济性等。

三、光伏发电局限性。

任何事物总是具有两面性。目前有太多的文章介绍光伏发电的优点和优势,这里有必要指出光伏发电的一些局限性。太阳能具有能量密度低,稳定性差的弱点,并受到地理分布、季节变化、昼夜交替等影响。光伏发电的局限性包括以下几个方面:

1.时间周期局限。由于光伏发电的条件是出太阳时,光伏发电设备才能正常工作发电。因此,白昼黑夜,一年当中春夏秋冬各个季节对光伏发电的负荷影响巨大。为了应付这个情况,电网不得不配备相应容量的发电机处于旋转备用状态。

2.地理位置局限。光伏发电设备基本上只能依附建筑物安装建设,也就是所谓的光伏屋顶就地供电。如果离开建筑物来建设光伏发电,将会大大增加成本或者破坏环境和生态。

3.气象条件局限。气候对光伏发电影响。采用光伏并网发电无蓄电池方案时,如果一个城市上空的气候大幅变化,将造成电力负荷的大幅波动;当一个城市上空的空气质量比如空气污染,或能见度变差比如雾天,阴天等都将使光伏发电在线或实时出力下降。

4.容量传输局限。在解决了光伏发电的成本问题后,大功率,高电压,远距离从荒漠面积输送电力到负荷中心,由于光伏发电没有传统电机的旋转惯量,调速器及励磁系统,将给交流电网带来新的经济和稳定问题。不论采用交流或是直流高电压大功率远距离从荒漠地区输送电力,由于上述1,2,3的局限性将大大增加单位千瓦的输送成本。下面将会讨论这个问题。

5.光能转换效率偏低。和传统能源(矿物能源,石油,水能,原子能,等)的转换效率相比,光伏能量的转换效率不能令人满意。

四、光伏发电未来展望。

我国光伏产业正以每年30%的速度增长。最近三年全球太阳能电池总产量平均年增长率高达49.8%以上。按照日本新能源计划、欧盟可再生能源白皮书、美国光伏计划等推算,全球光伏发电并网装机容量将达到15gw(1500万千瓦,届时仍不到全球发电总装机容量的1%),至2030年全球光伏发电装机容量将达到300gw(届时整个产业的产值有可能突破3000亿美元),至2040年光伏发电将达到全球发电总量的15%-20%。按此计划推算,-2040年,光伏行业的复合增长率将高达25%以上(参看资料:15)。其中并网应用会有较大的发展,从而形成并网发电(约46%)、离网供电(约27%)和通讯机站(约21%)3个主要应用领域(参看资料:16)。

太阳的能量对人类而言几乎是无限的,但是实际上,在地球上能够获取太阳能资源的资源是有限的。并不象有些文章中所说的那样巨大。例如,当我们在在屋顶安装太阳能热水器时,就失去了安装太阳能电池的机会。除建筑物和荒漠外,在其他地点建设太阳能电池板群将是不现实和得不偿失。这不仅仅是因为成本巨大的原因,问题是显而易见的,主要的问题是离开建筑物和荒漠来建设光伏发电站将破坏环境和生态,你会发现在太阳能电池板下面将寸草不生。总之,节能降耗是人类的一个永恒话题。从某种意义上讲,淘汰旧技术和产品的同时,也就浪费掉了当初生产这些技术和产品的能源。出国考察的人往往会发现,西方发达国家有些场合还在使用20-30年代的产品和设备,他们并非要保护“古迹”,某种意义上讲是在节约能源。新旧产品和技术的换代是要以耗费能源为代价的,过快的产品更新换代,将加快能源的消耗。当然,这里需要有一个总体的经济指标来判断能耗。我们是否应该考虑节约“used能源”的问题?(**)。

