/太陽(yáng)能電站

太陽(yáng)能電站太陽(yáng)能電站是利用太陽(yáng)能電池組件將光能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，是地球的清潔能源和可再生能源.目錄ＨYPERLＩＮK”"＼l”1＃1”太陽(yáng)能電站的發(fā)展HYＰERＬINK””\l”2＃2"全球最大太陽(yáng)能發(fā)電站太陽(yáng)能電站的發(fā)展太陽(yáng)能電站法國(guó)奧德約太陽(yáng)能發(fā)電站是世界上第一個(gè)實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能發(fā)電的太陽(yáng)能電站。雖然當(dāng)時(shí)發(fā)電功率才６4千瓦,但它為后來(lái)的太陽(yáng)能電站的研究與設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。１9８2年美國(guó)建成了一座１0０0萬(wàn)千瓦的塔式太陽(yáng)熱中間試驗(yàn)電站.美國(guó)計(jì)劃到２０００年,太陽(yáng)

太陽(yáng)能電站能發(fā)電站總裝機(jī)容量將達(dá)４０００萬(wàn)千瓦。２００0年和２02０年,生產(chǎn)的電量占總能量的百分比將是７％和25％。由于光熱轉(zhuǎn)換器(聚光器）需要占據(jù)較大的空間采光受熱,設(shè)備偏大,以美國(guó)在加利福尼亞州計(jì)劃建一座1萬(wàn)千瓦發(fā)電設(shè)備為例,集光裝置達(dá)40萬(wàn)平方米,200萬(wàn)千瓦，則需占地50平方千米。據(jù)估計(jì)，大型太陽(yáng)能發(fā)電站效率僅為3０％左右。另外,太陽(yáng)能發(fā)電站還需要有應(yīng)付晚上和陰天用電需要的蓄電器，而所需的聚光器造價(jià)也較昂貴，發(fā)電經(jīng)濟(jì)性差,因此，影響了廣泛地推廣和應(yīng)用.全球最大太陽(yáng)能發(fā)電站在甘肅敦煌市西部的一片沙漠中將建起一座我國(guó)乃至全球最大的太陽(yáng)能發(fā)電站。這個(gè)規(guī)模在10兆瓦的太陽(yáng)能電站，是我國(guó)政府批準(zhǔn)的第三個(gè)太陽(yáng)能電站示范項(xiàng)目，另外的兩個(gè)是255千瓦的內(nèi)蒙古鄂爾多斯項(xiàng)目、1兆瓦的上海市崇明島項(xiàng)目。而這個(gè)即將在２00９年3月20日公開(kāi)招標(biāo)的10兆瓦、投資僅在5個(gè)億的項(xiàng)目卻引來(lái)了全國(guó)5０家光伏企業(yè)的爭(zhēng)

太陽(yáng)能電站奪.“國(guó)企有華能、華電等五大發(fā)電集團(tuán)、也有無(wú)錫尚德等民企,甚至也吸引了德國(guó)與丹麥外資企業(yè)?！倍鼗晚?xiàng)目采取特許經(jīng)營(yíng)權(quán)的方式,國(guó)家發(fā)改委有一系列政策確保該項(xiàng)目的盈利前景?！斑@個(gè)項(xiàng)目可能為下一步國(guó)家制定光伏發(fā)電政策時(shí)提供依據(jù)。誰(shuí)獲得了這個(gè)項(xiàng)目,也就意味著在未來(lái)獲得了政策和經(jīng)驗(yàn)等方面的先發(fā)優(yōu)勢(shì)?！睒I(yè)界人士說(shuō),這一項(xiàng)目的成行也許將真正激活光伏發(fā)電的國(guó)內(nèi)市場(chǎng),改變其兩頭在外的格局.擴(kuò)展閱讀：1太陽(yáng)能發(fā)電站的科普知識(shí)太陽(yáng)能發(fā)電原理太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)主要包括：太陽(yáng)能電池組件、控制器、蓄電池、逆變器、負(fù)載等組成。其中,太陽(yáng)能電池組件和蓄電池為電源系統(tǒng)，控制器和逆變器為控制保護(hù)系統(tǒng)，負(fù)載為系統(tǒng)終端.如圖所示:太陽(yáng)能

