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光伏并网发电控制策略

踏实的乌龟
等待的奇迹
2022-12-31 10:55:43

光伏并网发电控制策略

最佳答案
精明的大地
感动的水杯
2026-01-26 13:35:13

当前, 随着化石能源消耗的不断增长和地球生态环境的日益恶化,世界各国都在积极寻找一种可持续发展且对生态环境无污染的新能源。太阳能作为一种高效无污染的新能源,已成为了当今能源结构中一个重要的组成部分。光伏并网发电技术已成为太阳能光电应用的主流。本文以光伏并网发电系统为研究对象,对其进行了详细的分析和研究。首先,本文介绍了课题的研究背景、研究意义、光伏发电的现状与发展情况。并提出了保证光伏并网发电系统正常运行所需的关键技术问题。其次,根据太阳能电池的工作原理分析其工作特性并建立数学模型。逐章对光伏并网发电系统的各种关键技术问题进行了详细的分析与研究,提出具有针对性的解决方案。介绍了最大功率点跟踪原理以及目前常用的几种跟踪方法,通过对这几种常用控制方法的研究对比找出其运行中存在的优缺点,提出了基于模糊/pid双模态的mppt跟踪方法。对光伏并网发电系统的孤岛检测问题进行了较为深入的理论分析和研究,提出基于周期性双向扰动正反馈有源频率漂移法的孤岛主动检测方法,以提高电力终端电网的安全性和供电的可靠性

最新回答
光亮的大叔
狂野的溪流
2026-01-26 13:35:13

太阳能发展前景一片光明随着能源日益紧缺和环保压力的不断增大,石油的枯竭几乎像一个咒语,给人类带来了不安。何为石油等不可再生能源的替代者?各国都开始力推可再生能源,其中开发和利用太阳能已成为可再生能源中最炙热的“新宠”,发展太阳能已是大势所趋,太阳能时代已为时不远了。 太阳能利用指太阳能的直接转化和利用。利用半导体器件的光伏效应原理,把太阳辐射能转换成电能称太阳能光伏技术。把太阳辐射能转换成热能的属于太阳能利用技术,再利用热能进行发电的称为太阳能热发电,也属于这一技术领域。 近几年,国际光伏发电迅猛发展。1973年,美国制定了政府级阳光发电计划;1980年又正式将光伏发电列入公共电力规划,累计投资达8亿多美元;1994年度的财政预算中,光伏发电的预算达7800多万美元,比1993年增加了23.4%;1997年美国和欧洲相继宣布"百万屋顶光伏计划",美国计划到2010年安装1000~3000MW太阳电池。日本不甘落后,1997年补贴"屋顶光伏计划"的经费高达9200万美元,安装目标是7600Mw。印度计划1998-2002年太阳电池总产量为150MW,其中2002年为50MW。 在这场阳光革命中领先的国家是德国。面对强势竞争,德国太阳能业依然傲视群雄,硕果累累。2005年,业内企业营业额达37亿欧元,从业公司约5000家,从业人数包括研发和服务达42000人。德国联邦太阳能经济协会有关人士说:“全球范围内太阳能发电装机容量将从2005年的1210兆瓦上升至2010年的3000兆瓦,年增长率为22%。”德国对太阳能的认知最早,位居前列;全球四分之一的太阳能电池产自德国,五年来德国所占全球市场份额始终保持在10%。 为了加快太阳能产业的发展,德国政府通过多种推广活动来普及太阳能的利用。去年6月份,享誉世界的德国Inter solar大会在德国弗赖堡举办。德国太阳能展览会Inter solar始于2000年,每年一届,是欧洲最大的、侧重于光电、太阳热能技术及太阳能建筑方面的专业展览会,由EATIF欧洲光伏工业联盟、BSW德国太阳能工业协会、ISES国际太阳能联盟共同主办。由于太阳能产业增长势头强劲,这次弗莱堡国际展览中心的场馆(共10个馆)被完全启用,总展示面积达31000平方米。据统计共有90多个国家的647家参展商和26000多名参观者到场,中国国内有50家太阳能行业企业参展。国内著名的业内企业参展,再次证明了该展会在太阳能领域不可替代的重要性,绝大多数展商表示效果满意,2008年将继续参展。因展会规模爆增,2008年该展将告别弗莱堡,转移到德国慕尼黑新贸易展览中心。据主办方介绍,该展会2008年的总展示面积将达到62000平方米,预计将会有来自世界的800多家厂商,35000名专业贸易观众到场。这对于中国太阳能厂商来说将一个难得的拓展海外市场的契机。 近几年来,太阳能产业在我国得到了迅猛的发展,中国已成为仅次于日本和德国之后居世界第三的光伏产品生产大国,这是我国为改善全球日益恶化的环境做出的巨大贡献,而中国随着相关法律和政策的出台,能源长期性短缺的中国将有望成为世界上最大的光伏发电市场。化石能源终将耗尽,绝对储量不可能满足人类长期发展的需要,寻找替代能源势在必然。太阳能是人类必然的能源选择,未来太阳能的发展将一片光明。能源世界有最全面的太阳能资料供你参考参考资料 http://bbs.chinagb.net/?fromuid=69687

尊敬的星月
内向的乌龟
2026-01-26 13:35:13

上一篇文章发出之后,与朋友们又有了一些新的讨论。

整体上,大家能够清晰的感受到我对于光伏行业未来发展的看好。但这并不是说光伏行业目前已经很完美,甚至没有缺点。

事实上,光伏行业在过去十数年、甚至更长久的时间里,经历了太多的风风雨雨。

这个朝阳行业曾经像磁石一般,吸引着人才、技术与资本的蜂拥而至,并成就过中国福布斯富豪榜的首富。然而,随潮水落去,它也曾让英雄般的名字跌落神坛,无数投资者因此血本无归。

事物皆有两面,我们就来看看光伏的另外一面。

与朋友们讨论下来,主要的短板有这么五个:占地方、靠补贴、难消纳、不环保和不连续。篇幅关系,我们准备分成两篇,第一篇探讨前两个短板:占地方和靠补贴,后三个留到下一篇。

光伏发电的原理,来自于 光生伏特效应 。

一块暴露的半导体材料,阳光中的光子与之接触后会有一部分转化为电子。由于半导体内部材质的不均匀或者掺有杂质,不同的部位会产生不同数量的电子,有的地方多一些,有的地方少一点。电子数量的不同,使得不同部位之间产生了电压(电位差)。这个时候,如果以导电体将存在电位差的不同部位相连接,电流就形成了。

从最根本的角度来看,地球上绝大部分能源的最终来源,都是太阳。以煤炭、石油为代表的化石能源,来自于远古的动植物。植物依赖阳光进行光合作用,将水和二氧化碳转化为碳水化合物,这构成了所有动物的底层食物来源。

