家庭用太陽能發電系統介紹
太陽能發電系統產生的電力和實際的消耗不匹配,解決的方法是當有多余電力則反饋回電網,當產生的電力不足則由電網提供額外的電力需求。當許多獨立的太陽能系統往電網送電,為了保證電網的穩定則變得困難和昂貴,即時的能量存儲是使電網可控的重要手段,而且,饋電的價格在降低,因此,家庭的能量存儲以提高能源的自用越來越普遍。同時,在電網故障時,還能提供備用電源。能恩太陽能這樣的系統可通過不同的系統組成,如模式一、模式二和模式三。
并網儲能模式介紹
模式一
-PH-M,Quattro 逆變器或多個逆變器并聯-充電控制器
-電池,最好為管式OPzS 或OPzV鉛酸電池或鋰電池
模式一系統對于發電先存儲后用電的系統效率最高,同時系統最簡單,低成本。
模式二
-PH-M,Quattro 逆變器或多個逆變器并聯
-PV 并網逆變器,最好是通過調整輸出頻率可改變輸出功率
-電池,最好為管式OPzS 或OPzV鉛酸電池或鋰電池
-設置助手只工作于沒有其他充電設備或負載直接連接到電池
模式三
-PH-M,Quattro 逆變器或多個逆變器并聯
-PV 并網逆變器,最好是通過調整輸出頻率可改變輸出功率
-電池,最好為管式OPzS 或OPzV 鉛酸電池或鋰電池
-設置助手只工作于沒有其他充電設備或負載直接連接到電池
最理想模式--傳統并網系統
-傳統并網系統太陽能板通過并網逆變器轉換為交流電供負載使用,多余的電力反饋到電網缺點:
-由于饋網的電力價格越來越低,而用電的費用提高,直接賣電在經濟上并不合算,最好能把電儲存。
-在電網故障時,逆變器不工作,即使這時太陽能電力充足
并網儲能系統詳細介紹
模式二是最適用的系統方案,電網AC 輸入連接到PH-M 逆變器輸入,PH-M輸出連接到并網逆變器和負載。
當PV 電力不足時,由逆變器從電網或電池逆變提供額外的電力
當PV 電力充足時,首先供給負載,多余的給電池充電,再多余的反饋回電網在電網故障時,由電池逆變提供就留電力
逆變充電一體機可管理PV 系統的電力和電池電力的運行,該功能可通過智能的軟件設置來完成對特定環境的用戶需求。通常可完成下面幾種情形:
1.足夠PV 電力供負載需求
2.不夠PV 電力供負載需求
3.無PV 電力
1.足夠PV 電力供負載需求
PV 電力產生的電力多于負載的電力需求,多余的太陽能電力用于對電池充電,不能被電池吸收的電力(電池充滿或已用最大電流充電)則反饋回電網。
2.不夠PV 電力供負載需求
有限的電力不不足由電網提供,較多的不足電力由電池提供。
3.夜晚,無太陽能電力
經過幾天的PV 電力的監測,逆變器內部時鐘將與白天/夜晚的周期同步,逆變器將與電網切斷,由電池來對負載供電。
電網將保持切斷狀態,直到下面2 種情形發生:
1)有電流對電池充電,說明白天來臨,PV 電力對負載供電,多余電力對電池充電,這時逆變器恢復與電網連接。
2)電池已放電到預設的電池狀態或電池電壓(無論哪個條件線達到),逆變器恢復與電網連接,切換到備用狀態:不從電網對電池充電或從電池逆變對負載供電,當PV 電力可用時,開始用多余電力對電池充電,并保持逆變器在只 充電模式,直到達到預設的電壓值,注意:電池電壓下降可能由大的AC負載引起。
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導讀
建設太陽能光伏電站是一件非常費時耗力的工程,稍有不慎可能會對后續電站運行產生影響。那么,本文特別介紹了太陽能光伏電站,建設過程中的一些問題,例如對建筑物、環境、電網的影響,以及建設太陽能光伏電站的意義等方面做了闡述。
對建筑物承重的影響
1.太陽能光伏電站的建設不影響建筑物的原有結構,建筑原有的使用功能、圍護結構特性、建筑體形和立面的不改變。
2.光伏電站安裝在混凝土結構的屋頂上,建筑的設計承載能力為200Kg/㎡左右,而光伏電站的荷載為30Kg/㎡2左右,使用太陽能應用安全、可靠又不影響建筑物美觀。
