光伏产业未来发展前景
在“双碳”目标背景下,光伏是一座城市优化能源结构,推动“双碳”建设的重要抓手。
太阳能光伏产业在将来会占据世界能源消费的重要席位,不但要替代部分常规能源,而且将成为世界能源供应的主体。未来的能源互联网将在现有电网基础上,通过先进的电力电子技术和信息技术,实现能量和信息双向流动的电力互联共享网络。
随着光伏发电等波动性电源比例的提高,要求电源侧具备更大的调节能力,分布式储能将得到普及,主动式配电网也将应运而生。太阳能发电和其他可再生能源、储能互补发电,并与负荷一起形成既可并网、又可孤网运行的微型电网,将是太阳能发电的一种新应用形式,既适用于边远农牧区、海岛供电,也适合联网运行作为电网可控发电单元。
光伏产业的不断深入发展,各行业也借助了光伏的自身优势开展应用,如光伏农业、光伏渔业、光伏水泵、光伏园区、光伏充电桩、光伏智慧路灯等等。
从数字化角度阐述下光伏行业未来发展模式:
实现大型室外光伏发电时运作状态实时监测,电站负荷情况、设备管控等信息的互联互通。数字孪生不同环境场景下的光伏电站。减少室外光伏发电站运维管控的人为操作成本与危害,实现无人值守的室外光伏电站新形势。
通过现场取景、卫星图等方式,进行场景搭建,人工摆放向日镜模型,向日镜从发电塔向外扩散排布,真实还原装机分布效果,场景从上往下看就像一朵巨大的向日葵,场景中心为发电塔,镜子作为反射太阳光的媒介,发电塔相当于一个大型的热量吸收器,一次性接收成百上千个向日镜同时折射出的热量再经过热能交换,推动汽轮发动机发电。通过图扑引擎的渲染功能,真实还原发电塔吸收热量的效果。
光热电站信息监测
通过点击交互场景中的发电塔模型,以二维弹窗形式弹出发电塔相关信息,与后台数据进行联动,接入真实数据,展示发电塔发电情况与发动机运行状态,做到实时监测管理。
光伏电站信息监测
通过对接数据接口可实现监测各方阵内汇流箱(包括母线电压、机箱温度、电流)数据,当出现告警时,可对模型进行染红闪烁显示,方便运维人员快速定位排查问题,足不出户即可实时查看设备相关指标,可结合算法实现数据分析,短时间内若出现数据异常变化的情况,提前进行告警,提醒相关人员及时做出决策。
同时接入了箱变(包括箱变油温、电压和电流)、逆变器(包括今日发电量、总有功功率、总无功功率、总功率因素、逆变器效率)、升压站相关数据,全面监测电站运行状况,由于场景比较大,做了点击设备模型视角拉近处理,可更直观的查看设备相关信息。
以往以节能降碳为主的理念,应该转变为多使用可再生能源。不少太阳能光伏企业已经在发展光储充一体化系统,这和互联网等科技企业的写字楼、车棚、电动汽车的使用等可以有机结合。科技企业还可以参与到与碳中和相关的数字化平台、物联网设备的建设、运营、管理和维护。
加强政策扶持新能源经济战略,国家相关部委推出太阳能屋顶计划。太阳能屋顶就是在房屋顶部装设太阳能发电装置,利用太阳能光电技术在城乡建筑领域进行发电,以达到节能减排目标。
采用轻量化三维建模技术, 1:1 高仿真还原光伏工业园区。3D场景将 BIM 楼宇数据叠加到地图场景中,实现 BIM + GIS 的结合展示。
2D 数据面板数字化展现园区内各区域的运行情况、安全配备、周边动态环境等情况。还支持渲染 3D Tiles 格式的倾斜摄影模型文件。Hightopo实现可交互式的 Web 三维场景,可进行缩放、平移、旋转,场景内各设备可以响应交互事件。
现阶段,我国光伏电站的应用与农业、养殖业、矿业、生态治理结合在一起,呈现出来多元化发展趋势,开创了多种与光伏行业结合的新模式,比如光伏水泵、光伏路灯、光伏树和光伏消费品等光伏应用产品。
我国在“碳中和”成为全球命题的背景下,于2021年开启双碳元年。
自21世纪初至今,我国的光伏行业共经历了起步、发展、衰退、回暖四个阶段后,进入了稳步增长期,目前已成为了光伏发电新增装机容量世界排名第一的国家。我国光伏产业实现从无到有、从有到强的跨越式发展。
目前光伏发电的最大瓶颈就是光伏组件的发电效率还未达到理想的目标,随着未来技术的不断革新,一旦光伏组件的发电效率大幅度提高,光伏太阳能行业将迎来前所未有的发展速度。
就目前来看,光伏发电依旧是很多国家大力支持的绿色用能方式,目前在美国、日本、德国等发达国家,乡村建房配备光伏站已经是标配,且带有储能设备,完全实现用电自给自足。
在我国,目前城乡市场还有很大的,现在很多农村家庭依旧对于光伏发电比较陌生,还有很大市场可以开拓。国家目前也在大力推动光伏发电,2020年安装光伏发电站还有8分钱的发电补贴,工商业屋顶,企业厂房屋顶更是安装光伏发电的好地方。
因此光伏发电不会衰落,随着技术和国家对绿色环境的高要求,光伏太阳能发电会上越来越多的人用能选择!
