幹貨·收藏丨《中國分布式光伏發電100問》完整版 1
欄目:常見問答 發布時間:2018-03-23
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原來及意義


1.什麽是光伏發電?什麽是分布式光伏發電?


光伏發電是指利用太陽能輻射直接轉變成電能的發電方式,光伏發電是當今太陽能發電的主流,所以,現在人們常說的太陽能發電就是光伏發電。


分布式發電是指在用戶場地附近建設,運行方式以用戶側自發自用為主,多餘電量上網,但在配電係統平衡調節為特性的光伏發電設施。


分布式發電遵循因地製宜、清潔高效、分散布局、就近利用的原測,充分利用當地的太陽能資源,替代和減少化石能源消費。


2.您知道光伏發電的曆史起源嗎?


1839年,19歲的法國貝克勒爾做物理實驗時,發現在導電液中的兩種金屬電極用光照射時電流會加強,從而發現了“光生伏打效應”。1930年,郞格首次提出用“光伏效應”製造太陽能電池,使太陽能變成電能。1932年奧杜博特和斯托拉製成第一塊“硫化鎘”太陽能電池。1941年奧杜在矽上發現光伏效應。


1954年5月美國貝爾實驗室恰賓、富勒和皮爾鬆開發出效率為6%的單晶矽太陽能電池,這是世界上第一個有實用價值的太陽能電池,同年威克首次發現了砷化鎳有光伏效應,並在玻璃上沉積硫化鎳博膜,製成了太陽能電池,太陽光轉化為電能的實用光伏發電技術由此誕生並發展起來。


3.光伏電池是怎麽發電的?


光伏電池是一種具有光、電轉換特性的半導體器件,它直接將太陽輻射能轉換成直流電,是光伏發電的最基本單元,光伏電池特有的電特性是借助與在晶體矽中摻入某些元素(例如磷或硼等),從而在材料的分子電荷裏造成永久的不平衡,形成具有特殊電性能的半導體材料,在陽光照射下具有特殊電性能的半導體內可以產生自由電荷,這些自由電荷定向移動並積累,從而在其兩端閉合時便產生電能,這種現象被稱為“光生伏打效應”簡稱光伏效應。


4.光伏發電係統由哪些部件構成?


光伏發電係統由光伏方陣(光伏方陣由光伏組件串並聯而成)、控製器、蓄電池組、直流/交流逆變器等部分組成.光伏發電係統的核心部件是光伏組件,而光伏組件又是由光伏電池串、並聯並封裝而成,它將太陽的光能直接轉化為電能,光伏組件產生的電為直流電,澳门百家乐可以利用也可以用逆變器將其轉換成為交流電加以利用,從另一個角度來看對於光伏係統產生的電能可以即發即用,也可以用蓄電池等儲能裝置將電能存放起來,根據需要隨時釋放出來使用。


5.什麽是配電網?配電網與分布式光伏發電有什麽關係?


配電網是從輸電網或地區發電廠接受電能,通過配電設施就地分配或按電壓逐級分配給各類用戶的電力網,是由架空線路、電纜、杆塔、配電變壓器、隔離開關、無功補償電容、計量裝置以及一些附屬設施組成的一般采用閉環設計,並環運行,其結構成輻射狀,分布式電源接入配電網使配電係統中發電與用電並存,配電網結構從放射狀結構變為多電源結構,短路電流大小、流向以及分布特性均發生改變。


6.為什麽說光伏電力是綠色低碳能源?


光伏發電具有顯著的能源、環保和經濟效益,是最優質的綠色能源之一,在我國平均日照條件下安裝1千瓦光伏發電係統,1年可發出1200度電,可減少煤炭(標準煤)使用量約400千克,減少二氧化碳排放約1噸,根據世界自然基金會(WWF)研究結果:從減少二氧化碳效果而言,安裝1平米光伏發電係統相當於植樹造林100平米,目前發展光伏發電等可再生能源是根本上解決霧霾、酸雨等環境問題的有效手段之一。


7.如何看待有報道說“生產光伏電池組件時消耗大量能源”的消息?


