光伏电池是一种具有光、电转换特性的半导体器件,它直接将太阳辐射能转换成直流电,是光伏发电的基本单元,光伏电池特有的电特性是借助与在晶体硅中掺入某些元素(例如磷或硼等),从而在材料的分子电荷里造成不平衡,形成具有特殊电性能的半导体材料,在阳光照射下具有特殊电性能的半导体内可以产生自由电荷,这些自由电荷定向移动并积累,从而在其两端闭合时便产生电能,这种现象被称为“光生伏打效应”简称光伏效应。2、不再是无头之蝇中国有句古话“无头苍蝇-瞎碰(瞎撞)”,这用来形容2012年左右的分布式市场来说一点不为过,就拿终端用户来说,即便拿着现金去装光伏电站,也是无门可寻,因为一路下来,光是各种审批都能拖你几个月。
太阳能光伏发电发电过程简单,没有机械转动部件,不消耗燃料,不排放包括温室气体在内的任何物质,无噪声、无污染;太阳能资源分布广泛且取之不尽、用之不竭。光伏发电的工作特性1、电能储存单元:太阳能电池产生的直流电***入蓄电池储存,蓄电池的特性影响着系统的工作效率和特性。因此,与风力发电、生物质能发电等新型发电技术相比,光伏发电是一种可持续发展理想特征(丰富的资源和洁净的发电过程)的可再生能源发电技术,具有以下主要优点:
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。
②太阳能资源随处可得,可就近供电,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。
③光伏发电的能量转换过程简单,是直接从光能到电能的转换,没有中间过程(如热能转换为机械能、机械能转换为电磁能等)和机械运动,不存在机械磨损。根据热力学分析,光伏发电具有很高的理论发电效率,可达80%以上,技术开发潜力巨大。
④光伏发电本身不使用燃料,不排放包括温室气体和其它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。
⑥光伏发电无机械传动部件,操作、维护简单,运行***。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。
⑦光伏发电系统工作性能***,使用寿命长(30年以上),如1983年建设的10KW民用光伏电站,原址是在距离兰州市40公里左右的村庄,当时国内的光伏行业发展并不完善,在这个偏远地区建设光伏电站是因为该地区***基础设施不完善,榆中地区很多偏远的乡村虽然用电量不大,但是还是没有通电,这个光伏电站为附近的村庄带去了光明。不经意间,自己变成了卖电业主,不经意间,自家成为节能环保的项目基地,瞬间有股当家作主的感觉。晶体硅太阳能电池寿命可长达20~35年。在光伏发电系统中,只要设计合理、选型适当,蓄电池的寿命也可长达10~15年。
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。在鱼塘中也可以架设光伏阵列,池塘可以继续养鱼,光伏阵列还可以为养鱼提供良好地遮挡作用,较好地解决了发展新能源和大量占用地地矛盾,因此农业大棚和鱼塘可以安装分布式光伏发电系统。光伏发电系统建设周期短,而且根据用电负荷容量可大可小,方便灵活,极易组合、扩容。太阳能电池是一种大有前途的新型电源,具有清洁性和灵活性三大优点。太阳能光伏发电与火力发电、核能发电相比,太阳能电池不会引起环境污染;太阳能电池可以大中小并举,大到百万千瓦的中型电站,小到只供一户用电的太阳能发电系统,这些特点是其他电源无法比拟的。
在美国之外,太阳能发电成本甚至更低。在中国、印度、阿联酋、沙特、澳大利亚等国,太阳能发电成本正快速下降。Lazard报告称,即使按保守估计,美国许多地区的煤炭和太阳能发电成本已经持平。而与煤炭发电不同的是,太阳能发电成本还会继续下降。
太阳能安装成本数据显示,至少其暂时已经与化石燃料发电相差无几,而且很快可能就会更便宜。如果想要设施内用电器满足一定的使用时间,都需要单独计算储能容量。到2015年底,在五个评估地区中的四个,太阳能安装的平均成本每兆瓦时还不到50美元,第五个地区稍高,但也不到60美元。气温较低的地方,太阳能安装成本会稍有提高。而在火电行业,火力发电每兆瓦时的平均市场价格为30到40美元。太阳能发电成本正稳步下降,为此将很快与比传统发电成本持平,甚至更低。
