光伏发电的效益分析-中篇

一、  光伏发电的能量偿还时间

1.      能量偿还时间

光伏发电时无污染的清洁能源，不过在制造光伏发电系统过程中，也需要消耗一定能量，有不少人对于光伏发电系统所产生的能量是否能够补偿制造过程中所消耗的能量表示怀疑，甚至有人认为光伏发电得不偿失。

衡量一种能源系统是否有效的指标之一时能量偿还时间，其定义是：在该能源系统寿命周期内输入的总能量与系统运行时每年产生的能量之比，两者使用同样单位，都用等效的一次能源或者电能来表达。光伏发电系统能量返还时间取决于一些列负载的因素，诸如太阳电池的类型、工艺过程、安装、运行、拆除系统和处理废物所需的能量、系统效率、气象条件等等，尽管影响因素错综复杂，但国内外研究人员根据理论研究和实际调查进行综合分析研究后得出，光伏系统在整个寿命周期（目前为25年，以后可望增加到35年）内，所产生的能量远大于其制造、运输、安装、运行等全部输入的能量，而且随着技术的发展，光伏发电系统所消耗的能量还将不断下降，能量偿还时间将进一步缩短，光伏发电确实是值得大力推广的有效清洁能源。

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太阳能光伏发电系统设计的几点补充要素

1.  在设计和安装时，还要考虑温度的影响。对于光伏方阵，应尽量降低其工作温度，特别是在南方地区，要注意采取适当的降温措施，如组件之间保持一定间隔等。尤其在采用光伏与建筑一体化结构材料时，尽量不要紧贴屋面安装，应该留有一定空隙，以便通风降温。

2.  蓄电池在环境温度降低时，输出容量会受到影响。在20℃以下时，温度每降低1℃，容量要下降1%。尤其是在北方地区，冬天低温会对蓄电池容量产生严重影响，必须采取一定措施让蓄电池的环境温度保持在一定范围内，可采取加热、保温或埋入地下等措施。同时也要注意，并不是温度越高对蓄电池越好；温度过高，蓄电池的自放电会增加，极板消耗会加速。

3.  除了以上设计以外，一般还需要进行标准化设计，包括备品、备件、包装、运输、施工、竣工验收等各道程序，有时还需要进行备用电源设计。

4.  在完成设计后通常还需要进行人员培训，并提供有关文件、资料、图纸等材料，一般包括设计资料、安装手册、人员培训手册、运行维护手册、运行记录和质保承诺书等。此外还要根据需要提供备品、备件供应等。

5.  之后，还要进行技术经济分析（包括成本核算及经济和社会效益分析等）。

总之，大中型光伏发电系统的设计和施工是一项综合的系统工程，影响的因素很多，为了保证光伏发电系统可靠、合理、安全、经济地运行，在设计时必须尽量掌握现场的数据资料，采用***的优化设计方法，重视每一个环节，才能建成一个完善的光伏发电系统。

分布式太阳能光伏发电系统的分类

分布式并网光伏系统起初是在一些发达国家实施的“太阳能屋顶计划”的推动下发展起来的，一般在住宅屋顶上安装3～5kW光伏系统，与电网相连，光伏电力主要满足家庭用电的需要，有多余电力可输入电网。由于政策的扶植，分布式并网光伏系统发展非常迅速，应用类型也逐渐增加，目前大概有以下一些类型。

1.  光伏与建筑相结合

光伏与建筑相结合的方式主要有两种。

（1）  建筑附加光伏组件（BAPV）。

将一般的光伏组件安装在建筑物的屋顶或阳台上，其逆变控制器输出端与公共电网并联，共同向建筑物供电，也可以做成离网系统，完全由光伏系统供电。BAPV除了产生电能以外不增加任何附加价值，这是光伏系统与建筑相结合的初级形式。

（2）  建筑集成光伏组件（BIPV）。

光伏组件与建筑材料融为一体，采用特殊的材料和工艺手段，使光伏组件可以直接作为建筑材料使用，既能发电，又可作为建材能够进一步降低发电成本。

2.  光伏声屏障系统

另一种同样兼具两种功能，而又不需占用土地，并且具有重大经济价值的光伏应用领域是光伏声屏障系统。将光伏组件安装在高速公路两旁，既能降低噪声，又能发电，一举两得，可以进一步降低光伏发电系统的发电成本。

3.  水面光伏电站

由于光伏发电需要占用土地资源，特别是对于国土面积狭小的国家，发展光伏会受到一定的限制。同样我国中东部地区土地较稀缺，但可以利用湖泊、水库、鱼塘等闲置的水面建设光伏电站，所以近年来，水面光伏电站发展非常迅速。

4.  光伏农业

光伏农业是将光伏发电技术应用于现代农业生产中，也就是通过工程技术的手段，将太阳能发电与温室、畜禽养殖等农业生产活动有机结合的一种新型农业方式。

5.  太阳能公路

公路普遍存在，研究表明，公路上只有10%的时间有车辆行驶，因此很早就有人提出利用公路安装光伏组件来发电。

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太阳能光伏发电系统项目设计建设的技术标准主要有哪些？

1.  《光伏发电站设计规范》GB50797-2012；

2.  《光伏发电站施工规范》GB50794-2012；

3.  《光伏发电工程施工组织设计规范》GB/T50795-2012；

4.  《光伏发电站工程验收规范》GB/T50796-2012；

5.  《光伏发电系统接入配电网技术规定》GB/T29319-2012；

6.  《独立光伏系统技术规范》GB/T29196-2012;

7.  《光伏发电站接入电力系统技术规定》GB/T19964-2012；

8.  《并网光伏发电系统验收技术规范》CNCA/CTS0004-2010；

9.  《分布式电源并网技术要求》GB/T33593;

10.《焊接结构用耐候钢》GB/T4172；

11.《建筑结构荷载规范》GB50009-2015；

12.《钢结构设计规范》GB50017。