另一方面,任何先进的技术,进入商业使用的必要条件是价格能为市场所接受。如果使用成本太高,再好的技术必将只能停留在试验室中或者示范工程阶段。

五、光伏发电并网对未来电网的影响。

由于太阳能光伏发电属于能量密度低、稳定差,调节能力差的能源,发电量受天气及地域的影响较大,并网发电后会对电网安全,稳定,经济运行以及电网的供电质量造成一定影响。至于有多大的影响目前尚不清楚。我们知道目前电能是不能大规模低成本储存的,在可以预见的将来也不能大规模低成本储存。这就使得光伏发电的应用受到物理因素的制约,同时也受到地理上的限制。但是随着技术和市场的发展,当光伏发电的上网电量在电网中与火电厂,水电,核电等电厂的发电量处于可比较的数量级和成为不可忽略的一部分时,光伏并网发电将对现有发电模式和电网的技术、经济、政策和环境效益带来如下问题:(如果光伏并网发电系统采用有蓄电池方案,光伏并网发电的优点和优势将大打折扣。但是为光伏并网发电优化配置的蓄电池系统可以部分解决以下1,2和3点提出的问题。)。

1.负荷峰谷对电网的影响。由于光伏并网发电系统不具备调峰和调频能力,这将对电网的`早峰负荷和晚峰负荷造成冲击。光伏并网发电系统增加的发电能力并不能减少传统旋转机组的拥有量,电网必须为光伏发电系统准备大量的旋转备用机组来解决早峰和晚峰的调峰问题。光伏并网发电系统向电网供电是以机组利用小时数下降为代价的。这当然是发电商所不愿意看到的。

2.昼夜变化,东西部时差以及季节的变化对电网的影响。由于阳光和负荷出现的周期性,光伏并网发电量的增加并不能减少对电网装机容量的需求。

3.气象条件的变化。当一个城市的光伏屋顶并网发电达到一定规模时,如果地理气象出现大幅变化,电网将为光伏并网发电系统提供足够的区域性旋转备用机组和无功补偿容量,来控制和调整系统的频率和电压。在这种情况下,电网将以牺牲经济运行方式为代价来保证电网的安全稳定运行。

4.远距离光伏电能输送。当光伏并网发电远距离输送电力在经济和技术上成为可能时,由于光伏并网发电没有旋转惯量,调速器及励磁系统,它将给交流电网带来新的稳定问题。如果光伏并网发电形成规模采用高压交直流送电,将会给与光伏发电直流输电系统相邻的交流系统带来稳定和经济问题,(专门用于光伏并网发电的输电线路,由于使用效率低,将对荒漠太阳能的利用形成制约。用于借道或者兼顾输送光伏并网发电系统电能的输电线路,由于负荷率低下,显得很不经济。)不论采用高压交流或直流送出,光伏并网发电站都必须配备自动无功调压装置。至于对电网稳定的影响,目前还未见到光伏发电在电网稳定计算中的数学模型(包括电源模型和负荷模型)。光伏并网发电将对电网安全稳定运行有多大的影响目前尚不清楚。

5.降耗问题;光伏并网发电的一个主要优势是可替代矿物燃料的消耗。由于光伏并网发电增加了发电厂旋转发电机的旋转备用或者是热备用,因此,光伏并网发电的实际降耗比率应该扣除旋转备用或热备用损失的能量。光伏并网发电的降耗效率应该考虑到由于光伏并网发电系统提供的电力导致发电公司机组利用小时数降低带来的效率损失。由于电力系统是作为一个整体来运行的,光伏并网发电向电网输送电力将侵害其他发电商的利益,这是作为政策制定者需要考虑的问题。这是由于电网在考虑安全,稳定和经济运行时,不仅仅只由水电厂担任旋转备用。因此,系统中总的光伏并网发电量所等效的理论降耗标煤量前应该乘以一个小于1的系数,并且等比例的减去旋转备用机组的厂用电损耗。

这里给出一个公式来判断光伏发电实际的降耗作用:

w=[(wc/wn)*wp-(pc/pn)pd);1。

1)w--光伏并网发电实际获得的降耗量(标煤);

2)wc--电网火电总发电量;

3)wn--电网总发电量;

4)wp--光伏并网发电理论降耗量(标煤)。

5)pc--火电机组总的厂用电损耗(标煤);

6)pn--电网中总的厂用电损耗(标煤);

