優(yōu)化設(shè)計(jì),要求低能耗下獲得高的光效輸出,并延長(zhǎng)燈的使用壽命。因此DC-AC逆變器設(shè)計(jì),應(yīng)獲得合理的燈絲預(yù)熱時(shí)間和激勵(lì)燈管的電壓和電流波形。處在研究開(kāi)發(fā)中的太陽(yáng)能照明光源激勵(lì)方式有四種典型電路:①自激推挽振蕩電路,通過(guò)燈絲串聯(lián)啟輝器預(yù)熱啟動(dòng)。該光源系統(tǒng)的主要參數(shù)是:輸入電壓DC=12V,輸出光效>495Lm/支,燈管額定效率9W,有效壽命3200h,連續(xù)開(kāi)啟次數(shù)>1000次。②自激推挽振蕩(簡(jiǎn)單式)電路,該光源系統(tǒng)的主要參數(shù)是:輸入電壓DC=12V,燈管功率9W,輸出光效315Lm/支,連續(xù)啟動(dòng)次數(shù)>1500次。③自激單管振蕩電路,燈絲串聯(lián)繼電器預(yù)熱啟動(dòng)方式。④自激單管振蕩(簡(jiǎn)單式)電路等方式的高效節(jié)能綠色光源。原理
太陽(yáng)能電池是一對(duì)光有響應(yīng)并能將光能轉(zhuǎn)換成電力的器件。能產(chǎn)生光伏效應(yīng)的材料有許多種,如:?jiǎn)尉Ч,多晶硅,非晶硅,砷化鎵,硒銦銅等。它們的發(fā)電原理基本相同,現(xiàn)以晶體硅為例描述光發(fā)電過(guò)程。P型晶體硅經(jīng)過(guò)摻雜磷可得N型硅,形成P-N結(jié)。當(dāng)光線照射太陽(yáng)能電池表面時(shí),一部分光子被硅材料吸收;光子的能量傳遞給了硅原子,使電子發(fā)生了躍遷,成為自由電子在P-N結(jié)兩側(cè)集聚形成了電位差,當(dāng)外部接通電路時(shí),在該電壓的作用下,將會(huì)有電流流過(guò)外部電路產(chǎn)生一定的輸出功率。
這個(gè)過(guò)程的實(shí)質(zhì)是:光子能量轉(zhuǎn)換成電能的過(guò)程。生產(chǎn)
生產(chǎn)過(guò)程大致可分為五個(gè)步驟:a、提純過(guò)程b、拉棒過(guò)程c、切片過(guò)程d、制電池過(guò)程e、封裝過(guò)程。以單晶硅為例,其生產(chǎn)過(guò)程可分為:工序一:硅片清洗制絨
目的在于進(jìn)行表面處理,清除表面油污和金屬雜質(zhì);去除硅片表面的切割損壞層。在硅片表面制作絨面,形成減反射織構(gòu),降低表面反射率。利用Si在稀NaOH溶液中的各向異性腐蝕,在硅片表面形成3-6微米的金字塔結(jié)構(gòu),這樣光照在硅片表面便會(huì)經(jīng)過(guò)多次反射和折射,增加了對(duì)光的吸收。
工序二:擴(kuò)散硅片的單/雙面液態(tài)源磷擴(kuò)散,制作N型發(fā)射極區(qū),以形成光電轉(zhuǎn)換的基本結(jié)構(gòu):PN結(jié)。
POCl3液態(tài)分子在N2載氣的攜帶下進(jìn)入爐管,在高溫下經(jīng)過(guò)一系列化學(xué)反應(yīng)磷原子被置換,并擴(kuò)散進(jìn)入硅片表面,激活形成N型摻雜,與P型襯底形成PN結(jié)。主要的化學(xué)反應(yīng)式如下:POCl3+O2→P2O5+Cl2 P2O5+Si→SiO2+P。
工序三:等離子刻邊
去除擴(kuò)散后硅片周邊形成的短路環(huán)。
工序四:去除磷硅玻璃
去除硅片表面氧化層及擴(kuò)散時(shí)形成的磷硅玻璃(磷硅玻璃是指摻有P2O5的SiO2層)
。