3.光伏電站是利用基礎的自重來固定方陣的,不破壞屋面的防水層,隔熱層和保溫層等。
對環境的影響
1.太陽能光伏發電不產生任何的廢氣、廢水、廢渣等廢棄物;
2.在運行的過程中沒有任何轉動部件,不會產生噪聲污染;
3.光伏發電的原理是光生伏打效應,太陽電池組件在光照的條件下產生直流電,經過一定的串并聯匯總后接入到并網逆變器,轉換成50HzAC230V/400V電源,在整個電源的產生和轉換過程中沒有任何高頻交流電,無電磁輻射,不會對人體產生危害。
4.太陽能電站的電纜敷設采用原有的管道和橋接,一般不額外敷設線路,即使涉及線路的敷設,也是采用隱蔽的結構,不破壞原有的建筑和環境。
5.太陽能電站是免維護或者少維護的,電站的運行是無人值守的。
太陽能電站對電網的影響
1、太陽能并網相關標準GB/T19939-2005光伏系統并網技術要求
GB/T20046-2006GB/Z19964-2005
光伏系統電網接口特性光伏發電站接入電力系統技術規定
民用建筑太陽能光伏系統應用技術規范(送審稿)
2、光伏并網電站的安全性
1)孤島現象“孤島效應”指在電網失電情況下,發電設備仍作為孤立電源對負載供電這一現象。“孤島效應”對設備和人員的安全存在重大隱患,體現在以下兩方面:一方面是當檢修人員停止電網的供電,并對電力線路和電力設備進行檢修時,若并網太陽能電站的逆變器仍繼續供電,會造成檢修人員傷亡事故;另一方面,當因電網故障造成停電時,若并網逆變器仍繼續供電,一旦電網恢復供電,電網電壓和并網逆變器的輸出電壓在相位上可能存在較大差異,會在這一瞬間產生很大的沖擊電流,從而損壞設備。
2)防孤島保護光伏并網逆變器一般均采用了兩種“孤島效應”檢測方法,包括被動式和主動式兩種檢測方法。被動式檢測方法指實時檢測電網電壓的幅值、頻率和相位,當電網失電時,會在電網電壓的幅值、頻率和相位等參數上產生跳變信號,通過檢測跳變信號來判斷電網是否失電;主動式檢測方法指對電網參數產生小干擾信號,通過檢測反饋信號來判斷電網是否失電,其中一種方法就是通過測量逆變器輸出的諧波電流在并網點所產生的諧波電壓值,從而得到電網阻抗來進行判斷,當電網失電時,會在電網阻抗參數上發生較大變化,從而判斷是否出現了電網失電情況。
3、光伏并網電站的電能質量光伏并網的相關國家標準和國際標準對并網電站輸出的電能質量有明確的規定。對電壓、波形、頻率、相位、諧波等都有明確的要求。
1)電壓偏差應符合GB/T12325的規定,三相電壓允許的偏差為額定電壓的±7%。
2)頻率偏差應符合GB/T15945的規定,頻率的偏差值為±0.5Hz。
3)諧波和波形畸變總諧波電流應小于逆變器額定輸出的5%,偶次諧波應小于低的奇次諧波限值的25%。
4)功率因數當光伏系統逆變器輸出功率大于額定功率的50%,功率因數應不小于0.9。
5)電壓不平衡度應符合GB/T15543的規定的數值,允許值為2%,短時不得超過4%。
6)直流分量電站運行時,逆變器向電網饋送的直流電量分量不超過交流額定值的1%。
建設太陽能光伏電站的意義
太陽能光伏發電的廣泛應用體現了可持續發展能源和循環經濟的理念,將調整能源結構,保障能源安全在改善和保護地球環境和確保人類社會的可持續發展中占據日益重要的地位。與火力、水力、柴油發電相比較,太陽電池發電具有安全可靠、無噪聲、無排放、無污染、無能源消耗等獨特的環保優勢,對保護地球生態環境意義重大。
光伏發電本身沒有廢氣排放,與火力發電相比,每KWh消耗0.39Kg標準煤,每噸標準煤折合原煤2.05噸,光伏發電本身不需要消耗水資源,也沒有污水排放。光伏發電的應用,將大大減輕二氧化碳等各類污染氣體,能帶來巨大的社會效益和環境效益。建設光伏發電站可以減少大氣污染,有利于環境和資源保護。預計到2020年,全球光伏發電裝機容量將達到195GWp,其中并網發電系統占50%,那么,光伏發電的減排效果將非常驚人!
