《太阳能光伏发电》课件

太阳能光伏发电通过将太阳能转换成电能的光伏系统可以实现清洁、可再生的能源利用减少碳,,排放为未来的可持续发展做出贡献让我们一起探讨太阳能光伏发电的原理和,应用什么是太阳能光伏发电定义原理特点太阳能光伏发电是利用太阳能电池将阳光光伏发电的原理是基于光电效应,当太阳光太阳能光伏发电是一种清洁、可再生的能直接转换成电能的一种技术太阳能电池照射到光伏电池时,电池内部会产生电子和源技术,不会产生任何二氧化碳排放或其他可以吸收太阳的光子并产生电子从而产生空穴对从而产生电势差并产生电流污染物它可以广泛应用于各种场合为人,,,电流供电类提供电力光伏发电的原理光的吸收光伏电池吸收来自太阳的光子能量使电子从价带跃迁到导带,载流子分离在电池内部建立的内建电场将产生的电子空穴对分离产生电流-,电流输出通过外部电路光电流可被输出用于发电或其他应用,太阳能资源概况中国幅员广阔地域跨度大各地区太阳能资源丰富程度差异明显西部地区日照,,时间长辐射强度高是我国最佳太阳能利用区域部分地区年太阳辐射总量可达,,到每平方米千瓦时以上是发展光伏发电的优质资源区5,同时我国北方地区冬季日照较好也可作为发展光伏电站的良好选址中东部地,,区虽然整体太阳能资源较差但也存在一些阳光充沛的区域可以作为分布式光伏,,发电的重点发展区域太阳能光伏技术发展历程年19541贝尔实验室开发出第一个硅基晶体太阳能电池转换效率,

4.5%年代19702随着石油危机太阳能电池成本下降应用范围逐步扩大,,年代19903薄膜太阳能电池商业化提高转换效率并降低制造成本,世纪初214集中式光伏电站出现分布式光伏发电逐步普及技术不断进步成本,,大幅下降光伏发电系统的组成光伏电池组电池阵列框架12由多个光伏电池并联和串联组用于支撑和固定光伏电池组,同成,负责将太阳能转换为电能时还可以调整电池板角度逆变器电缆及其他部件34将光伏电池组产生的直流电转包括电缆、遮阳装置、安全保换为可用的交流电护装置等,确保系统安全可靠运行光伏电池的种类及特点晶体硅电池薄膜电池柔性电池以单晶硅或多晶硅为材料的电池,效率高、采用非晶硅、铜铟镓硒等材料制成的薄膜层采用塑料基底的电池,可弯曲和折叠,应用于寿命长是目前市场上占主导地位的光伏电制造过程简单、成本较低但效率稍低于晶一些移动设备和特殊场景未来发展潜力大,,,,池种类体硅电池晶体硅电池晶体硅电池是目前最主流和应用最广泛的光伏电池类型它由单晶硅或多晶硅制成具有高效率、可靠性强、生产成本较低等优点,晶体硅电池广泛应用于各种电力应用场景是当今光伏产业的主,导技术薄膜电池薄膜太阳能电池是一种新兴的光伏电池技术它采用微米级厚度的半导体材料制成可以灵活地应用在各种表面且成本较低薄膜电池包括铜铟镓硒电,,CIGS池和碲化镉电池等它们具有良好的吸光性和制造便利性在大规模应用CdTe,中显示出巨大的潜力柔性电池及其应用柔性电池是一种新型的太阳能电池技术它采用薄膜材料制作而成可以赋予电池,,柔软、轻便、易卷曲的特性这种电池适用于移动设备、服装、建筑物等领域,能够提供可再生、清洁的能源它们具有良好的抗冲击性能为许多新兴应用场,景提供了可能光伏组件的构造及工作原理光吸收层1采用太阳能电池将阳光转化为电能接线及保护层2收集和输出电流并提供机械保护,外壳封装3提供坚固的外观及防水防尘功能光伏组件由多个串联并联的太阳能电池片组成通过接线框和支架结构紧密连接光吸收层将太阳光转化为电能接线及保护层收集和输出,,电流外壳封装则提供机械保护及防水防尘功能整个组件协同工作形成稳定可靠的光伏发电单元,,光伏电站的规模分类分布式光伏电站集中式光伏电站大型光伏电站装机容量通常小于兆瓦主要位于屋顶或者装机容量一般在兆瓦以上远离用电负荷中装机容量通常在兆瓦以上占地面积大采1,1,10,,地面附近,就近服务于用电需求心,主要通过电网输送电力用单晶硅或多晶硅电池组件分布式光伏发电系统就近就地发电提高利用效率分布式光伏系统将太阳能直接转采用分布式布局,可以最大限度地化为电能安装在建筑物和住宅屋利用屋顶、幕墙等空间提高光伏,,顶,就近满足用电需求,避免了电网发电系统的装机容量和发电量长距离输送电力的损耗丰富的应用场景分布式光伏可广泛应用于住宅、商业建筑、工厂、农村等各类场景满足不,同规模和需求的用电需求集中式光伏电站规模大效率高集中式光伏电站通常拥有超过兆专业的系统设计和先进的硬件确瓦级的装机容量,可以实现大规模保了集中式光伏电站具有更高的的集中式电力供给发电效率和稳定性运维便利连网优势由于规模较大,集中式光伏电站的集中式光伏电站能够更好地与主建设、运营和维护通常更加便利电网实现并网发电,有利于电力系和节约成本统的调峰和调频光伏发电并网运行模式并网运行模式离网运行模式光伏发电系统可以通过并网运行的方式接入电网实现与电网的双一些偏远地区由于电网覆盖不足可以采用离网运行的光伏发电系,,向供电这种模式可以充分利用电网的输配电能力提高光伏发电统这种模式利用蓄电池储存电能满足现场用电需求适用于电网,,,的规模和效率无法覆盖的区域光伏发电系统的安装基础准备1选择合适的安装位置和方向组件安装2固定电池板并进行接线电气连接3连接逆变器、电池、控制器等调试测试4检查运行状态并进行调试光伏发电系统的安装是一个系统工程需要严格按照工艺流程操作首先需要选择合适的安装位置和方向以保证最大化发电效率然后固定好电池板,,并进行电气连接连接好逆变器、电池和控制器等设备最后进行整体系统的调试和性能测试确保系统能够稳定运行,,光伏电站的维护与管理定期检查清洁维护远程监控数据管理对光伏组件、逆变器、电缆等定期清洁光伏组件表面,去除灰利用监控系统实时监测电站运建立完善的运行数据记录和分设备进行定期的巡查和保养确尘和沉积物提高发电效率行状态及时发现并解决问题析系统优化电站的运维管理,,,,保系统稳定可靠运行逆变器的选型与配置功率容量选择输入输出特性12根据光伏阵列的总功率容量合确保逆变器的输入电压范围、理选择逆变器的额定功率，保最大输入电流等指标与光伏阵证系统的稳定和高效运行列的参数相匹配电网并网要求安全与保护34选用符合所在地区电网并网标逆变器应具有完善的安全保护准的逆变器型号，确保满足并功能，如过压、过载、短路等网电压、频率等指标保护措施电池温度对光伏发电的影响电池温度升高电池的电压会下降,导致发电功率降低电池温度过高会导致电池的转换效率下降,严重时还会损坏电池合理控制电池温度通过散热或制冷等措施,可以提高光伏电站的总体发电效率光照强度对光伏发电的影响1kWh/m

