绿色能源逐渐代替传统煤油发电的共识,逐渐在全球扩散,下面我们一起来看看太阳能光伏发电原理及优势。
太阳能光伏发电的原理及优势
太阳能光伏系统具有以下特点:
-无转动部件,无噪音;
——无空气污染,无废水排放;
-没有燃烧过程,不需要燃料;
-维护简单,维护成本低;
-良好的运行可靠性和稳定性;
-太阳能电池作为关键部件,使用寿命长,晶硅太阳能电池的使用寿命可达25年以上;
很容易根据需要扩大发电规模。
光伏系统应用广泛。光伏系统应用的基本形式可以分为两类:独立发电系统和并网发电系统。主要应用领域为航天飞机、通信系统、微波中继站、电视转播车、光伏水泵、无电缺电地区的家用电源。随着技术的发展和世界经济可持续发展的需要,发达国家开始有计划地推进城市光伏并网发电,主要建设家庭屋顶光伏发电系统和兆瓦级集中式大规模并网发电系统,大力推广太阳能光伏发电系统在交通和城市照明中的应用。
光伏系统的规模和应用形式各不相同,如0.3 ~ 2瓦的太阳能庭院灯,兆瓦级的太阳能光伏电站,如3.75千瓦的家用屋顶发电设备和敦煌10兆瓦项目。它的应用形式也多种多样,可以广泛应用于家居、交通、通讯、空间应用等诸多领域。光伏系统虽然规模不同,但其组成、结构和工作原理基本相同。图4-1是为DC负载供电的典型光伏系统的示意图。它包含光伏系统中的几个主要组件:
光伏组件矩阵:由太阳能电池元件(也称光伏电池组件)根据系统要求串联和并联而成,在太阳光下将太阳能转化为电能输出。它是太阳能光伏系统的核心部件。
蓄电池:储存太阳能电池产生的电能,在光线不足或夜间,或负载需求大于太阳能电池产生的电能时,释放储存的电能以满足负载的能量需求。它是太阳能光伏系统的储能元件。目前太阳能光伏系统普遍采用铅酸电池。对于要求较高的系统,通常采用深放电阀控密封铅酸蓄电池和深放电吸液铅酸蓄电池。
控制器:调节和控制蓄电池的充放电条件,根据负载的功率需求控制太阳能电池元件和蓄电池向负载输出电能,是整个系统的核心控制部分。随着太阳能光伏产业的发展,控制器的功能越来越强大,传统的控制部件、逆变器和监控系统有集成的趋势。比如AES公司的SPP和SMD系列控制器,集成了以上三种功能。
光伏逆变器:在太阳能光伏供电系统中,如果有交流负载,需要使用逆变器设备将太阳能电池产生的DC或蓄电池释放的DC转换成负载所需的交流。
太阳能光伏供电系统的基本工作原理是在控制器的控制下,用太阳能电池产生的电能给蓄电池充电,或者在太阳光的照射下,在满足负载需求的情况下,直接给负载供电。如果阳光不足或在夜间,蓄电池将在控制器的控制下向DC负载供电。对于有交流负载的光伏系统,需要增加一个逆变器将DC转换为交流。光伏系统的应用有多种形式,但其基本原理是相似的。对于其他类型的光伏系统,根据实际需要,只有控制机构和系统组件不同,下面将详细描述不同类型的光伏系统。
2.光伏系统的分类和介绍
光伏系统一般分为独立系统、并网系统和混合系统。根据光伏系统的应用形式、应用规模和负载类型,光伏供电系统可分为以下六种类型:小DC;简单DC系统;大型太阳能供电系统(大DC);交流/DC供电系统;并网系统(utilityGridConnect););混合供电系统(Hybrid);并网混合系统。
光伏发电是利用半导体界面的光伏效应直接将光能转化为电能的电子元器件技术。这项技术的关键组成部分是太阳能电池。太阳能电池串联封装保护,形成大面积太阳能电池元件,再配合功率控制器等部件,形成光伏发电装置。光伏发电的优点是,因为阳光照射在地球上,受地域限制少;光伏系统还具有安全可靠、无噪声、低污染、就地发电、不消耗燃料、不架设输电线路、建设周期短等优点。
光伏发电是基于光伏效应原理,利用太阳能电池直接将太阳能转化为电能。无论是独立使用还是并网使用,光伏发电系统主要由太阳能电池板(组件)、控制器和逆变器组成,主要由电子元件组成,不涉及机械部分。因此,光伏发电设备极其精细、可靠、稳定、寿命长、易于安装和维护。从理论上讲,光伏发电技术可以用在任何需要供电的场合,从航天器到家用电源,从兆瓦级电站到玩具,光伏电源无处不在。太阳能光伏发电最基本的组件是太阳能电池,包括单晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜电池。目前使用最多的是单晶和多晶电池,一些小型系统和计算器的辅助电源都使用非晶电池。
国家政策支持
补贴方面,国内光伏电站每发电一次可获得国家补贴0.42元,补贴20年。另外各地也有相应的补贴政策,比如北京补贴0.3元/度,补贴3年;上海补贴0.4元/千瓦时5年。由于分布式光伏不占用现有土地,充分利用建筑物闲置资源,因此受到国家政策的大力支持。
投资和财务管理收入
屋顶安装光伏电站不仅具有隔热、降温、美观的效果,还可以创造绿色效益,保存自身屋顶的价值,起到绿色环保的作用。随着国家的大力支持和光伏产业的快速发展,光伏电站将成为标准,成为知名的理财产品。
中国股市跌宕起伏,目前仍处于低迷状态,普通散户买不起;房地产行业虽然繁荣,但是初期投入大,不是每个人都能玩的。随着人民币不断贬值,投资理财需求不断增加。
作为一个低风险高回报的典型例子,由于国家政策的支持和地方政府的补贴,太阳能光伏电站的年收入在15%左右,对于有屋顶的居民来说确实是一种非常合适的投资方式!太阳能光伏电站因其自身的环保节能特点和国家外部补贴的支持,已经成为农村城市的趋势。希望有屋顶的你不要错过这个潮流。
中国特色精确扶贫模式
光伏发电技术成熟,投资回报高,无劳动力投入,操作简单,一次性投资,长期受益。光伏发电的收入可以在一年内解决三四口人的农村贫困家庭的基本生活问题,也为贫困家庭提供了25年以上稳定收入的途径,加快了贫困家庭致富奔小康的步伐。如今,光伏扶贫这一具有中国特色的精准扶贫形式正在进入农村并发挥其实际效果。Xi达达多次参观各地光伏扶贫项目。