太陽能發(fā)電技術(shù)未來發(fā)展方向
- 發(fā)布者:信 息 資 訊 發(fā)表時間:2020-09-23
1、研討布景
跟著社會經(jīng)濟的開展,環(huán)境污染問題也越來越嚴峻,人們關(guān)于化石動力的開采使用現(xiàn)已超出必定載荷,除環(huán)境污染問題外還引發(fā)了必定動力危機。太陽能發(fā)電技能的使用則有用改善了這一現(xiàn)象,太陽能作為一種可再生的綠色動力而備受推重。近年來跟著太陽能發(fā)電技能的快速開展,國家相應(yīng)推出了相關(guān)方針鼓舞開展太陽能發(fā)電,在這樣的布景下,我國太陽能發(fā)電范疇得到了快速開展。此外跟著科學(xué)技能的進步以及商場需求量逐步擴大,光伏發(fā)電行業(yè)商場容量也在逐步進步,政府經(jīng)過推出各種補貼獎勵方針,有用推動了太陽能發(fā)電企業(yè)的良好開展。就現(xiàn)在來看,我國在太陽能發(fā)電范疇雖然現(xiàn)已獲得了很好的成績可是仍然存在一些問題,首先是我國在光伏發(fā)電范疇技能現(xiàn)已相對老練,但企業(yè)同質(zhì)化問題嚴重,立異性不足。別的因為我國所選用的行業(yè)標準都是引證國際標準,并沒有結(jié)合我國商場實際來規(guī)范行業(yè)標準。所以總的來看,我國太陽能發(fā)電行業(yè)只要經(jīng)過不斷完成技能更新、加強動力與科技的結(jié)合以及依靠國家一些鼓舞方針,才能夠在未來開展中獲得良好的競賽優(yōu)勢。
2、太陽能發(fā)電技能
太陽能作為一種可再生綠色動力,跟著科學(xué)技能的不斷進步,現(xiàn)已成為風(fēng)能之后被廣泛使用到發(fā)電范疇的一種可再生動力。一般將太陽能發(fā)電技能分為光伏發(fā)電和光熱發(fā)電兩類。
2.1光伏發(fā)電技能簡介
作為太陽能發(fā)電技能中的首要使用方法,其能夠使用半導(dǎo)體資料的光伏效應(yīng)來完成從太陽能到電能的直接轉(zhuǎn)化。根據(jù)所選電池資料以及制作工藝的不同,光伏發(fā)電技能能夠分薄膜太陽能電池技能、晶硅太陽電池技能技能、聚光太陽電池技能以及新型太陽能電池技能。其間晶硅電池又分單晶硅電池與多晶硅電池,薄膜電池分非晶硅電池、碲化鎘電池以及銅銦硒電池等?,F(xiàn)在商場上最常見的光伏電池多為晶硅太陽電池技能,是當(dāng)時我國技能老練度最高、規(guī)模最大的產(chǎn)品類型,現(xiàn)在市面上出產(chǎn)出的單晶硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化功率現(xiàn)已在17%左右,使用壽命一般在15年左右,最高能夠使用25年,產(chǎn)品現(xiàn)已被廣泛使用于空間和地上。薄膜電池與其他太陽能電視比較更合適于沙漠電站,因為薄膜太陽能電池弱光效應(yīng)更好,且愈加方便于修建光伏一體化,可是衰減較大,轉(zhuǎn)化功率低,且設(shè)備技能出資也比較高。聚光電池與其他類別太陽能電池比較轉(zhuǎn)化率更高,可是因為其無法使用漫射輻射,所以本錢比較高,常用于航空航天范疇。
光伏發(fā)電技能的結(jié)構(gòu)以及基本原理相對簡單,且電站建造周期比較短,設(shè)備運轉(zhuǎn)和日常保護也比較簡單,因而能夠進行使用和開發(fā)的區(qū)域相對比較廣泛,別的因為光伏發(fā)電歸于靜態(tài)發(fā)電,無需機械滾動,沒有磨損,因而不會發(fā)生噪聲。一般光伏發(fā)電的選址會比較簡單,建站前期出資較小,一般大型光伏發(fā)電站的建造時長不超過半年。一般光伏電站的體系組件是由逆變器以及光伏組件組成的,因而電站運轉(zhuǎn)不需要燃料,基本上能夠完成無人值守,本錢比較低。