工序五:PECVD目的在于減反射+鈍化,PECVD即等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積設(shè)備,Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition;制作減少硅片表面反射的SiN薄膜(~80nm);SiN薄膜中含有大量的氫離子,氫離子注入到硅片中,達(dá)到表面鈍化和體鈍化的目的,有效降低了載流子的復(fù)合,提高了電池的短路電流和開(kāi)路電壓。硅烷與氨氣反應(yīng)生成SiN淀積在硅片表面形成減反射膜。利用高頻電源輝光放電產(chǎn)生等離子體對(duì)化學(xué)氣相沉積過(guò)程施加影響的技術(shù)。由于等離子體存在,促進(jìn)氣體分子的分解、化合、激發(fā)和電離,促進(jìn)反應(yīng)活性基團(tuán)的生成,從而降低沉積溫度。PECVD在200℃~500℃范圍內(nèi)成膜,遠(yuǎn)小于其它CVD在700℃~950℃范圍內(nèi)成膜。反應(yīng)過(guò)程中有大量的氫離子注入到硅片中,使硅片中懸掛鍵飽和、缺陷失去活性,達(dá)到表面鈍化和體鈍化的目的。
工序六:絲網(wǎng)印刷
用絲網(wǎng)印刷的方法,完成背場(chǎng)、背電極、正柵線電極的制作,已引出產(chǎn)生的光生電流。給硅片表面印刷一定圖形的銀漿或鋁漿,通過(guò)燒結(jié)后形成歐姆接觸,使電流有效輸出;正面電極用Ag金屬漿料,通常印成柵線狀,在實(shí)現(xiàn)良好接觸的同時(shí)使光線有較高的透過(guò)率;背面通常用Al金屬漿料印滿整個(gè)背面,一是為了克服由于電池串聯(lián)而引起的電阻,二是減少背面的復(fù)合。
工序七:烘干和燒結(jié)
烘干金屬漿料,并將其中的添加料揮發(fā)(前3個(gè)區(qū));在背面形成鋁硅合金和銀鋁合金,以制作良好的背接觸(中間3個(gè)區(qū));鋁硅合金過(guò)程實(shí)際上是一個(gè)對(duì)硅進(jìn)行P摻雜的過(guò)程,需加熱到鋁硅共熔點(diǎn)(577℃)以上。經(jīng)過(guò)合金化后,隨著溫度的下降,液相中的硅將重新凝固出來(lái),形成含有少量鋁的結(jié)晶層,它補(bǔ)償了N層中的施主雜質(zhì),從而得到以鋁為受主雜質(zhì)的P層,達(dá)到了消除背結(jié)的目的。在正面形成銀硅合金,以良好的接觸和遮光率;Ag漿料中的玻璃添加料在高溫(~700度)下燒穿SiN膜,使得Ag金屬接觸硅片表面,在銀硅共熔點(diǎn)(760度)以上進(jìn)行合金化。
前景
太陽(yáng)能電池的應(yīng)用已從軍事領(lǐng)域、航天領(lǐng)域進(jìn)入工業(yè)、商業(yè)、農(nóng)業(yè)、通信、家用電器以及公用設(shè)施等部門,尤其可以分散地在邊遠(yuǎn)地區(qū)、高山、沙漠、海島和農(nóng)村使用,以節(jié)省造價(jià)很貴的輸電線路。但是在目前階段,它的成本還很高,發(fā)出1kW電需要投資上萬(wàn)美元,因此大規(guī)模使用仍然受到經(jīng)濟(jì)上的限制。
但是從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,隨著太陽(yáng)能電池制造技術(shù)的改進(jìn)以及新的光—電轉(zhuǎn)換裝置的發(fā)明,各國(guó)對(duì)環(huán)境的保護(hù)和對(duì)再生清潔能源的巨大需求,太陽(yáng)能電池仍將是利用太陽(yáng)輻射能比較切實(shí)可行的方法,可為人類未來(lái)大規(guī)模地利用太陽(yáng)能開(kāi)辟?gòu)V闊的前景。應(yīng)用
分布式光伏發(fā)電系統(tǒng),又稱分散式發(fā)電或分布式供能,是指在用戶現(xiàn)場(chǎng)或靠近用電現(xiàn)場(chǎng)配置較小的光伏發(fā)電供電系統(tǒng),以滿足特定用戶的需求,支持現(xiàn)存配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,或者同時(shí)滿足這兩個(gè)方面的要求。
分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的基本設(shè)備包括光伏電池組件、光伏方陣支架、直流匯流箱、直流配電柜、并網(wǎng)逆變器、交流配電柜等設(shè)備,另外還有電站監(jiān)控裝置和環(huán)境監(jiān)測(cè)裝置。其運(yùn)行模式是在有太陽(yáng)輻射的條件下,光伏發(fā)電系統(tǒng)的太陽(yáng)能電池組件陣列將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換輸出的電能,經(jīng)過(guò)直流匯流箱集中送入直流配電柜,由并網(wǎng)逆變器逆變成交流電供給建筑自身負(fù)載,多余或不足的電力通過(guò)聯(lián)接電網(wǎng)來(lái)調(diào)節(jié)。