光伏建筑一體化的優點:
①與建筑本身結合成為一個整體,不額外占用土地資源。
②可原地發電、原地用電,在一定距離范圍內可以節省電站送電網的投資。有光伏陣列和公共電網共同給負載供應電力,增加了供電的可靠性。③BIPV系統大部分發的是用電高峰時的黃金電,可以大大緩解供電壓力,經濟和環境效益顯著。
④光伏陣列安裝在屋頂和墻壁等外圍護結構上,吸收太陽能轉化為電能,減少了墻體得熱和室內空調冷負荷,保證室內的空氣品質。
⑤避免使用一般化石燃料發電的空氣污染和廢渣污染。
⑥光伏陣列安裝簡便,可任意選擇發電容量。
⑦促進PV部件的大規模生產,進一步降低PV部件的市場價格,對BIPV系統的廣泛應用有著極大的推動作用。
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近日,有媒體對上海個人光伏發電進行回訪,發現兩年來個人光伏發電依舊受補貼落實、場地限制等諸多因素的困擾。事實上,個人發電賣給國家,需要過五關斬六將,克服重重困難。
2012年,中國光伏產業遭受歐、美“雙反”沖擊,行業自救的招數已經用盡,而其政府方面的最大動作是允許分布式電源并網發電,試圖以普及家庭光伏發電消化過剩產能。然而要想將個人發電賣給國家,必須要克服產權、補貼難落實、具體電網轉入等重重制度上的困難。而個人光伏電站的意義也只體現在試驗和環保示范效應上。
1.產權制度有障礙
根據中國產權登記制度,屋頂電站產權屬于屋頂業主,由于中國房屋產權非永久,而且極為復雜,難以協調,讓屋頂業主無法規避回本周期近20年的光伏電站
按照中國現有產權登記制度,屋頂分布式光伏電站的產權均屬于屋頂業主,只有擁有土地證的建筑和工業設施才能擁有完整的產權登記。由于房屋產權并非永久,很多投資者和房主對于動輒需要近20年才能收回成本的分布式光伏投資帶有疑慮。國內第一批分布式光伏發電應用示范區中最大的項目——中關村海淀園178兆瓦分布式光伏電站項目就是由于屋頂產權極為復雜,難以協調,導致項目獲批后至今尚未動工。
北京光伏發電“第一人”任凱,在建屋頂電站時,由于是聯排別墅而非獨棟,物業和鄰居對“改造”屋頂不太認同。最后,任凱通過與物業、鄰居協商并達成一致,同意更改設計方案,并因此多支出了1萬元。而“上海家庭屋頂電站并網發電第一人”黨紀虎也同樣遭遇產權問題,只能在樓道逐家登門,來說服業主簽名同意其申請安裝。因為多層住戶涉及到公用面積的屋頂,還需要取得所在樓道全體業主的同意,必須要拿到樓道居民的簽名同意書后才能申請
2.發電可能免費送物業
在物業負責用電統一調度的小區,個人光伏電站用戶并網后,多余的電量不能并網出售,而是直接歸物業所有,很難拿到補貼和電費
2014年9月4日,國家能源局印發《關于進一步落實分布式光伏發電有關政策的通知》,明確在項目備案時也可選擇“全額上網”模式。但對于高壓自管小區而言,別墅業主們要做屋頂電站“生意”不容易。高壓自管小區是指居民用電的一種高壓自管的方式。它將整個小區看做一個自管戶,小區居民將電費交給物業公司,物業公司負責對本小區用電進行統一調度。
高壓自管小區用戶在建立個人光伏電站時,如果選擇自發自用的模式,那么余電不能上網賣給電力公司。用不完的電量直接上傳到物業,再被其他用戶消納掉。至于是否收費,收費標準如何,都要用戶與物業協商。高壓自管小區建立個人光伏電站用戶,如果申請并網,多余的電量是上傳到物業,直接歸物業所有,相當于“免費送給物業了”。
3.退稅部分拿不到
2013年10月,財政部要求在2015年12月31日前對光伏發電實行增值稅即征即退50%的政策,但上海等地的光伏發電用戶都表示沒有享受此項優惠
2013年9月29日,財政部網站發出通知,為鼓勵利用太陽能發電,促進相關產業健康發展,根據國務院批示精神,自2013年10月1日至2015年12月31日,對納稅人銷售自產的利用太陽能生產的電力產品,實行增值稅即征即退50%的政策,即將增值稅減半至8.5%征收。光伏電站實行即征即退50%的增值稅優惠,相當于上網電價增加0.02-0.04元/度,電站收益率將上升1%-2%,將直接利好個人光伏電站運營。北京光伏發電第一人任凱在2014年12月接受《法治周末》采訪時稱,他至今都沒有享受到這個優惠。上海分布式電源并網的首位用戶黨紀虎也表示,自己沒有享受到這一優惠政策。
4.長期回報率低
以北京光伏發電“第一人”任凱為例,光伏電站的建設成本4萬元,在不考慮維修費用以及折舊的情況下,按照每千瓦時0.84的電價及補貼計算,也要20年才能收回成本,而光伏電站最多使用25年