電池組件蓄電池控制器逆變器直流負(fù)載交流負(fù)載1。太陽(yáng)能電池組件太陽(yáng)能電池組件是發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分,其作用是將太陽(yáng)的輻射能直接轉(zhuǎn)換為直流電,供負(fù)載使用或存貯于蓄電池內(nèi)備用。一般根據(jù)用戶需要，將若干太陽(yáng)能電池板按一定方式連接，組成太陽(yáng)能電池方陣（陣列)，再配上適當(dāng)?shù)闹Ъ芗敖泳€盒組成太陽(yáng)能電池組件。電池板的種類及特點(diǎn)類型

項(xiàng)目單晶硅多晶硅非晶硅轉(zhuǎn)換效率１2～17％１０~15%6～8%使用壽命1５～2０年１5~20年5~10年平均價(jià)格昂貴較貴較便宜穩(wěn)定性好好差（會(huì)衰減）顏色黑色深藍(lán)棕主要優(yōu)點(diǎn)轉(zhuǎn)換效率高、工作穩(wěn)定，體積小.工作穩(wěn)定,成本低。使用廣泛。價(jià)低，弱光性好，多數(shù)用于計(jì)算器，電子表等主要缺點(diǎn)成本高轉(zhuǎn)換效率較低轉(zhuǎn)換效率最低，會(huì)衰減.相同功率的面積比晶體硅大一倍以上。２。充電控制器在太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中，充電控制器的基本作用是為蓄電池提供最佳的充電電流和電壓,快速、平穩(wěn)、高效的為蓄電池充電，并在充電過(guò)程中減少損耗、盡量延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命;同時(shí)保護(hù)蓄電池,避免過(guò)充電和過(guò)放電現(xiàn)象的發(fā)生。高級(jí)的控制器可以同時(shí)記錄并顯示系統(tǒng)各種重要數(shù)據(jù)，如充電電流、電壓等.控制器主要功能如下：1）過(guò)充保護(hù)避免蓄電池因充電電壓過(guò)高而造成損壞。２）過(guò)放保護(hù)避免蓄電池因放電到過(guò)低的電壓而損壞。3）防反接功能避免蓄電池及太陽(yáng)能電池板因正負(fù)極接反而不能使用甚至釀成事故。4）防雷擊功能避免因雷擊而損壞整個(gè)系統(tǒng)。5）溫度補(bǔ)償主要針對(duì)溫差大的地方，保證蓄電池處于最佳的充電效果。6)定時(shí)功能控制負(fù)載的工作時(shí)間，避免能源浪費(fèi)。7）過(guò)流保護(hù)當(dāng)負(fù)載過(guò)大或短路時(shí),自動(dòng)切斷負(fù)載，保證系統(tǒng)的安全運(yùn).8）過(guò)熱保護(hù)當(dāng)系統(tǒng)工作溫度過(guò)高時(shí)，自動(dòng)停止給負(fù)載供電，故障排除后，自動(dòng)恢復(fù)正常工作.9）自動(dòng)識(shí)別電壓對(duì)于不同的系統(tǒng)工作電壓,自動(dòng)識(shí)別，無(wú)須另外設(shè)置。3。蓄電池蓄電池作用是將太陽(yáng)能電池方陣發(fā)出直流電貯存起來(lái)，供負(fù)載使用。在光伏發(fā)電系統(tǒng)中,蓄電池處于浮充放電狀態(tài)。白天太陽(yáng)能電池方陣給蓄電池充電,同時(shí)方陣還給負(fù)載用電,晚上負(fù)載用電全部由蓄電池供給。因此，要求蓄電池的自放電要小，而且充電效率要高,同時(shí)還要考慮價(jià)格和使用是否方便等因素.蓄電池的種類及特點(diǎn)類別