此外,光伏電站的使用形式比較多,首要分為大型并網(wǎng)電站、離網(wǎng)光伏以及分布式修建光伏,其間大型并網(wǎng)電站的度電本錢低,首要建造與平坦開闊陽光充足的地上;離網(wǎng)光伏首要用于處理偏遠區(qū)域電力供應(yīng);分布式修建光伏則依托修建造立,首要接到配電網(wǎng)中然后完成就地消納。雖然光伏電站有著許多優(yōu)點,但缺點也比較顯著,太陽能發(fā)電有著必定的間歇性和不穩(wěn)定性,特別是在沒有陽光照耀或陽光較少的陰雨天,光伏發(fā)電波動性、間歇性顯著。
2.2光熱發(fā)電技能簡介
光熱發(fā)電首要是經(jīng)過完成光能到熱能再轉(zhuǎn)化為電能這一過程的一種發(fā)電技能,其從功用轉(zhuǎn)化本質(zhì)上來看與傳統(tǒng)熱電站相似,首要不同在于輸入動力。使用該技能將低密度太陽能經(jīng)聚光器轉(zhuǎn)為高密度能力,經(jīng)過傳熱介質(zhì)完成太陽能到熱能的轉(zhuǎn)化,使用熱力循環(huán)完成發(fā)電功用。光熱發(fā)電分聚光光熱發(fā)電、太陽能半導(dǎo)體溫差發(fā)電以及太陽能熱聲發(fā)電等。現(xiàn)在最具有商業(yè)開展遠景的是聚光光熱發(fā)電,進一步能夠分為以槽式光熱發(fā)電和線性菲涅爾式光熱為主的線聚體系以及以塔式光熱發(fā)電和碟式光熱發(fā)電為主的點聚焦體系。
光熱發(fā)電體系首要是由聚光吸熱體系、儲熱體系以及熱力循環(huán)體系一起組成的,其聚光比以及集熱溫度一起決定了光熱發(fā)電的集熱功率。有研討標明,帶儲熱體系的光熱發(fā)電站年使用率比沒有帶儲熱體系的高25%-65%,所以光熱發(fā)電能夠使用儲熱體系完成更高負荷需求,這也是光熱發(fā)電最顯著的優(yōu)勢之一。此外,光熱發(fā)電體系關(guān)于電網(wǎng)友好性更強,能夠與其他熱能發(fā)電方法相結(jié)合,完成聯(lián)合循環(huán),然后有用克服了光伏發(fā)電的波動性和間歇性。最后光伏發(fā)電因為在能量轉(zhuǎn)化過程中能夠得到熱能,所以能夠?qū)@些熱能進行歸納使用,然后有用進步動力的使用率,常見的包括海水淡化、采暖制冷一體化等。
3、光伏發(fā)電技能歸納點評及使用遠景
3.1光伏發(fā)電技能歸納點評剖析
從開發(fā)條件上來說,光伏發(fā)電過程不受水資源的束縛,且能夠使用太陽能總輻射,能夠使用的太陽輻射比光熱發(fā)電多,且在太陽輻射較低的當(dāng)?shù)匾材軌蚪?jīng)過光伏發(fā)電的方法完成正常發(fā)電功用,對地形要求不高,體積較小。
從發(fā)電技能水平來說,現(xiàn)在晶硅太陽能電池發(fā)電技能現(xiàn)已非常老練,本錢也相對較低,作為光伏發(fā)電主流產(chǎn)品現(xiàn)已進入到了產(chǎn)業(yè)化出產(chǎn)形式,薄膜太陽能電池發(fā)電技能本錢較低,但因為其光電轉(zhuǎn)化功率較低,仍處于推廣階段。從光伏電池的功率看看,國內(nèi)外商場上能夠見到的單晶硅電池轉(zhuǎn)化功率大多在23%左右,歸于轉(zhuǎn)化功率最高的產(chǎn)品,商用多晶硅電池的轉(zhuǎn)化功率則是在18.3%左右。現(xiàn)在我國光伏并網(wǎng)逆變器的光電轉(zhuǎn)化率最高現(xiàn)已提到了98.5%,且性能牢靠,波形的失真率能夠在3%以內(nèi),極大進步了太陽能發(fā)電的能力。從發(fā)電經(jīng)濟性來看,因為國際上太陽能電池產(chǎn)能過剩的原因,我國關(guān)于光伏電站初始出資也在商場波及下降到了1.2-1.8萬元/kW。