尽管如此,大多数人却依然选择没有使用太阳能。三是租赁模式,农户可将屋顶租赁给光伏企业,企业与居民共享售电收益。我们试图进行的能源转型与复杂的社会和监管系统相冲突。为何转型如此之难,可能有很多理由,包括:美国对电力行业的监管始终很严,电力系统中断会引发不同反应,消费者缺少可支配开支,气候变化是否真实质疑,用公共资金支持替代燃料发展是否正确存在争议,能源储存解决方案发展缓慢等。
作为基本需求之一,电力的出售受到严格管制,而非仅仅因为我们都需要它。话说的好“投资者投资趋势,二流的投资者投资机会,三流投资者只能跟风”,现阶段来看农村建建光伏电站成为一种趋势,这个趋势是基于政策支持,用户自身的条件。这种监管源于我们的能源基础设施历史,100多年前美国以巨大成本将其发展和建设起来。现在,能源公司正从出售电力中获取收益,同时负责维护这些老化的电网和电线。监管机构需要在消费者需求和能源公司需求之间找到平衡。
随着太阳能这样的新技术不断涌现,有些公司和居民开始安装太阳能电池板。其中:水平屋顶上光列阵可以按角度安装,从而获得发电量,并且可采用常规晶体硅光伏组件,减少组件投资成本,经济性相对效好,但是这种安装方式地美观性一般。突然,能源用户从电网中获得的能源减少,甚至要求返还向电网中输送的电力费用。相比之下,许多地区的法律认为,与电力公司不同,个人用户安装太阳能无助于维持电网,就像传统电力公司那样。为了应对这种情况,他们向用户收取使用太阳能的费用,即使太阳能价格更便宜,甚至在某种情况下免费。佛罗里达州向太阳能用户征收更高费用,加州要求所有太阳能用户为电网维护支付同样费用,无论他们是否使用电网中的能源。
此外,许多电表无法反向工作,只能电网中流向用户的电力使用情况。光伏发电是指利用太阳能辐射直接转变成电能的发电方式,光伏发电是当今太阳能发电的主流,所以,现在人们常说的太阳能发电就是光伏发电。许多人认为,另一个实质性阻碍是太阳能转型缺少资本支持。由于它属于新技术,还没有太多融资系统到位。另一个导致美国太阳能行业停滞不前的问题是,人们关注气候变化是否真实。这个问题的将如何改变太阳能的成本数据还有待观察。与此相关的旧观点是,***不该推广清洁能源和为其提供补贴,尽管事实上传统能源获得的补贴更多。
能源转型的后障碍是太阳能收集和存储解决方案发展不平衡。与常用的火力发电系统相比,光伏发电的优点还主要体现在:①无枯竭危险。以加州为例,在用电高峰期时,太阳能运营商必须关闭。这是因为它们无法储存太多能源,但是这种情况很快就会改变。伊隆˙马斯克(Elon Musk)已经表示,只需要100座特斯拉的超级工厂,就可满足全世界的可再生能源需求。这种技术已经存在,它只需要加速普及,并需要人们愿意使用。
那么,能源转型会何时出现?这个问题的部分取决于各种“障碍”还会持续存在多久,电池和资金支持方面的改进有多快。组件这样,逆变器更是如此,***的厂商年后多次下调价格以达到***的目的,经了解较去年下调10~30%,就连华为这样的大佬面对分布式市场的残酷竞争也不得不调整价格,来应对同行的拼杀。其他因素可能取决于美国各州或城市对待可再生能源的态度,以及应对转型的方式。随着这些转变的发生,美国其他地区都在拭目以待,它们随后更有可能跟随这种潮流。
分布式光伏发电的影响有哪些?
1、对电网规划产生影响。分布式光伏的并网,加大了其所在区域的负荷预测难度,改变了既有的负荷增长模式。大量的分布式电源的接入,使配电网的改造和管理变得更为复杂。
2、不同的并网方式影响各不相同。离网运行的分布式光伏对电网没有影响;并网但不向电网输送功率的分布式光伏发电会造成电压波动;并网并且向电网输送功率的并网方式,会造成电压波动并且影响继电保护的配置。
3、对电能质量产生影响。分布式光伏接入的重要影响是造成馈线上的电压分布改变,其影响的大小与接入容量、接入位置密切相关。光伏发电一般通过逆变器接入电网,这类电力电子器件的频繁开通和关断,容易产生谐波污染。
4、对继电保护的影响。这种模式***适合家用、工商业分布式光伏发电,每发一度电国家给0。中国的配电网大多为单电源结构,多采用速断、***速断保护形式,不具备方向性。在配电网中接入分布式电源后,其注入功率会使继电保护范围缩小,不能可靠地保护整体线路,甚至在其他并联分支故障时,引起安装分布式光伏的继电保护误动作。
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