光伏发电及化学储能研究现状简介
一、光伏发电
光伏发电是根据光生伏打效应原理，利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能。光伏发电系统主要由太阳电池板（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，所以，光伏发电设备极为精炼，可靠稳定寿命长、安装维护简便。
1、光伏电池的分类
（1）单晶硅光伏电池
单晶硅光伏电池是开发较早、转换率最高和产量较大的一种光伏电池。目前单晶硅光伏电池转换效率在我国已经平均达到14.5％至15.5%,而实验室记录的最高转换效率超过了24.7%。这种光伏电池一般以高纯的单晶硅硅棒为原料，纯度要求99.9999%。
单晶硅光伏电池又分为普通单晶硅光伏电池和背接触式单晶硅光伏电池，背接触硅太阳电池是指电池的发射区电极和基区电极均位于电池背面的一种硅太阳电池。背接触电池有很多优点：①效率高。由于降低或完全消除了正面栅线电极的遮光损失，从而提高了电池效率，有报道称某新型背接触单晶硅光伏电池效率高达21%。②易组装。采用全新的组件封装模式进行共面连接，既减小了电池片间的间隔，提
高了封装密度，又简化了制作工艺，降低了封装难度。③更美观。电池的正面均一、美观，满足了消费者的审美要求。
图1 单晶硅电池
（2）多晶硅光伏电池
多晶硅光伏电池是以多晶硅材料为基体的光伏电池。由于多晶硅材料多以浇铸代替了单晶硅的拉制过程，因而生产时间缩短，制造成本大幅度降低。再加之单晶硅硅棒呈圆柱状，用此制作的光伏电池也是圆片，因而组成光伏组件后平面利用率较低。与单晶硅光伏电池相比，多晶硅光伏电池就显得具有一定竞争优势。目前实验室最高光电转换效率为20.3%，商业化批量生产效率为14%至14.5%。
图2 多晶硅电池
（3）非晶硅光伏电池
非晶硅光伏电池是用非晶态硅为原料制成的一种新型
薄膜电池。非晶态硅是一种不定形晶体结构的半导体。用它制作的光伏电池只有1微米厚度,相当于单晶硅光伏电池的1/300。它的工艺制造过程与单晶硅和多晶硅相比大大简化, 硅材料消耗少, 单位电耗也降低了很多。目前实验室最高光电转换效率为12.8%，商业化批量生产效率为6%至9%。
虽然非晶薄膜光伏电池的效率比单晶硅和多晶硅要低
很多，但由于其经济性，如果不考虑其占地面积的因素，则其相同电力规模的造价要低于单晶硅和多晶硅。
图3 非晶硅电池
（4）铜铟硒光伏电池
铜铟硒光伏电池是以铜、铟、硒三元化合物半导体为基本材料，在玻璃或其它廉价衬底上沉积制成的半导体薄膜。由于铜铟硒电池光吸收性能好，所以膜厚只有单晶硅光伏电池的大l/100。
（5）砷化镓光伏电池
砷化镓光伏电池是一种Ⅲ-V族化合物半导体光伏电池。与硅光伏电池相比, 砷化镓光伏电池光电转换效率高，硅光伏电池理论效率为23% ,而单结砷化镓光伏电池的转换效率已经达到27%；可制成薄膜和超薄型太阳电池，同样吸收95%的太阳光, 砷化镓光伏电池只需5-10μm的厚度,而硅光伏电池则需大于150μm。
（6）碲化镉光伏电池
碲化镉是一种化合物半导体,其带隙最适合于光电能量转换。用这种半导体做成的光伏电池有很高的理论转换效率，目前, 已实际获得的最高转换效率达到16.5%。碲化镉光伏电池通常在玻璃衬底上制造，玻璃上第一层为透明电极，其后的薄层分别为硫化镉、碲化镉和背电极，其背电极可以是碳桨料，也可以是金属薄层。碲化镉的沉积技术方法很多，如电化学沉积法、近空间升华法、近距离蒸气转运法、物理气相沉积法、丝网印刷法和喷涂法等。碲化镉层的厚度
通常为1.5-3um，而碲化镉对于光的吸收有1.5um的厚度也就足够了。
（7）聚合物光伏电池
聚合物光伏电池是利用不同氧化还原型聚合物的不同
氧化还原电势, 在导电材料表面进行多层复合, 制成类似
无机P-N结的单向导电装置。
（8）聚光电池
聚光电池包括高倍聚光、低倍聚光电池，技术还在发展完善过程中。聚光电池对电池方向的定位要求极高，如果聚光电池方向与标准方向偏差1%，则其转换效率要降低90%。
图4 聚光电池
所参观的国家风光储输示范工程，在已投运的40MW的光伏发电中，多晶硅光伏组件占37MW，单晶硅光伏组件占1MW，非晶薄膜光伏组件占1MW，背接触式光伏组件占0.5MW，高倍聚光电池组件占0.05MW，进口背接触式光伏组件占0.5MW。
2、光伏发电阵列布置方式
（1）最佳倾角固定式
固定倾角式安装是组件以一定的倾角固定在地面上，整个发电过程组件处于静态，该安装方式简单易行，成本低。但太阳处于动态运动过程，在一天中太阳光与太阳能电池板相互位置时刻都在发生变化，光线与电池板相互垂直的时间很短。研究表明，太阳能电池板发电能力与接收垂直光强成正比，每天有35%以上的能量被无形的浪费掉。另外，为了防止大风、大雪等恶劣天气可能损坏太阳能电池板的支架，一般将基础和支架的安全系数设计的很高。
（2）单轴跟踪式
顾名思义，即只有一个旋转轴，来改变电池板的位置角度，来达到太阳光线垂直于电池面板光射强度的最大化，从而提高光伏转化率。
单轴跟踪根据转轴的方位可以分为：水平单轴跟踪，倾斜单轴跟踪，竖直单轴跟踪。如果按照运动机构动力执行件类型，以及传动系统类型又可以分为：电动推杆单体结构类型，电动推杆联动结构类型，回转减速器单体结构类型，回转减速器联动结构。
a、水平单轴
单轴跟踪由电池板支撑系统，转轴梁，动力驱动系统，电动控制系统，中央监控系统等组成。水平跟踪适合在纬度低于30度的地区内使用，可以提高20%-30% 的发电量。
图5 水平单轴跟踪式
b、斜单轴
斜单轴跟踪以及垂直单轴跟踪适合在纬度高于40的区域使用，可以提高25%-35%的发电量。
图6 斜单轴跟踪式
（3）双轴跟踪式
顾名思义，是指具备两个方向的旋转轴。这样电池板可以在太阳的方位角，以及高度角上同时跟踪太阳。从而达到电池板保持垂直于太阳光线。双轴结构
双轴跟踪系统，一般由分为T型结构或V型结构。 V型结构可以安装更多的电池组件。双轴跟踪系统由电池面板支撑结构，方位角回转减速器，高度角回转减速器或电动推杆，
电动控制系统，中央监控系统等组成。双轴跟踪适合在纬度高于40度的地区使用，可以提高35-45%的发电量。
二、电化学储能系统
储能电站在电网中的作用主要有平滑出力、跟踪计划、削峰填谷、调频等，主要分为以下几类：
1．钠硫电池
钠硫电池在300℃的高温环境下工作，其正极活性物质是液态硫（S）；负极活性物质是液态金属钠（Na），中间是多孔性陶瓷隔板。钠硫电池的主要特点是能量密度大（是铅蓄电池的3倍）、充电效率高（可达到80%）、循环寿命比铅蓄电池长等；然而钠硫电池在工作过程中需要保持高温，有一定安全隐患。目前，钠硫电池在国外已是发展相对成熟的储能电池，其寿命可达10-15年。日本在2002年就已进入商业化实施阶段，2007年日本年产钠硫电池量已超过100MW，并开始向海外输出。在国内，国家电网同中科院上海硅酸盐研究所合作，2008年完成了电池模块研制、2009年度攻关百万千瓦级储能设备、2010年实现世博会示范应用，到2011年进入大规模产业化阶段。将来该项技术极有可能成为首批电化学储能电站的应用技术。
（1）钠硫电池储能系统能量转换原理
功率转换部分由电压源逆变器，监测传感器，系统控制器和变压器组成，它是连接储能部分和交流电网间的接口，实现电池直流能量和交流电网间双向能量传递。其核心是一个大容量电压源逆变器。