风能来自于大气运动,水能来自于水汽循环所带来的降雨,这背后的根本推动力还是太阳照射带来的温度变化。

这些天然存在的一次能源,经过各种形式的发电机转化为人类最重要的二次能源电力,再经由电网输送到千家万户,驱动着现代生活中所必不可少的各种电力设备和家用电器。

所以,光伏发电从一开始就带着人类十分美好的期盼,因为它避免了中间环节,可以直接从太阳能转换成为电能。

在光伏行业,最核心的研究课题就是 光电转换效率 ,即照射到太阳能面板上的光照有多少可以转换成电流。这个核心指标,驱动着整个行业不断的取得一个又一个技术进步。

既然是指标,就要计算。而要计算,就得有个标准。地球上即使是相同的时节,由于所处的地理纬度不同,太阳照射的强度差别会很大。高纬度的阳光常常照在身上却感受不到多少温暖,而此时赤道地区的阳光却能将人皮肤灼伤。所以,为了能够一致的做比较,光伏人将光电效率定义标准化了:

同时,规定了检测的条件:太阳能工作温度为25℃±2℃,以及照射强度为1000 W/M2。

看不懂也没关系,只要知道 转换效率越高越好 就行了,因为这意味着同样的光照条件下,可以发出更多的电量。

目前,学术界的研究认为,以晶体硅为材料的太阳能电池转换效率的 理论极限约为29%左右 。为了缩小与理论极限的差距,近年来在主流的P型单晶电池领域,晶科能源和隆基乐叶交替向世界纪录发起新的冲击。最新的记录由隆基乐叶在2019年1月16日创下, 转换效率为24.06% 。

在实际发电的时候,一片一片的太阳能电池片需要连接起来,构成一个发电的基本单元,这个单元就叫做组件。

我们来感受一下,一个组件所能够发出的电量,以目前较为典型的60片310Wp的单晶PERC组件为例。由于我国日照时间的不同,将全国划分为三类资源区,在计算中我们以二类资源区的中值1500小时/年作为参考。

即单个组件每年可以发电465度,按照家庭每天用电5度计算, 大概可供90天左右 。如果保障一个家庭的全年供电,大概需要4-5个组件。

当然,这是理想的情况,光伏发电受日照和环境温度的共同影响,而且随着使用年限的增加,发电能力会逐渐下降。

根据晶科能源的产品手册,我们大致可以看出,刚安装好的新组件初始发电功率实际为97%,经过12年使用后下降到90%,最终到达产品使用年限25年时进一步下降至80%。

这个组件有多大呢?根据产品手册的数据,长度为1.67米,宽度为1.00米,厚度为35毫米。这意味着,需要占地1.67平方米。也就是说,保障家庭每天5度的用电量,大概需要有1.67 * 4 = 6.68 平米的空旷空间。实际安装时,由于组件并不是平铺,而是有一定的倾斜角度,实际占地应该要少一些。

与之对比,我们以装机容量60万千瓦、火电设备利用小时4300小时/年、厂用电率4.34%的典型火力发电厂为例:

折合530万个组件的年发电量,按照每块1.67平米计算,约合886.37万平米,折合8.86 平方公里。

我们再做个极端测试,根据中国电力企业联合会报告,2018年我国全 社会 用电量 6.84 万亿千瓦时,假如全部采用上述的60片光伏组件来发电,大概需要占地 68400 / 24.68 * 8.86 = 2.46 万平方公里。大约占去了我国的960万平方公里国土面积的 0.26% 。

这就是光伏最大的短板, 单位面积发电量太低 ,远远不能够与火电相比。

理解了这一点,就能够理解为什么很多人仍然不看好光伏,因为光伏发电需要占用大量的土地面积,而我国的土地整体上是稀缺的,且价格不菲。

经过上面的计算,我们对光伏发电有了新的印象: 占地方 。

那在怎样的场景中,这个短板不是那么明显呢?

有这么几类:第一类,在我国的大西北,地广人稀、日照充足,适合建设大规模的光伏地面电站;在全世界范围内,符合这个特征的地方,还是挺多的,比如中东、北非、澳大利亚、美国的中西部等。

第二类,工业厂房、园区的屋顶。这些地方,本来就闲置在那里,利用起来装上光伏,完全不需要额外的土地成本。于是乎,我们看到京东的物流园、高铁的站台、谷歌的数据中心、甚至是苹果公司新建的总部大楼,都在屋顶装上了光伏。

第三类,以矿山的塌陷区、湿地、鱼塘、湖泊为代表,将光伏组件通过漂浮载体或者固定支架放置在这些区域。上市公司之中,阳光电源有不少漂浮载体的业务,而通威股份更是利用其深耕水产饲料的优势,搞起了渔光互补。

第四类,以农业大棚为载体,在其外部加上光伏,棚内搞种植,棚外搞发电,称之为农光互补。所发出来的电力,还能够为农业自动化提供能源。

在以上几类中,土地的成本较低、甚至可以忽略,所以只要光伏发电自身的成本能够有竞争优势,其应用就不可限量。毕竟,即使不考虑化石能源的不可再生因素,我国较高的工商业电价和居民电价本身就会对于低价的其他电力来源有着强烈的需求。

与单位面积发电量的不懈斗争,转换成了一个又一个的 光伏技术创新 。

这个过程最大的技术路线变革,是单晶电池片对于多晶的取代。所谓单晶,就是晶体硅中每一个硅原子都排列的整整齐齐,良好的晶体性质使得单晶有着更高的光电转换效率。

但这是有成本的,通过直拉法或者区熔法小心翼翼生成的单晶硅棒,成本一直居高不下,在和通过较低成本的铸锭法就能生成的多晶硅锭的竞争中处于下风。

近年来,隆基股份在单晶技术上连续取得突破,一方面通过拉晶设备的国产化和技术改进不断降低硅棒的生产成本,另一方面通过引入金刚线切割技术,大幅度的降低了硅片切割的成本,并通过硅片薄化技术进一步提高了出片率。

目前,电池片环节,单晶PERC技术引领了高效电池的产能升级,再叠加诸如双面双玻、半片等组件环节的诸多技术突破,共同将量产的高效光伏组件转换效率提升到 22% 以上。

这场单多晶的对决,让双方都突破了自我。

就在昨天,天合光能宣布其研发的高效N型单晶电池高达24.58%,创下了大面积TopCon电池效率最新的世界纪录。同一天,阿特斯发布新闻公告,其研发的高效多晶太阳能电池的转换效率达到22.28%,创造了新的大面积多晶电池的世界纪录。