此外根據(jù)出資條件差異,修建光伏發(fā)電體系的本錢大概在1.25-2.00元/kWh,大規(guī)模的則在0.81-1.5元/kWh。統(tǒng)計數(shù)據(jù)標明,2020年之前光伏電站本錢下降空間仍然有限,到2020年我國光伏發(fā)電本錢能夠降到0.6-0.8元/kWh,到2030年能夠達到0.6元/kWh以下。從接網(wǎng)要求來看,光伏發(fā)電容量因子大概在0.11(1000kWh/m2)-0.23(2000kWh/m2)。
因為光伏電站的不穩(wěn)定性以及間歇性等原因,一般大規(guī)模光伏并網(wǎng)會對電力體系網(wǎng)絡(luò)發(fā)生必定影響,當(dāng)非抱負天氣出現(xiàn)時,光伏電站發(fā)電量顯著削減,一般情況下光伏發(fā)電最大發(fā)電時刻在北京時刻正午12點-15點。
從電網(wǎng)的適應(yīng)性方面考慮,當(dāng)光伏電網(wǎng)接入后負面影響較多,首先是電能質(zhì)量會發(fā)生不良影響,光伏發(fā)電波動性很簡單會影響到電網(wǎng)電壓發(fā)生波動和閃變。別的因為太陽輻射強度的不確定性會使得電網(wǎng)調(diào)度難度增大。此外還有電網(wǎng)穩(wěn)定操控問題和配電網(wǎng)運轉(zhuǎn)操控規(guī)劃問題,光伏電網(wǎng)的介入會對配電網(wǎng)規(guī)劃帶來很大挑戰(zhàn)。
從方針和開展環(huán)境來看,現(xiàn)在我國方針積極鼓舞進行新動力開發(fā)使用,此外稅收減免也是促進新動力開發(fā)使用重要手段。
所以歸納來看,光伏發(fā)電開發(fā)條件、發(fā)電經(jīng)濟性、方針環(huán)境以及發(fā)電技能等方面都有著很顯著的優(yōu)勢,可是其結(jié)網(wǎng)要求相對較高,存在必定缺點。
3.2光伏發(fā)電技能使用遠景
從開發(fā)條件來看光伏發(fā)電要點開發(fā)區(qū)域應(yīng)該設(shè)在太陽能資源相對較好的地址,能夠在我國荒漠區(qū)域樹立一些荒漠電站,開發(fā)潛力較大,我國現(xiàn)在合適建造荒漠電站區(qū)域首要集中于西北荒漠區(qū)域。除了這種大型的地上站以外,還能夠?qū)⑵湓O(shè)置在屋頂上,我國屋頂修建面積約400億平方米,以1%計算,大概有3300-6600萬kW的開發(fā)簽離,假如屋頂光伏體系電網(wǎng)結(jié)尾接入,不用考慮到輸送影響,而因為城市太陽輻射相對較小,因而發(fā)電功率與荒漠比較較低。
從未來開展趨勢來看,到2020年我國光伏發(fā)電技能應(yīng)當(dāng)已基本老練,逐步開端完成規(guī)模出產(chǎn),且光伏電的本錢也會顯著下降,在必定程度上進步了光伏發(fā)電商場競賽力。2020-2030年間光伏發(fā)電將基本進入到規(guī)?;霎a(chǎn),此期間國家方針支持可能會逐步削弱乃至取消。2030-2050年光伏發(fā)電將進入到平穩(wěn)開展階段,但因為自身光伏發(fā)電特色,規(guī)模擴大會遭到必定限制。
4、總結(jié)
跟著人們對環(huán)境問題的關(guān)注越來越深,太陽能作為一種可再生綠色動力遭到了人們的廣泛關(guān)注。一般將太陽能發(fā)電分光伏和光熱兩種形式,本文首要探討了光伏發(fā)電的歸納特色,從光伏發(fā)電開發(fā)條件、發(fā)電經(jīng)濟性、方針環(huán)境、發(fā)電技能以及接網(wǎng)要求等方面進行了歸納剖析點評,并對其未來開展進行了簡單猜測和展望。
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