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SGF配套光伏发电三相干式隔离变压器400V380V变380V400v离变压器

简介

光伏电站是与电网相连并向电网输送电力的光伏发电系统。可以分为带蓄电池的和不带蓄电池的并网发电系统。太阳能发电分为光热发电和光伏发电。通常说的太阳能发电指的是太阳能光伏发电。

理论上讲,光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合,上至航天器,下至家用电源,大到兆瓦级电站,小到玩具,光伏电源无处不在。太阳能光伏发电的*基本元件是太阳能电池(片),有单晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜电池等。其中,单晶和多晶电池用量**,非晶电池用于一些小系统和计算器辅助电源等。中国国产晶体硅电池效率在10至13%左右,国际上同类产品效率约12至14%。由一个或多个太阳能电池片组成的太阳能电池板称为光伏组件。

光伏发电产品主要用于三大方面:一是为无电场合提供电源;二是太阳能日用电子产品,如各类太阳能充电器、太阳能路灯和太阳能草地各种灯具等;三是并网发电,这在发达国家已经大面积推广实施。到2009年,中国并网发电还未开始全面推广,不过,2008年北京奥运会部分用电是由太阳能发电和风力发电提供的。

据预测,太阳能光伏发电在21世纪会占据世界能源消费的重要席位,不但要替代部分常规能源,而且将成为世界能源供应的主体。预计到2030年,可再生能源在总能源结构中将占到30%以上,而太阳能光伏发电在世界总电力供应中的占比也将达到10%以上;到2040年,可再生能源将占总能耗的50%以上,太阳能光伏发电将占总电力的20%以上;到21世纪末,可再生能源在能源结构中将占到80%以上,太阳能发电将占到60%以上。这些数字足以显示出太阳能光伏产业的发展前景及其在能源领域重要的战略地位。

折叠 编辑本段发电系统

折叠 系统分类

光伏发电系统分为独立光伏系统和并网光伏系统。独立光伏电站包括边远地区的村庄供电系统,太阳能户用电源系统,通信信号电源、阴极保护、太阳能路灯等各种带有蓄电池的可以独立运行的光伏发电系统。

并网光伏发电系统是与电网相连并向电网输送电力的光伏发电系统。可以分为带蓄电池的和不带蓄电池的并网发电系统。带有蓄电池的并网发电系统具有可调度性,可以根据需要并入或退出电网,还具有备用电源的功能,当电网因故停电时可紧急供电。带有蓄电池的光伏并网发电系统常常安装在居民建筑;不带蓄电池的并网发电系统不具备可调度性和备用电源的功能,一般安装在较大型的系统上。

折叠 系统设备

光伏发电系统是由太阳能电池方阵,蓄电池组,充放电控制器,逆变器,交流配电柜,太阳跟踪控制系统等设备组成。其部分设备的作用是:

太阳能

在有光照(无论是太阳光,还是其它发光体产生的光照)情况下,电池吸收光能,电池两端出现异号电荷的积累,即产生“光生电压”,这就是“光生伏特效应”。在光生伏打效应的作用下,太阳能电池的两端产生电动势,将光能转换成电能,是能量转换的器件。太阳能电池一般为硅电池,分为单晶硅太阳能电池,多晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池三种。

蓄电池组

其作用是贮存太阳能电池方阵受光照时发出的电能并可随时向负载供电。太阳能电池发电对所用蓄电池组的基本要求是:a.自放电率低;b.使用寿命长;c.深放电能力强;d.充电效率高;e.少维护或免维护;f.工作温度范围宽;g.价格低廉。

控制设备

是能自动防止蓄电池过充电和过放电的设备。由于蓄电池的循环充放电次数及放电深度是决定蓄电池使用寿命的重要因素,因此能控制蓄电池组过充电或过放电的充放电控制器是必不可少的设备。

逆变器

是将直流电转换成交流电的设备。由于太阳能电池和蓄电池是直流电源,而负载是交流负载时,逆变器是必不可少的。逆变器按运行方式,可分为独立运行逆变器和并网逆变器。独立运行逆变器用于独立运行的太阳能电池发电系统,为独立负载供电。并网逆变器用于并网运行的太阳能电池发电系统。逆变器按输出波型可分为方波逆变器和正弦波逆变器。方波逆变器电路简单,造价低,但谐波分量大,一般用于几百瓦以下和对谐波要求不高的系统。正弦波逆变器成本高,但可以适用于各种负载。