項(xiàng)目鋰電池鎳鎘電池鎳氫電池免維護(hù)鉛酸電池膠體普通酸液充放電特性無(wú)記憶效應(yīng),使用時(shí)間長(zhǎng),重復(fù)充電可達(dá)12００次以上。2小時(shí)的急速充電可以重復(fù)50０次以上充放電，但是記憶效應(yīng)明顯,使用一定時(shí)間后，需完全放電后,才可充電。沒(méi)有明顯的記憶效應(yīng),隨充隨用,可以重復(fù)50０次以上充電。1.2小時(shí)的急速充電。耐深放電，虧電狀態(tài)下恢復(fù)能為極好,不會(huì)因若干次虧電而失去容量.壽命長(zhǎng)，可達(dá)1０年.若干次虧電而失去容量，易使電池報(bào)廢.使用壽命一般為2～3年.容量同等容量的鋰電池重量比鎳電池要輕5０％,單體電壓為３。6Ｖ單體電壓為1．2Ｖ。容量在?200mAｈ~

14０0０ｍAh單體電壓為1。2Ｖ,容量是同體積的鎳鎘電池的１。5～2倍單體電壓有2V,6Ｖ，12V,容量5．５A(chǔ)h～180Ah,2Ｖ可達(dá)300０AH單體電壓有2V,6V,12V,容量5AH～200Ah,2V可達(dá)30０0Ah適用范圍移動(dòng)通信、報(bào)警系統(tǒng)、儀器儀表、日用品等。太陽(yáng)能系統(tǒng)、UPS、通信設(shè)備（２V）電動(dòng)車、發(fā)電、數(shù)據(jù)工程等4。逆變器絕大多數(shù)用電器，如日光燈、電視機(jī)、電冰箱、電風(fēng)扇和絕大多數(shù)動(dòng)力機(jī)械等都是以交流電工作，要想這類用電器能正常工作，太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)需要將直流電變換成交流電，具有這種功能的電力電子設(shè)備稱作逆變器。逆變器還具有自動(dòng)穩(wěn)壓功能，可改善光伏發(fā)電系統(tǒng)的供電質(zhì)量。逆變器種類及特點(diǎn)種類?特點(diǎn)方波逆變器修正波逆變器正弦波逆變器交流電壓波形方波階梯波正弦波優(yōu)點(diǎn)線路簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，維修方便.比方波有明顯改善、高次諧波含量減少,當(dāng)階梯達(dá)到1７個(gè)以上時(shí)輸出波形可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)正弦波，當(dāng)采用無(wú)變壓器輸出時(shí),整機(jī)效率很高。輸出波形好、失真度很低，對(duì)收音機(jī)及通信設(shè)備干擾小、噪聲低,此外還有保護(hù)功能齊全，整機(jī)性能高等優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)高次諧波多，損耗大，噪聲大，對(duì)收音機(jī)及通信設(shè)備干擾大。線路比較復(fù)雜，對(duì)收音機(jī)和某些通信設(shè)備仍有一些高頻干擾。線路相對(duì)復(fù)雜、對(duì)維修技術(shù)要求高、價(jià)格較昂貴.太陽(yáng)能光電產(chǎn)品計(jì)算方法下面以1０0W輸出功率，每天使用６個(gè)小時(shí)為例，介紹一下計(jì)算方法:1.首先應(yīng)計(jì)算出每天消耗的瓦時(shí)數(shù)（包括逆變器的損耗)：若逆變器的轉(zhuǎn)換效率為9０%,則當(dāng)輸出功率為1０0Ｗ時(shí)，則實(shí)際需要輸出功率應(yīng)為１00W／9０％=111Ｗ；若按每天使用5小時(shí)，則耗電量為1１1W＊５小時(shí)=555Wh。2．計(jì)算太陽(yáng)能電池板：按每日有效日照時(shí)間為6小時(shí)計(jì)算，再考慮到充電效率和充電過(guò)程中的損耗，太陽(yáng)能電池板的輸出功率應(yīng)為５5５Wh/6h/70％=130W。其中70％是充電過(guò)程中,太陽(yáng)能電池板的實(shí)際使用功率。3.充電控制器的選擇:130W的太陽(yáng)能電池板它的最大輸出電流是7。