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世界將太陽(yáng)能作為一種能源和動(dòng)力加以利用,已經(jīng)有300多年的歷史。1615年法國(guó)工程師所羅門。德??伎怂拱l(fā)明了利用太陽(yáng)能加熱空氣使膨脹做功而抽水的機(jī)器。在1615年-1900年之間,世界上又研制成多臺(tái)太陽(yáng)能動(dòng)力裝置和一些其它太陽(yáng)能裝置。
下面主要回顧20世紀(jì)100年間太陽(yáng)能科技發(fā)展的歷史。在這100年間太陽(yáng)能發(fā)展的道路比較曲折,大概有以下幾個(gè)發(fā)展高潮期,處于高潮的大約55年。
盡管太陽(yáng)能利用的發(fā)展受礦物資源、政治和等因素的影響,但世界各國(guó)的科學(xué)家在太陽(yáng)能的利用方面,還是取得了許多輝煌的成績(jī),在21世紀(jì)出現(xiàn)了幾次高潮。
高潮起:1900-1920年,世界上太陽(yáng)能研究的重點(diǎn)仍是太陽(yáng)能動(dòng)力裝置。但采用的聚光方式多樣化,開(kāi)始采用平板集熱器和低沸點(diǎn)公質(zhì),裝置逐漸擴(kuò)大。1901年在美國(guó)加州建成一臺(tái)太陽(yáng)能抽水裝置。襄陽(yáng)家用光伏廠家簡(jiǎn)單介紹如下:一、用電多的用戶現(xiàn)在農(nóng)村的生活條件提高了,各類電器并不是城里人的專屬了,現(xiàn)在冰箱、洗衣機(jī)、電視、電腦、空調(diào)˙˙˙在一些新農(nóng)村基本家家都有,夏天一到,電費(fèi)開(kāi)支肯定不是個(gè)小數(shù)目。1902-1908年,在美國(guó)建造了雙循環(huán)太陽(yáng)能發(fā)動(dòng)機(jī)。1913年在埃及建成一臺(tái)由5個(gè)拋物槽鏡組成的太陽(yáng)能水泵。
光伏組件作為光伏發(fā)電系統(tǒng)中的核心組成部分,質(zhì)量問(wèn)題影響著電站系統(tǒng)效率,其中,熱斑效應(yīng)和PID效應(yīng)對(duì)光伏組件功率的影響尤其突出,不容忽視。今天小編介紹影響光伏組件功率好壞的兩大效應(yīng)詳解;
1、熱斑效應(yīng)
熱斑效應(yīng)是指在一定條件下,串聯(lián)支路中被遮蔽的光伏組件將當(dāng)做負(fù)載,消耗其他被光照的電池組件所產(chǎn)生的能量,被遮擋的光伏電池組件此時(shí)將會(huì)發(fā)熱的現(xiàn)象;儲(chǔ)能電站(系統(tǒng))在電網(wǎng)中主要考慮“負(fù)荷調(diào)節(jié)、配合新能源接入、彌補(bǔ)線損、功率補(bǔ)償、提高電能質(zhì)量、孤網(wǎng)運(yùn)行、削峰填谷”等幾大功能應(yīng)用。被遮擋的光伏組件、將會(huì)消耗有光照的光伏組件所產(chǎn)生的部分能量或所有能量,降低輸出功率;嚴(yán)重將會(huì)光伏組件、甚至燒毀組件。
2、熱斑效應(yīng)產(chǎn)生原因
造成熱斑效應(yīng)的根源是有個(gè)別壞電池的混入、電極焊片虛焊、電池由裂紋演變?yōu)槠扑?、個(gè)別電池特性變壞、電池局部受到陰影遮擋等;異形螺母用于通過(guò)橫梁將龍骨固定在瓷磚底座上,六角螺栓用于擰緊調(diào)節(jié)框架的位置。由于局部陰影的存在,光伏組件中某些電池單片的電流、電壓發(fā)生了變化。其結(jié)果使電池組件局部電流與電壓之積增大,從而在這些電池組件上產(chǎn)生了局部溫升;
3、防護(hù)措施要求