投資回報期長和回報率低,制約著家庭光伏電站的推廣,家庭光伏電站的意義主要體現在試驗和環保示范效應上。以北京的個人發電用戶任凱為例,一開始,國家電網公司要求任凱自費負擔安裝并網接入的費用,包括兩個電表、一個斷路器,共1.7萬元。盡管最后免除,但屋頂光伏系統可不只是鋪幾塊光伏電板那么簡單。任凱裝一套光伏系統包括兩萬元的光伏電板、一萬元的逆變器,一萬元的支架與施工費用,總共花了四萬元。按照2013年發改委的《關于發揮價格杠桿作用促進光伏產業健康發展的通知》,分布式光伏發電項目實行按照發電量進行電價補貼的政策,電價補貼標準為每千瓦時0.42元。2013年任凱的光伏電站總共發電2705度,如果按照脫硫煤電0.42元/千瓦時的上網電價加補貼計算,在不算維修費用的情況下,大概需要20年才能收回成本。而光伏材料的使用壽命最多為25年,投資回報周期極長。
5.靠發電賺錢幾乎沒可能
個人光伏發電門檻高,在遼寧,就目前居民用電價格水平來說,只能得到上網電價以及每度電0.42元的補貼,很難靠家庭光伏電站投資賺錢
沈陽工程學院管理學院的尹健在名為《遼寧分布式光伏發電問題及對策分析》的論文中指出,從遼寧省自建且已并網的家庭光伏電站來看,投資一個中等規模的家庭光伏電站,需要投入5萬元一8萬元。這種電站成本回收期一般都在10年以上,最長的甚至稱要20年。而專業性服務市場的缺乏也抬高了家庭光伏市場的門檻,因為光伏電站建設依靠專業技術,大多數普通居民人難以自己解決。從經驗上來說,由于余電上網部分賣給電網公司只能得到脫硫煤電上網電價加0.42元(kW·h)的補貼,就目前居民用電價格水平來說,靠家庭光伏電站投資賺錢幾乎沒有可能性。
6.地方補貼是空頭支票
2014年,上海市發改委提出對個人發電量補貼0.4元/千瓦時,但至今這筆限時五年的個人發電補貼仍舊未發
雖然國家發改委發布的《分布式發電項目管理暫行辦法》等文件也對分布式電源接入電網和運行作了具體規定,但在分布式發電項目的備案程序、并網程序、審核辦法、驗收程序、技術標準、補貼發放等執行層面,尚缺少細則的支持。
上海市發改委和上海市財政局于2014年4月印發的《上海市可再生能源和新能源發展專項資金扶持辦法》,提及對于風電、光伏項目,根據實際產生的電量對項目投資主體給予獎勵,具體到分布式光伏中,對于個人、學校等享受優惠電價用戶為0.4元/千瓦時。按照現有的政策,個人光伏補貼由3部分組成,其中國家實行的電量補貼為0.42元/千瓦時(含稅),年限20年,第二部分為上海市政府個人發電量補貼0.40元/千瓦時,年限5年,第三部分是富余電量出售予電網的補貼,以上海脫硫電價0.45元/千瓦時(含稅)計算。但事實上這筆資金目前尚未到位,黨紀虎表示“上海補貼的4毛錢,我們都還沒有拿到,目前也還不清楚什么時候結算。”
7.光伏發電補貼得繳稅
根據規定,國家光伏補貼不該征收增值稅,但直到2014年12月31日國家光伏補貼扣增值稅才被取消,之前每度電0.42元的國家補貼在扣完17%的增值稅后僅剩0.359元
依據2009年《可再生能源法修正案》:國家財政設立可再生能源發展基金,資金來源包括國家財政年度安排的專項資金和依法征收的可再生能源電價附加收入等。國家光伏補貼屬于政府財政性基金補貼。2013年2月國稅總局發布的《關于中央財政補貼有關問題的公告》規定:納稅人取得中央財政補貼不屬于增值稅應稅收入,不征收增值稅。
作為“北京家庭屋頂電站并網發電第一人”,同時又是屋頂光伏行業的業內人士的任凱表示,每度電的國家補貼是0.42元,扣完稅(17%增值稅)之后,每度電實際得到補貼0.359元。直到2014年12月31日,任凱才在微博上表示,國家發電補貼扣增值稅被取消,并退還之前收取的增值稅。
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工業園區在用電方面一直存在著用電量大、電費高以及限電影響等各個方面的問題。隨著光伏創新技術及產品的不斷涌現和國家光伏新政的逐步落實,很多工廠業主開始關注并用上了太陽能電力。去年12月底,位于杭州下沙經濟開發區的泰爾茂醫療產品(杭州)有限公司的一號廠房屋頂光伏電站順利建成并網,該項目創新性地采用了在混凝土屋面上安裝平鋪型光伏板的做法,值得關注!
通常,在混凝土屋頂上建設的光伏電站采用晶硅光伏板,并參照當地光照條件,在鋪設的時候將光伏板設定一定的傾角,以提高發電系統的發電量。有傾角的光伏板陣列由于前后可能存在遮擋,因此往往在各排陣列間會設定一定的通道做間隔,這在一定程度上降低了屋頂面積的利用率。
在泰爾茂的廠房屋頂上,你會看到一排排的純黑色光伏板整齊密集地平鋪著。為什么這個項目沒有采用最佳傾角?這黑色的又是什么新產品?