系統(tǒng)應(yīng)用范圍:可在農(nóng)村、牧區(qū)、山區(qū),發(fā)展中的中、小城市或商業(yè)區(qū)附近建造小型分布式電站,解決當(dāng)?shù)赜秒娦枨蟆?br />
方案特點(diǎn)
系統(tǒng)相互獨(dú)立,可自行控制,避免發(fā)生大規(guī)模停電事故,安全性高;
彌補(bǔ)大電網(wǎng)穩(wěn)定性的不足,在意外發(fā)生時(shí)繼續(xù)供電,成為集中供電不可或缺的重要補(bǔ)充;
可對(duì)區(qū)域電力的質(zhì)量和性能進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,非常適合向農(nóng)村、牧區(qū)、山區(qū),發(fā)展中的中、小城市或商業(yè)區(qū)的居民供電,大大減小環(huán)保壓力;
輸配電損耗低,甚至沒(méi)有,無(wú)需建配電站,降低或避免附加的輸配電成本;土建和安裝成本低;
調(diào)峰性能好,操作簡(jiǎn)單;由于參與運(yùn)行的系統(tǒng)少,啟?焖,便于實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)。1、太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)中的光伏方陣:檢查并緊固聯(lián)結(jié)螺栓和導(dǎo)線,測(cè)試輸出,調(diào)整傾角。
2、跟蹤器:潤(rùn)滑軸承,檢查螺栓和減震。
3、備用燃料系統(tǒng):確定接線,并已經(jīng)檢查完好,隨時(shí)可用。
4、充電控制器:檢查整流器電壓設(shè)置,檢查電壓表指示正常。如果電池溫度低于55°F,應(yīng)該允許充電到較高的電壓(對(duì)于12伏的系統(tǒng)至少14.8伏)。如果你的充電控制器有溫度補(bǔ)償功能,會(huì)自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整。如果有外接的溫度傳感器,確保已經(jīng)貼在電池上。如果沒(méi)有自動(dòng)調(diào)整功能,就需要進(jìn)行手動(dòng)的把電壓調(diào)高,并在春季時(shí)調(diào)回去(調(diào)到14.3伏)。如果充電控制器不可調(diào),就盡量保持電池處于較溫暖的環(huán)境。
5、蓄電池(鉛酸的):檢查每塊電池的電壓,排除失效的,并確定是否需要均衡充電。如果需要就進(jìn)行均衡充電維護(hù)(通常,在蓄電池充滿后再進(jìn)行8小時(shí)的中等過(guò)充)。把蓄電池上面的液體或灰塵洗凈(用干燥的蘇打粉中和酸性沉淀物)。清潔或更換腐蝕的接線端子。在接線端子上涂敷凡士林油以防止進(jìn)一步的腐蝕。檢查電池液,如有必要補(bǔ)充蒸餾水或去離子水。檢查通風(fēng)(通風(fēng)管內(nèi)是否有昆蟲(chóng)等)。注意:檢查導(dǎo)線的尺寸,連接,保險(xiǎn)絲等安全措施。接地雷擊保護(hù):安裝或檢查接地柱或地線。
6、負(fù)載或電器:檢查隱形負(fù)載或低效率用途壁燈的變壓器和帶遙控的電視機(jī)只要接通電源就耗電;檢查發(fā)黑的白熾燈,考慮用鹵素?zé)艋驘晒鉄舾鼡Q;更換發(fā)黑的熒光燈管;清潔照明燈及其固定支架上的灰塵。
7、逆變器:檢查調(diào)節(jié)器,安裝設(shè)置,接線。注意:帶有充電功能的逆變器的充電電壓應(yīng)設(shè)置到14.5(29)伏。參照使用手冊(cè)。如有必要增加額外的溫度探測(cè)器。
