天諾新能源光伏發電是利用半導體界面的光生伏應而將光能直接轉變為電能的一種技術。主要由太陽電池板(組件)、控制器和逆變器三大部分組成,主要部件由電子元器件構成。太陽能電池經過串聯后進行封裝保護可形成大面積的太陽電池組件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發電裝置。
光伏發電介紹-山東天諾新能源有限公司
光伏發電原理
光伏發電的主要原理是半導體的光電效應。光子照射到金屬上時,它的能量可以被金屬中某個電子全部吸收,電子吸收的能量足夠大,能克服金屬內部引力做功,離開金屬表面逃逸出來,成為光電子。硅原子有4個外層電子,如果在純硅中摻入有5個外層電子的原子如磷原子,就成為N型半導體;若在純硅中摻入有3個外層電子的原子如硼原子,形成P型半導體。當P型和N型結合在一起時,接觸面就會形成電勢差,成為太陽能電池。當太陽光照射到P-N結后,空穴由P極區往N極區移動,電子由N極區向P極區移動,形成電流。
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光電效應就是光照使不均勻半導體或半導體與金屬結合的不同部位之間產生電位差的現象。它首先是由光子(光波)轉化為電子、光能量轉化為電能量的過程;其次,是形成電壓過程。
多晶硅經過鑄錠、破錠、切片等程序后,制作成待加工的硅片。在硅片上摻雜和擴散微量的硼、磷等,就形成P-N結。然后采用絲網印刷,將精配好的銀漿印在硅片上做成柵線,經過燒結,同時制成背電極,并在有柵線的面涂一層防反射涂層,電池片就至此制成。電池片排列組合成電池組件,就組成了大的電路板。一般在組件四周包鋁框,正面覆蓋玻璃,反面安裝電極。有了電池組件和其他輔助設備,就可以組成發電系統。為了將直流電轉化交流電,需要安裝電流轉換器。發電后可用蓄電池存儲,也可輸入公共電網。發電系統成本中,電池組件約占50%,電流轉換器、安裝費、其他輔助部件以及其他費用占另外 50%。
光伏發電優點
無論從世界還是從中國來看,常規能源都是很有限的。中國的一次能源儲量遠遠低于世界的平均水平,大約只有世界總儲量的10%。太陽能是人類取之不盡用之不竭的可再生能源,具有充分的清潔性、的安全性、相對的廣泛性、確實的長壽命和免維護性、資源的充足性及潛在的經濟性等優點,在*的能源戰略中具有重要地位。
與常用的火力發電系統相比,光伏發電的優點主要體現在:
①無枯竭危險;
②安全可靠,無噪聲,無污染排放外,干凈(無公害);
③不受資源分布地域的限制,可利用建筑屋面的優勢;例如,無電地區,以及地形復雜地區;
④無需消耗燃料和架設輸電線路即可就地發電供電;
⑤能源質量高;
⑥使用者從感情上容易接受;
⑦建設周期短,獲取能源花費的時間短。
現狀與趨勢
2011年,光伏新增裝機容量約為27.5GW,較上年的18.1GW相比,漲幅高達52%,累計安裝量超過67GW。近28GW的總裝機量中,有將近20GW的系統安裝于歐洲,但增速相對放緩,其中意大利和德國市場占裝機增長量的55%,分別為7.6GW和7.5GW。2011年以中ri印為代表的亞太地區光伏產業市場需求同比增長129%,其裝機量分別為2.2GW,1.1GW和350MW。此外,在日趨成熟的北美市場,新增安裝量約2.1GW,增幅高達84%。
其中中國是光伏發電安裝量增長zui快的國家,2011年的光伏發電安裝量比2010年增長了約5倍,2011年電池產量達到20GW,約占的65%。截至2011年底,中國共有電池企業約115家,總產能為36.5GW左右。其中產能1GW以上的企業共14家,占總產能的53%;在100MW和1GW之間的企業共63家,占總產能的43%;剩余的38家產能皆在100MW以內,僅占全國總產能的4%。規模、技術、成本的差異化競爭格局逐漸明晰。國內*家組件生產商的出貨量占到電池總產量的60%。