在光伏電池組件的正負(fù)極間并聯(lián)一個(gè)旁路二極管,以增加方陣的可靠性。通常情況下,旁路二極管處于反偏壓,不影響組件正常工作。并網(wǎng)更快大型地面電站想要并網(wǎng)成功,得需要過(guò)好多關(guān)卡,國(guó)土部門、林業(yè)部門、村委會(huì)、村民、電力部門等等,手續(xù)十分繁瑣,而家用光伏電站的并網(wǎng)流程就簡(jiǎn)單多了,只要屋頂產(chǎn)權(quán)明晰、電站產(chǎn)品質(zhì)量過(guò)關(guān)符合電網(wǎng)要求,就能很快并上網(wǎng)。其原理是當(dāng)一個(gè)電池被遮擋時(shí),其他電池促其反偏成為大電阻,此時(shí)二極管導(dǎo)通,總電池中超過(guò)被遮電池光生電流的部分被二極管分流,從而避免被遮電池過(guò)熱損壞。以避免光照組件所產(chǎn)生的能量被受遮蔽的組件所消耗。
2、PID效應(yīng)
電位誘發(fā)衰減效應(yīng)是電池組件長(zhǎng)期在高電壓作用下,使玻璃、封裝材料之間存在漏電流,大量電荷在電池片表面,使得電池表面的鈍化效果惡化,導(dǎo)致組件性能低于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。PID現(xiàn)象嚴(yán)重時(shí),會(huì)引起一塊光伏組件功率衰減50%以上,從而影響整個(gè)組串的功率輸出。農(nóng)業(yè)設(shè)施:農(nóng)村有大量地可用屋頂,包括自有住宅、疏菜大棚、魚(yú)塘等,農(nóng)村往往處在公共電網(wǎng)地未稍,電能質(zhì)量較差,在農(nóng)村建設(shè)分布式光伏系統(tǒng)可提高用電保障和電能質(zhì)量。高溫、高濕、高鹽堿的沿海地區(qū)易發(fā)生PID現(xiàn)象。
3、產(chǎn)生的原因
一是系統(tǒng)設(shè)計(jì)原因,光伏電站的防雷接地是通過(guò)將方陣邊緣的組件邊框接地實(shí)現(xiàn)的,這就造成在單個(gè)組件和邊框之間形成偏壓,組件所處偏壓越高則發(fā)生PID現(xiàn)象越嚴(yán)重。對(duì)于P型晶硅組件,通過(guò)有變壓器的逆變器負(fù)極接地,消除組件邊框相對(duì)于電池片的正向偏壓會(huì)有效的預(yù)防PID現(xiàn)象的發(fā)生,但逆變器負(fù)極接地會(huì)增加相應(yīng)的系統(tǒng)建設(shè)成本;二是光伏組件原因,高溫、高濕的外界環(huán)境使得電池片和接地邊框之間形成漏電流,封裝材料、背板、玻璃和邊框之間形成了漏電流通道。通過(guò)使用改變絕緣膠膜乙烯酯(EVA)是實(shí)現(xiàn)組件抗PID的方式之一,在使用不同EVA封裝膠膜條件下,組件的抗PID性能會(huì)存在差異。在魚(yú)塘中也可以架設(shè)光伏陣列,池塘可以繼續(xù)養(yǎng)魚(yú),光伏陣列還可以為養(yǎng)魚(yú)提供良好地遮擋作用,較好地解決了發(fā)展新能源和大量占用地地矛盾,因此農(nóng)業(yè)大棚和魚(yú)塘可以安裝分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)。另外,光伏組件中的玻璃主要為鈣鈉玻璃,玻璃對(duì)光伏組件的PID現(xiàn)象的影響至今尚不明確;三是電池片原因,電池片方塊電阻的均勻性、減反射層的厚度和折射率等對(duì)PID性能都有著不同的影響。
4、有效抑制PID效應(yīng)的措施
首先是從組件側(cè)考慮,采用非Na、Ca玻璃提高玻璃的體電阻,阻斷漏電流通路的形成;或者采用非乙烯—共聚物的封裝材料;其次是從逆變器側(cè)考慮,采用組件負(fù)極接地的方式,防止負(fù)偏壓造成的漏電流形成,處置方案簡(jiǎn)便、成本低、效果顯著,但負(fù)極直接接地會(huì)造成安全隱患,威脅電站的正常運(yùn)行和運(yùn)維安全。逆變器負(fù)極接地后,若發(fā)生組件正極接地故障則會(huì)造成電池板短路,而運(yùn)維人員如若接觸到正極則會(huì)發(fā)生危險(xiǎn),所以負(fù)極接地電路必須具有異常電流監(jiān)測(cè)及分?jǐn)啾Wo(hù)系統(tǒng),方可在抑制PID效應(yīng)的同時(shí)保障電站設(shè)備的運(yùn)行安全。分布式光伏發(fā)電實(shí)行“自發(fā)自用、余電上網(wǎng)、就近消納、電網(wǎng)調(diào)節(jié)”的運(yùn)營(yíng)模式。