8、電池溫度鉛酸蓄電池的容量在30°F時(shí)損失25%。充滿后,在20°F時(shí)結(jié)冰導(dǎo)致?lián)p壞。夏季的過(guò)熱也會(huì)影響其壽命。因此電池應(yīng)當(dāng)避免在極端的室外溫度環(huán)境下使用。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)安裝在室內(nèi)電池可以安全運(yùn)行。日本提出的創(chuàng)世紀(jì)計(jì)劃。準(zhǔn)備利用地面上沙漠和海洋面積進(jìn)行發(fā)電,并通過(guò)超導(dǎo)電纜將全球太陽(yáng)能發(fā)電站聯(lián)成統(tǒng)一電網(wǎng)以便向全球供電。據(jù)測(cè)算,到2000年、2050年、2100年,即使全用太陽(yáng)能發(fā)電供給全球能源,占地也不過(guò)為65.11萬(wàn)平方公里、186.79萬(wàn)平方公里、829.19萬(wàn)平方公里。829.19萬(wàn)平方公里才占全部海洋面積2.3%或全部沙漠的51.4%,甚至才是撒哈拉沙漠的91.5%。因此這一方案是有可能實(shí)現(xiàn)的。
天上發(fā)電方案。早在1980年美國(guó)宇航局和能源部就提出在空間建設(shè)太陽(yáng)能發(fā)電站設(shè)想,準(zhǔn)備在同步軌道上放一個(gè)長(zhǎng)10公里、寬5公里的大平板,上面布滿太陽(yáng)電池,這樣便可提供500萬(wàn)千瓦電力。但這需要解決向地面無(wú)線輸電問(wèn)題,F(xiàn)已提出用微波束、激光束等各種方案。目前雖已用模型飛機(jī)實(shí)現(xiàn)了短距離、短時(shí)間、小功率的微波無(wú)線輸電,但離真正實(shí)用還有漫長(zhǎng)的路程。
從各國(guó)的節(jié)能減排目標(biāo)和聯(lián)合國(guó)的《可再生能源特別報(bào)告》中看出,到2050年實(shí)現(xiàn)高比例的可再生能源替代是一個(gè)世界性的趨勢(shì),這將會(huì)促進(jìn)中國(guó)太陽(yáng)能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。2012年10月26日,國(guó)家電網(wǎng)公司發(fā)布《關(guān)于做好分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)服務(wù)工作的意見(jiàn)》,大幅度降低光伏發(fā)電入網(wǎng)門檻;國(guó)家能源局明確指出,到2020年裝機(jī)目標(biāo)是1億KW,今后幾年都是超過(guò)10個(gè)GW的國(guó)內(nèi)裝機(jī)容量。到2030年整個(gè)能源需求達(dá)到50億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,2050年達(dá)到52億噸,可再生能源在2050年的整個(gè)能源需求里占到40%,在電力需求里可再生能源達(dá)到60%的比例,光伏發(fā)電可能裝機(jī)要達(dá)到10億KW。國(guó)家政策的大力支持,將會(huì)推動(dòng)中國(guó)太陽(yáng)能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的快速健康發(fā)展。國(guó)家能源局12月24日發(fā)布《國(guó)家能源局綜合司關(guān)于做好太陽(yáng)能發(fā)展“十三五”規(guī)劃編制工作的通知》,其中,太陽(yáng)能光熱發(fā)電被作為重要內(nèi)容予以提及,這意味著光熱發(fā)電將成為我國(guó)“十三五”期間著力發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)。太陽(yáng)能利用的主要類型,重點(diǎn)包括太陽(yáng)能光伏發(fā)電和太陽(yáng)能熱利用,具備太陽(yáng)能熱發(fā)電工程建設(shè)條件的地區(qū),還應(yīng)包括太陽(yáng)能熱發(fā)電的內(nèi)容。規(guī)劃期為2016-2020年,發(fā)展目標(biāo)展望到2030年。其中太陽(yáng)能熱發(fā)電的規(guī)劃研究?jī)?nèi)容包括:太陽(yáng)能熱發(fā)電重點(diǎn)區(qū)域及規(guī)模、重點(diǎn)項(xiàng)目選址及建設(shè)條件、技術(shù)路線和技術(shù)經(jīng)濟(jì)性研究等。太陽(yáng)能熱利用規(guī)劃研究?jī)?nèi)容包括:太陽(yáng)能熱利用目標(biāo)、重點(diǎn)地區(qū)、發(fā)展模式、城鎮(zhèn)和農(nóng)村建筑應(yīng)用推廣方
