什么是光伏发电?光伏发电是什么意思? 光伏指标是什么意思

什么是光伏发电?光伏发电是什么意思? 光伏指标是什么意思

什么是光伏发电?光伏发电是什么意思?

太阳能是取之不尽、用之不竭的清洁能源。太阳能发电分为光热发电和光伏发电。通常说的太阳能发电指的是太阳能光伏发电,简称“光电”。光伏发电系统由太阳电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成,它们主要由电子元器件构成,不涉及机械部件,因而发电设备极为精炼,可靠、稳定、寿命长,安装维护简便。与常用的火力发电系统相比,太阳能发电系统除了无污染排放外,还具有建设周期短和可利用建筑屋面的优势。

太阳能作为世界上最清洁的能源,目前有着广泛的用途。但由于质量、价格的限制,太阳能发电在国内的利用还处在低水平上,与中国的经济发展形成很大的反差。

光伏技术简介

太阳能光伏发电系统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。独立运行的光伏发电系统需要有蓄电池作为储能装置,主要用于无电网的边远地区和人口分散地区,整个系统造价很高;在有公共电网的地区,光伏发电系统与电网连接并网运行,省去蓄电池,不仅可以大幅度降低造价,而且具有更高的发电效率和更好的环保性能。

基本组成一套基本的太阳能发电系统是由太阳电池板、充电控制器、逆变器和蓄电池构成,下面对各部分的功能做一个简单的介绍:

太阳电池板

太阳电池板的作用是将太阳辐射能直接转换成直流电,供负载使用或存贮于蓄电池内备用。一般根据用户需要,将若干太阳电池板按一定方式连接,组成太阳能电池方阵,再配上适当的支架及接线盒组成。

充电控制器在不同类型的光伏发电系统中,充电控制器不尽相同,其功能多少及复杂程度差别很大,这需根据系统的要求及重要程度来确定。充电控制器主要由电子元器件、仪表、继电器、开关等组成。在太阳发电系统中,充电控制器的基本作用是为蓄电池提供最佳的充电电流和电压,快速、平稳、高效的为蓄电池充电,并在充电过程中减少损耗、尽量延长蓄电池的使用寿命;同时保护蓄电池,避免过充电和过放电现象的发生。如果用户使用直流负载,通过充电控制器还能为负载提供稳定的直流电(由于天气的原因,太阳电池方阵发出的直流电的电压和电流不是很稳定)。

逆变器

逆变器的作用就是将太阳能电池方阵和蓄电池提供的低压直流电逆变成220伏交流电,供给交流负载使用。

蓄电池组

蓄电池组是将太阳电池方阵发出直流电贮存起来?熏供负载使用。在光伏发电系统中?熏蓄电池处于浮充放电状态?熏夏天日照量大?熏除了供给负载用电外?熏还对蓄电池充电?鸦在冬天日照量少?熏这部分贮存的电能逐步放出。白天太阳能电池方阵给蓄电池充电?穴同时方阵还要给负载用电?雪?熏晚上负载用电全部由蓄电池供给。因此?熏要求蓄电池的自放电要小?熏而且充电效率要高?熏同时还要考虑价格和使用是否方便等因素。常用的蓄电池有铅酸蓄电池和硅胶蓄电池?熏要求较高的场合也有价格比较昂贵的镍镉蓄电池。

光伏发电原理

太阳能电池发电的主要原理是半导体的光电效应。硅原子有4个电子,如果在纯硅中掺入有5个电子的原子如磷原子,就成为带负电的N型半导体;若在纯硅中掺入有3个电子的原子如硼原子,形成带正电的P型半导体。当P型和N型结合在一起时,接触面就会形成电势差,成为太阳能电池。当太阳光照射到P-N结后,空穴由N极区往P极区移动,电子由P极区向N极区移动,形成电流。

制作时,多晶硅经过铸锭、破锭、切片等程序后,制作成待加工的硅片。在硅片上掺杂和扩散微量的硼、磷等,就形成P-N结。然后采用丝网印刷,将精配好的银浆印在硅片上做成栅线,经过烧结,同时制成背电极,并在有栅线的

面涂一层防反射涂层,电池片就至此制成。电池片排列组合成电池组件,就组成了大的电路板。一般在组件四周包铝框,正面覆盖玻璃,反面安装电极。有了电池组件和其他辅助设备,就可以组成发电系统。为了将直流电转化交流电,需要安装电流转换器。发电后可用蓄电池存储,也可输入公共电网。发电系统成本中,电池组件约占50%,电流转换器、安装费、其他辅助部件以及其他费用占另外50%。

1954年,美国贝尔实验室诞生第一个太阳能电池。上世纪60年代开始,美国用太阳能电池作为人造卫星能源。70年代能源危机爆发,太阳能电池开始被应用到民用领域。
在石油、煤炭价格下滑背景下,业内人士认为,新能源发展趋势不会因此改变,受成本影响,风电发展或优于光伏发展。这是因为,风电发展成本远低于光伏发展成本,因而对政策依赖程度很低,“理论上不需要政策补贴”,其未来发展或优于光伏产业。
  业内人士表示,光伏发电成本远高于风电成本,若没有政策扶持,光伏发电在我国推行存在一定难度。据统计,光伏发电目前成本是陆上风电的8-10倍,海上风电的6倍。高成本意味着光伏行业对扶持政策的依赖将持续较长时间。
  从与煤电上网电价的比较来看,经国家发改委批复的上海和内蒙古光伏发电上网电价是目前煤电上网电价的11倍,是完全成本下的煤电上网电价的5-7倍。在2020年以前,如此高的补贴电价将使光伏电厂在国内很难推行。
  发达国家的光伏产业或面临着类似情况。由于全球经济面临减速甚至衰退,发达国家持续对光伏产业实行的高补贴政策存在一定风险。事实上,德国今年8月调整后的EEG政策已经调减了对光伏电场的补贴力度,这表明德国政府对光伏行业的补贴政策开始松动。
  风电和光伏行业一样,也会受到政策波动的影响,但由于风电成本远远低于光伏,所受政策波动的影响也将小得多。其实理论上风电并不需要补贴,导致目前风电需要补贴的原因恰恰是火电电价太低,而非风电电价太高

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