似乎只在高 科技 领域才会有的百家争鸣,近年来在光伏行业正在不断上演。

就这样,随着 组件的转换效率 变得 越来越高,单位面积发电量 也就 越来越多, 而对于 土地的需求 也变得 相对减弱。

所以,有朝一日,像曾经风靡大江南北的太阳能热水器一样,家家的屋顶都变成了太阳能组件,也并非完全不可能。

作为新兴的可再生能源技术,光伏的产业化之路一直受到各国政府的高度重视。

实际上,在光伏成就无锡尚德的创始人施正荣先生以186亿元成为2006年中国大陆的新首富时,就是靠着欧洲、特别是德国政府对于光伏的大力补贴。

最终,市场证明靠着过度补贴成长起来的巨头,在补贴退去的时候也会推倒它们。时至今日,施正荣先生早已淡出人们的视角,尽管他仍然在这个行业里奋斗着。

在行业的起起落落之中,仍然有一些企业家在坚守,正是他们的坚持让这个行业迎来了新生。

在之前的文章中,我们通过对比火电龙头华能国际与光伏发电企业龙头协鑫新能源的财报数据,对于光伏发电成本做了推演。在数据的背后,光伏发电平价上网的脚步声正变得越来越清晰。

而这一天的到来,将会让很多的光伏发电项目,不再依赖国家补贴。

5月22日,国家发改委、能源局公布2019年第一批风电、光伏发电平价上网项目,其中光伏平价项目合计 14.78 GW 。

在全球市场上,平价上网项目也越来越多。2017年2月,日本丸红与晶科能源联合竞标阿布扎比大型光伏电站,累计装机1.18GW,中标电价为每度电2.42美分,折合人民币不到 0.17元 。

尽管光伏行业的企业一直在坚守,补贴的拖欠确实也对企业经营造成了实实在在的影响。

2018年,我国可再生能源补贴的缺口超过了1400亿元,这不可避免的会影响光伏补贴的及时发放。

光伏电站作为资本密集型的企业形态,由于不能够及时收到国家补贴导致运营资金的巨大压力,这会顺着产业链层层向上游传递。体现在财务数据上,就是光伏产业链上中游企业巨大的应收账款。

黑鹰光伏做过一个统计,截至2019年末,78家主要光伏公司应收账款和应收票据合计达到了1717.67亿元,大约是同期净利润的 8.03倍 。

所以,我们看到全球第二大光伏电站运营商协鑫新能源从去年开始,就在不断出售资产,开始了断臂求生。

2019年5月23日,协鑫新能源向云南能投集团一口气出售了19座国内正在运营的光伏电站,以换取资金减轻债务压力。这19座电站合计977MW,相当于其持有的全部7300MW光伏电站的13.38%。在此之前,协鑫新能源已经连续多次出售了合计760MW的光伏电站。和这次一样,接盘的都是能够以较低成本融资的国资企业。

这从一个侧面反映了, 如果能够以较低的利率融资,光伏电站的资产在当下已经具备相当的吸引力 。

所以,随着平价上网的到来,越来越多的光伏发电项目,可以在不依赖国家补贴的情况下运营。而这些电站的运营利润,将和其融资成本密切相关。

换句话说,后补贴时代, 融资成本的高低,才是决定光伏电站盈利质量的关键变量 。

未完待续。

爱笑的蜗牛
整齐的爆米花
2026-01-26 13:35:13
国内分布式光伏发电项目普遍面临屋顶落实难、贷款融资难、并网接入难、电费回收难等四大难题。四大难题紧紧拖住分布式光伏应用的后腿,也让投资商叫苦不迭。浙江嘉兴以政府为主导、企业为主体的推广模式,能否扼住四大难题的要害,求得正解呢?

屋顶落实难?政府当裁判

我家屋顶为什么要给你来用?对屋顶造成破坏谁负责?出现了问题找谁说理?当屋顶资源所有者面对寻上门的屋顶光伏投资者时,普遍存在上述疑问。怕扯皮的心理让他们普遍望而却步。

让屋顶所有者自己建光伏?一不懂技术,二需要投资,三是嫌麻烦,除非是光伏产品生产企业和个别“环保斗士”,否则没有几户人家愿意动这个脑筋。

“屋顶那么大,可用的却没有几个。”成了当前分布式光伏发电推广应用面临的第一道难题。

“企业的现有屋顶,绝大部分没有考虑到光伏发电的要求,承重、防漏、安保都有不少问题;10万平方米屋顶的大型企业,通过出让屋顶获得的电价节省每年不超过70万元。如果不考虑社会责任和政府推动,衡量得失,许多企业不愿意提供屋顶。”浙江省政府有关部门的领导对屋顶落实难深有体会。

嘉兴市政府扩大分布式光伏发电规模开发和市场应用,率先从落实屋顶资源上寻求突破。嘉兴市政府有关政策特别规定:新增建筑屋顶面积达到一定规模的,必须按照光伏建筑一体化的标准同步设计、同步建设屋顶光伏电站。

作为嘉兴光伏发电“先锋军”的光伏高新技术产业园,对屋顶资源采取了统一规划、统一收储、统一标准、统一管理的“四统一”模式,组织开展屋顶资源前期摸排,逐步建立可建分布式光伏电站屋顶资源数据库,统一收储屋顶资源。

“园区内屋顶资源多元化,有工业建筑、居民住宅、市政、科技园区、商业楼宇等。目前,我们对已建建筑划分出12个3~6兆瓦装机容量的集中连片区,提前与屋顶业主签订安装协议,统一屋顶租赁和电价优惠及合同能源管理政策标准,这样政府就掌握了相当数量的屋顶资源。”嘉兴市光伏高新技术产业园区管委会徐凯平告诉记者。

在光伏发电项目投资者与屋顶资源所有者之间签订协议书,政府也不做旁观者,而是作为“丙方”全程参与和见证项目建设过程。

记者在园区管委会看到嘉兴市晶科能源发展有限公司作为开发运营商,与上海交大科技园(嘉兴)有限公司签署的光伏示范应用项目协议书中,嘉兴市光伏高新技术产业园区管委会就作为丙方出现在协议书上。三方协议书对丙方权利和义务的规定包括:督促甲乙双方各自义务的履行,支持甲乙双方各自权利的实现;对乙方办理政府许可文件、环评批复和电网接入批复、组织调试及验收等在合法、合理的情况下提供必要的协助;甲乙双方发生争议时,根据甲、乙一方或双方的请求,丙方参与调解。

“有了政府出面担保,大大增加了投资和业主双方的信任度,这样就不担心出了纠纷没地方投诉了。没有后顾之忧,光伏发电项目的推进自然大大加快了。在光伏高新技术产业园区内,除了不适宜安装的屋顶,大部分屋顶都已安装或将安装光伏。”在上海交大产业园研发楼的楼顶,嘉兴市光伏行业协会副秘书长徐韶指着满眼可见的屋顶光伏组件时对记者说道。

“没有三方协议和相关规定之前,有些屋顶企业随意要价,临时反悔租赁合同的现象十分普遍,对我们投资商的利益损害非常大。自从有了政府的介入,我们深深感到利益得到了保障。”浙江优太新能源有限公司嘉兴分公司总经理何以平也对记者表示。

据记者了解,担当第三方的园区管委会,不仅担当纠纷处理的裁判,还统筹安排屋顶资源,平衡分布式电站建设中“好”屋顶与“差”屋顶的分配,避免投资商为抢夺资源而出现恶性竞争,成为关键的“第三方”。