在今后的十幾年中,中國光伏發電的市場將會由獨立發電系統轉向并網發電系統,包括沙漠電站和城市屋頂發電系統。中國太陽能光伏發電發站潛力巨大,配合積極穩定的政策扶持,到2030年光伏裝機容量將達1億千瓦,年發電量可達1300億千瓦時,相當于少建30多個大型煤電廠。國家未來三年將投資200億補貼光伏業,中國太陽能光伏發電又迎來了新一輪的快速增長,并吸引了更多的戰略投資者融入到這個行業中來。
獨立光伏發電
獨立光伏發電也叫離網光伏發電。主要由太陽能電池組件、控制器、蓄電池組成,若要為交流負載供電,還需要配置交流逆變器。獨立光伏電站包括邊遠地區的村莊供電系統,太陽能戶用電源系統,通信信號電源、陰極保護、太陽能路燈等各種帶有蓄電池的可以獨立運行的光伏發電系統。
并網光伏發電
并網光伏發電就是太陽能組件產生的直流電經過并網逆變器轉換成符合市電電網要求的交流電之后直接接入公共電網。
可以分為帶蓄電池的和不帶蓄電池的并網發電系統。
帶有蓄電池的并網發電系統具有可調度性,可以根據需要并入或退出電網,還具有備用電源的功能,當電網因故停電時可緊急供電。帶有蓄電池的光伏并網發電系統常常安裝在居民建筑;不帶蓄電池的并網發電系統不具備可調度性和備用電源的功能,一般安裝在較大型的系統上。
并網光伏發電有集中式大型并網光伏電站一般都是國家ji電站,主要特點是將所發電能直接輸送到電網,由電網統一調配向用戶供電。但這種電站投資大、建設周期長、占地面積大,還沒有太大發展。而分散式小型并網光伏,特別是光伏建筑一體化光伏發電,由于投資小、建設快、占地面積小、政策支持力度大等優點,是并網光伏發電的主流。
分布式光伏發電
分布式光伏發電系統,又稱分散式發電或分布式供能,是指在用戶現場或靠近用電現場配置較小的光伏發電供電系統,以滿足特定用戶的需求,支持現存配電網的經濟運行,或者同時滿足這兩個方面的要求。
分布式光伏發電系統的基本設備包括光伏電池組件、光伏方陣支架、直流匯流箱、直流配電柜、并網逆變器、交流配電柜等設備,另外還有供電系統監控裝置和環境監測裝置。其運行模式是在有太陽輻射的條件下,光伏發電系統的太陽能電池組件陣列將太陽能轉換輸出的電能,經過直流匯流箱集中送入直流配電柜,由并網逆變器逆變成交流電供給建筑自身負載,多余或不足的電力通過聯接電網來調節。
光伏發電結構組成
光伏發電系統是由太陽能電池方陣,蓄電池組,充放電控制器,逆變器,交流配電柜,太陽跟蹤控制系統等設備組成。其部分設備的作用是:
電池方陣
在有光照(無論是太陽光,還是其它發光體產生的光照)情況下,電池吸收光能,電池兩端出現異號電荷的積累,即產生“光生電壓”,這就是“光生伏應”。在光生伏應的作用下,太陽能電池的兩端產生電動勢,將光能轉換成電能,是能量轉換的器件。太陽能電池一般為硅電池,分為單晶硅太陽能電池,多晶硅太陽能電池和非晶硅太陽能電池三種。
蓄電池組
其作用是貯存太陽能電池方陣受光照時發出的電能并可隨時向負載供電。太陽能電池發電對所用蓄電池組的基本要求是:a.自放電率低;b.使用壽命長;c.深放電能力強;d.充電效率高;e.少維護或免維護;f.工作溫度范圍寬;g.價格低廉。
控制器
是能自動防止蓄電池過充電和過放電的設備。由于蓄電池的循環充放電次數及放電深度是決定蓄電池使用壽命的重要因素,因此能控制蓄電池組過充電或過放電的充放電控制器是*的設備。
逆變器
是將直流電轉換成交流電的設備。由于太陽能電池和蓄電池是直流電源,而負載是交流負載時,逆變器是*的。逆變器按運行方式,可分為獨立運行逆變器和并網逆變器。獨立運行逆變器用于獨立運行的太陽能電池發電系統,為獨立負載供電。并網逆變器用于并網運行的太陽能電池發電系統。逆變器按輸出波型可分為方波逆變器和正弦波逆變器。方波逆變器電路簡單,造價低,但諧波分量大,一般用于幾百瓦以下和對諧波要求不高的系統。正弦波逆變器成本高,但可以適用于各種負載。
發電成本