光伏電池在其生產過程中確實要消耗一定的能量,特別是工業矽提純、高純多晶矽生產、單晶矽棒\多晶矽錠生產三個環節的能耗高,但是光伏電池在20年的使用壽命期內能夠不斷產生能量。據測算在我國平均日照條件下,光伏發電係統全壽命期內能量回報超過其能源消耗的15倍以上。在北京以最佳傾斜角安裝的1千瓦屋頂光伏並網係統的能量回收期為1.5-2年,遠底於光伏係統的使用壽命期。也就是說該光伏係統前1.5-2年發出的電量是用來抵消其生產等過程消耗的能量,1.5-2年之後發出的能量都是純產出,所以應該從全生命周期角度評定光伏電池的能耗。


8.如何看待有報道說”生產光伏電池組件會產生大量汙染的消息?


光伏電池組件生產包括多晶矽、矽錠矽片、光伏電池組和光伏組件幾個產業鏈環節,相關汙染的報道主要是指光伏組件的原材料、高純多晶矽生產中產生的副產物,高純多晶矽生產主要是使用改良西門子法,該法將冶金級矽轉化成三氯氦矽,在加氫氣還原成太陽能級多晶矽,另外會形成副產物氯化矽,四氯化矽遇潮濕空氣即分解成矽酸和氯化氫,如果處理不當會產生汙染問題,但是目前我國多晶矽生產企業采用的改良西門子法已可做到閉環生產,將副產物四氯化矽和尾氣回收利用,實現清潔生產。2010年12月國家發布了《多晶矽行業準入條件》,規定還原尾氣中四氯化矽、氯氣回收利用率不低於98.5%、99%,因此成熟的改良西門子法生產技術完全滿足環保要求,不會產生環境汙染問題。


9.澳门百家乐有多少太陽光可利用?它能夠成為未來主導能源嗎?


地球表麵接受的太陽能輻射能夠滿足全球能源需求的1萬倍,地表麵每平方米平均每年接收到的輻射隨地域不同大約在1000-2000KWH之間,國際能源署數據顯示,在全球4%的沙漠上安裝太陽能光伏係統就足以滿足全球能源需求。太陽能光伏享有廣闊的發展空間,其潛力十分巨大。


據初步統計,我國僅利用現有的建築安裝光伏發電其市場潛力就大約為3萬億千瓦以上,在加上西部廣闊的戈壁光伏發電市場潛力約為數十億千瓦以上,隨著光伏發電的技術進步和規模化應用,其發電成本還將進一步降低,成為更加具有竟爭力的能源供應方式,逐步從補充能源到替代能源並極希望成為未來的主導能源。


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資源與應用


10.我國太陽能資源是如何分布的?


我國太陽能總輻射資源豐富,總體呈高原大於平原,西部地區大於東部地區的分布特點,其中青藏高原最為豐富,四川盆地資源相對效低。


11.分布式光伏發電有哪些應用形式?


分布式光伏發電包括並網型、離網型及多能互補微網等應用形式,並網型分布式發電多應用於用戶附近,一般與中、低壓配電網並網運行,自發自用,不能發電或電力不足時從電網上購電,電力多餘時向網上售電。離網型分布式光伏發電多應用於邊遠地區和海島地區,它不與大電網連接,利用自身的發電係統和儲能係統直接向負荷供電。分布式光伏係統還可以與其它發電方式組成多能互補微電係統,如水、風、光等,既可以作為微電網獨立運行,也可以並入電網聯網運行。


12.分布式光伏發電適用於哪些場合?


分布式光伏發電係統的適用場合可分為兩大類:


一、可在全國各類建築物和公共設施上推廣,形成分布式建築光伏發電係統,利用當地各類建築物和公共設施建立分布式發電係統,滿足電力用戶的部分用電需求,為高耗能企業提供生產用電。


二、可在偏遠地區海島等少電無電地區推廣,形成離網發電係統或微電網,由於經濟發展水平的差距原因,我國仍有部分偏遠地區的人口沒有解決基本用電問題,以往的農網工程大多依靠大電網的延申,小水電、小火電等供電,電網延伸困難極大,且供電半徑過長,導致供電能質量較差,發展離網型分布式發電不僅可以解決處於無電少電地區居民基本用電問題,還可以清潔高效地利用當地的可在生能源,有效的解決了能源和環境之間的茅盾。


13.哪些地點適合安裝分布式光伏發電係統?