（2）钠硫电池应用
电池技术的应用主要是移动应用和固定应用，储能用钠硫电池是各种先进二次电池中最为成熟的一种，也是最具有潜力的一种先进储能电池，移动应用主要应用于航天和军事方面（如卫星，潜艇和坦克电动车等）。固定应用主要用：于削峰填谷、应急电源、风力发电等可再生能源的稳定输出及提高电能质量方面。
（3）电池储能系统组成
电池储能系统组成包括钠硫电池模块、电池储柜、模块连接线和直流断路开关、电压源逆变器、监测传感器、系统控制器、变压器等组成如图：
图7 钠硫电池系统组成
与传统的内燃机相比，其较短的行程，较低的功率尤其是较高的价格，使得用于移动电池的研发受到了制约，但随着
人们面临的能源与环境问题日趋严重以及各国政府对能源和环境问题的日益重视，旨在用于移动驱动的钠硫电池的研发活动又重新启动并活跃起来，其技术关键是，钠离子导体的固体电解质的性能和高活性钠，高腐蚀性及多硫化钠（放电产物）储存和密封防腐技术。
2．液流电池
液流电池的活性物质可溶解分装在两大储存槽中，溶液流经液流电池，在离子交换膜两侧的电极上分别发生还原与氧化反应。此化学反应为可逆的，因此可达到多次充放电的能力。此系统之储能容量由储存槽中的电解液容积决定，而输出功率取决于电池的反应面积。由于两者可以独立设计，因此系统设计的灵活性大而且受设置场地限制小。
20世纪90年代初开始，英国Innogy公司成功开发出系列多硫化钠/溴液流储能电堆，并建造了储能电站，用于电站调峰和UPS；2001年，250KW/520KW全钒液流电池在日本投入商业运营。近十多年来，欧美日将与风能/光伏发电配套的全钒液流电池储能系统用于电站调峰。目前液流电池已有全钒、钒溴、多硫化钠/溴等多个体系，液流电池电化学极化小，其中全钒液流电池具有能量效率高、蓄电容量大、能够100%深度放电、可实现快速充放电，且寿命长等优点，全钒液流电池已经实现商业化运作，能够有效平滑风能发电
功率。在日本运营的容量为4兆瓦的全钒液流电池为当地32兆瓦的风电场提供储能，并已运行27万次循环，世界上还没有任何其他储能技术能够实现这一要求。
（1）液流电池的特点
液流电池分多种体系,其中全钒电池是技术发展主流。全钒液流储能电池,是将具有不同价态的钒离子溶液分别作为正极和负极的活性物质,分别储存在各自的电解液储罐中。在对电池进行充、放电实验时,电解液通过泵的作用,由外部贮液罐分别循环流经电池的正极室和负极室,并在电极表面发生氧化和还原反应,实现对电池的充放电。其工作原理图，如图8所示
图8 液流电池工作原理
充放电时正负极的化学反应方程式为:
正极:V4 + = V5 + + e-
负极:V3 + + e- = V2 +
充电时,负极电解液V3 + 在电极表面得到电子反应为V2 + ;同时正极电解液V4 + 失去电子变为V5 +。若实现对一定负载的放电,在负极表面V2 + 失去电子变为V3 + ,电子通过电极传递流向负载进而到达正极,在正极表面V5 + 在电极表面得到电子,被还原为V4 +。电解质作为只传导离子的非电子导体,其内部的电荷平衡是通过溶液中H+ 在离子交换膜
两侧的迁移来完成。上述工作原理实现了电池在一个完整回路中的充放电过程而全钒液流电池,与其它电池相比具有如下特点:
a. 液流储能电池系统的能量效率高,可达70%～ 80%;
b. 功率与储能量可以分离设计,且蓄电容量易于扩展,可达百兆瓦时;
c. 系统设计灵活,电堆易于模块组合,蓄电容量便于调节;
d. 使用寿命长,循环寿命高。超深度放电不引起电池的不可逆损伤;
e. 环保性好,电池部件材料性能稳定,且易于回收,不
造成环境污染;
f. 建设周期短,系统运行和维护费用低。
全钒液流电池储能系统的功率容量可达百兆瓦级,而储能容量可至百兆瓦时级,而其功率响应速度为10 ms级。因此
该储能技术应用广泛, 潜在应用有: ①风能(或太阳能) /储能系统联合发电系统; ②边远地区及中小型电力用户、工厂及办公楼供电的不间断电源和应急电源系统等; ③电力储
存和负载调峰系统。
3．铅酸电池
铅酸蓄电池的主要特点是采用稀硫酸做电解液，是用二氧化铅和绒状铅分别做为电池的正极和负极的一种酸性蓄
电池，具有成本低、技术成熟、储能容量大等优点，主要应用于电力系统的备载容量、频率控制，不断电系统；缺点是储存能量密度低、可充放电次数少、制造过程中存在一定污染等。日本DEDO曾经资助铅酸电池与光伏发电配合使用的示范项目，铅酸电池储能系统总储能容量为4.95兆瓦。
4．锂离子电池
锂离子电池的阴极材料为锂金属氧化物，具有高效率、高能量密度的特点，并具有放电电压稳定、工作温度范围宽、自放电率低、储存寿命长、无记忆效应及无公害等优点。但目前锂离子电池在大尺寸制造方面存在一定问题，过充控制的特殊封装要求高，价格昂贵，所以尚不能普遍应用。目前世界上运行的最大锂离子储能系统是A123公司投资建设的，装机容量为2兆瓦。
5．超级电容器储能
超级电容器根据电化学双电层理论研制而成，可提供强大的脉冲功率，充电时处于理想极化状态的电极表面，电荷将吸引周围电解质溶液中的异性离子，使其附于电极表面，形成双电荷层，构成双电层电容。超级电容器历经三代及数十年的发展，已形成容量0.5～1000F、工作电压12～400 V、最大放电流400～2000 A系列产品，储能系统最大储能量达30 MJ。但超级电容器价格较为昂贵，在电力系统中多用于短时间、大功率的负载平滑和电能质量峰值功率场合，如大功率直流电机的启动支撑、态电压恢复器等，在电压跌落和瞬态干扰期间提高供电水平。
按采用的电极不同, 超级电容器可分为以下几种: (1) 碳电极电容器; (2) 贵金属氧化物电极电容器; (3) 导电聚合物电容器。
按储存电能的机理不同, 超级电容器可分为两种类型: 一种是“双电层电容器”, 其电容的产生主要基于电极P电解液上电荷分离所产生的双电层电容, 如碳电极电容器;
另一种则被称为“法拉第准电容”, 由贵金属和贵金属氧化物电极等组成,其电容的产生是基于电活性离子在贵金属电极表面发生欠电位沉积, 或在贵金属氧化物电极表面及体
相中发生的氧化还原反应而产生的吸附电容,该类电容的产
生机制与双电层电容不同, 并伴随电荷传递过程的发生,
通常具有更大的比电容。根据超级电容器的结构及电极上发生反应的不同, 又可分为对称型和非对称型。如果两个电极的组成相同且电极反应相同, 反应方向相反, 则被称为对
称型。碳电极双电层电容器, 贵金属氧化物电容器即为对称型电容器。如果两电极组成不同或反应不同, 则被称为非对称型, 由可以进行n 型和p 型掺杂的导电聚合物作电极的
电容器即为非对称型电容器, 其性能表现形式更接近蓄电池, 表现出更高的比能量和比功率。超级电容器的最大可用电压由电解质的分解电压所决定。电解质可以是水溶液(如
强酸或强碱溶液) 也可是有机溶液(如盐的质子惰性溶剂溶液) 。用水溶液体系可获得高容量及高比功率(因为水溶液
电解质电阻较非水溶液电解质低, 水溶液电解质电导为10 - 1～10 - 2 S〃cm- 1 , 而非水溶液体系电导则为10 - 3～
10 - 4 S〃cm- 1) ; 选用有机溶液体系则可获得高电压(因为其电解质分解电压比水溶液的高, 有机溶液分解电压约3.
