光伏介绍
一、什么是光伏
1839年,法国贝克勒尔第一次发现,在光照条件下,某些固体系统的两端具有电压,用导线将两端连接起来后,有电流输出,这就是光生伏特效应(photovoltaics,简称PV)。1954年,贝尔实验室Chapin等人开发出效率为6%的单晶硅太阳电池,现代硅太阳电池时代从此开始。
二、光伏发电的优点
与常用的火力发电系统相比,太阳能光伏发电的优点主要体现在:
1、太阳能资源取之不尽,用之不竭,照射到地球上的太阳能要比人类目前消耗的能量大6000倍。而且太阳能在地球上分布广泛,只要有光照的地方就可以使用光伏发电系统,不受地域、海拔等因素的限制。只要在全球4%的沙漠安装太阳能就可以满足全球需要。
2、太阳能资源随处可得,可就近供电。就地产生,就地消纳,使用方便灵活,能源质量高,不必长距离输送,避免了长距离输电线路所造成的电能损失,同时也节省了输电成本。
3、太阳能光伏发电的能量转换过程简单,全部采用电子元器件构成,是直接从光子到电子的转换,没有中间过程,不存在机械磨损。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。
4、太阳能光伏发电本身不使用燃料,不排放包括温室气体和其他废气在内的任何物质,不污染空气,不产生噪声,对环境友好,不会遭受能源危机或燃料市场不稳定而造成的冲击,是真正绿色环保的新型可再生能源。
5、太阳能光伏发电过程不需要冷却水,可以安装在没有水的荒漠戈壁上。光伏发电还可以很方便地与建筑物结合,构成光伏建筑一体化发电系统,不需要单独占地,可节省宝贵的土地资源。不受资源分布地域的限制,可利用建筑屋面的优势,可以起到良好的建筑节能作用。
6、太阳能光伏发电无机械传动部件,操作、维护简单,运行稳定可靠。一套光伏发电系统只要有太阳能电池组件就能发电,加之自动控制技术的广泛采用,基本上可实现无人值守,维护成本低。不用燃料,运行成本很低。
7、太阳能光伏发电工作性能稳定可靠,使用寿命25年以上。
8、太阳能电池组件结构简单,体积小,重量轻,便于运输和安装。光伏发电系统建设周期短,而用根据用电负荷容量可大可小,方便灵活,极易组合、扩容,避免浪费。
9、使用者从感情上容易接受,可提升业主品牌形象。在欧美安装光伏发电系统已成为时尚潮流和上层人士体现身份的象征。
三、并网光伏系统原理
光伏组件的直流电经过并网逆变器转换成日常使用的交流电,直接与公共电网相连接,光伏电能既可以被用户负载使用,多余的可以直接上网销售。
居民光伏低压新装:指居民住宅用户申请以380(220)伏电压等级接入电网的分布式光伏项目。非居民光伏低压新装:指工商政企类用户申请以380(220)伏电压等级接入电网的分布式光伏项目。
2、光伏产业,简称PV,指利用光伏效应,使太阳光照射到硅材料上产生电流直接发电,以硅材料的应用开发形成的产业链条称之为“光伏产业”,包括高纯多晶硅原材料生产、太阳能电池生产、太阳能电池组件生产、相关生产设备的制造等。
3、光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。光伏发电的优点是较少受地域限 制,因为阳光普照大地;光伏系统还具有安全可靠、无噪声、低污染、无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电及建设周期短的优点。
光伏产业是指围绕太阳能光电效应,提供产业发展所需的原材料、电池、组建和系统以及附属产品的企业构成的总称,广义的光伏产业还可以包括发电的后续部分,如电网等。
根据国家能源局新能源司史立山副司长的论述,目前,我国光伏产业中,光伏电池的产量占到全球的40%,已经成为全球最重要的光伏电池生产基地以外,光伏发电市场也在加速启动。去年建成了十多万千瓦的大型光伏电站。
2、除大规模并网发电和离网应用外,太阳能还可以通过抽水、超导、蓄电池、制氢等多种方式储存, 太阳能+蓄能几乎可以满足中国未来稳定的能源需求。太阳能是未来最清洁、安全和可靠的能源,发达国家正在把太阳能的开发利用作为能源革命主要内容长期规划,光伏产业正日益成为国际上继IT、微电子产业之后又一 爆炸式发展的行业。利用太阳能的最佳方式是光伏转换,就是利用光伏效应,使太阳光射到硅材料上产生电流直接发电。以硅材料的应用开发形成的光电转换产业链条称之为“光伏产业”,包括高纯多晶硅原材料生产、太阳能电池生产、太阳能电池组件生产、相关生产设备的制造等。工业和信息化部2015年8月19日公布数据显示,上半年我国光伏产业同比增长30%。同时,产品价格稳中有升,企业经营普遍好转,国内前4家多晶硅企业均实现满产,前10家组件企业平均毛利率超15%,进入光伏制造行业规范公告名单的29家组件企业平均净利润率同比增长6.5个百分点。
相关部门统计数据显示,我国太阳能光伏发电装机从2006年底的8万千瓦增长到2017年底的1.3亿千瓦,提前完成2020年1.1亿千瓦的发展规划。截至2018年9月底,我国太阳能光伏发电累计装机容量达到16474.3万千瓦,新增装机连续6年保持世界第一,缔造了全球太阳能光伏发展的“中国速度”。