为进一步规范屋顶资源市场,园区管委会还制定了两个范本的屋顶租用方式:一是屋顶资源所有者直接出租,投资者按照一年6元/平方米的租金支付,之后所发电量所得全部由投资者所有;二是光伏电站所发电量首先供屋顶业主使用,余电上网,屋顶业主按市电价格的9折电价向投资者支付电费。

两种方式都实现了投资者和业主双方均得益的结果。

贷款融资难?政策出奇招

金融机构往往会选择还款信誉好、背景雄厚、投资回报稳定的企业作为贷款发放对象。他们认为,分布式光伏电站投资回报预期不确定、时间长、存在较大风险,因而严格控制对光伏项目的贷款发放,特别是一些中小型企业很难获得银行贷款。融资难,成为分布式光伏发电的又一桎梏。

“针对金融机构在光伏发电应用的收益权保证、运营风险控制等方面存在的顾虑,嘉兴市政府积极探索建立与分布式光伏发电项目相适应的信贷方式,力求形成当光伏发电应用出现金融、保险、投资方、屋顶业主及系统质量等各种风险时的抗风险机制,并积极争取金融机构的支持。”嘉兴市委副书记、市长肖培生介绍嘉兴经验时说。

为强化融资保障,嘉兴市政府鼓励支持在嘉兴光伏高新技术产业园区内设立专业金融机构,大力引进各类光伏产业投资基金,探索建立光伏企业公开发行债券融资新机制,进一步创新金融体制,拓展融资渠道。

建立政银企沟通机制,要求金融机构加强对嘉兴光伏企业及发电项目给予信贷支持,对嘉兴光伏产业重点扶持企业及项目所贷款项执行国家基准利率不上浮,不增加额外融资条件和项目。

徐凯平介绍说,园区管委会已与多家银行接洽,并为他们在全区内开设分支机构预留了地点,以政府的诚信换取金融机构的支持。目前,已有多家银行到全区进行了考察,并制定在园区落户的方案。其中,国家开发银行、民生银行等银行给予了嘉兴市重点光伏应用项目和企业很大的信贷支持。

在取得金融机构贷款支持的同时,嘉兴市政府还谋划从多角度进一步为企业融资铺平道路。

一是提供贷款担保和贴息。即政府出资,并吸纳社会资本,成立贷款担保基金,优先向重点光伏企业提供流动资金贷款担保,对光伏产业基础设施建设贷款,优先提供财政贴息。

二是设立光伏产业创业(风险)投资引导资金。在市创业(风险)投资引导资金中,专门设立光伏产业创业(风险)投资引导资金,其金额不小于市创业(风险)投资引导资金总额的35%,专项用于引导各类创业投资机构投资光伏企业。

三是支持上市融资。助推光伏企业进行股份制改造,在资产重组、优化配置、财务管理、辅导上市等方面提供协调服务,一企一策,予以上市政策扶持。帮助企业做好与资本市场及有关机构的沟通衔接,扶持企业在海内外市场特别是境内市场发行上市。

稳定的经济回报,是解决投资商与金融部门各方面顾虑的关键。在提供融资支持的基础上,嘉兴市政府和有关研究机构积极探索融资模式。创建电付通平台和保证金池(或基金池)正是嘉兴融资模式探索的产物。

“通过一系列的举措来收取用电企业的电费,并存入平台,平台提取一定的比例(大约10%)存入保证金池,当电费收取遇到特殊情况,暂时可以从保证金池中提取,保证各方利益,解决融资难的问题。”徐凯平向记者介绍了他们的设想。

保险是否健全在某种程度上也决定着融资成功与否。“投资方投资光伏电站的投资回报主要来源就是发电收入,以及各级政府发放的度电补贴。光伏电站投入使用后,在长达25年使用期内,年发电量能否达到理论上预期的水平,还会受到实际光照等气象条件、电站组件性能、以及其它意外事故的影响和制约,因而存在风险。有风险就会影响融资。”徐凯平说,目前他们正在与中国人保财险、安邦保险、太平洋保险、英达财险等商业保险机构,探讨光伏电站保险保障的可行性。嘉兴市光伏高新技术产业园提前制定的《分布式光伏应用创新保险模式试点方案》,从电站施工期建议承包险种,电站运行维护期间建议承保险种等给保险机构提供了很好的参考。

8月13日,安邦保险在嘉兴光伏高新技术产业园区内举行了现场交流会,探讨“太阳能光伏电站综合运营保险条款”。记者看到,在这份还未实行的条款总则中规定:“本条款由电站运营期一切险、太阳辐射发电指数保险、营业中断电费收入损失保险和通用条款组成。”从各个角度为光伏电站提供保障的保险,正呼之欲出。

并网接入难?技术来保障

“与集中式地面光伏电站相比,分布式光伏发电是具有不确定性的,并网后,势必会对电网造成影响。国家电网公司要求所有分布式光伏都要并网,电网安全运行、调度、检修都是新的课题。”国网嘉兴供电公司副总经理王坚敏对记者说。

并网接入难是个不可否认的难题。并网难,说到底不是政策问题,而是技术问题。在嘉兴,有了政府的主导和供电公司的配合,难题不再难。

在工作之初,嘉兴市政府就将重点企业研究院作为推进光伏产业技术创新的核心载体,并以市场化运作为导向,推进光伏产业科研体制创新,在嘉兴光伏高新技术产业园区内建设了包括分布式光伏并网技术研究院、光伏装备与智能控制研究院、光伏能源应用技术研究院等四大重点研究院,对光伏并网相关技术进行深入研究。

“我们研究院重点以光伏并网系统设计和区域智能电网研究为主攻方向,承担光伏发电并网、上网技术研发和产业化研究,为大型集中式光伏发电系统、分布式微网系统、小型家用光伏发电系统及光伏发电运行监管、区域智能电网管理、增值服务、通信信息等提供技术支撑。”浙江分布式光伏并网技术研究院院长王越超告诉记者。

光伏装备与智能控制研究院和光伏能源应用技术研究院也分别有研究与并网相关的课题。前者对智能电网接入控制设备、光伏逆变器进行重点攻克;后者则完成了掌控并网运行模式下为微网运行策略的灵活切换技术、开发出了微网监测平台等重点技术。在研究机构的技术支撑下,一个一个并网难题被攻克。

如果光伏系统本身质量不过关,并网后对电网运行安全的危害是难以估量的,这曾经是电网公司顾虑的原因之一。“分布式光伏是新鲜事物,我们对客户自行安装的屋顶光伏系统既不具有监测评估的资格,也不具有评估的能力。”嘉兴供电公司营销部寿江云说。

于是,嘉兴市在建设安装标准上求突破,由政府部门会同相关企业技术人员,从产品选型、屋顶承载、建设布局,到竣工验收、运营维护,制定了一系列技术标准,特别是规范产品的技术参数,鼓励高效电池组件、新型逆变器等新技术的应用,明确光伏方阵场、光伏系统输配电与控制缆线等布局要求。同时,引入北京鉴衡认证中心作为分布式光伏发电项目的第三方检测机构,负责项目验收。

