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  • 太阳能发电技术未来发展方向


  • 发布者:信 息 资 讯 发表时间:2020-09-23
  • 1、研讨布景

      跟着社会经济的开展,环境污染问题也越来越严峻,人们关于化石动力的开采使用现已超出必定载荷,除环境污染问题外还引发了必定动力危机。太阳能发电技能的使用则有用改善了这一现象,太阳能作为一种可再生的绿色动力而备受推重。近年来跟着太阳能发电技能的快速开展,国家相应推出了相关方针鼓舞开展太阳能发电,在这样的布景下,我国太阳能发电范畴得到了快速开展。此外跟着科学技能的进步以及商场需求量逐步扩大,光伏发电行业商场容量也在逐步进步,政府经过推出各种补贴奖励方针,有用推动了太阳能发电企业的良好开展。就现在来看,我国在太阳能发电范畴虽然现已获得了很好的成绩可是仍然存在一些问题,首先是我国在光伏发电范畴技能现已相对老练,但企业同质化问题严重,立异性不足。别的因为我国所选用的行业标准都是引证国际标准,并没有结合我国商场实际来规范行业标准。所以总的来看,我国太阳能发电行业只要经过不断完成技能更新、加强动力与科技的结合以及依靠国家一些鼓舞方针,才能够在未来开展中获得良好的竞赛优势。

    2、太阳能发电技能

      太阳能作为一种可再生绿色动力,跟着科学技能的不断进步,现已成为风能之后被广泛使用到发电范畴的一种可再生动力。一般将太阳能发电技能分为光伏发电和光热发电两类。

      2.1光伏发电技能简介

      作为太阳能发电技能中的首要使用方法,其能够使用半导体资料的光伏效应来完成从太阳能到电能的直接转化。根据所选电池资料以及制作工艺的不同,光伏发电技能能够分薄膜太阳能电池技能、晶硅太阳电池技能技能、聚光太阳电池技能以及新型太阳能电池技能。其间晶硅电池又分单晶硅电池与多晶硅电池,薄膜电池分非晶硅电池、碲化镉电池以及铜铟硒电池等。现在商场上最常见的光伏电池多为晶硅太阳电池技能,是当时我国技能老练度最高、规模最大的产品类型,现在市面上出产出的单晶硅太阳能电池的光电转化功率现已在17%左右,使用寿命一般在15年左右,最高能够使用25年,产品现已被广泛使用于空间和地上。薄膜电池与其他太阳能电视比较更合适于沙漠电站,因为薄膜太阳能电池弱光效应更好,且愈加方便于修建光伏一体化,可是衰减较大,转化功率低,且设备技能出资也比较高。聚光电池与其他类别太阳能电池比较转化率更高,可是因为其无法使用漫射辐射,所以本钱比较高,常用于航空航天范畴。

      光伏发电技能的结构以及基本原理相对简单,且电站建造周期比较短,设备运转和日常保护也比较简单,因而能够进行使用和开发的区域相对比较广泛,别的因为光伏发电归于静态发电,无需机械滚动,没有磨损,因而不会发生噪声。一般光伏发电的选址会比较简单,建站前期出资较小,一般大型光伏发电站的建造时长不超过半年。一般光伏电站的体系组件是由逆变器以及光伏组件组成的,因而电站运转不需要燃料,基本上能够完成无人值守,本钱比较低。此外,光伏电站的使用形式比较多,首要分为大型并网电站、离网光伏以及分布式修建光伏,其间大型并网电站的度电本钱低,首要建造与平坦开阔阳光充足的地上;离网光伏首要用于处理偏远区域电力供应;分布式修建光伏则依托修建造立,首要接到配电网中然后完成就地消纳。虽然光伏电站有着许多优点,但缺点也比较显着,太阳能发电有着必定的间歇性和不稳定性,特别是在没有阳光照耀或阳光较少的阴雨天,光伏发电波动性、间歇性显着。

      2.2光热发电技能简介

      光热发电首要是经过完成光能到热能再转化为电能这一过程的一种发电技能,其从功用转化本质上来看与传统热电站相似,首要不同在于输入动力。使用该技能将低密度太阳能经聚光器转为高密度能力,经过传热介质完成太阳能到热能的转化,使用热力循环完成发电功用。光热发电分聚光光热发电、太阳能半导体温差发电以及太阳能热声发电等。现在最具有商业开展远景的是聚光光热发电,进一步能够分为以槽式光热发电和线性菲涅尔式光热为主的线聚体系以及以塔式光热发电和碟式光热发电为主的点聚焦体系。