該項目的投資方和建設方,龍焱能源科技(杭州)有限公司的銷售總監包鋼為我們揭開了答案。他說,泰爾茂公司的屋頂光伏電站項目有幾個特殊性,一是該廠房位于處在臺風口的杭州經濟技術開發區,因此,業主單位希望項目盡可能少地受臺風的影響,安全性好;二是該廠房位于經濟開發區中心地段,周圍有高檔酒店、大型商業樓盤及大型醫院、辦公樓等,對環境要求極高。因此,根據業主單位的要求,龍焱公司經過研究,最后確定放棄傳統的帶傾角斜鋪式做法,而是充分發揮公司專利產品--高效碲化鎘薄膜光伏組件的優勢,做一個平鋪式混凝土屋頂光伏電站。
平鋪式的做法得益于龍焱公司產品的獨特特性。首先,碲化鎘光伏組件對于光照入射角變化敏感度低,發電效率受傾角變化影響小,因此,可以在平鋪的情況下依然有較強的發電能力,由于平鋪式面積利用率高,所以整體上項目發電能力更強;二是碲化鎘光伏板的顏色是純黑的,通過進行減反射處理平鋪后光伏板上的反射光線不會對周邊建筑產生直接影響,有效地避免了光污染。不僅如此,龍焱公司作為杭州光伏協會的理事單位,還特別邀請了協會監事單位--禾邁電力電子技術有限公司為項目提供組串型逆變器,以進一步提高系統發電效率。
這座屋頂上的光伏電站裝機容量300KW,年發電量約為30萬度,項目采用合同能源管理項目方式,泰爾茂不僅沒有掏一分錢,還可以享受每年30萬度電的優惠電價。包鋼說:“泰爾茂免費提供屋頂安裝光伏電站,龍焱出資進行光伏電站的設計、建設與維護。光伏電站所發出的綠色環保電力,龍焱以比電網更優惠的價格提供給泰爾茂,作為泰爾茂提供屋頂的補償。以這種模式合作,龍焱通過出售光伏發電及政府補貼,可以在五年左右就收回投資;而泰爾茂除了每年可以節約三萬元電費外,更重要的是每年實現減排二氧化碳約300噸,環境效益明顯提升了企業環保形象。”
工業園區已經成為光伏應用大規模推廣的主力,越來越多的園區開始請專業的光伏電站投資建設企業到自己原來閑置的廠房屋頂安裝光伏電站,如果你也想建設這樣的光伏電站,不妨致電 0571-86875500-2509 聯系
1. 太陽能的利用方式有哪些?
答:太陽能是區別于其他任何一種特殊能源。太陽能的利用方式主要有:
①光伏(太陽能電池,太陽電池)發電系統,將太陽能轉化為電能;
②太陽能熱發電系統,利用太陽能的熱能產生電能;
③太陽能熱利用,比如太陽能熱水系統;
④太陽能集中供暖、太陽能空調取暖和制冷、太陽能建筑等。
推薦像“陽光動力”太陽能飛機這類的未來移動能源應用的就是光伏發電系統,飛機的起飛、降落、飛行一切的動力、電力來源都來自于太陽能光伏發電系統。
2. 什么是光伏發電?什么是分布式光伏發電?
答:光伏發電是指利用太陽能光伏電池把太陽輻射能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,現在人們通常說的太陽能發電主要是指光伏發電。
推薦分布式光伏發電,是指在用戶所在場地附近建設,運行方式以用戶側自發自用為主、多余電量上網,且在配電系統平衡調節為特征的光伏發電設施。
推薦分布式光伏發電遵循因地制宜、清潔高效、分散布局、就近利用的原則,充分利用當地太陽能資源,替代和減少化石能源消費。
3. 您知道光伏發電的歷史起源嗎?
薦答:·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”;
推薦·1930年,朗格首次提出用“光伏效應”制造“太陽能電池”,使太陽能變成電能;
推薦·1932年,奧杜博特和斯托拉制成第一塊“硫化鎘”太陽能電池;
推薦·1941年,奧爾在硅上發現光伏效應;
推薦·1954年5月,美國貝爾實驗室恰賓、富勒和皮爾松開發出效率為6%的單晶硅太陽能電池,這是世界上第一個有實用價值的太陽能電池。同年,威克爾首次發現了砷化鎵有光伏效應,并在玻璃上沉積硫化鎘薄膜,制成了太陽能電池。太陽光能轉化為電能的實用光伏發電技術由此誕生并發展起來。
4. 光伏電池是怎么發電的?
答: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于在晶體硅中摻入某些元素(例如:磷或硼等),從而在材料的分子電荷里造成永久的不平衡,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并積累,從而在其兩端形成電動勢,當用導體將其兩端閉合時便產生電流。這種現象被稱為“光生伏打效應”,簡稱“光伏效應”。
5. 光伏發電系統由哪些部件構成?
答:光伏發電系統由光伏方陣(光伏方陣由光伏組件串并聯而成)、控制器、蓄電池組、直流/交流逆變器等部分組成。光伏發電系統的核心部件是光伏組件,而光伏組件又是由光伏電池串、并聯并封裝而成,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,我們可以直接利用,也可以用逆變器將其轉換成為交流電后使用。從另一個角度來看,光伏發電系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,其系統組成如下圖所示:
6. 為什么說光伏電力是綠色低碳能源?
答: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1千瓦分布式光伏發電系統,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。
推薦根據世界自然基金會(WWF)研究結果:從減排二氧化碳效果而言,安裝1平米光伏發電系統相當于植樹造林100平米。目前,發展光伏發電等可再生能源將是根本上解決霧霾、酸雨等環境問題的有效手段之一。
7.光伏發電的優點是什么?