在嘉兴市政府的领导下,嘉兴供电公司密切配合,在并网接入规范上求突破,出台了《嘉兴电网分布式光伏保护配置及整定技术规范(试行)》、《分布式电源接入配点网继电保护配置及整定技术规范(试行)》等5项技术规定,以及《10千伏发电项目接入系统典型设计》、《居民光伏接入系统典型设计和典型方案》。

同时,优化并网服务,由电力部门牵头,构建制度保障、服务保障、电网规划、技术支持、运营监控、电量结算六大体系,出台了《分布式光伏发电并网服务管理办法》、《居民家庭并网服务规定》、《调度运行规定》等分布式光伏发电并网接入制度,建立电力部门“一个口子”对外并网服务和全称负责体系。

在一系列技术规范和制度的保证下,嘉兴供电公司实现了并网申请全部按时限要求受理,符合要求的分布式光伏项目全部按时限并网。

在嘉兴供电公司向政府有关部门呈报的7月25日至8月1日 《光伏发电并网服务周报》中,记者看到:全市已累计受理光伏项目总计200个,总装机容量254.12兆瓦,已并网运行光伏发电项目总计111个,总并网容量158.50兆瓦,并网装机容量占全市受理装机容量的62.37%。周报对因为并网验收不通过或客户自己原因造成的未并网情况也做了详细说明。

电费回收难?合力同应对

电费回收难,难在哪里?难在使用别人的屋顶作为发电场地,一旦遇到屋顶资源所有者拖欠电费,电站运营商作为一个普通企业,并没有好的办法处理,将面临巨大的电费回收风险。

其实,电费回收对像国家电网公司这样的大型央企来说,也是个难题。国家电网公司采取以优质服务感动用户的方法,加上《按照电力法》强制拉电的方式,也不能完全回收到位,对于员工数目不多的中小民营企业来说,更是难上加难。

浙江优太新能源有限公司嘉兴分公司总经理何以平就向记者谈出了他们的无奈:“我们负责电费回收的只有两三个人,分布式光伏的业主非常分散,我们没有人力天天上门催缴;我们也不能像电网公司可以直接拉电,拉了光伏电,业主还是可以用市电,对用户不会有任何影响,但我们的损失就大了。”虽然她所在企业因为刚进入电费回收期,还没有碰到过这样的事,但对别的投资商遭遇拖欠电费的事也有所耳闻,并有所担忧。

作为一家有丰富海外光伏投资经验的公司,浙江优太新能源有限公司习惯用法律武器保护自己。公司作为受电方与屋顶资源所有者之间实现签订购受电协议时,都会明确规定电能计量方式、电量结算期、结算依据、结算方式、结算时间以及争议解决方式。“如果遇到恶意拖欠电费,我们会采取法律手段,除非是破产倒闭企业,相信我们的电费是能够追回来的。”何以平对记者说,当然,公司在选择屋顶业主时也会非常谨慎。

作为园区管委会工作人员的杨建平,对于管委会投资的沙家浜社区的电费回收却一点也不担心。

“我们的电费是从给屋顶所有者的屋顶资源租金中扣除的,租金每年年底时付给居民用户,居民也是先用电,到年底结算电费。通常情况下,电费金额肯定小于租金,这样,付租金时扣除电费就可以了。”杨建平说。

虽然在记者的采访中,并没有感到嘉兴电费回收是个很大的难题,但嘉兴市政府却未雨绸缪,制定政策防止电费回收难的发生。

据介绍,目前嘉兴电费的收取途径有四个:一是由银行负责托收;二是在银行收不到的情况下,由政府委托的第三方运维公司进行电费收取;三是在运维公司收不到电费的情况下,由政府进行协调;四是在政府协调无果的情况下,采取相关法律手段解决。

嘉兴光伏高新技术产业园同时还在探索光伏发电全额上网,由电网公司按照脱硫标杆电价先付给电站运营方的方式。

“电网公司肯定不会拖欠电费,光伏发电计量结算效率会大大提高。”徐凯平说。但他同时表示,这只是他们的初步想法,还需要和有关单位协商。

“不断拓宽融资渠道,创新融资平台,积极探索电费结算交易、电量就近消纳等机制,健全完善扶持政策,进一步提高投资商的积极性。真正使光伏制造企业有效益,光伏发电投资开发企业有盈利、光伏发电投资公司的商业模式创新可持续。”8月4日,嘉兴分布式光伏发电交流会上,肖培生市长的话掷地有声。

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2026-01-26 13:35:13
量子效率是描述光电电池光电转换能力的一个重要参数,「美能光伏」本期将介绍量子效率的基本概念与测试方法。

什么是太阳能电池量子效率与如何测试

太阳能电池的量子效率是指太阳能电池的电荷载流子数目与照射在太阳能电池表面一定能量的光子数目的比率。因此,太阳能电池的量子效率与太阳能电池对照射在太阳能电池表面的各个波长的光的响应有关。太阳能电池的量子效率与光的波长或者能量有关。

如果对于一定的波长,太阳能电池完全吸收了所有的光子,并且我们搜集到由此产生的少数载流子(例如,电子在P型材料上),那么太阳能电池在此波长的量子效率为1。对于能量低于能带隙的光子,太阳能电池的量子效率为0。理想中的太阳能电池的量子效率是一个正方形,也就是说,对于测试的各个波长的太阳能电池量子效率是一个常数。

但是,绝大多数太阳能电池的量子效率会由于寄生吸收效应而降低,这里的电荷载流子不能流到外部电路中。太阳能电池的结构同样会影响吸收能力,也会影响太阳能电池的量子效率。比如,太阳能电池前表面的变化会影响表面附近产生的载流子。

并且,由于短波长的光是在太阳能电池表面的地方被吸收的,在前表面的相当多的寄生吸收将会影响太阳能电池在该波长附近的太阳能电池量子效率。类似的,长波长的光是被太阳能电池的主体吸收的,并且低扩散深度会影响太阳能电池主体对长波长光的吸收能力,从而降低太阳能电池在该波长附近的太阳能电池量子效率。用稍微专业点的术语来说的话,综合电池的厚度和入射光子规范的数目来说,太阳能电池的量子效率可以被看作是太阳能电池对单一波长的光的吸收能力。

太阳能电池量子效率,有时也被叫做IPCE,也就是太阳能电池光电转换效率(Incident-Photon-to-electron Conversion Efficiency)。太阳能电池(光伏材料)光谱响应测试、量子效率QE(Quantum Efficiency)测试、光电转换效率IPCE (Monochromatic Incident Photon-to-Electron Conversion Efficiency)测试等。广义来说,就是测量光伏材料在不同波长光照条件下的光生电流、光导等

