一、光伏发电研究的目标和意义?
目前的光伏发电系统主要有并网和离网两种形式。从长远发展来看光伏并网发电形式是光伏发电应用的趋势,但是目前光伏并网发电成本过高,而且电网对光伏电能的收购政策还不完善,使得并网发电无法大规模推广。相比之下,离网发电形式因具有安装方便、不受电网政策限制、成本相对较低等特点而同样具有广阔的应用前景。
二、为什么要大力发展太阳能光伏发电?
增收
无论是建设家用光伏电站,还是发展其他模式的光伏电站,都可以获得国家补贴,增加自己的收入。
可以扶贫
光伏发电操作简单,收益稳定可靠,对于没有劳动能力的农村贫困户来说,有了一个稳定的收入来源。
缓解人地矛盾
光伏农业大棚发电以及渔光互补项目利用的是农业大棚的棚顶及水面,并不占用地面,也不会改变土地使用性质,因此能够节约土地资源。可在有效扭转人口大量增加情况下耕地大量减少方面起到积极作用。另一方面,光伏项目在原有农业耕地上建设,土地质量好,有利于开展现代农业项目,发展现代农业、配套农业有利于第二、三产业与第一产业的结合。而且可以直接提高当地农民的经济收入。
灵活创造环境
可灵活创造适宜不同农作物生长的环境。通过在农业大棚上架设不同透光率的太阳能电池板,能满足不同作物的采光需求,可种植有机农产品、名贵苗木等各类高附加值作物,还能实现反季种植、精品种植。
满足农业用电
利用棚顶发电可以满足农业大棚的电力需求,如温控、灌溉、照明补光等,还可以将电并网销售给电网公司,实现收益,为投资企业产生效益。
开辟农业新路径
与传统农业相比,更加重视科技要素的投入,更加注重经营管理,更加注重劳动者素质的提高,作为一种新型的农业生产经营模式,在带动区域农业科学技术推广和应用的同时,通过实现农业科技化、农业产业化,将成为区域农业增效和农民增收的支柱型产业。
建设美丽新农村
光伏发电是一种绿色清洁的能源,农村地区生态环境脆弱,发展光伏发电既保护了农村的环境,更推动了绿色农业生产及美丽乡村的建设。
首先,分布式电源并网有利于电网的进一步完善。分布式电源主要是接入配电网,长期以来我国的配电网建设相对落后,农网改造任务艰巨。而分布式电源的并网,一定会要求配电网做出一定的改变,以保证将电能可以经济安全地供给负荷工作,从而对配电网进行升级改造,这无疑对整个电网系统坚强可靠性的提高有着很重要的助推作用。
其次,分布式电源是我国建设生态文明,推动新型城镇化的有力推手。分布式电源利用可再生能源进行发电的,其污染气体的排放量较燃煤发电的发电项目而言很小,可以有效解决经济发展与节约能源保护环境之间的矛盾。而分布式电源的普及会是农村和偏远地区的发展契机,或因为拥有的充足光照,或因为地理位置优势,或因为大量的闲置屋顶;电力问题的成功解决势必会促进当地的商业发展,吸引大型企业注入资金发展当地新能源产业,提供大量的工作岗位。
三、光伏发电是怎么回事?
光伏发电是:
光伏发电指通过光伏发电系统将太阳能转化为电能的过程。
通常系统主要由太阳光伏组件、汇流箱、逆变器、变压器及配电设备构成,同时再加上监控系统、有功无功控制系统、功率预测系统、五防系统及无功补偿装置等辅助系统组成一套完整的光伏发电系统。
太阳能电池是完成太阳能到电能转换的载体,光生伏特效应是光伏发电的基本原理。
早在1839年,法国科学家贝克雷尔(Becqurel)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“光生伏特效应”,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首次制成了实用的单晶硅太阳电池,光伏发电技术由此诞生。
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。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。不论是独立使用还是并网发电,光伏发电系统主要由太阳电池板(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。
原理
光伏发电,其基本原理就是光伏效应。光子照射到金属上时,它的能量可以被金属中某个电子吸收,电子吸收的能量足够大,能克服金属内部引力做功,离开金属表面逃逸出来,成为光光伏发电原理图电子。
白天采用高能vcz晶体发电板和太阳光互感对接和全天候24小时接收风能发电互补,通过全自动接收转换柜接收,直接满足所有家电用电需求。并通过国家信息产业化学物理电源产品质量监督检验中心检测合格。
光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。它首先是由光子(光波)转化为电子、光能量转化为电能量的过程;其次,是形成电压过程。有了电压,就像筑高了大坝,如果两者之间连通,就会形成电流的回路。
光伏发电的主要原理是半导体的光电效应。硅原子有4个电子,如果在纯硅中掺入有5个电子的原子如磷原子,就成为N型半导体;若在纯硅中掺入有3个电子的原子如硼原子,形成P型半导体。当P型和N型结合在一起时,接触面就会形成电势差,成为太阳能电池。当太阳光照射到P-N结后,空穴由N极区往P极区移动,电子由P极区向N极区移动,形成电流。
多晶硅经过铸锭、破锭、切片等程序后,制作成待加工的硅片。在硅片上掺杂和扩散微量的硼、磷等,就形成P-N结。然后采用丝网印刷,将精配好的银浆印在硅片上做成栅线,经过烧结,同时制成背电极,并在有栅线的面涂一层防反射涂层,电池片就至此制成。电池片排列组合成电池组件,就组成了大的电路板。一般在组件四周包铝框,正面覆盖玻璃,反面安装电极。有了电池组件和其他辅助设备,就可以组成发电系统。为了将直流电转化交流电,需要安装电流转换器。发电后可用蓄电池存储,也可输入公共电网。
如果光线照射在太阳能电池上并且光在界面层被吸收,具有足够能量的光子能够在P型硅和N型硅中将电子从共价键中激发,以致产生电子-空穴对。界面层附近的电子和空穴在复合之前,将通过空间电荷的电场作用被相互分离。电子向带正电的N区和空穴向带负电的P区运动。
通过界面层的电荷分离,将在P区和N区之间产生一个向外的可测试的电压。此时可在硅片的两边加上电极并接入电压表。对晶体硅太阳能电池来说,开路电压的典型数值为0.5~0.6V。通过光照在界面层产生的电子-空穴对越多,电流越大。界面层吸收的光能越多,界面层即电池面积越大,在太阳能电池中形成的电流也越大
光伏发电的主要原理是半导体的光电效应。光子照射到金属上时,它的能量可以被金属中某个电子全部吸收,电子吸收的能量足够大,能克服金属内部引力做功,离开金属表面逃逸出来,成为光电子。
硅原子有4个外层电子,如果在纯硅中掺入有5个外层电子的原子如磷原子,就成为N型半导体;若在纯硅中掺入有3个外层电子的原子如硼原子,形成P型半导体。
当P型和N型结合在一起时,接触面就会形成电势差,成为太阳能电池。当太阳光照射到P-N结后,空穴由P极区往N极区移动,电子由N极区向P极区移动,形成电流。
光伏发电简单来说就是利用光来发电,也就是利用太阳发电。利用太阳的热能转换成电能从而服务于社会。