薦答:①太陽能資源取之不盡,用之不竭。
推薦②綠色環保。光伏發電本身不需要燃料,沒有二氧化碳的排放,不污染空氣。不產生噪音。
推薦③應用范圍廣。只要能獲得光照的地方就可以使用太陽能發電系統,它不受地域、海拔等因素制約。
推薦④無機械轉動部件,操作、維護簡單,運行穩定可靠。一套光伏系統只要有太陽,電池組件就會發電,加之現在均采用自動控制數,基本不用人工操作。
推薦⑤太陽電池生產材料豐富:硅材料儲量豐富,地殼豐度在氧元素之后,列第二位,達到26%之多。
推薦⑥使用壽命長。晶體硅太陽能電池壽命可長達20~35年。在光伏發電系統中,只要設計合理、選型適當,蓄電池的壽命也可長達10年。
推薦⑦太陽電池組件結構簡單,體積小且輕,便于運輸和安裝,建設周期短。
推薦⑧系統組合容易。若干太陽電池組件和蓄電池單體組合成為系統的太陽電池方陣和蓄電池組;逆變器、控制器也可以集成。系統可大可小,極易擴容。
推薦能量回收期短,大約0.8-3.0年;能量增值效應明顯,大約8-30倍。
8.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?
答:光伏電池在生產過程中確實要消耗一定的能量,其中工業硅提純、高純多晶硅生產、單晶硅棒/多晶硅錠生產三個環節的能耗較高。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,光伏發電系統全壽命周期內能量回報超過其能源消耗的15倍以上。
推薦在北京以最佳傾角安裝的1千瓦屋頂光伏并網系統的能量回收期 為1.5-2年,遠低于光伏系統的使用壽命期。也就是說,該光伏系統前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年之后發出的能量都是純產出的能量。
推薦所以,應該從全生命周期的角度評價光伏電池的能耗。
9.如何看待有報道說“生產光伏電池組件會產生大量污染物”的消息?
答:光伏電池組件生產包括高純多晶硅、硅錠硅片、光伏電池和光伏組件幾個產業鏈環節。相關污染的報道主要是指光伏組件的原材料-高純多晶硅生產中產生的副產物。
推薦高純多晶硅生產主要使用改良西門子法,該法將冶金級硅轉化成三氯氫硅,再加氫氣還原成太陽能級多晶硅,另外會形成副產物四氯化硅。四氯化硅遇潮濕空氣即分解成硅酸和氯化氫,如果處理不當會產生污染問題。
推薦但是目前我國多晶硅生產企業采用的改良西門子法已可做到閉路循環生產,將副產物四氯化硅和尾氣(氫氣和氯氣)回收利用,實現清潔生產。
推薦2010年12月,國家發布了《多晶硅行業準入條件》,規定還原尾氣中四氯化硅、氯化氫、氫氣回收利用率不低于98.5%、99%、99%。因此,成熟的改良西門子法生產技術完全可滿足環保要求,不會產生環境污染問題。
10.我們有多少太陽光可以利用?它能夠成為未來主導能源嗎?
答:地球表面接受的太陽能輻射能夠滿足全球能源需求的1萬倍。地表每平方米平均每年接收到的輻射大約在1000-2000kWh之間。國際能源署數據顯示,在全球4%的沙漠上安裝光伏發電系統,就足以滿足全球能源需求。光伏發電具有廣闊的發展空間(屋頂、建筑面、空地和沙漠等),潛力十分巨大。
推薦據初步統計,我國僅利用現有建筑屋頂安裝分布式光伏發電,其市場潛力就大約為3億千瓦以上,再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,成為更加具有競爭力的能源供應方式,逐步從補充能源過渡為替代能源,并極有希望成為未來的主導能源。
11.我國太陽能資源是如何分布的?
答:我國太陽能總輻射資源豐富,總體呈“高原大于平原、西部干燥區大于東部濕潤區”的分布特點。其中,青藏高原最為豐富,年總輻射量超過1800 kWh/m2,部分地區甚至超過2000 kWh/m2。四川盆地資源相對較低,存在低于1000 kWh/m2的區域。
12.農業大棚、魚塘可以安裝分布式光伏并網系統嗎?
答:大棚的“升溫、保溫”一向是困擾農戶的重點問題。“光伏農業大棚”,有望解決這一難題。由于夏季的高溫,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”,如同在農業大棚外表添補了一個分光計,可隔絕紅外線,阻止過多的熱量進入大棚;在冬季和黑夜的時候,則能阻止大棚內的紅外波段的光向外輻射,降低晚上溫度下跌的速度,起到保溫的作用。
推薦“光伏農業大棚”能供給農業大棚內照明等所需電力,剩余的電力還能并網。在離網形式的“光伏農業大棚”中,可與LED系統相互調配,白日阻光保障植物的成長,同時發電;黑夜LED系統應用白日所發電力,提供照明。
推薦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土地的矛盾。因此,農業大棚和魚塘可以安裝分布式光伏發電系統。
推薦《國家能源局關于進一步落實分布式光伏發電有關政策的通知》明確提出“鼓勵開展多種形式的分布式光伏發電應用。鼓勵各級地方政府在國家補貼基礎上制定配套財政補貼政策,并且對公共機構、保障性住房和農村適當加大支持力度。因地制宜利用廢棄土地、荒山荒坡、農業大棚、灘涂、魚塘、湖泊等建設就地消納的分布式光伏電站。”
13.什么是“光伏上網標桿電價”政策?