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2026-01-26 13:35:13
社会的不断发展使得人们对能源的需求越来越高,,而现在的能源储备已经不足以满足我们的生活需要,我们必须发展新能源。太阳能就是一个可再生能源,它可以说是取之不尽用之不竭。而我国的太阳能发展还只是处于起步阶段,要走的路还很长。本文只是让大家了解我国太阳能的现状。

关键词:太阳能光伏发电:化石能源

1 太阳能的发展前景

随着现代桂会的快速发展,人们对能源的需求量也在不断的增长,全球范围内的能源危机也日益突出。传统的化石能源,如:煤炭,石油,天然气更是有限。随着21世纪的到来传统能源濒临枯竭,造成能源危机,还会造成全球的环境问题。如全球变暖燃煤会通过煤渣和烟尘放出大量有化学毒性的重金属和放射性物质。而随着化石能源的减少,其价格不断升高,这将会严重制约着人们的生产和生活水平的提高。因此发展可再生能源的呼声越来越多,太能能这种情节廉价的资源就因运而生了。

太阳能发电有自己独有的优势,主要包括:燃料免费没有会磨损、毁坏或需替换的活动部件保持系统运转仅需很少的维护系统为组件,可在任何地方快速安装无噪声,无有害排放和污染气体而且地球表面接受的太阳能辐射能够满足全球能源需求的1万倍。地表每平方米平均受到的辐射可圣朝1700kW.h电。国际能源署的相关数据显示,在全球4%的沙漠上安装太阳能光伏系统,就足以满足全球能源需求。所以,太阳能光复享有广阔的发展空间,其潜力十分巨大。

2 我国太阳能发展现状

我国土地辽阔,幅员广大,在中国广阔富饶的士地上,有着十分丰富的太阳能资源。全国各地太阳年辐射为3340MJ/m2~8400MJ/m2,中值为5852MJ/m2口从中国太阳能总量的分布来看,西部地区由于地理位置较好,太阳辐射总量很大。除四川盆地以外,全国其他地区的太阳辐射也相当可观。

我国有这么丰富的太阳能资源,但是没有得到最合理的开发和利用,我国的太阳能事业还处在起步阶段,已经开发了一些小型的太阳能设备。比如:太阳能热水器、太阳灶、太阳房、太阳能温室、太阳能制冷与空调、太阳能热发电系统和太阳能光伏发电系统。这些小型的太阳能设备只能满足一小部分人的需要,如果要满足一座城市甚至一个省用电量的需要就必须建立一座大型的太阳能光伏发电站。而我国现在在这方面还在起步阶段,已经建立了几个试点项目。而国家对于太阳能的发展现在还没有出台一套很完备的政策、法律法规。而这种太阳能发电站的建设必须得到国家的有力支持才可以继续下去

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2026-01-26 13:35:13
今后太阳能利用的发展前景

现在太阳能的利用已得到世界各国的普遍重视,太阳能的利用也到了一个新的发展阶段,这一阶段是加上太阳电池应用,为建筑物提供采暖、空调、照明和用电,完全能满足这些要求,称为“零能房屋”,并采用新的建筑一体化和模块化的设计从而实现太阳能技术和建筑艺术完美结合。这种一体化的设计思想是由美国太阳能协会创始人施蒂文、斯特朗20年前所倡导的,由于当时太阳能电池过于昂贵,无法实施。如今随着太阳能技术的不断进步和完善,其一体化思想的实现已成为可能。目前已经在我国建成经过了特殊设计太阳能建筑,该建筑是完全依赖太阳能提供热水、制冷、取暖、照明的“零能耗”的新型太阳能建筑示范楼。其建筑物耗热量指标小于10W/m2,建筑自身节能水平达到75%,考虑太阳能等可再生能源的利用,综合节能率超过了90%。建筑热工设计指标远高于国家节能50%标准并且达到欧洲现行最高的节能标准。从建筑使用中节约的能源费用角度去计算是具有明显效益的经济和社会效益的。由于采用了一体化和模块化的设计思想,使太阳能技术和建筑艺术取得了完美的结合。

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2026-01-26 13:35:13
国际著名太阳能电池研究单位有:

澳大利亚新南威尔士大学UNSW,

德国夫琅禾费研究所Fraunhofer-ISE,

德国斯图加特大学Stuttgart University,

美国可再生能源实验室NREL,

日本三洋Sanyo、京瓷、夏普,

还有美国波音Boeing-Spectrolab,IBM T.J.Waston Research Center,Sandia National,Stanford,FhG-ISE,ISE-UPM,Radboud ,ZSW,United Solar, Spire Conductor,First Solar,Q-cell ……等等

国内主要有:

无锡尚德,保定英利,常州亿晶,保利协鑫,南京中电,江西赛维,中科院电工所,中科院微电子所,中科院半导体所,南开大学,上海交通大学,中山大学,浙江大学,江南大学,云南师范大学……等等

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落寞的红酒
留胡子的凉面
2026-01-26 13:35:13

新能源是指传统能源之外的各种能源形式。我整理了浅谈新能源技术论文,欢迎阅读!

浅谈新能源技术论文篇一

论新能源发电技术

摘要:本文从全球能源的现状,介绍了中国能源发电技术的应用情况,发现中国新能源发电对现代化建设具有重要战略意义。进一步介绍了风力发电系统和燃料电池发电系统两种新能源发电技术。风力发电是当今非水可再生能源发电中技术最成熟、最具有大规模开发条件和商业化前景的发电方式,也是近期发展的重点。燃料电池是一种将化学能直接转换成电能的装置,它能量转化效率高,几乎不排放氮的氧化物和硫的氧化物。

关键词:新能源风能燃料电池发电技术

中图分类号: F206 文献标识码: A

能源紧缺已成为制约各国经济发展的瓶颈,如何开发先进安全的新能源使用技术、如何提高能源利用率也随之成为世界各国关心的课题。欧盟就首先提出了20-20-20计划:到2020 年,可再生能源占欧盟总能源消耗的20%。2007年12月,美国前总统布什也签署了《能源独立和安全法案》(EISA),从而大力推动新能源的使用和节能计划。另外,从环境的角度来看,为了保护人们赖以生存的地球,开发新能源也是必由之路。

一、我国能源和发电技术的现状

2011年,我国新能源发电继续保持快速发展态势,并网装机容量持续增长,发电量不断增加。截至2011年底,我国新能源安装容量达到7000万kW,居世界首位,并网新能源装机容量达到5409万kW,同比增长47.4%,约占全部发电装机容量的5.1%。其中,风电并网容量约占并网新能源装机总量的85.5%并网太阳能光伏装机容量约占并网新能源装机总量的4.4%生物质及其他新能源发电装机容量约占并网新能源装机总量的10.1%。

2011年,我国新能源发电量约为1016亿kW?h,同比增长29.9%,约占全部发电量的2.2%。其中,风电发电量约占新能源发电总量的72.0%太阳能光伏发电约占0.9%生物质及其他新能源发电约占27.1%。2011年我国新能源发电量按发电煤耗320g/(kW?h)计算,相当于节约3241万tce,减排二氧化碳9030万t。