工業領域廠房:特別是在用電量比較大、網購電費比較貴的工廠,通常廠房屋頂麵積很大,屋頂開闊平整,適合安裝光伏陣列並且由於用電負荷較大,分布式光伏並網係統可以做以就地消納,抵消一部分網購電量,從而節省用戶的電費。


商業建築:與工業園區的作用效果類似,不同之處在於商業建築多為水泥屋頂,更有利與安裝光伏陣列,但是往往對建築美觀性有要求,按照商廈、寫字樓、酒店、會議中心、度假村等服務業的特點,用戶負荷特性一般表現為白天較高,夜間較低,能夠較好的匹配光伏發電特性。


農業設施:農村有大量的可用屋頂,包括自有住宅、疏菜大棚、魚塘等,農村往往處在公共電網的未稍,電能質量較差,在農村建設分布式光伏係統可提高用電保障和電能質量。


市政等公共建築物:由於管理規範統一,用戶負荷和商業行為相對可靠,安裝積極性高,市政等公共建築物也適合分布式光伏的集中連片建設。


邊遠農牧區及海島:由於距離電網遙遠,我國西藏、青海、新疆、內蒙古、甘肅、四川等省份的邊遠農牧區以及我國沿海島嶼還有數百萬無電人口,離網型光伏係統或與其它能源互補微網發電係統非常適合在這些地區應用。


14.什麽叫與建築結合的分布式光伏發電係統?


與建築物結合的光伏並網發電是當前分布式光伏發電重要的應用形式,技術進展很快,主要表現在與建築結合的安裝方式和建築光伏的電氣設計方麵,按照與建築結合的安裝方式的不同可以分為光伏建集成和光伏建築附加。


15.光伏陣列在建築物立麵安裝和屋頂安裝有什麽差異?


光伏陣列與建築物相結合的方式可分為屋頂安裝和側立麵安裝兩種方式,可以說這兩種安裝方式適合大多數建築物。屋頂安裝形式主要有水平屋頂、傾斜屋頂和光伏采光頂。其中:


水平屋頂上光列陣可以按最佳角度安裝,從而獲得最大發電量,並且可采用常規晶體矽光伏組件,減少組件投資成本,往往經濟性想對效好,但是這種安裝方式的美觀性一般。


傾斜屋頂在北半球向正南、東南、西南、正東或正西的屋頂均可以用於安裝光伏陣列,在正南向的傾斜屋頂上可以按照最佳角度或接近最佳角度安裝。


光伏采光頂指以透明光伏電池作為采光頂的建築構件,美觀性很好,並且滿足透光的需要,但是光伏采光頂需要透明組件,組件效率較低,除發電透明外,采光頂構件要滿足一定的力學、美學、結構連接等建築方麵要求,組件成本高,發電成本高,為建築提升社會價值帶來綠色概念的效果。


側立麵安裝主要是指在建築物南牆、東牆上安裝光伏組件的方式,對於高層建築來說牆體是與太陽光接觸麵積最大的外表麵,光伏幕牆是使用較為普遍的一種應用方式。


16.農業大棚、魚塘可以安裝分布式光伏並網係統嗎?


大棚的升溫、保溫一直都是個困擾農戶的重點問題,光伏農業大棚有望解決這一難題,由於夏季的高溫在6-9月份眾多品類的蔬菜無法正常成長,而光伏農業大棚如同在農業大棚外添加了一個分光計,可隔絕紅處線,阻止過多的熱量進去大棚,在冬季和黑夜的時候又能阻止大棚內的紅處波段的光向外輻射,起到保溫效果。光伏農業大棚能供給農業大棚內照明等所需電力,剩餘電力還能並網。


在離網形式的光伏大棚中可與LED係統相互調配,白日阻光保障植物生長,同時發電。黑夜LED係統應用白日電力提供照明。


在魚塘中也可以架設光伏陣列,池塘可以繼續養魚,光伏陣列還可以為養魚提供良好的遮擋作用,較好地解決了發展新能源和大量占用地的矛盾,因此農業大棚和魚塘可以安裝分布式光伏發電係統。