5 V , 水溶液则为1. 2 V) , 从而也可获得高的比能量。
6．镍镉电池
镍镉电池正极板上的活性物质由氧化镍粉和石墨粉组成，石墨不参加化学反应，其主要作用是增强导电性。负极板上的活性物质由氧化镉粉和氧化铁粉组成，氧化铁粉的作
用是使氧化镉粉有较高的扩散性，防止结块，并增加极板的容量。电解液通常用氢氧化钾溶液。镍镉电池具有大电流放电特性、耐过充放电能力强、维护简单、循环寿命长等优点，最早应用于手机、笔记本电脑等设备。当然，镍镉电池的“记忆效应”会逐渐降低电池的容量。此外，由于其存在重金属污染已被欧盟组织限用。
国内外光伏发电发展现状及前景 《邓州市鑫园光伏电力开发有限公司》与国内知名专家对世界光伏产业现状及发展趋势的调查： 自1839年发现“光生伏打效应”和1954年第一块实用的光伏电池问世以来，太阳能光伏发电取得了长足的进步，但是它的发展仍然比计算机和光纤通讯要慢得多。1973年的石油危机和20世纪90年代的环境污染问题大大促进了太阳能光伏发电的发展。随着人们对能源和环境问题认识的不断提高，光伏发电越来越受到各国政府的重视，科研投入不断加大，鼓励和支持光伏产业发展的政策也不断出台。以1997年美国总统克林顿的“百万太阳能光伏屋顶计划”为标志，日本还有欧洲的德国、丹麦、意大利、英国、西班牙等国也纷纷开始制定本国的可再生能源法案，刺激了光伏产业的高速发展。 2000年以来，全球光伏产业连续6年以30%~~60%以上的速度增长，2002年全球光伏电池产量为560MW/a，到2003年已高达750MW/a,增长了34%。2004年开始，德国对可再生能源法进行了修订，新的补贴法案促成了德国光伏市场随后的爆发，随之而来的是发达国家间新一轮的政策热潮和全球光伏市场的更高速膨胀。2004年世界光伏电池年产量达到1256MW，年增长率高达68%，2005年产量达1818MW，增长率仍有45%（图1-2），2006年，美国加州州长施瓦辛格提出了要在加州实施“百万个太阳能屋顶计划”，在未来10
年内建设3000MW光伏发电系统的提案，这象征着美国光伏政策的新纪元的到来。正是由于欧洲、日本和美国强有力的政策推动，全球太阳能光伏发电系统市场才呈现出今天欣欣向荣的景象，太阳能光伏发电的前景无限光明（图1--3~~图1--7）。
太阳能光伏发电技术现状及改进措施 发表时间：2019-04-29T17:17:47.357Z 来源：《基层建设》2019年第6期作者：张立 [导读] 摘要：在环境污染变得日益严重以及化石燃料资源逐渐枯竭的今天，新能源以其开发潜力大和无污染性成为化石能源的理想替代品。 中国石油天然气股份有限公司云南销售分公司 摘要：在环境污染变得日益严重以及化石燃料资源逐渐枯竭的今天，新能源以其开发潜力大和无污染性成为化石能源的理想替代品。太阳能就是一种理想的替代品，主要是太阳能的可再生性和无污染性是应对当今社会环境问题的有效解决途径。因此许多国家都加大了对太阳能光伏发电技术的研究，并出台相关鼓励政策来促进太阳能产业的发展，太阳能光伏发电在此背景下发展迅速。基于此，文章针对太阳能光伏发电技术现状及改进措施进行了分析，以供参考。 关键词：太阳能光伏发电技术；现状；改进措施 1导言 太阳能是洁净、可再生能源，是传统化石能源最为重要的替代能源之一。随着我国各项技术的不断进步以及政府扶持力度的增大，我国光伏产业将迎来飞速发展新时期。相信不久的将来，随着科技的进一步发展，太阳能光伏发电系统能像网络一样，走进千家万户，成为我国电力供应不可或缺的重要部分。 2太阳能光伏发电系统的特点与内涵 太阳能光伏发电系统是指运用系统论的基本思想方法，把光伏发电系统视为一个复杂多变的系统，此系统具有的特点是太阳能光伏发电是一种清洁高效的发电方式，具有不受地面布局和高度落差等地理因素的影响，电能转换过程简单，无废弃污染物排放的特点，应用广泛，是传统化石能源的理性替代品。在这里我们将光伏发电系统按照产生电能的流程划分为：太阳能电池板采光、光生伏打效应变光，最大功率点跟踪系统用光，电能经逆变器馈入电网等四大子系统，通过四大子系统的相互作用及有机运行，实现对太阳能的高效利用。 3太阳能光伏发电技术现状 太阳能电池的低转化率是国内外普遍存在的问题，目前最高转化率是31．1%，而且也是在试验阶段；多晶硅原料冶金硅80%产自我国，但我国的国内消耗量只占冶金硅开采中的一小部分，其余全部出口，这也与我国没有自主核心技术，无法消耗如此大产量，而且制造的产品的质量也得不到保证；现阶段我国太阳能光伏产业发展迅速，但始终存在“两头在外”的畸形产业机构。也就是我国生产的太阳能电池组件大部分用于出口国外，这些出口于国外的太阳能电池组件正好也是我国国内紧缺的资源，这就意味着我国在消耗大量能源资源且污染环境的同时却给国外输送绿色无污染的能源；在太阳能光伏发电中，功率输出的大小至关重要，但我国光伏发电产业对最大功率点跟踪系统的技术应用还存在不足；光伏发电所产生电能馈入电网时造成稳定性问题。由于光伏发电属于分布式电源的一种，随机性和扰动性大的特点导致其馈入电网会造成系统的稳定性降低，从而影响整个电网的可靠性。 4太阳能光伏发电技术改进措施 4.1利用高功率密度逆变升压设备，减少设备和材料的使用量 从光伏发电站工作的经验中来看，增加逆变器的效率提高和功率的增大，这两个方面的增加在度电成本方面就会有着下降，最高能够下降到3%到5%，形成这种效果的主要原因中主要是使用了大功率的逆变器，这种设备的使用引起相应关联材料配置发生变化。比如，在逆变器的前端，不管是增大输入的电流还是提升输入的电压，在汇流设备和电缆中都会降低电量；在逆变器的后端，不断地增大变压器的功率密度。这样的变化就会引起很大的连锁反应，在高压电缆使用电量中、监控点数中、发电单元站房数量中、高压开关设备数量中、土建工程量中，都会有着减少，这种减少就会降低度电的成本。因此在选择的逆变器中，需要选择一些有着优质质量的产品，这样它的优势就更加地突显。在现在的研究中主要是对安全可靠的大功率逆变器进行研究，在未来的研究中主要的发展方向就是高功率密度逆变器升压器。 4.2构建准确稳定的最大功率点跟踪系统用光子系统 在太阳能光伏发电系统的体系中，光伏阵列的输出功率尤为重要，但输出功率不仅与光伏阵列的内部性能有关，还与外界环境如环境的温度和太阳光照的强度等主要干扰因素呈现非线性关系。而使光伏阵列无论外界条件怎样变化，都能始终工作在最大功率附近的过程就叫做最大功率点跟踪。因此，必须要建立准确且稳定的最大功率点跟踪系统用光子系统，进而实现综合性的光伏发电系统的信息传送、交流、反馈和控制平台，增强信息传递效率和质量，确保光伏发电控制系统第一时间掌握最新的变化信息，并第一时间作出相应的处置，从而实现准确且稳定地追踪最大功率点。 4.3利用科学技术对板阵直流集电线路优化，减少线缆用量和线路的损耗 光伏的组件在光伏发电系统中，这个部分是主要的部件，光伏发电站要想实现发电的功能，就需要一定量的光伏组件来实现，光伏组件在设计安装的过程中，需要根据不同的要求进行并联和串联，这些排列实现发电的功能，在现在的新建光伏发电站中，随着建造的规模越来越大，核心部件中的电池组串也在不断的增加，就需要更多的支架来安装这些电池组串。