太阳能光伏发电

太阳能光伏发电应用技术2023年2月5日新闻速递

1河南宜阳县首个光伏发电项目并网全球能源与环境状况地球资源十分有限化石能源在100年内都将耗尽

人类生存的环境问题日趋严重太阳能3太阳能（SolarEnergy），一般是指太阳光的辐射能量，在现代一般用作发电或者为热水器提供能源。优点：（1）普遍：（2）无害：（3）总量巨大：

（4）使用长久：缺点：（1）分散性：（2）不稳定性：（3）效率低和成本高：取之有术太阳能的利用方式太阳能利用基本方式可以分为如下4大类太阳能是氢原子核在超高温时聚变释放的巨大能量，太阳能是人类能源的宝库，如化石能源、地球上的风能、生物质能都来源于太阳。间接利用太阳能：化石能源（光能——---化学能）生物质能（光能——---化学能）直接利用太阳能：集热器（有平板型集热器、聚光式集热器）（光能——---内能）太阳能电池：（光能——---电能）一般应用在人造卫星、宇宙飞船、打火机、手表等方面。4

利用太阳能发电的方式有多种。目前已实用的主要有以下两种：①光—热—电转换。②光—电转换太阳能发电5

太阳能光伏发电：光伏发电是根据光生伏特效应原理，利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能。太阳能光伏发电6太阳能发电系统分类（是否并网）独立系统带有蓄电池系统相对复杂并网系统发电直接上网系统相对简单独立光伏发电系统结构7系统结构1.光伏阵列8单一组件的发电量是十分有限的，实际运用中，是单一组件通过电缆和汇线盒实现组件的串、并联，组成整个的组件系统，称为光伏阵列。

电池\组件\阵列电池\组件\阵列92.光伏控制器10光伏控制器是独立光伏发电系统中非常重要的部件。控制光伏阵列对蓄电池组进行充电，并控制蓄电池组对后负载的放电，实现蓄电池组的过充和过放保护，对蓄电池进行温度补偿，并监控蓄电池组的电压和启动相关辅助控制。3.蓄电池组11蓄电池组是独立光伏系统中的电能储存单元，可以通过单节蓄电池的串、并联组成整个的电池组，太阳能电池产生的直流电通过光伏控制器进入蓄电池储存。电池的特性影响着系统的工作效率和特性。蓄电池技术十分成熟，其容量的选择受负载功率和连续无日照时间而定。4.逆变器12逆变器就是把直流电（例如12VDC）逆变成交流电（例如220VAC）的设备。一般分为独立逆变器和并网逆变器。5.监控系统监控系统是监控整个系统的运行状态，设备的各个参数，记录系统的发电量，环境等的数据，并对故障进行报警。太阳能光伏发电系统的分类目前,太阳能光伏发电系统大致可分为两类:离网光伏蓄电系统与光伏并网发电系统

(1)离网光伏蓄电系统离网光伏蓄电系统是一种常见的太阳能应用方式,系统简单,适应性广,但因其蓄电池的体积偏大和维护困难,限制了使用范围,其系统结构示意图如图1所示。

太阳能光伏发电系统的分类15(2)光伏并网发电系统当用电负荷较大时,太阳能电力不足就向市电购电。在背靠电网的前提下,光伏并网发电系统省掉了蓄电池,从而扩展了使用的范围,提高了灵活性,并降低了造价,其系统结构示意图如图2所示。太阳能光伏发电的应用专业应用大型发电站碟式单轴双轴固定式路灯草坪灯等跟踪式太阳能光伏发电的应用建筑一体化生活应用照明聚光平板式圆盘单支撑楼房候车亭卫星水泵通讯海水淡化海洋气象太阳能车计算器帽，手电筒等16太阳能光伏发电系统的优缺点

(1)阳光随处可得,不受地域限制;(2)安全可靠;(3)无噪声、无污染;(4)不消耗资源;(5)不需要架设远距离输电线路;(6)安装简单、方便,建设周期短；(7)分散建设,就地发电;(8)便于融资;(9)便于分步实施。(1)受时间周期、地理位置、气象条件的限制;(2)光能转换效率偏低;(3)成本高。优点缺点VS18发展现状:中国光伏发电产业于20世纪70年代起步，90年代中期进入稳步发展时期。太阳电池及组件产量逐年稳步增加。经过30多年的努力，已迎来了快速发展的新阶段。在“光明工程”先导项目和“送电到乡”工程等国家项目及世界光伏市场的有力拉动下，我国光伏发电产业迅猛发展。

到2007年年底，全国光伏系统的累计装机容量达到10万千瓦（100MW），超过日本和欧洲。

在2010年时，全球太阳能光伏电池年产量1600万千瓦，其中我国年产量1000万千瓦。并网太阳能光伏电站示范工程

19深圳国际园林花卉博览园简介2004年8月,由深圳市政府投资、中科院北京科诺伟业公司承建的1MW太阳能光伏电站在深圳国际园林花卉博览园内建成发电,该电站采用与市电直接并网的运行方式,该电站总容量为1000.322kW(峰值),年发电能力约为100万kW·h。

