熱門關(guān)鍵詞: 光伏太陽(yáng)能板天窗 防水光伏太陽(yáng)能電池板 U玻璃光伏太陽(yáng)能電池板
首先回答這個(gè)問題:光伏發(fā)電=太陽(yáng)能發(fā)電嗎?
答案是否,太陽(yáng)能發(fā)電通常有三種方式:光伏發(fā)電、光熱發(fā)電和光化學(xué)發(fā)電,光伏發(fā)電是其中技術(shù)最成熟、使用最廣泛的方式。
什么是光伏發(fā)電呢?光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)。對(duì)光伏發(fā)電來(lái)說(shuō),兩大核心點(diǎn),一是把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能的方式,二是用什么材料來(lái)轉(zhuǎn)換。
光生伏特效應(yīng)
先聊聊轉(zhuǎn)換方式——光生伏特效應(yīng)。十九世紀(jì)三十年代,一位法國(guó)物理學(xué)家意外發(fā)現(xiàn),受到陽(yáng)光照射后的伏打電池電量變多了,他把這種現(xiàn)象命名為光生伏特效應(yīng)。隨后,人們利用吸收光子后產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的原理,開啟了光資源的探索。
光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成部件
有了原理,還需要材料來(lái)轉(zhuǎn)換。光伏發(fā)電主要由太陽(yáng)能電池組件、控制器、逆變器、蓄電池組等部分組成。光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心部件是太陽(yáng)能電池組件,它將太陽(yáng)的光能轉(zhuǎn)化為電能。太陽(yáng)能電池板產(chǎn)生的電為直流電,可直接利用,也可通過(guò)逆變器將其轉(zhuǎn)換為交流電后使用。由此可見,光伏發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的電能可以實(shí)現(xiàn)即發(fā)即用,也可用蓄電池組存儲(chǔ)電能,根據(jù)需要使用。
小課堂:逆變器為什么叫逆變器?
逆變器的作用是將生成的直流電轉(zhuǎn)換成交流電,通常物理上這個(gè)過(guò)程稱為逆變,因此實(shí)現(xiàn)逆變過(guò)程的裝置稱為逆變器。
逆變器是光伏發(fā)電系統(tǒng)的心臟。
作用1:最大功率跟蹤功能(MPPT),保證輸出功率最大化
太陽(yáng)能電池板的電流和電壓是隨太陽(yáng)輻射強(qiáng)度和太陽(yáng)能電池組件自身溫度而變化的,因此輸出的功率也會(huì)變化,為了保證輸出電力最大化,就要盡可能地獲取電池板的最大輸出功率,逆變器的MPPT跟蹤功能解決了這一問題。
作用2:防孤島效應(yīng)的檢測(cè)及控制功能,保障電網(wǎng)的安全
BUT,什么是孤島效應(yīng)?
在正常發(fā)電時(shí),光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)連接在電網(wǎng)上,向電網(wǎng)輸送有效功率,但是,當(dāng)電網(wǎng)失電時(shí),光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)可能還在持續(xù)工作,并和本地負(fù)載處于獨(dú)立運(yùn)行狀態(tài),這種現(xiàn)象被稱為孤島效應(yīng)。
防孤島裝置是光伏所有并網(wǎng)逆變器的必備裝置,主要是為了電網(wǎng)的安全考慮。試想若電網(wǎng)停電,電網(wǎng)工作人員已經(jīng)披掛上陣對(duì)電路進(jìn)行檢修,而戶用光伏系統(tǒng)還在源源不斷地上傳電力,多么容易造成安全事故??!防孤島裝置就能盡可能避免這類不安全事故的發(fā)生。
作用3:自動(dòng)運(yùn)行和停機(jī)功能
早晨日出后,逆變器自動(dòng)開始運(yùn)行,進(jìn)入運(yùn)行后,逆變器就時(shí)時(shí)刻刻監(jiān)視太陽(yáng)電池組件的輸出,只要太陽(yáng)電池組件的輸出功率大于逆變器工作所需的輸出功率,逆變器就持續(xù)運(yùn)行;直到日落停機(jī)。當(dāng)逆變器輸出接近0時(shí),逆變器便形成待機(jī)狀態(tài)。
不同類型的光伏電站