电能是国民生活和生产的根基,无论是从能源角度,还是电力系统自身方面来看,研究新能源发电技术对于我国的现代化建设和人民生活都具有相当大的现实意义和战略意义。

二、风力发电技术

风能资源主要包括陆地资源与近海离岸资源两部分。风力发电是当今非水可再生能源发电中技术最成熟、最具有大规模开发条件和商业化前景的发电方式,也是目前新能源发展的重点方向。

1.发展现状

近年来,我国风力发电产业取得了长足发展,这与我国的风能资源丰富密不可分。据有关资料显示,陆地上离地面10米高度处,我国风能资源理论储量约为43亿千瓦,技术可开发量约为3亿千瓦,离地面50米,估计可能增大一倍近海资源10米高经济可开发量约7.5亿千瓦,50米高约15亿千瓦。从我国联网风电场总装机量来说,到2006 年底,我国已建成约91个风电场,装机总容量达到约260万千瓦,比2005年新增装机134万千瓦,增长率为105%。根据国家中长期规划,2015年风能发电要达到1500万千瓦,2020年要达到3000万千瓦。但是,与风电发达国家相比,我国的发展规模还很小,发展速度也较缓慢。制约我国风电发展的重要因素包括技术和制度两个方面。技术方面,风电机组的制造水平较低,风电机组性能测试设备和技术也相对落后,并缺少相应的认证机构制度方面,风电场的运行维护水平和制度与国外风电场及国内火电生产相比有明显差距,缺乏对运行过程中出现的问题和故障的详细记录、分析。

2.对电力系统的影响

风力发电机是以风作为原动力,风的随机波动性和间歇性决定了风力发电机的电能输出也是波动和间歇的。所以,风电场的大规模接入将会带来波动功率,从而加重电网负担,影响电网供电质量和电网稳定性等。

(1)对电能质量的影响。空气气流运动导致的风速波动周期一般为几秒到几分钟,这种短周期的风速波动以及风电机组本身的运行特性可能影响电网的电能质量。首先会对频率产生影响:风力发电有功功率波动引起电磁功率的波动,由于发电机组转子惯性,调节系统很难跟上电磁功率的瞬时变化,造成功率不平衡,使发电机转速变化,系统频率也将改变。此外,风电还会对电压产生影响:并网风电机组输出功率的波动导致电压的波动,而其输出功率的频率范围正处于电压闪变的范围之内(25Hz),因此又会造成电压闪变,最后会产生谐波电压和谐波电流。

(2)对电网稳定性的影响。对较为薄弱的电网,风电功率波动将导致瞬间电压跌落以及风力发电机的频繁掉线。在故障清除之后,发电机的磁化和转差率的增加会消耗大量无功,导致电网电压恢复困难。

(3)对调频调峰能力的影响。气流长时间、季节性运动导致的风速波动周期一般为数小时,甚至数天、数月,这种长周期的风速波动会增加现有电网调频调峰的负担。负荷曲线的低谷期常常对应了风电出力的高峰期,风电场的并网发电使电网的等效负荷峰谷差增大,大大增加了电网调频调峰负担。

三、太阳能光伏电池发电技术

1. 1 太阳能光伏电池

太阳能光伏电池发电也简称为太阳能光伏发电,被认为是未来世界上发展最快和最有前途的一种可再生新能源技术。太阳能光伏电池的基本原理是利用半导体的“光生伏打效应”( 光伏效应) 将太阳的光能直接转换成电能。能利用光伏效应产生电能的物质,称为光伏材料。利用光伏效应将太阳能直接转换成电能的器件叫太阳能光伏电池或光伏电池。光伏电池是太阳能光伏发电的核心组件。

1839 年,法国物理学家贝克勒尔 ( Edmond Bec-qurel) 发现: 将两片金属浸入电解液中所构成的伏打电池,当接收到太阳光照射时电压升高,他在所发表的论文中把这种现象称为“光生伏打效应( PhotovohaicEffect) ”。“光生伏打效应”是不均匀半导体或半导体与金属混合材料在光照作用下,其内部可以传导电流的载流子分布状态和浓度发生变化,因而在不同部位之间产生电位差的现象。1941 年,奥尔在硅材料上发现了光伏效应,从而奠定了半导体硅在太阳能光伏发电中广泛应用的基础。1954 年,美国贝尔实验室的科学家恰宾( Darryl Chapin) 和皮尔松( Gerald Pearson) 研制成功世界上第一个实用的单晶硅光伏电池。同年,韦克尔发现砷化镓具有光伏效应,并在玻璃上沉积硫化镉薄膜,制成世界上第一块薄膜光伏电池。我国2010 年 12 月投入运行的大丰 20 MW 光伏电站,是目前全国最大的薄膜光伏电站,年发电量2 300 万 kW·h。

太阳能光伏电池的工作原理如图 1 所示。

在半导体中掺加杂质制成 PN 结,以形成在平衡状态时具有的内建电场,在该内建电场的作用下分离由外界激发而生成的过剩载流子,从而形成外部电压。在光照条件下,半导体中的电子吸收光子能量从价带跃入导带,形成电子———空穴对,成为载流子。生成载流子所需要的最低能量是半导体的禁带宽度 Eg,使用禁带宽度较小的材料制作的太阳能电池可以形成较大的电流。

基于单晶硅的第一代光伏电池是目前太阳能光伏电池市场的主流,其光电转换率已达 24. 7%基于薄膜技术的第二代光伏电池的光电转换效率已达到16. 5% ~ 18. 8% 。由于薄膜光伏电池大大减少了半导体材料的消耗,因此具有很好的发展前景。应该指出,光伏电池在光电转换过程中,光伏材料既不发生任何化学变化,也不产生任何机械磨损,因此太阳能光伏电池是一种无噪音、无气味、无污染的理想清洁能源。2006 年,我国太阳能电池生产总量首次达到400 MW,从而超过美国成为全球第三大生产国,也是世界上发展最快的国家。

1. 2 太阳能光伏电站

太阳能光伏电站是将若干个光伏转换器件即光伏电池封装成光伏电池组件,再根据需要将若干个组件组合成一定功率的光伏阵列,并与储能、测量、控制装置相配套,构成太阳能光伏电站。

太阳能光伏电池具有很大的灵活性,不仅可以用其建设零星规格的电站,而且可以组成应用于小型、分散电力用户的太阳能光伏发电系统。这种独立运行的太阳能光伏发电系统称之为离网型太阳能光伏发电系统。

由于受昼夜日照变化及天气的影响,离网型光伏发电系统通常需要和其他电源形式联合使用,比如柴油发电机组以及蓄电池组,从而增大了电站的投资和维护费用。离网型光伏发电系统往往建在距离电网较远的偏远山区及荒漠地带,向独立的区域用户供电。西藏措勒 20 kW 光伏电站是我国建设较早的离网型光伏电站,总投资 290 万元,1994 年 12 月正式投产发电。