7)pd--旋转备用机组的厂用电损耗(标煤)。

6.环保问题;光伏发电带来的减排效果是否应该只考虑火电排放的二氧化硫和二氧化碳还有待研究,因为当光伏并网发电时,同样电网在考虑电网安全,稳定和经济运行时,往往减少出力的不仅仅是火电厂,而考虑旋转备用时,也不仅仅是水电厂来承担旋转备用的任务(水电厂承当旋转备用任务损失较小)。因此,在考虑光伏并网发电系统的减排贡献时,也应该在理论值前乘以一个小于一的系数。这个结论并不象一些文章中所讲的那么乐观。

7.顺便指出,风力发电也存在环保生态问题。国外有环保人士指出大型的风力发电站往往建在季风的风道上,这往往是候鸟迁徙的最佳路线。

结束语。

光伏发电的优势在于解决离网地区通信,微波等设备的能源动力,分散人口地区的小容量电力消费及为有条件建立光伏屋顶的建筑就地提供电力。未来电网在做发展规划时,对负荷预测应充分考虑离网光伏发电和光伏并网发电对电网的影响和数学模型。离网光伏发电系统可以作为在线有源可变负荷模型来考虑(这里指的是城市中既可由离网的光伏发电系统,也可以由市电网供电的负荷)。光伏并网发电系统如果以110v或220v并网供电时,也可以把光伏并网发电系统考虑为可从负到正变化的有源负荷模型。通过上述分析,光伏并网发电远期定位只能作为电网节能降耗的重要补充手段。如果超出这个战略定位,将造成投资和额外的能源浪费,对减少污染排放量的乐观看法也要大打折扣。

本文仅仅代表作者个人观点。

初稿于昆明,.11.8,

*太阳能中包含了可见光能,不可见光能,光热辐射能等等。从物理学能量守恒定律来看,只要在同系统中形成差值的物理量都包含着能量。比如,水力发电的水位差,或“落差”;热力发电中的“温差”,风力发电中气流的“压差”等等。

根据半导体物理原理,p-n结整体温度上升,使p-n结呈现负的温度系数。单片太阳电池的电压随温度的上升而下降(见参考资料3,p49,图2-16,图2-19,太阳能电池组件温度对效率的影响;参考资料5,p174)。也就是说温度的变化将引起p-n结内空穴和电子运动,数量及平衡点的变化(见参考资料2,p26)。随着温度的增加,太阳能电池效率下降(见参考资料5,p43-44)。isc对温度t很敏感,温度还对voc起主要作用。对于si温度每增加一度,voc下降室温值的0.4%,效率也因而降低同样的百分数。例如,一个硅电池在20度时的效率为20%,当温度生到120度时,效率仅为12%(见参考资料4,p36)。

可以猜想,如果p-n结两侧的温差上升,或者p-n结的结温差上升,势必打破空穴和电子对的平衡。结温差的变化是呈现正的还是负的温度系数,以及对太阳能电池iv特性的影响目前尚未见到试验报道。可能存在着一个类似光伏效应的热伏效应--辐射热生伏特效应(当然不一定就是p-n结)。准确的在p-n结上制造一个结温差,或一个较大的温度梯度,在技术上可能是一个非常困难的事情。总之增加“光差”和“结温差”或许是提高光伏发电效率一个有用途径。

**作者实在无法用中文来表示“used能源”的意思,只好用英文来代替了。

参考资料:

1.太阳能发电原理与应用,冯垛生,宋金莲;

2.太阳能电池材料,杨德仁;

3.并网型太阳能光伏发电系统,崔容强,赵春江,吴达成;

4.可再生能源概论,左然,施明恒,王希麟;

5.新能源和可再生能源的利用,吴治坚;

8.可再生能源发电有关管理规定,-7-12中国电力报;

9.新能源和可再生能源产业发展“十五”规划,国家经贸委;

12.中国太阳能光伏发电产业分析及投资咨询报告;

16.全球光伏产业分析报告(上),上海电子网,2006月28日;

20.光伏产业在全球的发展,杨学林,中国科学院上海硅酸盐研究所;

21.光伏发电纵横谈,中国新能源网2006.7.10;

22.解析太阳能光伏发电新趋势,叶娜;

23.太阳能电池与发光二极管的异曲同工之妙,无锡尚德太阳能电力,孟昭渊。

光伏发电技术论文汇总篇八

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