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1、太阳能电站,曹佰来,二一年五月,国家政策,财政部 科技部 国家能源局 关于实施金太阳工程的通知 财建【2009】397号 金太阳示范工程财政补助资金管理暂行办法 太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法 支持范围： 用户侧并网光伏发电示范项目； 偏远无电地区光伏发电示范项目； 大型并网发电示范项目；适合太阳能资源丰富地区； 太阳能光电建筑应用示范项目；,支持条件 装机容量不低于300kWp;每省工程总规模不超过20兆瓦。 运行期不少于20年； 业主单位总资产不少于1亿元，项目资本金不低于总投资的30%。 补助标准： 并网光伏发电项目，按光伏发电系统及其配套输配电工程总投资的50%补助。 偏远
2、无电地区的独立光伏系统按总投资的70%补助。 上网电价：按国家核定的当地脱硫燃煤机组标准上网电价全额收购。,光转电的形式,太阳能光伏发电,主要优点 结构简单，体积小且轻 易安装，易运输，建设周期短 容易启动，维护简单 清洁，安全，无噪声 可靠性高，寿命长 太阳能无处没有，应用范围广,主要缺点 能量分散， 间歇性大 地域性强 转换效率低 成本高,太阳能光伏发电,太阳能电池技术,光伏单元(PV Cell) 光伏组件(PV Module） 光伏方阵(PV Array),太阳能电池技术,光伏产业链,太阳能电池技术,晶体硅太阳电池组件制造工艺流程,光伏发电系统设备构成,串联时组件工作电流需相 并联时组件
3、工作电压需相 组件互联接线最短原则,世界光伏电池的发展情况及趋势,从1988到2003光伏电池产量平均每年递增20，近年来发展更快。,近20年光伏电池效率逐渐缓慢提高：第一代单晶硅商业 电池转换效率达17，实验室达24.7。,近25年光伏电池产量每加一倍，价格下降20%。,美国能源部估计：现在组件价相当于30美分1度电，要使价格下降到2美分1度电, 按现在的下降速率需要25年。必须采取新技术以使在1015年左右时间内下降到2美分1度电。,主要国家发展光伏发电计划,欧盟-2010年建3GW的光伏发电。 日本-计划到2010年太阳能发电量达到4.82GW。 美国-到2020年光伏发电累计安装36G
4、W，占美国发电装机增量的15%左右 中国-到2010年光伏发电装机30万kW。2020年，可再生能源的比重从目前的7%提高到15% 左右。由国家发改委牵头，投资100亿元，到2010年，用风电、光电和其它可再生能源解决2300万户无电地区居民和边防哨所等的用电问题。,光伏电池特性,I-输出电流，IL-光电流，Rs-内阻，Ish-旁路电流，Rsh-并联电阻,光伏电池的等效电路,热斑效应,一个方阵在阳光下出现局部发热点的现象称为热斑效应，热斑温度有可能高达200C，使焊点融化，破坏封装材料，甚至使方阵失效。 原因：坏电池、电极焊片虚焊、电池破碎、电池局部受到阴影遮档。,流过电流3I，当超过电池的光
5、生电流时，其工作点对应的电压进入反偏区Ur，承受负电压，电池象负载一样吸收功率产生热量，当超过一定限值时，快速升温，出现热斑。,损坏，无电流输出,热斑效应,应对措施：防止以上情况发生；加设旁路二级管以增加方阵可靠性,正常时，旁路二极管承受反压不导通。 当光电池发生热斑效应承受负电压时，与其并联的旁路二极管导通，将其短路。虽然损失一部分功率，但不会失去全部功率。,光伏发电系统设备构成,DC-AC逆变器,控制器 防止蓄电池过冲和过放 最优化能量管理（最佳工作点跟踪、温度补偿等) 光伏系统工作状态显示 光伏系统信息存储等,光伏发电系统分类,按是否聚光分： 聚光发电系统 非聚光发电系统 按供能方式分：
6、 独立光伏发电系统（离网系统） 并网光伏发电系统 宇宙光伏发电系统 混合光伏发电机系统,独立式太阳能光伏发电,(1)独立光伏发电系统：独立光伏电站、光伏水泵航标及灯塔电源，太阳能庭院灯、太阳能路灯、太阳能汽车、太阳帽、太阳能充电器、太阳能计算器等。是我国目前主要的光伏发电应用市场，且每年以20%的速度增长,独立式太阳能光伏发电,并网式太阳能光伏发电,(2)联网光伏发电系统：所发电力直接进入电网，省掉了储能单元，因而可使其成本下降18%左右。 住宅用并网光伏系统 集中式并网光伏系统（电站）,并网式太阳能光伏发电,太阳能光伏发电,并网逆变器功能： 自动运行和停机 最大功率点跟踪控制（MPPT） 防
7、独立运行（孤岛效应） 被动式防护 主动式防护 自动电压调整,太阳能光伏发电,太阳能光伏发电,太阳能光伏发电,太阳能光伏发电,太阳能光伏发电,光伏发电系统,光伏电池特性,太阳能光伏发电,太阳能光伏发电,太阳能光伏发电,太阳能光伏发电,太阳能热发电,利用太阳集热器收集太阳能 加热工质 产生过热蒸汽 驱动热动力装置 带动发电机,太阳能热发电,太阳能热发电,太阳能热发电系统组成 聚光集热子系统： 聚光器：平面反射镜、曲面反射镜 接收器：将太阳辐射能转变为热能 跟踪装置 蓄热子系统在集热器与汽轮发电机之间提供缓冲，保证机组稳定运行。 辅助能源子系统常规燃料锅炉 汽轮发电子系统：现代汽轮机，燃气轮机，低沸