这样就形成了不同板阵的电池组串，这些组串都需要和汇流箱连接在一起，连接需要使用导线，导线使用的量和组串的引出方式有着关联，还和汇流箱安置的地方有着直接的关系。工作中获得经验证明，在使用的导线越短，产生的损耗越少，度电的成本就会更低。但是，从实际的工作经验来看，线缆最短的组串引出方式可能并不适合整体的汇流方案，也就是说实际所需要线缆可能更长，因为发电单元中逆变升压设备的安装位置同样会对线缆长度造成影响，并且汇流的支路也不宜过多，受多方面因素的影响，很难通过简单的判断和计算来确定最佳的方案。 汇流的支路也不是越多越好，在安装的过程中还需要综合的考虑发电单元中逆变升压设备的位置，只是简单的计算和判断是无法获得最佳的方案。为了获得优化的规划布局方案，就需要使用现在的科学技术，使用电脑的仿真模仿技术进行设计，根据出线的规划和设定的汇流方案，使用电脑对各种方案中的损耗和电缆的长度实行模拟计算，要求设计的方案要尽可能的多，这样选出方案才有着最优性。使用电脑的仿真设计技术，可以有效地解决好因为人工设计中出现的偏差问题，而且使用电脑设计，在人工成本设计中就会减少，还有就是在线缆的使用率中获得了节约，把线路的损耗降到了最低。 5结论 总之，在太阳能光伏发电中，需要使用好光能，把它有效的转换为电力提供给人们使用。因此在对发电站的设备中，就需要采用一些
关于光伏储能系统的四 种类型 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
关于光伏储能系统的四种类型 自从能源局5月31号发布新的政策，分布式光伏只安排10G左右的补贴规模，而在6月1号之前，全国分布式光伏的安装规模已经突破了10GW，因此2018年6月后，分布式光伏可能已没有国家补贴，如果没有补贴，全额上网的项目，自用比例较少的项目，电价较低的地区，收益将大幅下降，没有投资价值。纯光伏项目投资收益下降，于是人们将目光投向光伏加储能，希望在这个领域有报突破，给公司增加新收益。 光伏储能，和并网发电不一样，要增加蓄电池，以及蓄电池充放电装置，虽然前期成本要增加20-40%，但是应用范围要宽广很多。根据不同的应用场合，太阳能光伏储能发电系统分为离网发电系统、并离网储能系统、并网储能系统和多种能源混合微网系统等四种。 一、光伏离网发电系统 光伏离网发电系统，不依赖电网而独立运行，应用于偏僻山区、无电区、海岛、通讯基站和路灯等应用场所。系统由光伏方阵、太阳能控制器，逆变器、蓄电池组、负载等构成。光伏方阵在有光照的情况下将太阳能转换为电能，通过太阳能控制逆变一体机给负载供电，同时给蓄电池组充电；在无光照时，由蓄电池通过逆变器给交流负载供电。 图1、离网发电系统示意图 光伏离网发电系统是专门针对无电网地区或经常停电地区场所使用的，是刚性需求，离网系统不依赖于电网，靠的是“边储边用”或者“先储后用”的工作模式，干的是“雪中送炭”的事情。对于无电网地区或经常停电地区家庭来说，离网系统具有很强的实用性，目前光伏离网度电成本约元，相比并网系统要高很多，但相比燃油发电机的度电成本元，还是更经济环保。 二、并离网储能系统 并离网型光伏发电系统广泛应用于经常停电，或者光伏自发自用不能余量上网、自用电价比上网电价贵很多、波峰电价比波谷电价贵很多等应用场所。 图2、并离网发电系统示意图 系统由太阳电池组件组成的光伏方阵、太阳能并离网一体机、蓄电池组、负载等构成。光伏方阵在有光照的情况下将太阳能转换为电能，通过太阳能控
中国光伏发电的现状和展望 一、中国光伏发电的战略地位 1.1 中国的能源资源和可再生能源现状和预测； 无论从世界还是从中国来看，常规能源都是很有限的，中国的一次能源储量远远低于世界的平均水平，大约只有世界总储量的10％。图一给出了世界和中国主要常规能源储量预测。 从长远来看，可再生能源将是未来人类的主要能源来源，因此世界上多数发达国家和部分发展中国家都十分重视可再生能源对未来能源供应的重要作用。在新的可再生能源中，光伏发电和风力发电是发展最快的,世界各国
都把太阳能光伏发电的商业化开发和利用作为重要的发展方向。根据欧洲JRC 的预测，到2030年太阳能发电将在世界电力的供应中显现其重要作用，达到10%以上，可再生能源在总能源结构中占到30％；2050 年太阳能发电将占总能耗的20%，可再生能源占到50％以上，到本世纪末太阳能发电将在能源结构中起到主导作用。图二是欧洲JRC 的预测。 中国是一个能源生产大国，也是一个能源消费大国。2003 年能源消费总量约为16.8 亿吨，比2002 年增长13%，其中：煤炭占67.1%、石油占22.7%、天然气占2.8%、水电等占7.3%，石油进口达到9700 万吨。由于能源需求的强劲增长，煤炭在能源消费结构中的比例有所提高，比2002 年提高1 个百分点。图三给出了我国2003 年一次能源消费构成。
我国政府重视可再生能源技术的发展，主要有水能、风能、生物质能、太阳能、地热能和海洋能等。我国目前可再生能源的发展现状如下： 水能：我国经济可开发的水能资源量为3.9 亿千瓦，年发电量1.7 万亿千瓦时，其中5 万千瓦及以下的小水电资源量为1.25 亿千瓦。到2003 年底，我国已建成水电发电装机容量9000 万千瓦，其中小水电容量3000 万千瓦。 风能：我国濒临太平洋，季风强盛，海岸线长达18000 多公里，内陆还有许多山系，改变了气压的分布，形成了分布很广的风能资源。根据全国气象台风能资料估算，我国陆地可开发装机容量约2.5 亿千瓦，海上风能资源量更大，可开发装机容量在7.5 亿千瓦,总共可开发装机容量10 亿千瓦。目前全国已建成并网风力发电装机容量57 万千瓦，此外，还有边远地区农牧民使用的小型风力发电机约18 万台，总容量约3.5 万千瓦。
试分析我国光伏发电的现状和未来前景 摘要：当今时代，人们的日常生产生活离不开电力的支持。而电力的来源目前 大多是依靠煤炭等资源进行火力发电，随着人们思想认识的层次逐渐升高，人们 开始认为通过这些不可再生能源进行发电已不是长久之计，不仅会消耗大量的地 球资源，也会产生巨大的环境破坏效果，所以运用太阳能等新型清洁资源就成为 了未来电力发展的主要依靠手段。目前的太阳能光伏发电站正在不断地发展壮大，光伏并网发电必定在未来的电力发展中占据主导位置。本文主要针对太阳能如何 进行光伏发电进行了说明，并且讨论了现阶段我国以及世界的光伏电站工作状态，最后根据光伏发电站的发展趋势对未来进行了展望。希望太阳能光伏发电系统将 为世界带来更大的福祉。 关键词：电力；太阳能；光伏发电； 相对来说，太阳是一个热量大、寿命长，对于地球有着重要影响的星体。光 伏电站正是利用了太阳传递到地球的光辐射而收集太阳能，进而转变为电能，主 要优点包括资源储量庞大、资源易获取、污染小、施工简单、光伏发电系统比较 稳定等。作为一种可再生的清洁能源，太阳能发电将会随着科学技术的发展变得 越来越普及，可以缓解巨大的能源短缺问题，改变社会的能源结构，为整个人类 社会甚至自然环境带来更加积极地变化，实现社会的可持续发展。 