答:“光伏上網標桿電價”政策是根據光伏發電的當前成本,并考慮合理利潤后制定的電價,光伏項目開發商以這樣的價格將光伏電量出售給電網企業,其中,高出當地脫硫燃煤火電機組上網標桿電價的差額部分采取“全網分攤”的辦法對電網企業進行回補。“光伏上網標桿電價”政策前期主要適用于大型光伏電站,目前也可以適用于分布式光伏發電項目。
14.如何取得當地的太陽能資源數據?
答:全國各地的輻照量及日照時數詳見下圖,如果想得到更詳細的太陽能資源數據,可以從縣級氣象臺(站)、國家氣象局公共氣象服務中心取得;另外也可以從大型安裝商或設計單位得到或者從NASA官方網站(https://eosweb.larc.nasa.gov/sse/RETScreen/)獲得輻照量參考數據。
15. 光伏陣列安裝傾角由什么決定?
答:光伏陣列的安裝傾角主要由安裝地域的經度、緯度、最佳輻照量決定,由于安裝條件限制,組件安裝傾角不能達到最佳時可適當調整角度,非朝南的屋頂發電量會受到較大影響。
全球主要城市光伏組件最佳安裝傾角
16. 光伏陣列的安裝朝向如何確定?對發電效果有何影響?
答:由于影響光伏發電的主要原因為日照量,所以組件安裝時應向陽光最充足的方向安裝。不同安裝角度對光伏組件的發電效率亦有影響。下圖展示了中國南方某城市光伏組件各朝向的不同效率。(注意:不同地點和不同氣候條件下,不同朝向的光伏電池發電效率是不同的。)
17. 如何選用光伏組件?
答:根據安裝現場的具體情況可選用不同類型、不同規格的光伏組件,安裝現場的有效利用面積決定組件的規格尺寸,單位面積內想安裝更大容量的話可選用高效率組件。根據現有建筑的外觀也可選擇不同邊框顏色的組件,根據現場的串并聯接線方式確定組件的接插件長度。
推薦組件的選用,需綜合考慮安裝面積,裝機容量,成本等要素。一般來講應選用信譽度好,質量好,有認證,質保售后服務好,具有防火認證的組件產品。
18. 薄膜光伏組件特性有哪些?
答:薄膜光伏組件由于其特有的制備工藝,使其具有以下特性:
推薦(1)光伏組件的溫度特性。由于工作溫度的動態變化,光伏組件在不同溫度下轉換效率不同,工作溫度越高,光伏組件轉換效率越低,。薄膜光伏組件相比于晶體硅光伏組件溫度系數較小,因此隨著溫度的上升,薄膜光伏組件功率下降程度較小,因此薄膜光伏組件應用到建筑上具有更加優異的功率輸出特性。
推薦(2)光伏組件的弱光特性。在太陽輻照強度較低的情況下,如早上、傍晚和陰雨天,由于薄膜光伏電池的光吸收系數較高,尤其當光伏組件應用到建筑上,安裝條件受到一定限制,多數情況下并不是最佳傾角進行安裝,且組件受到周邊環境的陰影影響較大,薄膜光伏組件發電量優勢會更加明顯。
推薦(3)薄膜光伏組件通過鍍膜工藝在玻璃基板上制備發電膜層,然后通過激光劃刻工藝將膜層劃分成若干個子電池并將子電池串接起來,子電池之間的分割線寬度視覺不易顯現,因此構成的光伏幕墻具有比較好的顏色一致性和透光均勻性。
推薦(4)薄膜光伏組件可以通過結構設計構成中空結構,此中空結構憑借其特有的發電膜層能夠實現較高性能的保溫節能作用。
19. 薄膜光伏組件應用到建筑屋面上有什么特殊優勢?
答:國內屋面一般分為平屋面、坡屋面和具有一定弧度的屋面,薄膜光伏組件應用到建筑屋面上具有以下優勢:
推薦(1)由于薄膜光伏組件具有優異的弱光輸出特性,同時在反射光和散射光的間接照射下仍能保證較大的功率輸出,因此薄膜光伏組件具有較強的不同朝向安裝的適應能力。
推薦(2)由于薄膜光伏組件可以設計成輕質結構,如柔性CIGS組件,因此在安裝時對于屋面的承重要求較低,可以安裝在承重能力較差的屋面上。
推薦(3)對具有一定弧度的屋頂,可以采用柔性可卷曲光伏組件(如柔性CIGS組件),實現光伏組件與屋面的良好結合,降低風壓影響。柔性CIGS組件屋頂鋪設案例如下圖所示:
20.光伏發電系統的常見故障有哪些?系統各部件可能出現哪些典型問題?
答:由于電壓未達到啟動設定值造成逆變器無法工作、無法啟動,由于組件或逆變器原因造成發電量低等;系統部件可能出現的典型問題有接線盒燒毀、組件局部燒毀。
21. 如何處理光伏發電系統的常見故障?
答:系統在質保期內出現問題時,可先電話聯系安裝商或運營維護商將系統問題說明,安裝商或運營維護商會根據用戶敘述內容進行解答,如無法將故障排除會派出專人到現場進行檢修。
22. 分布式建筑光伏發電系統的壽命有多長?