8、点工质汽轮机，斯特林发动机,聚光器 在太阳能热发电系统，最常用的是： 平面反射镜：用于塔式热发电，可将工质加热到5002000C，构成高温塔式太阳能热发电系统。 曲面反射镜： 一维抛物面反射镜槽型抛物面反射镜，集热温度可达400C，构成槽式热发电系统。 二维抛物面反射镜盘式抛物面反射镜，焦点温度可达8001000C，构成盘式太阳能热发电系统。,太阳能热发电,聚光器的主要性能要求 1、光学性能镜面反射率越高越好。现多采用玻璃背面镜，即将银或铝蒸镀在玻璃反射镜的背面，再喷涂上多层漆保护层，或封夹在两层玻璃之间。另外要定期对镜面进行清洗。 2、光学性能镜面平整度，机械强度和稳定性，能抗大风的吹刮。
9、3、化学稳定性耐腐蚀 接收器将太阳辐射能转变为热能，并传递给工质的部件。聚光方式不同，接收器结构差别很大。 关键技术：接收器表面涂覆选择性吸收膜，使对太阳辐射的吸收率高，反射率低。 / 越高大，集热温度越高。,太阳能热发电,太阳能热发电,跟踪装置 单轴跟踪：用于槽型抛物面反射镜 双轴跟踪：用于盘式抛物面反射镜和塔式聚光的平面反射镜。 跟踪方式 程序控制方式存在累积误差 传感控制方式多云时难测出入射太阳辐射方向 混合控制方式以程序控制为主，用传感器瞬时测量作反馈，对程序进行累积误差修正，能保证任何气候条件下稳定而可靠的跟踪。,塔式太阳能热发电系统,太阳能热发电,1定日镜；2接收器；3塔；4蓄热器
10、；5泵；6凝汽器7汽轮发电机组,太阳能热发电,定日镜结构示意图,1入射太阳光；2接收器；3塔；4定日镜,中心接收塔,太阳能热发电,太阳能热发电原理示意图,太阳能热发电,定日镜,太阳能热发电,2007年6月1日，国内首座70千瓦太阳能热发电系统，在南京通过鉴定验收。 该太阳能热发电系统建在江宁将军大道东侧，系统由定日镜场、塔式高温接收器、太阳能燃气轮机等组成，32面定日镜分成7排，每时每刻跟踪太阳，将阳光传递给铁塔上的集热器，将空气加热到1000摄氏度，高温加压空气推动发电机转动，实行光电转换。,地处江宁的南京塔式太阳能热发电系统,日光反射镜沿两个轴追踪太阳，把太阳辐射能集中到一个位于 161.
11、85米高的塔上方接收器上（右侧电站年发电11兆瓦；左侧电站年发电20兆瓦）,日光反射镜,最近消息，据国外媒体报道，说起太阳能，人们会想到安装在生态住宅上的光电板，效率很低，产生的电只够一台烤面包机使用。不过未来的太阳能电站将会更加壮观，效率会更高。 上在上面照片里有两个太阳能电站，它们围绕着两座高塔。左侧较大的太阳能阵列被它的西班牙主人索卢卡尔发电厂(Solucar Platform)称作PS20，目前它仍处于建设中；右侧较小的太阳能阵列被称作PS10，它现在已经开始为当地电网供电。它们都通过把西班牙塞维利亚 (欧洲大陆最热的地方之一)酷热的阳光转变成炙热的光束，通过一个石英窗户加热水，产生大
12、量蒸汽，驱动一系列涡轮机转动发电。,大约有92%的太阳热量被直接转变成电能，这种电站产生的能量非常强，生态能源倡导者称，可以利用它从水里分解氢气，为生态动力车提供燃料。发电所需的只有阳光和很多跟踪太阳的镜子，即日光反射镜。事实上PS10有624个日光反射镜，它把能量集中到一点，产生11兆瓦能量，足够大约5500个 住户使用。PS20电站有1255个日光反射镜，到2013年完全运营时，它能产生多达20兆瓦电能。 这种电站生产的电价格很贵，大约是用普通方法生产的电能价格的3倍，但是这项技术有很大发展前途，电价有可能会下降，莫哈维沙漠里有这样一个电 站，它拥有120万个日光反射镜。其他此类电站分别建
13、在摩洛哥和阿尔及利亚。,太阳能热发电,槽式太阳能热发电系统 槽式抛物面反射镜太阳能热发电系统（SEGS）简称槽式太阳能热发电系统，也称分散式太阳能热发电系统。,(正在该地进行测试的另一项技术)一个太阳能电解槽,太阳能热发电,槽式太阳能聚光器,太阳能热发电,盘（碟）式太阳能热发电系统 以单个旋转抛物面反射镜为基础，构成一个完整的聚光、集热、发电单元 单个功率较小，5-50kW 可以分散独立发电，也可由多个单元组成较大的发电系统。,太阳能热发电,太阳能热发电,太阳能热发电,太阳池中发生的过程是透射 辐射、双扩散和分层对流换热。循环热效率较低，约15。,太阳能热发电,尽管热气流发电热力学效率很低，只要能获得有竞争力的发 电成本，仍有开发价值。,太阳能电站发电量与节能减排,“金太阳”重点扶持用电侧并网光伏,对并网光伏发电项目，原则上按光伏发电系统及其配套输配电工程总投资的50给予补助；其中偏远无电地区的独立光伏发 电系统按总投资的70给予补助；对于光伏发电关键技术产业化和基础能力建设项目，主要通过贴息和补助的方式给予支持。,