1太阳能光伏电站的工作方式 光伏发电是通过各种元器件的相互作用而形成的能量转化系统。其中太阳能 光伏发电主要的工作元件就是太阳能电池板，通过接收辐射到地球表面的太阳光，经过太阳能电池板半导体界面的光生伏特效应进而把太阳能转化为电能。通常情 况下，只要可以接收到太阳的光辐射就可以源源不断地产生电压和电流。此外， 相对于一些传统的发电方式，光伏电站不需要机械传动部件，可以直接实现太阳 能到电能的转换，并且太阳能电池更加便于安装和运输，为光伏电站的建立提供 了很强的灵活性。只要光伏电站的施工符合科学标准，也可以延长蓄电池和晶体 硅太阳能的使用寿命，为整个光伏电站的长久稳定提供了必要条件。 1.1太阳能光伏发电站基本组成部分 光伏电站的发电系统一般是由几个部分元器件组成的，其中主要包括： ①太阳能电池方阵：太阳能电池是光伏发电系统基本构成单位，通过收集太 阳光辐射在太阳能电池的两端分别产生异号电荷，从而产生电动势，获得电压， 实现了太阳能到电能的转化。通过太阳能电池的群组方阵可以产生足够量的电能，进而传递到蓄电池部分储存电能，以供发电站完成日常工作。 ②蓄电池组：蓄电池组存在的目的在于储存太阳能电池产生的电能，通常情 况下，蓄电池组要在光伏发电站需要的情况下随时供给电能。 ③太阳能控制设备：作为光伏电站发电系统的核心控制枢纽，需要对蓄电池 接收太阳能电池组的充电以及蓄电池对于逆变器的供电进行实时监控。 ④逆变器：主要是将太阳能电池转化的直流电再次转变为人们生产生活可用 的交流电。 1.2当前太阳能光伏发电不同的供电方式 随着太阳能光伏发电系统的进步，现今阶段大致可以将其分为独立光伏系统 和并网光伏系统。 通常情况下，对于独立光伏系统来说，应用在不能进行并网光伏发电的区域
太阳能光伏发电的现状与前景.txt心脏是一座有两间卧室的房子，一间住着痛苦，一间住着快乐。人不能笑得太响，否则会吵醒隔壁的痛苦。本文由haitaohuahua贡献 doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 太阳能光伏发电研究现状与发展前景探讨 可再生能源,包括太阳能、风能、生物质能、水能、地热能、海洋能等,是取之不尽、用之不竭、清洁环保、免费使用的能源,也是世界上最终可依赖的初级 [1] 能源。太阳能是一种清洁的可再生能源。太阳能开发利用的巨大潜力推动着太阳能光伏发电技术不断向前发展。 1893 年,法国科学家贝克勒尔发现“光生伏打效应” , 即“光伏效应”。1930 年,朗格首次提出用“光伏效应”制造“太阳能电池”,使太阳能变成电能。1954 年,恰宾和皮尔松在美国贝尔实验室首次制成了实用的单晶太阳能电池。同年,韦克尔首次发现了砷化镓有光伏效应,并在玻璃上沉积硫化镉薄膜,制成了第 1 块薄膜太阳能电池。随着世界经济的不断发展,全球能源短缺、环境污染等问题日益严重,可再生能源的应用受到了各国的普遍关注。太阳能光伏发电作为可再生能源利用的重要组成部分,得到了众多国家政府的大力扶持。20 世纪 70 年代以来,美国、德国、日本等国政府陆续出台相关政策,加大太阳能光伏发电产业的发展力度,使得世界光伏发电产业高速发展。 1997—2007 年,太阳能电池的产量由 125.8MW(该功率为峰值功率,下同)增加到 4 000. 05MW,年平均增长率高达 41.3%。根据欧盟联合研究中心的预测,到 2030 年太阳能光伏发电在世界总电力供应中将达到 10%以上, 到 2040 年这一比例将达到 20%以上,在不远的未来将成为世界能源供应的主体。 [2] 1 太阳能光伏产业的发展现状 在技术进步和相关鼓励政策的双重推动下,太阳能光伏产业自 20 世纪 90 年代后期进入了快速发展时期。截止 2007 年底,世界累计生产了 12. 64GW 太阳能 [3] 电池,由此推断,光伏发电的实际总装机应该接近 12GW 。欧洲光伏市场是世界最大的光伏市场,而且在持续增长。其中,德国光伏市场份额全球最大, 2006 年占 51. 0%, 2007 年占 46. 99%。亚洲光伏市场近几年有所萎缩(主要由于亚洲拥有最大光伏市场的日本结束了光伏补贴政策,导致市场发展滞后),我国光伏市场份额更小。2006 年、2007 年亚洲太阳能电池产量约占世界电池产量的 65%。由此可见,亚洲是太阳能电池的主要生产和输出地区。亚洲的太阳电池生产主要集中在中国大陆、中国台湾和日本。2007 年中国大陆太阳能电池产量达到 1 088MW,占全世界太阳能电池产量的 27. 2%。从产量看,我国已经成为太阳能电池的第一生产国。 2 太阳能光伏发电的原理 光伏发电的基本原理如图 l 所示。半导体材料组成的 PN 结两侧因多数载流子(N 区中的电子和 P 区中的空穴)向对方的扩散而形成宽度很窄的空间电荷区 w, 建立自建电场 Ei。它对两边多数载流子是势垒,阻挡其继续向对方扩散,但它对两边的少数载流子(N 区中的空穴和 P 区中的电子)却有牵引作用,能把它们迅速拉到对方区域。稳定平衡时,少数载流子极少,难以构成电流和输出电能。但是, 当太阳光照射到 PN 结时,如图 l(a)、(b)所示,以光子的形式与组成 PN 结的原子价电子碰撞,产生大量处于非平衡状态的电子-空穴对,其中的光生非平衡少数载流子在内建电场Ei 的作用下,将 P 区中的非平衡电子驱向 N 区,N 区中的非平衡空穴驱向 P 区,从而使得N 区有过剩的电子,P 区有过剩的空穴。这样在 PN 结附近就形成与内建电场方向相反的光生电场 Eph。光生电场除一部分抵消内建电场外,还使 P 型层带正电,N 型层带负电,在 N 区和 P 区之间的薄层产生光生电动势。当接通外部电路时,就会产生电流,输出电能。当把众多这样小的太阳能光伏电池单元通过串并联的方式组合在一起构成光伏阵列,就会在太阳能作用下输出足够 [4] 大的电能。 3 太阳能光伏发电的几个关键问题
几款太阳能发电系统的配置及选型 1、太阳能500w户用发电系统SZYL-SPS-500W（E300） *太阳能板：250W/36V*2 *蓄电池：12V/100AH*4免维护铅酸电池 *控制器：24V/20A *逆变器：24V/600W正弦波 *多个输出接口：1*24VDC，1*20VDC,1*12VDC,1*9VDC,2*5VUSB,3*220VAC. *日发电量：晴天约1.5度. *日电其消耗量：最大消耗3.6度. *负载总消耗不能超过480W/h. *适配器：输入AC100-240V,输出DC28V／8A(待选). 价格￥12345.00 ￥10864.00 ￥9382.00 起批量1-4套5-499套≥500套 2、太阳能600w户用发电系统型号：SZYL-SPS-600W *太阳能板：200W/36V*3 *蓄电池：12V/100AH*4免维护铅酸电池 *控制器：24V/20A *逆变器：24V/2000W正弦波 *多个输出接口：3*220VAC. *日发电量：晴天约1.8度. *日电其消耗量：最大消耗3.6度.