太陽(yáng)能電池是一對(duì)光有響應(yīng)并能將光能轉(zhuǎn)換成電力的器件。能產(chǎn)生光伏效應(yīng)的材料有許多種,如:?jiǎn)尉Ч,多晶硅,非晶硅,砷化鎵,硒銦銅等。它們的發(fā)電原理基本相同,現(xiàn)以晶體硅為例描述光發(fā)電過(guò)程。P型晶體硅經(jīng)過(guò)摻雜磷可得N型硅,形成P-N結(jié)。當(dāng)光線照射太陽(yáng)能電池表面時(shí),一部分光子被硅材料吸收;光子的能量傳遞給了硅原子,使電子發(fā)生了躍遷,成為自由電子在P-N結(jié)兩側(cè)集聚形成了電位差,當(dāng)外部接通電路時(shí),在該電壓的作用下,將會(huì)有電流流過(guò)外部電路產(chǎn)生一定的輸出功率。
這個(gè)過(guò)程的實(shí)質(zhì)是:光子能量轉(zhuǎn)換成電能的過(guò)程。生產(chǎn)
生產(chǎn)過(guò)程大致可分為五個(gè)步驟:a、提純過(guò)程b、拉棒過(guò)程c、切片過(guò)程d、制電池過(guò)程e、封裝過(guò)程。以單晶硅為例,其生產(chǎn)過(guò)程可分為:工序一:硅片清洗制絨
目的在于進(jìn)行表面處理,清除表面油污和金屬雜質(zhì);去除硅片表面的切割損壞層。在硅片表面制作絨面,形成減反射織構(gòu),降低表面反射率。利用Si在稀NaOH溶液中的各向異性腐蝕,在硅片表面形成3-6微米的金字塔結(jié)構(gòu),這樣光照在硅片表面便會(huì)經(jīng)過(guò)多次反射和折射,增加了對(duì)光的吸收。
工序二:擴(kuò)散硅片的單/雙面液態(tài)源磷擴(kuò)散,制作N型發(fā)射極區(qū),以形成光電轉(zhuǎn)換的基本結(jié)構(gòu):PN結(jié)。
POCl3液態(tài)分子在N2載氣的攜帶下進(jìn)入爐管,在高溫下經(jīng)過(guò)一系列化學(xué)反應(yīng)磷原子被置換,并擴(kuò)散進(jìn)入硅片表面,激活形成N型摻雜,與P型襯底形成PN結(jié)。主要的化學(xué)反應(yīng)式如下:POCl3+O2→P2O5+Cl2 P2O5+Si→SiO2+P。
工序三:等離子刻邊
去除擴(kuò)散后硅片周邊形成的短路環(huán)。
工序四:去除磷硅玻璃
去除硅片表面氧化層及擴(kuò)散時(shí)形成的磷硅玻璃(磷硅玻璃是指摻有P2O5的SiO2層)
。
工序五:PECVD目的在于減反射+鈍化,PECVD即等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積設(shè)備,Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition;制作減少硅片表面反射的SiN薄膜(~80nm);SiN薄膜中含有大量的氫離子,氫離子注入到硅片中,達(dá)到表面鈍化和體鈍化的目的,有效降低了載流子的復(fù)合,提高了電池的短路電流和開(kāi)路電壓。硅烷與氨氣反應(yīng)生成SiN淀積在硅片表面形成減反射膜。利用高頻電源輝光放電產(chǎn)生等離子體對(duì)化學(xué)氣相沉積過(guò)程施加影響的技術(shù)。由于等離子體存在,促進(jìn)氣體分子的分解、化合、激發(fā)和電離,促進(jìn)反應(yīng)活性基團(tuán)的生成,從而降低沉積溫度。PECVD在200℃~500℃范圍內(nèi)成膜,遠(yuǎn)小于其它CVD在700℃~950℃范圍內(nèi)成膜。反應(yīng)過(guò)程中有大量的氫離子注入到硅片中,使硅片中懸掛鍵飽和、缺陷失去活性,達(dá)到表面鈍化和體鈍化的目的。