折叠 跟踪系统

由于相对于某一个固定地点的太阳能光伏发电系统,一年春夏秋冬四季、每天日升日落,太阳的光照角度时时刻刻都在变化,如果太阳能电池板能够时刻正对太阳,发电效率才会达到*佳状态。世界上通用的太阳跟踪控制系统都需要根据安放点的经纬度等信息计算一年中的每一天的不同时刻太阳所在的角度,将一年中每个时刻的太阳位置存储到PLC、单片机或电脑软件中,也就是靠计算太阳位置以实现跟踪。采用的是电脑数据理论,需要地球经纬度地区的的数据和设定,一旦安装,就不便移动或装拆,每次移动完就必须重新设定数据和调整各个参数;原理、电路、技术、设备复杂,非专业人士不能够随便操作。河北某太阳能光伏发电企业**研发出了具有****水平、成本低廉、简单易用、不用计算各地太阳位置数据、无软件、可在移动设备上随时随地准确跟踪太阳的智能太阳跟踪系统。该系统是国内首家完全不用电脑软件的太阳空间定位跟踪仪,具有国际**水平,能够不受地域和外部条件的限制,可以在-50℃至70℃环境温度范围内正常使用;跟踪精度可以达到±0.001°,**限度的提高太阳跟踪精度,**实现适时跟踪,**限度提高太阳光能利用率。可以广泛的使用于各类设备的需要使用太阳跟踪的地方,该自动太阳跟踪仪价格实惠、性能稳定、结构合理、跟踪准确、方便易用。把加装了智能太阳跟踪仪的太阳能发电系统安装在高速行驶的汽车、火车,以及通讯应急车、特种军用汽车、军舰或轮船上,不论系统向何方行驶、如何调头、拐弯,智能太阳跟踪仪都能保证设备的要求跟踪部位正对太阳!

折叠 工作原理

光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。

太阳能光伏组件将直射太阳光转化为直流电,光伏组串通过直流汇流箱并联接入直流配电柜,汇流后接入逆变器直流输入端,将直流电转变为交流电,逆变器交流输出端接入交流配电柜,经交流配电柜直接并入用户侧。 光伏电站示意图光伏电站示意图

国产晶体硅电池效率在10至13%左右,国外同类产品效率约12至14%。由一个或多个太阳能电池 片组成的太阳能电池板称为光伏组件。光伏发电产品主要用于三大方面:一是为无电场合提供电源,主要为广大无电地区居民生活生产提供电力,还有微波中 继电源、通讯电源等,另外,还包括一些移动电源和备用电源;二是太阳能日用电子产品,如各类太阳能充电器、太阳能路灯和太阳能草坪灯等;三是并网发电,这 在发达国家已经大面积推广实施。我国并网发电还未起步,不过,2008年北京奥运会部分用电将会由太阳能发电和风力发电提供。

折叠 编辑本段常见问题

折叠 屋顶结构是否遭受破坏

常见的屋顶结构分为混凝土屋顶和彩钢屋顶。项目开发前均由业主方提供或协助提供房屋建筑设计院的设计参数,在可控的承重范围内设计电站,并得到原有建筑设计院的认可。

公司对项目场址进行严格筛选,杜绝电站建成后房屋结构受损或者防水层受损,同时公司投资开发新型安装工艺,增强项目的安全性、可靠性。

折叠 电力公司是否允许光伏电力并网

建设光伏电站前,首先需要获得省发改委的审批,然后根据省发改委的审批文件去当地所属电力公司办理并网手续。只有办理过并网手续的光伏项目才被允许并入电网。优太新能源作为项目业主方,负责办理发改委审批手续及电力公司并网手续。

折叠 太阳能电力是否倒送

国家金太阳示范工程鼓励光伏电站自发自用,电站系统需安装防逆流装置,防止电流倒送。

系统配置防逆流装置,检查交流电网供电回路三相电压、电流(测量点),判断功率流向和功率大小。如果电网供电回路出现逆功率现象,防逆流装置立即限制逆变器输出功率、或直接把光伏并网系统中的接入点断开(控制点)。

折叠 电站是否需要市电切换装置

市电切换装置一般应用于离网光伏电站,离网光伏电站在蓄电池不能保证设备运行的情况下,通过切换装置将逆变器供电转为市电供电。

而并网光伏电站直接与电网并联,光伏电力与市电同时对设备供电,不需要切换装置。

众所周知,光照强度是一个抛物线的变化过程,光伏电力也遵循这一变化规律。用户功率稳定,市电补充光伏电力低于用户功率部分,保证用电稳定。

折叠 电站的所发电力与并网接入点的市电是否一样

在电站系统中,逆变器是保证交流电输出稳定性的重要设备。项目采用的光伏并网逆变器均通过TUV、金太阳等权威认证和测试,逆变器将采集并网点电流数据输出与电网电压同频、同相的正弦交流电流,与市电具有相同的电力特性,保证系统稳定运行。