*负载总消耗不能超过1600W/h. *适配器：输入AC100-240V,输出DC28V／8A(待选). 价格￥17450.00 ￥15356.00 ￥13262.00 起批量1-4套5-499套≥500套3、太阳能800w户用发电系统SZYL-SPS-800W *太阳能板：200W/36V*4 *蓄电池：12V/150AH*4免维护铅酸电池 *控制器：48V/20A *逆变器：48V/3000W正弦波 *多个输出接口：4*220VAC. *日发电量：晴天约2.4度. *日电其消耗量：最大消耗5.6度. *负载总消耗不能超过2400W/h. *适配器：无(待选). 价格￥25355.00 ￥22312.00 ￥19270.00 起批量1-4套5-499套≥500套 4、太阳能1200w户用发电系统SZYL-SPS-1200W(E800) *太阳能板：200W/36V*6 *蓄电池：12V/150AH*4免维护铅酸电池 *控制器：48V/30A *逆变器：48V/3000W正弦波 *多个输出接口：4*220VAC.
常州天合光能在国外有很多电站的运作经验，但天合大多扮演组件供应商和股权投资商两个角色。在西宁的一次光伏论坛期间，天合副总裁朱虞对国内外光伏电站进行了一番对比（见图1——图3）。对于国内外光伏电站运作模式上，朱总讲道，欧美的太阳能电站项目模式较成熟，项目开发商多为EPC（对工程负责进行“设计、采购、施工”，与通常所说的工程总承包含义相似）公司，这类公司没有自己的产品，只是具备工程设计、安装资质，完全采购系统所需材料，但是电站的开发权往往由EPC公司掌控，其他企业如果想参与项目的投资，需要很好的谈判能力。相比较而言，中国的电站多为政府主导，在EPC方面都由中国公司完成，但是目前还没有很好的示范案例。而且欧美每个电站都必须是一个独立的公司，而该公司所需要具备的所有许可证和合同的取得比较困难，往往掌握在不同人的手里。而项目开发商需要从各个渠道购买或获得这些必要的证书和文件。在电站并网后的操作上，欧美的电站可以选择长期持有或转卖，而中国目前还没有此类成熟的模式，所以朱总建议，欧美电站的运作模式较为复杂，对海外参与者设置的门槛较高，中国企业要想进入欧美市场，首先需要具备很强的自身素质并通过不断的探索，才能打入欧美的下游市场。 上图为国内外光伏发电政策对比。
图1：欧洲太阳能电站运作模式。欧洲电站的运营模式比较成熟，一般来说系统安装商通常扮演项目开发商和集成商的双重角色。
图2：美国太阳能电站运作模式。美国遵循的是PPA（能源采购协议，在特定的时间内按照固定好的价格购买），投资人一般是银行或者是电力公司、系统安装商、电力/光伏系统购买人（电力公司或系统开发商）。中国企业可以扮演系统开发商和系统安装商（维护运营）。 图3：中国太阳能电站运作模式。一般由国家或地方发改委策划项目，然后通过招标公司进行招标；股权投资方参与投标，方式可以是单独投标或者联合投标；目前参与电站投资项目的公司既包括传统的电力公司，也包括地方性的能源公司和光伏企业；投标公司自筹资金进行项目建设，运营维护由项目公司承担或外包。 从以上运作模式的差异，可以给中国光伏企业一个这样的启示：欧美很多EPC公司在这次的金融风暴中纷纷倒闭，一个很重要的原因就是他们没有自己的实体产品。另外，欧美的太阳能发电市场从来不是一个价格厮杀的市场，而是在公平的市场竞争环境和政府补贴机制下，自由竞争的市场。作为想要跻身欧美太阳能发电领域的中国光伏企业，需要提高自身的标准、提高产品质量、完善竞争机制，为国内电站运营模式的确立，提供一个成熟、合理的竞争环境。
研究光伏发电发展现状及前景 摘要 2000年以来，全球光伏产业连续6年以30%~~60%以上的速度增长，2002年全球光伏电池产量为560MW/a，到2003年已高达750MW/a,增长了34%。2004年开始，德国对可再生能源法进行了修订，新的补贴法案促成了德国光伏市场随后的爆发，随之而来的是发达国家间新一轮的政策热潮和全球光伏市场的更高速膨胀。随着全球经济化和世界人口的发展要求更多的能源来满足经济和人口发展的需要。但石油、煤炭等不可再生能源储量的不断减少，新能源还在探索阶段，同时对太阳能电池板生产工艺和太阳能组件的加工流程进行描述，并对未来我国太阳能发电进行了展望。 关键词：能源危机，光伏发电，单晶硅，太阳能电池板 英文题目
The current situation and the future photovoltaic power generation Every revolution in the world are closely related with energy. As the global economic and the world population development requires more energy to meet the needs of the development of economy and population. But oil, coal and other non-renewable energy reserves, new energy is dwindling in exploration stage, plus fossil energy exploitation improper, will cause the energy crisis. This paper summarizes the current status quo, the global energy for power and solar power, and in recent years the ease of solar photovoltaic power generation of state strongly support, showed the importance of photovoltaic power generation with good prospect, introduces in detail the monocrystalline silicon solar energy cell production process and production process, discusses the nanometric simultaneously on the solar panels production process and solar energy components processing flow description, and the future was prospected in solar power. KEY WORDS:The energy crisis, photovoltaic energy, monocrystalline silicon, solar panels 目录 一、国内能源危机……………………………………………… 二、光伏发电对能源的缓解……………………………………. 三、国内太阳能的发展……………………………………….. 四、世界光伏发电的高速发展主要表现………………………
关于光伏储能系统的四种类型 自从能源局5月31号发布新的政策，分布式光伏只安排10G左右的补贴规模，而在6月1号之前，全国分布式光伏的安装规模已经突破了10GW，因此2018年6月后，分布式光伏可能已没有国家补贴，如果没有补贴，全额上网的项目，自用比例较少的项目，电价较低的地区，收益将大幅下降，没有投资价值。纯光伏项目投资收益下降，于是人们将目光投向光伏加储能，希望在这个领域有报突破，给公司增加新收益。 光伏储能，和并网发电不一样，要增加蓄电池，以及蓄电池充放电装置，虽然前期成本要增加20-40%，但是应用范围要宽广很多。根据不同的应用场合，太阳能光伏储能发电系统分为离网发电系统、并离网储能系统、并网储能系统和多种能源混合微网系统等四种。 一、光伏离网发电系统 光伏离网发电系统，不依赖电网而独立运行，应用于偏僻山区、无电区、海岛、通讯基站和路灯等应用场所。系统由光伏方阵、太阳能控制器，逆变器、蓄电池组、负载等构成。光伏方阵在有光照的情况下将太阳能转换为电能，通过太阳能控制逆变一体机给负载供电，同时给蓄电池组充电；在无光照时，由蓄电池通过逆变器给交流负载供电。