离网型太阳能光伏电站系统如图 2 所示。

电站的发电系统由太阳能光伏电池方阵、蓄电池组、直流控制器、直流 - 交流逆变器、交流配电柜和备用电源系统( 包括柴油发电机组和整流充电柜) 等组成。其工作原理为太阳能光伏电池方阵经过直流控制柜向蓄电池组供电,并根据需要整定蓄电池组的上限和下限电压,由直流控制柜自动控制充电。蓄电池组通过直流控制柜向直流 - 交流逆变器供电,经逆变器将直流电变换成三相交流电,再通过交流配电柜以三相四线制向用户供电。当蓄电池组的电压下降到下限电压时,为不造成蓄电池组的过渡放电,直流控制柜将自动切除其输出电路,使直流 - 交流逆变器停止工作。柴油发电机组为电站的备用电源,必要时由备用电源通过整流充电柜向蓄电池组充电,或在光伏发电系统出现故障及停运时直接通过交流配电柜向用户供电。直流 - 交流逆变器和柴油发电机组不能同时向用户供电,为此必须在交流配电柜中设置互锁装置以保证供电电源的唯一性。

当太阳能光伏电站的容量达到一定规模时,还可与电网相联,即所谓的并网型光伏电站。这时,如果本地负荷不足,则可将多余的电能输送给电网。当本地太阳能发电量不足时,则由电网向用户提供电能。因此,并网型光伏电站可以不需要使用蓄能装置,减少系统投资和维护费用。同时由于与电网的互济,提高了发电设备的利用率和供电用电的安全可靠性,是大规模开发太阳能发电技术的必然趋势。我国第一座并网型光伏电站是 2006 年建成投运的西藏羊八井可再生能源基地 100 kW 高压并网光伏电站。2010 年底全国首个光伏并网发电项目敦煌 2 ×10 MW 光伏发电项目建成投产。

四、结论与展望

本文从全球和我国的能源现状出发,分析说明了新能源发电技术是当前迫切而有实际价值的研究课题,进而具体介绍了风力发电系统和燃料电池发电系统的特点以及我国在这两个方面的发展现状。新能源不仅仅指风能和燃料电池,还包括生物质能、海洋能、地热能和光伏电池等。我国乃至全世界的新能源发电技术发展的潜力都是巨大的。在人类明天的舞台上,新能源将取代化石燃料,扮演重要的角色。

参考文献:

[1] 徐德鸿 . 新能源电力电子导论 [D]. 杭州 : 浙江大学 ,2009.

[2] 郝伟, 舒隽, 张粒子. 新能源发电技术综述 [C].华北电力大学第五届研究生学术交流年会 ,2007.

[3] 施涛.燃料电池发电系统的建模与仿真 [D].南京:东南大学,2007:5-6,63-64.

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迅速的未来
落寞的书包
2026-01-26 13:35:13
太阳能利用现状及对策

新能源是二十一世纪世界经济发展中最具决定力的五大技术领域之一。太阳能是一种清洁、高效和永不衰竭的新能源。在新实际中,各国政府都将太阳能资源利用作为国家可持续发展战略的重要内容。而光伏发电具有安全可靠、无噪声、无污染、制约少、故障率低、维护简便等优点,在我国西部广袤严寒、地形多样和居住分散的现实条件下,有着非常独特的作用。

一、国内外太阳能利用概况

1.l国外现状

常规能源资源的有限性和环境压力的增加,使世界上许多国家重新加强了对新能源和可再生能源技术发展的支持。近几年,国际光伏发电迅猛发展。1973年,美国制定了政府级阳光发电计划;1980年又正式将光伏发电列入公共电力规划,累计投资达8亿多美元;1994年度的财政预算中,光伏发电的预算达7800多万美元,比1993年增加了23.4%;1997年美国和欧洲相继宣布"百万屋顶光伏计划",美国计划到2010年安装1000~3000MW太阳电池。日本不甘落后,1997年补贴"屋顶光伏计划"的经费高达9200万美元,安装目标是7600Mw。印度计划1998-002年太阳电池总产量为150MW,其中2002年为50MW。

国际光伏发电正在由边远农村和特殊应用向并网发电和与建筑结合供电的方向发展,光伏发电已由补充能源向替代能源过渡。到目前为止,世界太阳电池年销售量己超过60兆瓦,电池转换效率提高到15%以上,系统造价和发电成本已分别降至4美元/峰瓦和25美分/度电;在太阳热利用方面,由于技术日趋成熟,应用规模越来越大,仅美国太阳能热水器年销售额就逾10亿美元。太阳能热发电在技术上也有所突破,目前已有20余座大型太阳能热发电站正在运行或建设。

1.2国内现状

煤炭巨量消费已成为我国大气污染的主要来源。我国具有丰富的太阳能、风能、生物质能、地热能和海洋能等新能源和可再生能源资源,开发利用前景广阔。太阳能光伏发电应用始于70年代,真正快速发展是在80年代。在1983年一1987年短短的几年内先后从美国、加拿大等国引进了七条太阳电池生产线,使我国太阳电池的生产能力从1984年以前的年产200千瓦跃到1988年的4.5兆瓦。目前太阳电池主要应用于通信系统和边远无电县、无电乡村、无电岛屿等边远偏辟无电地区,年销售约1.1兆瓦,成效显著。

(1)建成了40多座县、乡级小型光伏电站,光伏电池总装机容量约600kw,其中西藏最多,达450多kw;1998年10月建成我国最大的西藏那曲安多县光伏电站的光伏电池装机容量高达100kw。

(2)家用光伏电源在青海、内蒙古、新疆、甘肃、宁夏、西藏以及辽宁、吉林、河北、海南、四川等地广泛应用。据不完全统计,至今全国已累计推广家用光伏电源约15万台,光伏电池总功率约达2.9MW。

(3)在22所农村学校建立了光伏电站,光伏电池组件的总装机容量为57kw。

(4)1998年中国通信史上建成难度最大的兰一西一拉光缆干线工程,有26个光缆通信站采用光伏电池作电源,其海拔高度多在4500m以上,光伏电池组件的总功率达100kw。

(5)1996年建成了塔中4--轮南输油输气管道阴极保护先伏电源系统,总功率为 40kw。该系统横贯环境恶劣复杂的塔克拉玛干大沙漠,总长达300Km。

(6)1995年,63个国家重点援藏项目一西藏广播电视发射接收工程采用光伏电池供电,共建成216套卫视接收站和* 套调频发射站光伏电池供电系统,总功率为300多kw。

二、西部太阳能应用概况

2.1自然资源

我国西部地区是世界上最大、地势较高的自然地理单元。也是世界上最丰富的太阳能资源地区之一,尤其是西藏地区,空气稀薄,透明度高,年日照时间长达1600一3400小时之间,每天日照6小时以上年平均天数在275--330天之间,辐射强度大,年均辐射总量7000兆焦耳/平方米,地域呈东向西递增分布,年变化呈峰型,资源优势得天独厚,应用前景十分广阔。