在进行深圳国际园林花卉博览园1MWp并网光伏电站设计时，需要考虑如下几个主要因素：1）美观性；2）太阳辐照量；3）电缆长度并网型太阳能光伏电站是利用光伏组件将太阳能转换成直流电能，再通过逆变器将直流电逆变成50赫兹、230/400伏的三相或230V的单相交流电。逆变器的输出端通过配电柜与变电所内的变压器低压端（230/400伏）并联，对负载供电，并将多余的电能通过变压器送入电网。本电站无蓄电池储能设备，当阴雨天无太阳时，由电网供电给负载。深圳国际园林花卉博览园并网光伏电站电站组成深圳国际园林花卉博览园的1MW并网光伏电站分为五个子系统，分别安装在四个场馆（综合展馆、花卉展馆、游客服务管理中心和南区游客服务中心）及北区东山坡，电站总容量为1000.322kW。电站效益分析环保效益

社会效益

经济效益

知己知彼--国外现状近几年国际上光伏发电快速发展，世界上已经建成了10多座兆瓦级光伏发电系统，6个兆瓦级的联网光伏电站。美国是最早制定光伏发电的发展规划的国家。1997年又提出“百万屋顶”计划。日本1992年启动了新阳光计划，到2003年日本光伏组件生产占世界的50%，世界前10大厂商有4家在日本。而德国新可再生能源法规定了光伏发电上网电价，大大推动了光伏市场和产业发展，使德国成为继日本之后世界光伏发电发展最快的国家。瑞士、法国、意大利、西班牙、芬兰等国，也纷纷制定光伏发展计划，并投巨资进行技术开发和加速工业化进程。

22德国-光伏发电产业巨头

截至2013年2月底，德国光伏发电装机3287万千瓦，居世界第一位。德国太阳能光伏产业发展特点：(一)政策导向性明确，调整步伐有条不紊(二)发挥协会作用，切实反映业界诉求

(三)引导民意，推动居民参与太阳能发展

(四)以展会为平台，以技术为先导

案例德国柏林议会大厦德国柏林议会大厦议会大厦的南侧屋面采用了大f单晶硅光伏组件约300多m2，装机容量为37KW.光伏模块的尺寸为3000mmx1095mm和1505mmx1095mm。同时在中央玻璃回顶的部位将非晶硅薄膜光伏组件与建筑遮阳构件结合起来，它是当时世界上最大的与建筑结合的非晶硅薄膜太阳能系统(123KW)。中央大顶是5500m的锯齿状玻璃屋顶，6048块半透明光电板被安装在这个经典的屋顶上。26德国柏林议会大厦柏林新国会大厦（New

German

Parliament）原建筑在二战中受损，中央穹顶被毁。新国会大厦是对原有建筑的改建和扩建，在保护旧建筑整体外观的基础上，根据新的功能需要对建筑空间、结构等进行更新设计，并将其建设成为一座低能耗、可持续的标志性建筑。该项目由建筑师诺曼·福斯特（Norman

Foster）设计，于1999年投入使用。作为高技生态建筑代表的诺受·福斯特也非常热衷于光伏建筑一体化设计，在他的众多建筑作品中采用了光伏发电技术，福斯特说:“太阳能建筑不是一种时尚，而是一种生存方式。”德国柏林议会大厦是其中的杰出代表作为政府重要的办公建筑，它的象征性也许超过了它对光伏应用的实际效果

德国柏林中央火车站2006年5月26日，被誉为世界上最漂亮的火车站的德国柏林中央火车站落成剪彩。这座历时10年、耗资130亿欧元建成的五层钢结构玻璃建筑，占地1.5万平方米，已成为欧洲最大的火车站，也成为柏林继帝国议会大厦和勃兰登堡门后的第三座地标性建筑。

27德国柏林中央火车站中央车站是根据最新绿色建筑设计原则建造的。车站建筑主体为钢结构，使用了8.5万吨钢材和50万m3水泥，车站玻璃屋顶（321m长、68m宽、12m高）与四壁则以9000多块特殊玻璃嵌成，由于采用了大面积玻璃自然采光，阳光可直射到40m以下的地下月台，节约电能消耗。7.8万块太阳能电池板，提供该车站部分所需电力，站旁的大型水池则担负着夏季降低空调能耗的功能。

国家能源局不久前发布的《中国能源发展报告》指出，我国太阳能开发利用取得了一定成绩，主要体现在太阳能热水器和光伏产品方面。但总体来看，尚处起步阶段，与世界发达国家的利用规模和水平相比，还有很大差距。国内外比较国内光伏产业发展

首先，要建立持续稳定的国内光伏发电市场，为产业发展提供稳定的市场支撑。其次，要加强光伏发电技术的研发，提高我国光伏产业的核心竞争力。其三，要加快电力体制改革，开放用户端电力市场，培育分布式光伏发电市场，为光伏产业发展提供体制保障。发展前景太阳光伏发电具有最广阔的发展前景，是各国最着力发展的可再生能源技术之一。欧洲联合研究中心（JRC）对光伏发电的未来发展作出如下预测：2020年世界太阳能发电的发电量占世