图1、离网发电系统示意图 光伏离网发电系统是专门针对无电网地区或经常停电地区场所使用的，是刚性需求，离网系统不依赖于电网，靠的是“边储边用”或者“先储后用”的工作模式，干的是“雪中送炭”的事情。对于无电网地区或经常停电地区家庭来说，离网系统具有很强的实用性，目前光伏离网度电成本约元，相比并网系统要高很多，但相比燃油发电机的度电成本元，还是更经济环保。 二、并离网储能系统 并离网型光伏发电系统广泛应用于经常停电，或者光伏自发自用不能余量上网、自用电价比上网电价贵很多、波峰电价比波谷电价贵很多等应用场所。
光伏发电技术现状、存在问题及对策 Phot ovolt aic Pow er GenerationT echnology and Its Current St at us, Problems and Count er -measurements 史冬云1,刘劲松2,白晓威 3 (1.吉林省电力有限公司电力科学研究院,长春 130021;2.大唐长山热电厂,吉林 松原 131109; 3.国电吉林龙华吉林热电厂,吉林 吉林 132021) 摘 要:根据“十二五”规划纲要提出发展新兴战略产业布局,新能源作为七大新兴战略产业之一,其中的太阳能开发利用最具发展潜力,国内太阳能发电产业发展规划显得尤为重要。在介绍光伏发电和光热发电的基本原理,以及国内光伏发电现状的基础上,指出目前国内光伏发电产业存在的资本大量涌入,产能迅速提高并趋于过剩的问题,提出应采取宏观调控、政策引导、重点扶持等相应对策。关键词:光伏发电;光热发电;太阳能发电 Abstract :Ba sed o n the str ategy ar rang ement fo r a rising indust ries based on the 12th five-year plan outline,so lar energ y is the most potentia l one fo r developing and utilizatio n s one o f t he seven new ener g y .T he planning of do mestic solar ener gy industr y is mor e impor tant.T his pa per intr oduces the basic pr inciples and pr esent st atus of pho to voltaic po wer gener atio n and solar ther mal pow er g enerat ion .It is point ed out that w ith the cr ow ding into of for eig n capitals,,the pr oduct ion ca pacit y fast incr eases and may cause surplus.Cor r espo nding counter -measurements including macro adjustment and contr ol ,policy guidance and giv ing specia l suppo rt s have been pro po sed . Key words :pho tov oltaic pow er gener atio n ;solar t her mal po w er g ener ation ;so lar energ y g ener ation 中图分类号:T M 615 文献标志码:A 文章编号:1009-5306(2011)06-0024-03 收稿日期:2011-10-15 作者简介:史冬云(1969-),女,高级工程师,从事电力行业科技信息工作。 随着煤、石油等化石燃料资源的逐渐枯竭,传统发电方式需要新的绿色能源来代替。2011年3月日本大地震造成的核电危机,迫使世界各有核电国家不得不重新审视其核电发展战略;水力发电由于受到资源和季节性限制,一定程度上制约了进一步发展;而风力发电存在并网接入稳定性差等问题,短期内也很难形成一定的规模。在这种情况下,太阳能发电越来越受到重视。 中国太阳能资源非常丰富,理论储量达年1.7×1012 t 标准煤,太阳能资源开发利用的潜力非常广阔。南北和东西距离均在5000km 以上,大多数地区年平均日辐射量在4(kW ?h)/m 2 以上,西藏日辐射量最高达7(kW ?h)/m 2 ,年日照时间大于2000h 。与同纬度的其他国家相比,与美国接近,比欧洲、日本优越得多,拥有巨大的开发潜能,具有得天独厚的自然条件。太阳能发电分为光伏发电和光 热发电。通常太阳能发电多指太阳能光伏发电。 1 太阳能发电技术 1.1 光伏发电技术1.1.1 基本原理 光伏电池由Si 等半导体材料制成。当太阳光照射电池时,有一部分光会被半导体材料吸收,吸收的光能将传给半导体导致电子逸出并自由流动。同时施加一个或多个电场,可以迫使由光吸收并释放的电子以一定方向流动形成电流,通过在光伏电池的顶部和底部安放金属触点,可以将电流引出以供 使用。 1.1.2 系统组成 光伏发电系统由太阳能电池方阵、蓄电池组、充放电控制器、逆变器、交流配电柜和太阳跟踪控制系 ? 24?
光伏电站储能系统配置研究 孙 庆，何 一 （中国水电顾问集团成都勘测设计研究院，成都 610072） 摘要：随着电力工业发展，新能源大规模接入，输配电系统面临提高系统可靠性、稳定性，改善电能质量，预防停电的要求，而储能是最佳解决方案。该项目拟通过对储能系统的最新技术研究，提出适合微网系统安全稳定运行的储能系统配置及能量管理系统，实现电网安全稳定运行，并将相关研究成果在同类光伏电站中推广。 关键词：电力；微网；储能；配置 Energy Storage System Configuration of PV Power Plant SUN Qing, HE Yi （Hydrochina Chengdu Engineering Corporation, Chengdu 610072, China） Abstract: Nowadays, with the electric power industry development, new large-scale energy access, transmission and distribution system faces increase system reliability and stability, improve power quality, prevent power requirements, and energy storage is the best solution. The project to be adopted by the new technology for energy storage systems research, propose system for grid security and stability of micro-grid storage system configuration and energy management system. Keywords: electric, micro-grid, energy storage, configuration 1 光伏电站储能系统简介 随着电力工业发展，新能源大规模接入，输配电系统面临提高系统可靠性、稳定性，改善电能质量，预防停电的要求，而储能是最佳解决方案。