工序六:絲網(wǎng)印刷
用絲網(wǎng)印刷的方法,完成背場(chǎng)、背電極、正柵線電極的制作,已引出產(chǎn)生的光生電流。給硅片表面印刷一定圖形的銀漿或鋁漿,通過(guò)燒結(jié)后形成歐姆接觸,使電流有效輸出;正面電極用Ag金屬漿料,通常印成柵線狀,在實(shí)現(xiàn)良好接觸的同時(shí)使光線有較高的透過(guò)率;背面通常用Al金屬漿料印滿整個(gè)背面,一是為了克服由于電池串聯(lián)而引起的電阻,二是減少背面的復(fù)合。
工序七:烘干和燒結(jié)
烘干金屬漿料,并將其中的添加料揮發(fā)(前3個(gè)區(qū));在背面形成鋁硅合金和銀鋁合金,以制作良好的背接觸(中間3個(gè)區(qū));鋁硅合金過(guò)程實(shí)際上是一個(gè)對(duì)硅進(jìn)行P摻雜的過(guò)程,需加熱到鋁硅共熔點(diǎn)(577℃)以上。經(jīng)過(guò)合金化后,隨著溫度的下降,液相中的硅將重新凝固出來(lái),形成含有少量鋁的結(jié)晶層,它補(bǔ)償了N層中的施主雜質(zhì),從而得到以鋁為受主雜質(zhì)的P層,達(dá)到了消除背結(jié)的目的。在正面形成銀硅合金,以良好的接觸和遮光率;Ag漿料中的玻璃添加料在高溫(~700度)下燒穿SiN膜,使得Ag金屬接觸硅片表面,在銀硅共熔點(diǎn)(760度)以上進(jìn)行合金化。
前景
太陽(yáng)能電池的應(yīng)用已從軍事領(lǐng)域、航天領(lǐng)域進(jìn)入工業(yè)、商業(yè)、農(nóng)業(yè)、通信、家用電器以及公用設(shè)施等部門,尤其可以分散地在邊遠(yuǎn)地區(qū)、高山、沙漠、海島和農(nóng)村使用,以節(jié)省造價(jià)很貴的輸電線路。但是在目前階段,它的成本還很高,發(fā)出1kW電需要投資上萬(wàn)美元,因此大規(guī)模使用仍然受到經(jīng)濟(jì)上的限制。
但是從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,隨著太陽(yáng)能電池制造技術(shù)的改進(jìn)以及新的光—電轉(zhuǎn)換裝置的發(fā)明,各國(guó)對(duì)環(huán)境的保護(hù)和對(duì)再生清潔能源的巨大需求,太陽(yáng)能電池仍將是利用太陽(yáng)輻射能比較切實(shí)可行的方法,可為人類未來(lái)大規(guī)模地利用太陽(yáng)能開(kāi)辟?gòu)V闊的前景。應(yīng)用
分布式光伏發(fā)電系統(tǒng),又稱分散式發(fā)電或分布式供能,是指在用戶現(xiàn)場(chǎng)或靠近用電現(xiàn)場(chǎng)配置較小的光伏發(fā)電供電系統(tǒng),以滿足特定用戶的需求,支持現(xiàn)存配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,或者同時(shí)滿足這兩個(gè)方面的要求。
分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的基本設(shè)備包括光伏電池組件、光伏方陣支架、直流匯流箱、直流配電柜、并網(wǎng)逆變器、交流配電柜等設(shè)備,另外還有電站監(jiān)控裝置和環(huán)境監(jiān)測(cè)裝置。其運(yùn)行模式是在有太陽(yáng)輻射的條件下,光伏發(fā)電系統(tǒng)的太陽(yáng)能電池組件陣列將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換輸出的電能,經(jīng)過(guò)直流匯流箱集中送入直流配電柜,由并網(wǎng)逆變器逆變成交流電供給建筑自身負(fù)載,多余或不足的電力通過(guò)聯(lián)接電網(wǎng)來(lái)調(diào)節(jié)。
系統(tǒng)應(yīng)用范圍:可在農(nóng)村、牧區(qū)、山區(qū),發(fā)展中的中、小城市或商業(yè)區(qū)附近建造小型分布式電站,解決當(dāng)?shù)赜秒娦枨蟆?br />