7A.因此應(yīng)該選取充電電流至少為8Ａ的充電控制器。4.蓄電池的選擇:若采用12Ｖ的蓄電池，其放電深度為50％，則應(yīng)使用５５5Ｗh/12V/5０%=９0Ah的蓄電池;若選擇24V的蓄電池,則蓄電池的容量應(yīng)為5５５Wh/２4V/５0%=45Ａh。太陽(yáng)能電池的估算與檢測(cè)太陽(yáng)能電池的額定輸出功率與轉(zhuǎn)換效率有關(guān)，一般來(lái)講，單位面積的電池組件,轉(zhuǎn)換效率越高,其輸出功率越大。太陽(yáng)能電池目前的轉(zhuǎn)換效率一般在1４~17％之間，每平方厘米的電池片,其輸出功率在1４~16ｍW，每平方米的太陽(yáng)能電池組件輸出功率約120WP．太陽(yáng)能電池組件的測(cè)試，需用專門的檢測(cè)設(shè)備，在標(biāo)準(zhǔn)的條件下檢測(cè)。由于檢測(cè)設(shè)備非常昂貴,一般的檢測(cè)方法是:利用碘鎢燈或白熾燈，模擬太陽(yáng)光,比較樣品作對(duì)比測(cè)試，主要檢測(cè)其開(kāi)路電壓與短路電流,檢測(cè)的時(shí)候注意控制溫度,不能超過(guò)25℃基本計(jì)算公式功率=電壓X電流（W=ＵI)用電量=功率X時(shí)間（Ｑ＝Ｗｈ）太陽(yáng)能光伏發(fā)電需注意問(wèn)題太陽(yáng)能光伏發(fā)電需要綜合考慮各種因素，只有掌握了準(zhǔn)確的資料后，才能確定電池板的安裝方式、最低功率、規(guī)格（太陽(yáng)能電池板每天的有效發(fā)電量必須太于負(fù)載的用電量）及蓄電池的容量、性能及控制方式。使產(chǎn)品達(dá)到最佳性價(jià)比.如果對(duì)相關(guān)因素的估算失誤,就會(huì)直接影響到獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)性能和造價(jià)。（1)現(xiàn)場(chǎng)的地理位置。。包括：地點(diǎn)、緯度、經(jīng)度、海拔等。（2）安裝地點(diǎn)的氣象條件。包括：逐月太陽(yáng)能總輻射量,直接輻射量（或日照百分比），年平均氣溫，最長(zhǎng)連續(xù)陰雨天數(shù),最大風(fēng)速及冰雹、降雪等特殊氣象情況。(3)最大負(fù)載量.包括:負(fù)載每天工作時(shí)間及平均耗電量,連續(xù)陰雨天需工作的時(shí)間。（4）負(fù)載用電特性由于太陽(yáng)能電池陣列輸出的電流是直流,如果負(fù)載是交流的話，需要經(jīng)過(guò)逆變器的轉(zhuǎn)換，才能正常工作，這樣太陽(yáng)能最終供給負(fù)載的能量損耗就增大,從而所需太陽(yáng)能電池就會(huì)增大,導(dǎo)致太陽(yáng)能供電系統(tǒng)造價(jià)增大.（5）交流負(fù)載對(duì)電源的要求交流負(fù)載除了需要更大的太陽(yáng)能電池板外，對(duì)逆變器的要求也會(huì)因負(fù)載的不同而不同。一般來(lái)講純電阻性質(zhì)的負(fù)載例如電熱絲,對(duì)逆變器要求不高，可用普通的修正波逆變器。而電視、電動(dòng)機(jī)對(duì)電源要求相對(duì)要高,需要的逆變器功率及輸出特性都要高，需用大功率的正弦波的逆變器,才能保證負(fù)載能正常工作,不受干擾。負(fù)載要求不同，造價(jià)也不同.（6）使用限制由于部分國(guó)家和地區(qū),對(duì)蓄電池有特定的環(huán)保要求，特別是鎳鎘電池在歐美國(guó)家受到嚴(yán)格限制，還有鉛酸電池在運(yùn)輸方面也會(huì)受到限制,這些因素都將導(dǎo)致太陽(yáng)能光電產(chǎn)品的造價(jià)增大.太陽(yáng)能光電產(chǎn)品的一般要求（１）防水、防雹、防風(fēng)。