折叠 投资方与屋顶提供企业的经济效益

现阶段国家大力扶持光伏发电项目,对于符合条件的项目,国家给予一定比例的资金支持,包括金太阳示范工程、光电建筑一体化等。 项目一般采用合同能源管理模式,分享节能收益。

投资方的收益:通过获得国家补贴,建设光伏电站的投资回收期由之前的15至20年缩短为现阶段的7至12年。

企业方的收益:对建设光伏电站在资金方面零投入,只需提供闲置屋顶,以当地市电价格使用光伏电力。同时,投资方给予企业6~10%的电价返还,实现节能效益共享的初衷。

折叠 电流计量

在电能计量表安装在逆变器交流输出端的交流配电柜中,项目均采用供电部门提供的计量表,符合相关国家计量标准,达到**、公平、合理的电流计量。

折叠 建成后电站的运营维护

UPSOLAR组建项目管理公司,定期巡检电站,保证电站运行,同时检查电站是否对房屋造成损坏,对于确定为电站原因引起的,UPSOLAR承担修复费用。同时,UPSOLAR拥有自己的光伏实验室,能精确的检测电站的运行状况。

折叠 编辑本段优缺点

折叠 优点

①无枯竭危险;②安全可靠,无噪声,无污染排放外,**干净(无公害);③不受资源分布地域的限制,可利用建筑屋面的优势;④无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电;⑤能源质量高;⑥使用者从感情上容易接受;⑦建设周期短,获取能源花费的时间短。

折叠 缺点

①照射的能量分布密度小,即要占用巨大面积;②获得的能源同四季、昼夜及阴晴等气象条件有关。

折叠 编辑本段起源发展

早在1839年,法国科学家贝克雷尔(Becqurel)就发现,光照能使半导体材料的不同部位之间产生电位差。这种现象后来被称为“光生伏打效应”,简称“光伏效应”。1954年,美国科学家恰宾和皮尔松在美国贝尔实验室**制成了实用的单晶硅太阳电池,诞生了将太阳光能转换为电能的实用光伏发电技术。

20世纪70年代后,随着现代工业的发展,全球能源危机和大气污染问题日益突出,传统的燃料能源正在一天天减少,对环境造成的危害日益突出,同时全球约有20亿人得不到正常的能源供应。这个时候,全世界都把目光投向了可再生能源,希望可再生能源能够改变人类的能源结构,维持长远的可持续发展,这之中太阳能以其独有的优势而成为人们重视的焦点。丰富的太阳辐射能是重要的能源,是取之不尽、用之不竭的、无污染、廉价、人类能够自由利用的能源。太阳能每秒钟到达地面的能量高达80万千瓦,假如把地球表面0.1%的太阳能转为电能,转变率5%,每年发电量可达5.6×1012千瓦小时,相当于世界上能耗的40倍。正是由于太阳能的这些独特优势,20世纪80年代后,太阳能电池的种类不断增多、应用范围日益广阔、市场规模也逐步扩大。

20世纪90年代后,光伏发电快速发展,到2006年,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*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*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。

世界光伏组件在1990年——2005年年平均增长率约15%。20世纪90年代后期,发展更加迅速,1999年光伏组件生产达到200兆瓦。商品化电池效率从10%~13%提高到13%~15%,生产规模从1~5兆瓦/年发展到5~25兆瓦/年,并正在向50兆瓦甚至100兆瓦扩大。光伏组件的生产成本降到3美元/瓦以下。

2006年的光伏行业调查表明,到2010年,光伏产业的年发展速度将保持在30%以上。年销售额将从2004年的70亿美金增加到2010年的300亿美金。许多老牌的光伏制造公司也从原来的亏本转为盈利。

折叠 编辑本段中国发展

折叠 发展优势

中国太阳能资源非常丰富,理论储量达每年17000亿吨标准煤,太阳能资源开发利用的潜力非常广阔。中国地处北半球,南北距离和东西距离都在5000公里以上。在中国广阔的土地上,有着丰富的太阳能资源。大多数地区年平均日辐射量在每平方米4千瓦时以上,西藏日辐射量**达每平米7千瓦时。年日照时数大于2000小时。与同纬度的其他国家相比,与美国相近,比欧洲、日本优越得多,因而有巨大的开发潜能。