方案特點(diǎn)
系統(tǒng)相互獨(dú)立,可自行控制,避免發(fā)生大規(guī)模停電事故,安全性高;
彌補(bǔ)大電網(wǎng)穩(wěn)定性的不足,在意外發(fā)生時(shí)繼續(xù)供電,成為集中供電不可或缺的重要補(bǔ)充;
可對(duì)區(qū)域電力的質(zhì)量和性能進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,非常適合向農(nóng)村、牧區(qū)、山區(qū),發(fā)展中的中、小城市或商業(yè)區(qū)的居民供電,大大減小環(huán)保壓力;
輸配電損耗低,甚至沒(méi)有,無(wú)需建配電站,降低或避免附加的輸配電成本;土建和安裝成本低;
調(diào)峰性能好,操作簡(jiǎn)單;由于參與運(yùn)行的系統(tǒng)少,啟?焖,便于實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)。1、太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)中的光伏方陣:檢查并緊固聯(lián)結(jié)螺栓和導(dǎo)線,測(cè)試輸出,調(diào)整傾角。
2、跟蹤器:潤(rùn)滑軸承,檢查螺栓和減震。
3、備用燃料系統(tǒng):確定接線,并已經(jīng)檢查完好,隨時(shí)可用。
4、充電控制器:檢查整流器電壓設(shè)置,檢查電壓表指示正常。如果電池溫度低于55°F,應(yīng)該允許充電到較高的電壓(對(duì)于12伏的系統(tǒng)至少14.8伏)。如果你的充電控制器有溫度補(bǔ)償功能,會(huì)自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整。如果有外接的溫度傳感器,確保已經(jīng)貼在電池上。如果沒(méi)有自動(dòng)調(diào)整功能,就需要進(jìn)行手動(dòng)的把電壓調(diào)高,并在春季時(shí)調(diào)回去(調(diào)到14.3伏)。如果充電控制器不可調(diào),就盡量保持電池處于較溫暖的環(huán)境。
5、蓄電池(鉛酸的):檢查每塊電池的電壓,排除失效的,并確定是否需要均衡充電。如果需要就進(jìn)行均衡充電維護(hù)(通常,在蓄電池充滿后再進(jìn)行8小時(shí)的中等過(guò)充)。把蓄電池上面的液體或灰塵洗凈(用干燥的蘇打粉中和酸性沉淀物)。清潔或更換腐蝕的接線端子。在接線端子上涂敷凡士林油以防止進(jìn)一步的腐蝕。檢查電池液,如有必要補(bǔ)充蒸餾水或去離子水。檢查通風(fēng)(通風(fēng)管內(nèi)是否有昆蟲(chóng)等)。注意:檢查導(dǎo)線的尺寸,連接,保險(xiǎn)絲等安全措施。接地雷擊保護(hù):安裝或檢查接地柱或地線。
6、負(fù)載或電器:檢查隱形負(fù)載或低效率用途壁燈的變壓器和帶遙控的電視機(jī)只要接通電源就耗電;檢查發(fā)黑的白熾燈,考慮用鹵素?zé)艋驘晒鉄舾鼡Q;更換發(fā)黑的熒光燈管;清潔照明燈及其固定支架上的灰塵。
7、逆變器:檢查調(diào)節(jié)器,安裝設(shè)置,接線。注意:帶有充電功能的逆變器的充電電壓應(yīng)設(shè)置到14.5(29)伏。參照使用手冊(cè)。如有必要增加額外的溫度探測(cè)器。
8、電池溫度鉛酸蓄電池的容量在30°F時(shí)損失25%。充滿后,在20°F時(shí)結(jié)冰導(dǎo)致?lián)p壞。夏季的過(guò)熱也會(huì)影響其壽命。因此電池應(yīng)當(dāng)避免在極端的室外溫度環(huán)境下使用。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)安裝在室內(nèi)電池可以安全運(yùn)行。日本提出的創(chuàng)世紀(jì)計(jì)劃。準(zhǔn)備利用地面上沙漠和海洋面積進(jìn)行發(fā)電,并通過(guò)超導(dǎo)電纜將全球太陽(yáng)能發(fā)電站聯(lián)成統(tǒng)一電網(wǎng)以便向全球供電。據(jù)測(cè)算,到2000年、2050年、2100年,即使全用太陽(yáng)能發(fā)電供給全球能源,占地也不過(guò)為65.11萬(wàn)平方公里、186.79萬(wàn)平方公里、829.19萬(wàn)平方公里。829.19萬(wàn)平方公里才占全部海洋面積2.3%或全部沙漠的51.4%,甚至才是撒哈拉沙漠的91.5%。因此這一方案是有可能實(shí)現(xiàn)的。