一般太陽(yáng)能電池板采用鋼化玻璃封裝,外框用鋁合金封裝,能有效抵御冰雹襲擊，安裝用金屬支架固定,能抵御10級(jí)以上大風(fēng).（2）防曬、防凍。一般都有通風(fēng)、散熱窗子，以利于蓄電池散熱。對(duì)于冬季特別寒冷地區(qū),蓄電池采用防凝固的膠體電池。(3)控制保護(hù)為了最大限度延長(zhǎng)電池板及蓄電池的使用壽命，一般都有防反充、過(guò)充、過(guò)放保護(hù)電路控制，避免損壞電池板及蓄電池過(guò)早的老化。(4）零件選擇由于太陽(yáng)能光電產(chǎn)品使用環(huán)境不同，溫度相差較大,因此要求零件的工作溫度范圍要寬。（５)維護(hù)太陽(yáng)電池發(fā)電系統(tǒng)沒(méi)有活動(dòng)部件，不容易損壞，其維護(hù)也非常簡(jiǎn)便.不過(guò)也需做定期維護(hù)，否則可能影響正常使用，甚至縮短使用壽命.一般來(lái)說(shuō)，太陽(yáng)電池板方陣傾角應(yīng)超過(guò)30度，所有灰塵可由雨水沖刷而自行清潔，在風(fēng)沙較大地區(qū)，應(yīng)當(dāng)經(jīng)常清除灰塵,保持方陣表面的干凈，以免影響發(fā)電量。清潔時(shí)可拭去灰塵，有條件時(shí)可用清水清洗,再用干凈抹布擦干。切勿用腐蝕性溶劑或硬物沖洗擦拭。定期檢查所有安裝部件的緊固程度.遇到冰雹、狂風(fēng)、暴雨等異常天氣，應(yīng)及時(shí)采用保護(hù)措施。經(jīng)常檢查蓄電池的充放電情況，隨時(shí)觀察電極或接線是否有腐蝕或接觸不良之處。在一些簡(jiǎn)單的系統(tǒng)中應(yīng)根據(jù)蓄能情況，控制用電量,防止蓄電池因過(guò)放電而損壞。發(fā)現(xiàn)有異常情況應(yīng)當(dāng)立即檢查、維修。太陽(yáng)能光電產(chǎn)品應(yīng)用需明確的問(wèn)題1.太陽(yáng)能電池峰值功率普遍存在的一個(gè)問(wèn)題就是：認(rèn)為只要有陽(yáng)光就可以輸出額定功率,1０0WP的峰值功率，如果在普通光照條件下，照射1０小時(shí)，就可發(fā)電1000WＨ，也就是1度電，其實(shí)太陽(yáng)能峰值功率WＰ是在標(biāo)準(zhǔn)條件下：輻射強(qiáng)度１000W/m，大氣質(zhì)量ＡM１。5，電池溫度２5℃2．太陽(yáng)能發(fā)電損耗通常誤認(rèn)為:太陽(yáng)能電池組件每天輸出的電量會(huì)被負(fù)載全部利用。實(shí)際上,太陽(yáng)能電池組件安裝存在相當(dāng)大的損耗，大約在1５～20％,充電、放電過(guò)程中,損耗在２０%左右，如果有逆變器，損耗在10％以上，總的來(lái)說(shuō)，太陽(yáng)能發(fā)電利用率大約在５0％左右.總之，所有能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中,都必須遵循能量守恒的定律，絕對(duì)不會(huì)無(wú)中生有，也不會(huì)百分百利用。3。如何降低太陽(yáng)能發(fā)電損耗一般來(lái)講，為了盡可能降低損耗，常采取如下措施：⑴太陽(yáng)能電池組件傾斜,與光線成垂直角度,一般廣東地區(qū)傾斜35～40度.⑵太陽(yáng)能電池所有組件開(kāi)路電壓、短路電流、工作電壓、工作電流等參數(shù)盡量一致，連接電纜盡可能粗些、短些。⑶蓄電池如果采用串聯(lián),所有的單元內(nèi)阻盡量一致,盡可能小。⑷為了減少線路間的損耗，條件允許的話,盡可能采用高電壓、低電流的方案，這樣使線路承受的電流盡可能小,從而降低損耗。在設(shè)計(jì)控制電路時(shí)，盡可能采用集成化高的、穩(wěn)定性好的元器件。太陽(yáng)能燈具與普能燈具效益對(duì)比隨著地球資源的日益貧乏，基礎(chǔ)能源的投資成本日益攀高,各種安全和污染隱患可謂是無(wú)處不在。太陽(yáng)能作為一種“取之不盡