過去5 年,光伏發電的成本已下降了三分之一,在南美等國光伏發電已經與零售電價持平,甚至是低于零售電價,未來光伏發電的成本還將進一步凸顯。其次,火力發電會帶來*的環境治理成本,二十次的巴黎氣候峰hui便是引導各國積極啟動碳交易市場定價機制,由此給高耗能企業帶來的成本增加則顯而易見,因此從這個角度而言煤炭發電成本將高于光伏發電。
投資成本降至8元/瓦以下,度電成本降至0.6-0.9元/千瓦時。
國家*于2013年11月18日發布《分布式光伏發電項目管理暫行辦法》
*章 總 則
*條 為規范分布式光伏發電項目建設管理,推進分布式光伏發電應用,根據《中華人民共和國可再生能源法》、《中華人民共和國電力法》、《中華人民共和國行政許可法》,以及《*關于促進光伏產業健康發展的若干意見》,制定本辦法。
第二條 分布式光伏發電是指在用戶所在場地或附近建設運行,以用戶側自發自用為主、多余電量上網且在配電網系統平衡調節為特征的光伏發電設施。
第三條 鼓勵各類電力用戶、投資企業、專業化合同能源服務公司、個人等作為項目單位,投資建設和經營分布式光伏發電項目。
第四條 *能源主管部門負責全國分布式光伏發電規劃指導和監督管理;地方能源主管部門在*能源主管部門指導下,負責本地區分布式光伏發電規劃、建設的監督管理;國家*派出機構負責對本地區分布式光伏發電規劃和政策執行、并網運行、市場公平及運行安全進行監管。
第五條 分布式光伏發電實行“自發自用、余電上網、就近消納、電網調節”的運營模式。電網企業采用*技術優化電網運行管理,為分布式光伏發電運行提供系統支撐,保障電力用戶安全用電。鼓勵項目投資經營主體與同一供電區內的電力用戶在電網企業配合下以多種方式實現分布式光伏發電就近消納。
第二章 規模管理
第六條 *能源主管部門依據全國太陽能發電相關規劃、各地區分布式光伏發電發展需求和建設條件,對需要國家資金補貼的項目實行總量平衡和年度指導規模管理。不需要國家資金補貼的項目不納入年度指導規模管理范圍。
第七條 省級能源主管部門根據本地區分布式光伏發電發展情況,提出下一年度需要國家資金補貼的項目規模申請。*能源主管部門結合各地項目資源、實際應用以及可再生能源電價附加征收情況,統籌協調平衡后,下達各地區年度指導規模,在年度中期可視各地區實施情況進行微調。
第八條 *能源主管部門下達的分布式光伏發電年度指導規模,在該年度內未使用的規模指標自動失效。當年規模指標與實際需求差距較大的,地方能源主管部門可適時提出調整申請。
第九條 鼓勵各級地方政府通過市場競爭方式降低分布式光伏發電的補貼標準。優先支持申請低于國家補貼標準的分布式光伏發電項目建設。
第三章 項目備案
第十條 省級及以下能源主管部門依據*投資項目管理規定和*能源主管部門下達的本地區分布式光伏發電的年度指導規模指標,對分布式光伏發電項目實行備案管理。具體備案辦法由省級人民政府制定。
第十一條 項目備案工作應根據分布式光伏發電項目特點盡可能簡化程序,免除發電業務許可、規劃選址、土地預審、水土保持、環境影響評價、節能評估及社會風險評估等支持性文件。
第十二條 對個人利用自有住宅及在住宅區域內建設的分布式光伏發電項目,由當地電網企業直接登記并集中向當地能源主管部門備案。不需要國家資金補貼的項目由省級能源主管部門自行管理。
第十三條 各級管理部門和項目單位不得自行變更項目備案文件的主要事項,包括投資主體、建設地點、項目規模、運營模式等。確需變更時,由備案部門按程序辦理。
第十四條 在年度指導規模指標范圍內的分布式光伏發電項目,自備案之日起兩年內未建成投產的,在年度指導規模中取消,并同時取消享受國家資金補貼的資格。
第十五條 鼓勵地市級或縣級政府結合當地實際,建立與電網接入申請、并網調試和驗收、電費結算和補貼發放等相結合的分布式光伏發電項目備案、竣工驗收等一站式服務體系,簡化辦理流程,提高管理效率。
第四章 建設條件
第十六條 分布式光伏發電項目所依托的建筑物及設施應具有合法性,項目單位與項目所依托的建筑物、場地及設施所有人非同一主體時,項目單位應與所有人簽訂建筑物、場地及設施的使用或租用協議,視經營方式與電力用戶簽訂合同能源服務協議。