天上發(fā)電方案。早在1980年美國(guó)宇航局和能源部就提出在空間建設(shè)太陽(yáng)能發(fā)電站設(shè)想,準(zhǔn)備在同步軌道上放一個(gè)長(zhǎng)10公里、寬5公里的大平板,上面布滿太陽(yáng)電池,這樣便可提供500萬(wàn)千瓦電力。但這需要解決向地面無(wú)線輸電問(wèn)題,F(xiàn)已提出用微波束、激光束等各種方案。目前雖已用模型飛機(jī)實(shí)現(xiàn)了短距離、短時(shí)間、小功率的微波無(wú)線輸電,但離真正實(shí)用還有漫長(zhǎng)的路程。
從各國(guó)的節(jié)能減排目標(biāo)和聯(lián)合國(guó)的《可再生能源特別報(bào)告》中看出,到2050年實(shí)現(xiàn)高比例的可再生能源替代是一個(gè)世界性的趨勢(shì),這將會(huì)促進(jìn)中國(guó)太陽(yáng)能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。2012年10月26日,國(guó)家電網(wǎng)公司發(fā)布《關(guān)于做好分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)服務(wù)工作的意見(jiàn)》,大幅度降低光伏發(fā)電入網(wǎng)門檻;國(guó)家能源局明確指出,到2020年裝機(jī)目標(biāo)是1億KW,今后幾年都是超過(guò)10個(gè)GW的國(guó)內(nèi)裝機(jī)容量。到2030年整個(gè)能源需求達(dá)到50億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,2050年達(dá)到52億噸,可再生能源在2050年的整個(gè)能源需求里占到40%,在電力需求里可再生能源達(dá)到60%的比例,光伏發(fā)電可能裝機(jī)要達(dá)到10億KW。國(guó)家政策的大力支持,將會(huì)推動(dòng)中國(guó)太陽(yáng)能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的快速健康發(fā)展。國(guó)家能源局12月24日發(fā)布《國(guó)家能源局綜合司關(guān)于做好太陽(yáng)能發(fā)展“十三五”規(guī)劃編制工作的通知》,其中,太陽(yáng)能光熱發(fā)電被作為重要內(nèi)容予以提及,這意味著光熱發(fā)電將成為我國(guó)“十三五”期間著力發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)。太陽(yáng)能利用的主要類型,重點(diǎn)包括太陽(yáng)能光伏發(fā)電和太陽(yáng)能熱利用,具備太陽(yáng)能熱發(fā)電工程建設(shè)條件的地區(qū),還應(yīng)包括太陽(yáng)能熱發(fā)電的內(nèi)容。規(guī)劃期為2016-2020年,發(fā)展目標(biāo)展望到2030年。其中太陽(yáng)能熱發(fā)電的規(guī)劃研究?jī)?nèi)容包括:太陽(yáng)能熱發(fā)電重點(diǎn)區(qū)域及規(guī)模、重點(diǎn)項(xiàng)目選址及建設(shè)條件、技術(shù)路線和技術(shù)經(jīng)濟(jì)性研究等。太陽(yáng)能熱利用規(guī)劃研究?jī)?nèi)容包括:太陽(yáng)能熱利用目標(biāo)、重點(diǎn)地區(qū)、發(fā)展模式、城鎮(zhèn)和農(nóng)村建筑應(yīng)用推廣方