本项目拟通过对储能系统的最新技术研究，提出适合微网系统安全稳定运行的储能系统配置及能量管理系统，实现电网安全稳定运行，并将相关研究成果在同类光伏电站中推广。 微网系统中的储能系统的作用主要有以下几个方面： （1）保证系统稳定。光伏电站系统中，光伏输出功率曲线与负荷曲线存在较大差异，而且均有不可预料的波动特性，通过储能系统的能量存储和缓冲使得系统即使在负荷迅速波动的情况下仍然能够运行在一个稳定的输出水平。 （2）能量备用。储能系统可以在光伏发电不能正常运行的情况下起备用和过渡作用，如在夜间或者阴雨天电池方阵不能发电时，这时储能系统就起备用和过渡作用，其储能容量的多少取决于负荷的需求。 （3）提高电力品质与可靠性。储能系统还可防止负载上的电压尖峰、电压下跌和其他外界干扰所引起的电网波动对系统造成大的影响，采用足够多的储能系统可以保证电力输出的品质与可靠性。 作者简介：孙庆，男，大学本科，工程师，从事新能源项目设计工作； E-mail: sunqing0822@https://www.doczj.com/doc/de10187524.html,
2020年全球光伏发电行业发展现状分析 国内光伏企业实力居全球领先地位 太阳能光伏发电成本大幅下降 受技术进步、规模化经济、供应链竞争日益激烈和开发商经验日益增长的推动，在过去十年间，可再生能源发电成本急剧下降。在2010年至2019年间，太阳能光伏发电成本下降了82%。 1、全球光伏发电装机容量快速增长 为应对全球变暖及化石能源日益枯竭，可再生能源开发利用日益受到国际社会的重视，大力发展可再生能源已成为世界各国的共识。2016年11月，《巴黎协定》正式生效，凸显了世界各国发展可再生能源产业的决心。太阳能以其清洁、安全、取之不尽、用之不竭等显著优势，成为发展最快的可再生能源之一。 根据国际可再生能源机构(IRENA)数据显示，2011-2019年全球光伏累计装机容量维持稳定上升趋势。2019年，全球光伏累计装机容量为580159MW，同比增长20.1%。 从全球光伏发电区域分布情况来看，亚洲为光伏发电主要市场。2019年，亚洲地区光伏装机容量为330131MW，占全球光伏装机容量的56.9%;其次为欧洲地区，光伏装机容量为138266MW，占全球光伏装机容量的23.8%。
从国家来看，2019年世界主要光伏发电国家累计装机容量排名前三分别为：中国、日本、美国，合计光伏发电装机容量为327452MW，占全球的56.4%，其中中国占全球比重为35.3%，所占比重有所下滑。
2、全球光伏发电装机成本大幅下降 受技术进步、规模化经济、供应链竞争日益激烈和开发商经验日益增长的推动，在过去十年间，可再生能源发电成本急剧下降。 据国际可再生能源机构(IRENA)在2019年从17000个项目中收集的成本数据显示，太阳能光伏发电(PV)、聚光太阳能热发电(CSP)、陆上风电和海上风电的成本分别下降了82%、47%、39%和29%。2019年，在所有新近投产的并网大规模可再生能源发电容量中，有56%的成本都低于最便宜的化石燃料发电。 在2010年至2019年间，太阳能光伏发电成本下降了82%。自2010年以来，成本的下降主要是由于电池板价格和系统配套费用的降低，前者降幅达90%。在过去十年间，这些因素使得太阳能光伏发电(PV)的总装机成本下降了约五分之四。
“农光互补”光伏项目发展现状及未来趋势 一、光伏与“农业”的背景 随着农业生产条件的改善，农业技术的推广应用，以及惠农政策的实施，农民的种植意识大大改善。二十一世纪的农业，将是绿色农业的革命，食品的安全性越来越受到政府和百姓的关注，社会在倡导绿色农业、绿色无公害产品之时最需要关注的应该是其根本。生态农业是指在保护、改善农业生态环境的前提下，遵循生态学、生态经济学规律，运用系统工程方法和现代科学技术，集约化经营的农业发展模式。生态农业是一个农业生态经济复合系统，将农业生态系统同农业经济系统综合统一起来，以取得最大的生态经济整体效益。它也是农、林、牧、副、渔各业综合起来的大农业，又是农业生产、加工、销售综合起来，适应市场经济发展的现代农业。 农光互补也称光伏农业，是利用太阳能光伏发电无污染零排放的特点，既具有发电能力，又能为农作物、食用菌及畜牧养殖提供适宜的生长环境。 二、“农光互补”顺势发展的原因 1、满足农作物生长需要 农作物生长需要的光与光伏发电需要不同的光波，光伏日光温室能够实现发电种植两不误。由于太阳能电池组件会造成一定的遮光，每个大棚可根据不同农作物对光的需求，采用不同的装机容量设计，满足植物光合作用对光的需求。 太阳能电池组件还能阻隔部分紫外线，反射昆虫繁殖需要的蓝紫光，可有效减少种植作物病虫害，减少农药使用量，提高种植作物品质和产量，是利用高新科技打造绿色生态农业的新模式。 2、提高土地利用率，降低光伏产业成本的需要 传统方式建设光伏电站，一般为工业用地，成本高且不符合政府合理利用资源的方针。而利用农“农光互补”项目，提高了土地利用率，符合国家倡导的绿色环保农业趋势。目前，国家大力支持发 页脚内容1
储能应用遍布生产、生活的很多领域。具有削峰填谷、调峰调频、断电后备、提升电能质量、稳定新能源、新能源能量时移等功能。 但无论是在发电侧、用户侧还是辅助服务等应用场景，储能商业模式仍存在不同程度的问题。“由于技术和成本的原因，现阶段家庭储能商业化的可能性很小”，李岩表示，“将来用户侧储能主要会应用于智慧城市、智慧乡村、工业园区、医院、车站、景区等大型工商业、服务业高耗电单位以及缺电、电能质量差的地区，发挥削峰填谷、降低高峰负荷压力等作用，实现用户侧智慧能源管理”。 储能发展的几种商业模式： 1、动态扩容。我们都知道，变压器的额定容量在出厂的那一刻起就是固定的，而当电力用户由于后期某些需求的影响，造成变压器满额运行，就要进行扩容，据了解，一般地区的扩容费用都非常高，这个时候安装储能就可以实现动态扩容，避免花费大量金钱。 2、需求响应。需求响应，说的简单点，就是用户根据电网发出的信号，改变负荷曲线的行为。我国的电力负荷曲线有个非常明显的高峰，实行需求侧响应能有效的改善这一现象。用户的储能设施参与需求响应后，电网会给一定的补偿费用，或者依靠峰谷价差获得收益。有一点需要注意，参与需求响应是要接受电网的调度。 3、需量电费管理。想要知道储能如何参与需量电费管理，首先一定要了解什么是需量电费，简单点说，就是大工业客户针对变压器收取的电费，而无论是按变压器的容量收取，还是按最大负荷收费，都无法满足用户的峰谷用电负荷特性，而储能可以进行削峰填谷，改善这一状况，减少需量电费。 4、配套工商业光伏。随着光伏补贴的退坡，光伏企业必须寻找新的模式提高收益。工商业光伏+储能，可以提高自发自用率，从而减轻用户的电费压力，同时也可以白天对储能电池充电，晚上放电，从而赚钱价差。 5、峰谷价差。相信很多人对这个盈利模式一点也不陌生，目前大部分企业的盈利来源就是峰谷价差。据很多企业透露，当电差达到7毛以上，储能就有盈利的可能性。 储能系统的主要模式有配置在电源直流侧的储能系统、配置在电源交流侧的储能系统和配置在负荷侧储能系统等。 1、配置在电源直流侧的储能系统 配置在电源直流侧的储能系统主要可安装在诸如光伏发电的直流系统中，这种设计可将蓄电池组合光伏发电阵列在逆变器直流段进行配接调控，如图1。该系统中的光伏发电系统和蓄电池储能系统共享一个逆变器，但是由于蓄电池的充放电特性和光伏发电阵列的输出特性差异较大，原系统中的光伏并网逆变器中的最大功率跟踪系统(MPPT)是专门为了配合光伏输出特性设计的，无法同时满足储能蓄电池的输出特性曲线。因此，此类系统需要对原系统逆变器进行改造或重新设计制造，不仅需要使逆变器能满足光伏阵列的逆变要求，还需要增加对蓄电池组的充放电控制器，和蓄电池能量管理等功能。一般而言，该系统是单向输出的，也就是说该系统中的蓄电池是完全依靠光伏发电充电的，电网的电力是不能给蓄电池充电的。