第十七條 分布式光伏發電項目的設計和安裝應符合有關管理規定、設備標準、建筑工程規范和安全規范等要求。承擔項目設計、咨詢、安裝和監理的單位,應具有國家規定的相應資質。
第十八條 分布式光伏發電項目采用的光伏電池組件、逆變器等設備應通過符合國家規定的認證認可機構的檢測認證,符合相關接入電網的技術要求。
第五章 電網接入和運行
第十九條 電網企業收到項目單位并網接入申請后,應在20個工作日內出具并網接入意見,對于集中多點接入的分布式光伏發電項目可延長到30個工作日。
第二十條 以35千伏及以下電壓等級接入電網的分布式光伏發電項目,由地市級或縣級電網企業按照簡化程序辦理相關并網手續,并提供并網咨詢、電能表安裝、并網調試及驗收等服務。
第二十一條 以35千伏以上電壓等級接入電網且所發電力在并網點范圍內使用的分布式光伏發電項目,電網企業應根據其接入方式、電量使用范圍,本著簡便和及時高效的原則做好并網管理,提供相關服務。
第二十二條 接入公共電網的分布式光伏發電項目,接入系統工程以及因接入引起的公共電網改造部分由電網企業投資建設。接入用戶側的分布式光伏發電項目,用戶側的配套工程由項目單位投資建設。因項目接入電網引起的公共電網改造部分由電網企業投資建設。
第二十三條 電網企業應采用*運行控制技術,提高配電網智能化水平,為接納分布式光伏發電創造條件。在分布式光伏發電安裝規模較大、占電網負荷比重較高的供電區,電網企業應根據發展需要建設分布式光伏發電并網運行監測、功率預測和優化運行相結合的綜合技術體系,實現分布式光伏發電高效利用和系統安全運行。
第六章 計量與結算
第二十四條 分布式光伏發電項目本體工程建成后,向電網企業提出并網調試和驗收申請。電網企業指導和配合項目單位開展并網運行調試和驗收。電網企業應根據國家有關標準制定分布式光伏發電電網接入和并網運行驗收辦法。
第二十五條 電網企業負責對分布式光伏發電項目的全部發電量、上網電量分別計量,免費提供并安裝電能計量表,不向項目單位收取系統備用容量費。電網企業在有關并網接入和運行等所有環節提供的服務均不向項目單位收取費用。
第二十六條 享受電量補貼政策的分布式光伏發電項目,由電網企業負責向項目單位按月轉付國家補貼資金,按月結算余電上網電量電費。
第二十七條 在經濟開發區等相對獨立的供電區統一組織建設的分布式光伏發電項目,余電上網部分可向該供電區內其他電力用戶直接售電。
第七章 產業信息監測
第二十八條 組織地市級或縣級能源主管部門按月匯總項目備案信息。省級能源主管部門按季分類匯總備案信息后報送*能源主管部門。
第二十九條 各省級能源主管部門負責本地區分布式光伏發電項目建設和運行信息統計,并分別于每年7月、次年1月向*能源主管部門報送上半年和上一年度的統計信息,同時抄送國家*及其派出監管機構、國家可再生能源信息中心。
第三十條 電網企業負責建設本級電網覆蓋范圍內分布式光伏發電的運行監測體系,配合本級能源主管部門向所在地的能源管理部門按季報送項目建設運行信息,包括項目建設、發電量、上網電量、電費和補貼發放與結算等信息。
第三十一條 *能源主管部門委托國家可再生能源信息中心開展分布式光伏發電行業信息管理,組織研究制定工程設計、安裝、驗收等環節的標準規范,統計全國分布式光伏發電項目建設運行信息,分析評價行業發展現狀和趨勢,及時提出相關政策建議。經*能源主管部門批準,適時發布相關產業信息。
第八章 違規責任
第三十二條 電網企業未按照規定收購分布式光伏發電項目余電上網電量,造成項目單位損失的,應當按照《中華人民共和國可再生能源法》的規定承擔經濟賠償責任。
第九章 附 則
第三十三條 本辦法由國家*負責解釋,自發布之日起施行。
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