折叠 发展历程

中国太阳电池的研究始于1958年,1959年研制成功第1个有实用价值的太阳电池。中国光伏发电产业于20世纪70年代起步,1971年3月**成功地应用于我国第2颗卫星上,1973年太阳电池开始在地面应用,1979年开始生产单晶硅太阳电池。20世纪90年代中期后光伏发电进入稳步发展时期,太阳电池及组件产量逐年稳步增加。经过30多年的努力,21世纪初迎来了快速发展的新阶段。

中国的光伏产业的发展有2次跳跃,第一次是在 20世纪80年代末,中国的改革开放正处于蓬勃发展时期,国内先后引进了多条太阳电池生产线,使中国的太阳电池生产能力由原来的3个小厂的几百千瓦一下子上升到6个厂的4.5兆瓦,引进的太阳电池生产设备和生产线的投资主要来自中央政府、地方政府、国家工业部委和国家大型企业。第二次光伏产业的大发展在 2000年以后,主要是受到国际大环境的影响、国际项目/政府项目的启动和市场的拉动。2002年由国家法改委负责实施的“光明工程”先导项目和“送电到乡”工程以及2006年实施的送电到村工程均采用了太阳能光伏发电技术。在这些措施的有力拉动下,中国光伏发电产业迅猛发展的势头日渐明朗。

到2007年年底,中国光伏系统的累计装机容量达到10万千瓦(100MW),从事太阳能电池生产的企业达到50余家,太阳能电池生产能力达到290万千瓦(2900MW),太阳能电池年产量达到1188MW,超过日本和欧洲,并已初步建立起从原材料生产到光伏系统建设等多个环节组成的完整产业链,特别是多晶硅材料生产取得了重大进展,突破了年产千吨大关,冲破了太阳能电池原材料生产的瓶颈制约,为中国光伏发电的规模化发展奠定了基础。2007年是中国太阳能光伏产业快速发展的一年。受益于太阳能产业的长期利好,整个光伏产业出现了****的投资热潮,但也存在诸如投资盲目、恶性竞争、创新不足等问题。[1]

2009年6月,由中广核能源开发有限责任公司、江苏百世德太阳能高科技有限公司和比利时Enfinity公司组建的联合体以1.0928元/度的价格,竞标成功我国**光伏发电示范项目——甘肃敦煌10兆瓦并网光伏发电场项目,1.09元/千瓦时电价的落定,标志着该上网电价不仅将成为国内后续并网光伏电站的重要基准参考价,同时亦是国内光伏发电补贴政策出台、国家大规模推广并网光伏发电的重要依据。

2015年7月9号,水电三局顺利中标云南昭通宁边20兆瓦光伏电站施工项目,项目合同额为1862.87万元。7当日公司制造安装分局开发的云南昭通宁边20兆瓦光伏施工项目就顺利开工。[1]

本工程装机容量为20兆瓦。光伏组件支架采用固定式安装方式倾角为26度。光伏电站工程采用分块发电、集中并网方案,整个场区由20个光伏发电单元组成。此次建筑安装工程共分为3个标段,分别为:光伏场区土建及设备安装工程(Ⅰ包)、开关站土建及电气安装工程(Ⅱ包)和送出工程(Ⅲ包)。[2]

2015年7月底,“2015中国女性公益慈善˙新常态下女性扶贫创业论坛”在江苏常州举行。南方电网主动捐资600万元,在贵州省开发建设“母亲幸福光伏电站”扶贫项目。该项目建成后,将成为****个由政府、企业、慈善机构共同开发的光伏扶贫项目。[3]

2016年月初,甘肃省3522巉晖线(110千伏巉口变至明晖光伏电站)及明晖定西光伏电站全站设备近日启动成功,开始24小时试运行,该电站是甘肃省定西电网内首座投运的光伏电站。[4]

2016年2月4日,湖北省首座漂浮式光伏电站——枣阳熊河水库漂浮光伏电站成功并网发电,标志着湖北省水面光伏发电试验取得圆满成功。[6]

2016年2月,陕西省40兆瓦生态农业光伏电站成功并网并正式供电,源源不断的清洁电力通过110千伏升压站输送到国家电网。[7]