常見的光伏電站類型通??煞譃榧惺焦夥l(fā)電站和分布式光伏發(fā)電站。分布式光伏電站多建在樓頂、屋頂、廠房頂?shù)鹊胤?,充分利用空間;集中式光伏電站則建在沙漠、戈壁這樣的地區(qū),充分利用廢棄的土地資源。在“雙碳”戰(zhàn)略下,隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,光伏電站也有了日益豐富的發(fā)展方式。
集中式光伏發(fā)電站
顧名思義,即集中建設(shè)大型光伏電站,過(guò)去通常利用荒漠等土地資源,如今還能建在魚塘上。在崇明,就有上海最大的集中式光伏發(fā)電站,實(shí)現(xiàn)“上可發(fā)電、下可養(yǎng)魚”。
由國(guó)家電投上海能源科技發(fā)展有限公司自主投資的崇明陳家鎮(zhèn)裕安養(yǎng)殖場(chǎng)漁光互補(bǔ)110兆瓦光伏發(fā)電項(xiàng)目,位于上海崇明陳家鎮(zhèn),占地3180畝,規(guī)模為110MW,系上海地區(qū)最大的單體集中式光伏電站,已于2020年10月30日并網(wǎng)發(fā)電。年平均發(fā)電量12233.5萬(wàn)度,每年可節(jié)約標(biāo)煤36521.2噸,可減排99753.6噸二氧化碳、30.7噸二氧化硫、29.5噸氮氧化物和7.1噸煙塵,該項(xiàng)目將生態(tài)養(yǎng)殖與光伏發(fā)電有機(jī)結(jié)合,“漁光一體”,真正實(shí)現(xiàn)“魚、電、環(huán)?!比S收,成為漁光互補(bǔ)生態(tài)養(yǎng)殖、觀光游覽、悠閑娛樂等一體化示范工程。 03:31
分布式光伏發(fā)電站
指裝機(jī)規(guī)模較小、布置在用戶附近的發(fā)電系統(tǒng),它一般接入10千伏或更低電壓等級(jí)的電網(wǎng)。我們平時(shí)見到的小規(guī)模的戶用屋頂光伏電站,都屬于分布式光伏電站。對(duì)比集中式,它最大的優(yōu)勢(shì)在于有效節(jié)省土地資源,提高閑散屋頂、廠房的利用效率,開發(fā)成本相對(duì)較低。
云南鳳慶作為我國(guó)革命地標(biāo)之一,紅色文化內(nèi)涵十分豐富。當(dāng)?shù)叵募靖邷貪駸帷⒍緷窭?、雨水充沛,農(nóng)戶多會(huì)自發(fā)在屋頂或陽(yáng)臺(tái)搭建頂棚來(lái)防止屋頂漏雨。利用這些特點(diǎn),結(jié)合農(nóng)戶需求,上海能科就為當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶建設(shè)了陽(yáng)光棚型屋頂光伏,不但能增加屋頂空間、防止漏雨、保溫隔熱,更能遮擋陽(yáng)光、有效減少紫外線的直接照射,最重要的是,農(nóng)戶還能通過(guò)頂層光伏發(fā)電量獲取共享收益,一舉多得。
光伏項(xiàng)目開發(fā)管理工具
“穹儀”
如今,我國(guó)推進(jìn)整縣分布式光伏的步伐不斷加快,找到更有效地整合屋頂資源的技術(shù),成為高質(zhì)量發(fā)展縣域綜合智慧能源的重要推動(dòng)力。為此,上海能科(國(guó)家電投集團(tuán)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心)針對(duì)縣域開發(fā)的特點(diǎn)及落地過(guò)程中的痛難點(diǎn)問題,提出的開發(fā)工具化和平臺(tái)化解決方案——“穹儀”平臺(tái)。
通過(guò)研究無(wú)人機(jī)航拍的整縣屋頂數(shù)據(jù)采集及處理技術(shù)、基于點(diǎn)云數(shù)據(jù)的屋頂精細(xì)化識(shí)別模型算法、屋頂光伏陣列優(yōu)化排布技術(shù)、縣域屋頂光伏項(xiàng)目技術(shù)經(jīng)濟(jì)在線評(píng)價(jià)模型算法、縣域開發(fā)智能收資和報(bào)告自動(dòng)編寫等關(guān)鍵技術(shù),穹儀平臺(tái)能實(shí)現(xiàn)縣域開發(fā)總覽,風(fēng)光資源,開發(fā)時(shí)序建議,縣域規(guī)劃、項(xiàng)目踏勘、消納、經(jīng)評(píng)和可研報(bào)告的收資管理和智能編寫,設(shè)計(jì)排布,項(xiàng)目和系統(tǒng)管理等功能,同時(shí)設(shè)有PC端和移動(dòng)端,提高縣域開發(fā)的科學(xué)性、精準(zhǔn)性、可實(shí)施性和有效性,節(jié)省縣域開發(fā)的人力資源。
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