分布式光伏的優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)眾所周知。但由于它的特殊性,目前并不是家家屋頂都適合安裝分布式光伏。
對(duì)于非別墅業(yè)主,如果想安裝分布式光伏,就需要得到整棟居民的同意以及居委會(huì)的同意。對(duì)于別墅業(yè)主所需判斷的就只剩下分布式光伏的朝向和排布。
由于分布式光伏是通過(guò)太陽(yáng)能板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能,所以對(duì)于太陽(yáng)照射情況是至關(guān)重要的,朝南的屋頂適宜安裝分布式光伏。其次,屋頂前后沒(méi)有遮擋物,這樣不會(huì)影響陽(yáng)光的照射。后,屋頂有大片面積可以安裝太陽(yáng)能板,能將電能產(chǎn)生大化。
近年來(lái)光伏發(fā)電不管在城市還是農(nóng)村已經(jīng)家喻戶曉,不再是之前人們眼中的高科技產(chǎn)品,已經(jīng)普遍到在農(nóng)村每走一段路程總能見(jiàn)到的項(xiàng)目。不少家庭屋頂都安裝了光伏發(fā)電。百姓為什么對(duì)光伏發(fā)電高度認(rèn)可?
隔墻賣電
配合對(duì)清潔能源的重視,電網(wǎng)改革、綠色電力交易證書制度、碳排放交易權(quán)制度,未來(lái)個(gè)人賣電必將成為潮流和趨勢(shì),而且相關(guān)配套文件也已經(jīng)落地。隔墻售電,自己家多余的電賣出去可以直接收益。每個(gè)人都是賣電業(yè)主。
冬暖夏涼
當(dāng)屋頂大面積鋪設(shè)了光伏組件電池后,能有效降低建筑室內(nèi)溫度2-3℃,還間接節(jié)省了空調(diào)的用電。冬天也能擋風(fēng)保溫。
節(jié)能減排
一個(gè)裝機(jī)容量為3千瓦的小型分布式發(fā)電系統(tǒng),年發(fā)電量為3650度,25年即可發(fā)電91250度,相當(dāng)于節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤36.5噸,減排二氧化碳94.9噸。霧霾這么嚴(yán)重,真的不裝一套給自己個(gè)呼吸新鮮空氣的機(jī)會(huì)嗎?
扶貧增收
國(guó)家政策多次發(fā)文對(duì)光伏扶貧給予了極大肯定,認(rèn)為光伏發(fā)電清潔環(huán)保,技術(shù)可靠,收益穩(wěn)定。所以這樣一個(gè)靠譜的項(xiàng)目自然也成了精準(zhǔn)扶貧戰(zhàn)略中的主力軍,很多貧困地區(qū)的農(nóng)戶都在政府及各界幫助下裝上了戶用光伏電站,享受著光伏發(fā)電的穩(wěn)定收益。
陽(yáng)光養(yǎng)老
光伏養(yǎng)老這一概念已經(jīng)得到人民日?qǐng)?bào)、央視等各大媒體的大力認(rèn)可:光伏養(yǎng)老已經(jīng)成為農(nóng)村新的選擇。由于歷史原因,不少農(nóng)村的老人沒(méi)有養(yǎng)老保險(xiǎn),靠子女養(yǎng)老不如投資建設(shè)戶用光伏電站,賣電領(lǐng)錢,電站使用壽命長(zhǎng)達(dá)30年以上!這也是戶用光伏電站為什么能夠在農(nóng)村迅速發(fā)展的原因。1995年國(guó)家計(jì)委、國(guó)家科委和國(guó)家經(jīng)貿(mào)委制定了《新能源和可再生能源發(fā)展綱要》(1996-2010),明確提出了我國(guó)在1996-2010年新能源和可再生能源的發(fā)展目標(biāo)任務(wù)以及相應(yīng)的對(duì)策和措施。