答:一般情況下,建筑光伏發電系統的設計使用年限為25年,無法滿足同壽命周期的構配件應易于維修、更換。
推薦而在做結構設計時,設計使用年限應分兩種情況考慮:
推薦(1)附加式屋面光伏系統的結構設計使用年限不應小于25年;
推薦(2)除附加式屋面光伏系統外的其他形式的建筑光伏系統(如光伏幕墻、光伏采光頂、光伏窗、光伏遮陽、光伏欄桿等)的支承結構,其結構設計使用年限應不小于其替代的建筑構件的設計使用年限。
23. 導致光伏發電系統效率下降和損失的主要因素有哪些?
答:光伏發電系統效率受外界影響有所損失,包括遮擋、灰層、組件衰減、溫度影響、組件匹配、MPPT精度,逆變器效率、變壓器效率、直流和交流線路損失等,如下圖所示:
推薦每個因素對效率的影響也不同,在項目前期要注意系統的最優化設計,項目運行過程采取一定的措施減少灰塵等遮擋對系統的影響。
24. 如何降低光伏發電系統的維護成本?
答:建議選擇市面上口碑好、售后服務好的光伏產品。合格的產品能降低故障的發生率,用戶應嚴格遵守系統產品的使用手冊,定期對系統進行檢測和清潔維護。
25. 系統后期維護怎么處理,多久維護一次?怎樣維護?
答:根據產品供應商的使用說明書對需要定期檢查的部件進行維護,系統主要的維護工作是擦拭組件,雨水較大的地區一般不需要人工擦拭,非雨季節大概1個月清潔一次。降塵量較大地區可以酌情增加擦拭次數,降雪量大的地區應及時將厚重積雪去除,避免影響發電量和雪融化后產生的不均勻遮擋,及時清理遮擋組件的樹木或雜物等。
26. 雷雨天氣需要斷開光伏發電系統嗎?
答:分布式光伏發電系統都裝有防雷裝置,所以不用斷開。為了安全保險,建議可以選擇斷開匯流箱的斷路器開關,切斷與光伏組件的電路連接,避免防雷模塊無法去除的直擊雷產生危害。運維人員應及時檢測防雷模塊的性能,以避免防雷模塊失效所產生的危害。
27. 雪后需要清理光伏發電系統嗎?光伏組件冬天積雪消融結冰后如何處理?可以踩在組件上面進行清理工作嗎?
答:雪后組件上如果堆積有厚重積雪是需要清潔的,可以利用柔軟物品將雪推下,注意不要劃傷玻璃。組件是有一定承重的,但是不能踩在組件上面清掃的,會造成組件隱裂或損壞,影響組件壽命。一般建議不要等積雪過厚再清洗,以免組件過度結冰。
28.光伏發電系統能抵抗冰雹的危害嗎?
答:光伏并網系統中的合格組件必須通過正面最大靜載荷(風載荷、雪載荷)5400pa,背面最大靜載荷(風載荷)2400pa和直徑25mm的冰雹以23m/s的速度撞擊等嚴格的測試。因此冰雹不會對光伏發電系統帶來危害。
29. 安裝后如果連續陰雨或者霧霾,光伏發電系統還會工作嗎?會不會電力不足或者斷電?
答:光伏電池組件在一定弱光下也是可以發電的,但是由于連續陰雨或者霧霾天氣,太陽光輻照度較低,光伏系統的工作電壓如果達不到逆變器的啟動電壓,那么系統就不會工作。
推薦并網分布式光伏發電系統與配電網是并聯運行的,當分布式光伏發電系統不能滿足負載需求或由于陰天而不工作時,電網的電將自動補充過來,不存在電力不足與斷電問題。
30. 冬天天冷時會不會電力不足?
答:光伏系統的發電量的確受溫度的影響,直接影響因素是輻照強度和日照時長以及太陽電池組件的工作溫度。冬天難免輻照強度會弱,日照時長會短,一般發電量較夏天會少,這也是很正常的現象。但由于分布式光伏系統與電網相聯,只要電網有電,家庭負載就不會出現電力不足和斷電的情況。
31. 光伏發電系統對用戶有電磁輻射危害嗎?
答:光伏發電系統是根據光生伏打效應原理將太陽能轉換為電能,無污染,無輻射。逆變器、配電柜等電子器件都會通過EMC(電磁兼容性)測試,所以對人體沒有危害。
32. 光伏發電系統有噪音危害嗎?
答:光伏發電系統是將太陽能轉換為電能,不會產生噪音影響,逆變器的噪音指標不高于65分貝,也不會有噪音危害。
33. 我國目前獲得許可的光伏系統和產品檢測和質量認證機構有哪些?
答:認證機構主要有:北京鑒衡認證中心、中國質量認證中心以及中國建材檢驗認證集團。
推薦檢測機構主要有:中國科學院太陽光伏發電系統和風力發電系統質量檢測中心、國家太陽能光伏產品質量監督檢驗中心、中國電子科技集團公司第十八研究所、中國航天科技集團公司第811研究所、深圳電子產品質量檢測中心、揚州光電產品檢測中心、國家建筑材料工業太陽能光伏(電)產品質量監督檢驗中心等。
(來源:ME現代能源)