折叠 前景规划

根据《可再生能源中长期发展规划》,到2020年,中国力争使太阳能发电装机容量达到1.8GW(百万千瓦),到2050年将达到600GW(百万千瓦)。预计,到2050年,中国可再生能源的电力装机将占全国电力装机的25%,其中光伏发电装机将占到5%。预计2030年之前,中国太阳能装机容量的复合增长率将高达25%以上。

折叠 **政策

二〇〇九年七月十六日国家三部委财政部、科技部、国家能源局联合印发了《关于实施金太阳示范工程的通知》,随后又公布了具体的《金太阳示范工程财政补助资金管理暂行办法》决定综合采取财政补助、科技支持和市场拉动方式,加快国内光伏发电的产业化和规模化发展,并计划在2-3年内,采取财政补助方式支持不低于500兆瓦的光伏发电示范项目;各种利好都给中国光伏发电产业注入了强劲的生命活力!希望在不远的将来,我国的光伏发电整体竞争力能够达到国际**水平,光伏发电电力供应量在国内总电力供应中的占比能够达到更高水平,从而更加有力的推动我国经济结构转型和能源结构优化!

折叠 投资收益预算

2013年9月2日,发改委出台《关于发挥价格杠杆作用促进光伏产业健康发展的通知》:按照光照条件将国内光伏电站补贴分为三类地区,分别实行0.9, 0.95, 1.00元/度的标杆电价,分布式电站统一补贴0.42元/度。分布式电站建设主要分布在川类资源区。

按上述电价补贴政策,三类资源区域电站内含回报率都在10%以上,收益率颇高。通过调整年等效发电小时数、每瓦建设成本以及货款比例等还可获得很高的收益率。

根据**补贴政策,我国对分布式光伏[5]实行全电量补贴,补贴标准为0.42元//kW比而对于余量上网部分,由当地电网公司按照当地燃谋机组上网电价收购。我国分布式光伏电站主要建在川类资源区。据此测算,分布式光伏电站的内涵回报率在11%左右,收益率也较高。

分布式光伏电站收益率测算

折叠 编辑本段环境特征

光伏发电的成本仍然在1.4-2元/千瓦时,如果仍然坚持的价格不符合市场发展的规划。

光伏发电可以减少污染气体排放。

光伏发电技术 将太阳能直接转换为电能的技术称为光伏发电技术。在国际上,光伏发电技术的研究已有100多年的历史。这一能源高端产品已经成熟。我国于1958年开始研究太阳电池,1971年**成功地应用于我国发射的东方红二号卫星上。1973年开始将太阳电池用于地面。2002年,国家有关部门启动“送电到乡工程”,在西部七省区的近800个无电乡所在地安装光伏电站,该项目拉动了我国光伏工业快速发展。截止到2004年底,我国太阳电池的累计装机已经达到6.5万千瓦。光伏发电的优点是较少受地域限制,因为阳光普照大地;光伏系统还具有安全可靠、无噪声、低污染、无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电及建设同期短的优点。

光伏发电是根据光生伏特效应原理,利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能。不论是独立使用还是并网发电,光伏发电系统主要由太阳能电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成,它们主要由电子元器件构成,不涉及机械部件,所以,光伏发电设备极为精炼,可靠稳定寿命长、安装维护简便。理论上讲,光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合,上至航天器,下至家用电源,大到兆瓦级电站,小到玩具,光伏电源无处不在。太阳能光伏发电的*基本元件是太阳能电池(片),有单晶硅、多晶硅、非晶硅和铜铟镓硒薄膜电池等。

折叠 编辑本段限制因素

首先,在原材料价格下跌背景下,光伏电池和组建生产商持续亏损,组件商停产比例达到30%。但即便如此,光伏发电距离平价上网,还需时日,电站运营商也在观望电池和组件价格继续下降,“深秋”对“春天”,何以持久?

其次,补贴资金缺口很大。光伏电站是生存在补贴之上的行业,利润高低取决于补贴和各地电价水平。但可再生能源电力附加缺口大,统一的分布式发电项目电价标准还不确定,也会给电站投资商带来不确定性。如果分布式发电*终采取电量补贴方式,意味着只有电价较高的东部地区有利可图,而不是一个全面的市场繁荣。

第三,补贴和并网政策落实不易。明面上政府对光伏电站有很多补贴,但在具体实施中补贴拖欠严重,将耗费开发公司大量现金。并网也落实不易,国家电网对分布式光伏项目实行并网免费办理的政策,据民生证券新能源**分析师王海生称,因为免费,没有纳入原有考核体系,地方公司执行的积极性并不高。


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