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光伏水泵亦称太阳能水泵,主要由光伏扬水逆变器和水泵组成。具体应用时,再根据不同扬程和日用水量的需求配以相应功率的太阳能电池阵列,统称为光伏扬水系统。
光伏水泵的种类(1) 太阳能光伏交流水泵(2) 太阳能光伏永磁同步水泵
光伏水泵的特点:光伏水泵系统全自动运行,无需人工值守,系统主要由光伏扬水逆变器、光伏阵列、水泵组成。系统省却掉蓄电池之类的储能装置,以蓄水替代蓄电,直接驱动水泵扬水。光伏扬水逆变器对系统的运行实施控制和调节,实现最大功率点跟踪。当日照充足时保证系统额定运行,当日照不足时,设定最低运行频率满足,确保太阳能电池电力的充分应用。太阳电池阵列由多块太阳电池组件串并联而成,吸收日照辐射能量,将其转换为电能,为整个系统提供动力电源。水泵从深井或江河湖泊等水源中提水,注入水箱/池,或直接接入灌溉或喷泉等系统。直流泵、交流泵、离心泵、轴流泵、混流泵、深井泵等均可使用。
光伏电源的优势(1) 可靠:光伏电源很少用到运动部件,工作可靠。(2) 安全,无噪声,无其他公害。不产生任何的固体,液体和气体有害物质,绝对的 环保。(3) 安装维护简单,运行成本低,适合无人值守等优点。尤其以其可靠性高而备受关 注。(4) 兼容性好,光伏发电可以与其他能源配合使用,也可以根据需要使光伏系统很方便的增容。(5) 标准化程度高,可由组件串并联满足不同用电的需要,通用性强。(6) 太阳能随处都有,应用范围广。
但是,光伏系统也有其缺点,比如:能量分散,间歇性大,地域性强。前期成本较高。交流水泵利用太阳能,在无需任何外来能源的情况下可以机动灵活地用于农田灌溉、提供洁净人畜饮水、发展庭院经济、美化园区、构造彩色喷泉、为养鱼、养虾池增氧、海滨盐场供排水等。此外大量国际订货意向表明,这种高技术产品的国际市场前景令人十分鼓舞。交流水泵系统的应用不需要蓄电池,节省了电池更换的费用,减少了电池对环境造成的污染,作为一个刚刚崭露头角的产业,十分符合我国可持续发展的战略。
产品特点:寿命长、功耗低、噪音小、调速平衡、运行可靠、无干扰等。光伏水泵系统利用来自太阳的持久能源,日出而作、日入而息,无需人员看管、无需化石能源、无需综合电网,独立运行、安全可靠。可与滴灌、喷灌、渗灌等灌溉设施配套应用,有效解决耕地灌溉问题,提高产量,节水节能,大幅降低传统能源、电力的投入成本。因此成为利用清洁能源替代化石能源的最为有效的方式,成为全球“粮食问题”、“能源问题”综合解决方案的新能源、新技术应用产品,特别符合国家建设“资源节约型”与“环境友好型”的社会发展战略。