      光热发电体系首要是由聚光吸热体系、储热体系以及热力循环体系一起组成的,其聚光比以及集热温度一起决定了光热发电的集热功率。有研讨标明,带储热体系的光热发电站年使用率比没有带储热体系的高25%-65%,所以光热发电能够使用储热体系完成更高负荷需求,这也是光热发电最显着的优势之一。此外,光热发电体系关于电网友好性更强,能够与其他热能发电方法相结合,完成联合循环,然后有用克服了光伏发电的波动性和间歇性。最后光伏发电因为在能量转化过程中能够得到热能,所以能够对这些热能进行归纳使用,然后有用进步动力的使用率,常见的包括海水淡化、采暖制冷一体化等。

    3、光伏发电技能归纳点评及使用远景

      3.1光伏发电技能归纳点评剖析

      从开发条件上来说,光伏发电过程不受水资源的束缚,且能够使用太阳能总辐射,能够使用的太阳辐射比光热发电多,且在太阳辐射较低的当地也能够经过光伏发电的方法完成正常发电功用,对地形要求不高,体积较小。

      从发电技能水平来说,现在晶硅太阳能电池发电技能现已非常老练,本钱也相对较低,作为光伏发电主流产品现已进入到了产业化出产形式,薄膜太阳能电池发电技能本钱较低,但因为其光电转化功率较低,仍处于推广阶段。从光伏电池的功率看看,国内外商场上能够见到的单晶硅电池转化功率大多在23%左右,归于转化功率最高的产品,商用多晶硅电池的转化功率则是在18.3%左右。现在我国光伏并网逆变器的光电转化率最高现已提到了98.5%,且性能牢靠,波形的失真率能够在3%以内,极大进步了太阳能发电的能力。从发电经济性来看,因为国际上太阳能电池产能过剩的原因,我国关于光伏电站初始出资也在商场波及下降到了1.2-1.8万元/kW。

      此外根据出资条件差异,修建光伏发电体系的本钱大概在1.25-2.00元/kWh,大规模的则在0.81-1.5元/kWh。统计数据标明,2020年之前光伏电站本钱下降空间仍然有限,到2020年我国光伏发电本钱能够降到0.6-0.8元/kWh,到2030年能够达到0.6元/kWh以下。从接网要求来看,光伏发电容量因子大概在0.11(1000kWh/m2)-0.23(2000kWh/m2)。

      因为光伏电站的不稳定性以及间歇性等原因,一般大规模光伏并网会对电力体系网络发生必定影响,当非抱负天气出现时,光伏电站发电量显着削减,一般情况下光伏发电最大发电时刻在北京时刻正午12点-15点。

      从电网的适应性方面考虑,当光伏电网接入后负面影响较多,首先是电能质量会发生不良影响,光伏发电波动性很简单会影响到电网电压发生波动和闪变。别的因为太阳辐射强度的不确定性会使得电网调度难度增大。此外还有电网稳定操控问题和配电网运转操控规划问题,光伏电网的介入会对配电网规划带来很大挑战。

      从方针和开展环境来看,现在我国方针积极鼓舞进行新动力开发使用,此外税收减免也是促进新动力开发使用重要手段。

      所以归纳来看,光伏发电开发条件、发电经济性、方针环境以及发电技能等方面都有着很显着的优势,可是其结网要求相对较高,存在必定缺点。

      3.2光伏发电技能使用远景

      从开发条件来看光伏发电要点开发区域应该设在太阳能资源相对较好的地址,能够在我国荒漠区域树立一些荒漠电站,开发潜力较大,我国现在合适建造荒漠电站区域首要集中于西北荒漠区域。除了这种大型的地上站以外,还能够将其设置在屋顶上,我国屋顶修建面积约400亿平方米,以1%计算,大概有3300-6600万kW的开发签离,假如屋顶光伏体系电网结尾接入,不用考虑到输送影响,而因为城市太阳辐射相对较小,因而发电功率与荒漠比较较低。

      从未来开展趋势来看,到2020年我国光伏发电技能应当已基本老练,逐步开端完成规模出产,且光伏电的本钱也会显着下降,在必定程度上进步了光伏发电商场竞赛力。2020-2030年间光伏发电将基本进入到规模化出产,此期间国家方针支持可能会逐步削弱乃至取消。2030-2050年光伏发电将进入到平稳开展阶段,但因为自身光伏发电特色,规模扩大会遭到必定限制。

    4、总结

      跟着人们对环境问题的关注越来越深,太阳能作为一种可再生绿色动力遭到了人们的广泛关注。一般将太阳能发电分光伏和光热两种形式,本文首要探讨了光伏发电的归纳特色,从光伏发电开发条件、发电经济性、方针环境、发电技能以及接网要求等方面进行了归纳剖析点评,并对其未来开展进行了简单猜测和展望。

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