21.5%日照强度功率损失每平方米的每天日照能量每摄氏度温度升高的电池功率损失率25°C30%标准条件最大转换效率电池的标准测试温度晶体硅太阳能电池的理论最高转换效率光照强度是影响光伏发电性能的关键因素强烈的日照可以提高电池的发电功率但也,会导致电池温度升高从而降低转换效率因此设计光伏电站时需要平衡光照强度和电,,池温度的影响光伏发电系统的经济性分析光伏发电的优势与局限性清洁能源成本降低广泛应用受天气条件影响光伏发电是一种可再生、清洁随着光伏技术的不断进步,光伏光伏技术可应用于大型电站、光伏发电依赖于日照强度,受天的能源,不会产生任何有害排放,发电系统的成本也逐步下降,使分布式电站以及各种小型电子气条件的影响较大,会导致发电为环境保护做出巨大贡献其变得更加经济实惠设备,应用领域十分广泛量的波动光伏发电在中国的现状与应用分布式光伏广泛应用个人应用日益普及中国光伏发电迅速发展光伏电站助力脱贫中国大力推广分布式光伏发电越来越多的家庭安装户用光伏近年来，受益于政策支持和技,工商业屋顶、家庭屋顶光伏中国在偏远乡村建设了大量光系统成为参与光伏发电的重,术进步，中国光伏发电市场快系统广泛应用,提高了电力自伏电站,为当地居民提供清洁要力量速增长年底，中国光给自足率用电成为脱贫攻坚的重要抓2021,伏发电装机容量达到约306手，居全球首位GW我国光伏产业的发展政策政府支持可再生能源目标技术创新鼓励投资政府出台一系列优惠政策,如补中国制定了雄心勃勃的可再生政府高度重视光伏技术的研发各种政策措施吸引国内外资本贴、税收优惠、电网并网等大能源发展目标将太阳能光伏作创新不断提高电池转换效率和大规模投入光伏产业带动产业,,,,力支持光伏产业的发展为重点发展领域降低成本迅速发展可再生能源发展的总体规划能源转型1从化石能源转向可再生能源技术创新2持续优化光伏、风电等技术系统建设3构建现代化的电网基础设施政策支持4制定鼓励性的发展政策目标实现5逐步实现可再生能源占比目标我国已经制定了全面的可再生能源发展规划,从能源结构转型、技术创新升级、电网系统建设、政策支持等多方面来推进可再生能源的广泛应用,并设立了明确的发展目标,推动我国能源转型和绿色发展光伏电站建设的环境影响分析可再生能源发展环境保护资源回收利用光伏电站利用可再生的太阳能资源发电,减在电站建设和运营过程中,需要充分考虑对电站退役后需妥善处理电池、电缆等电子设少了对化石燃料的依赖为实现可持续发展生态环境的影响采取有效措施降低碳排放备最大限度地实现资源的回收利用减少对,,,,做出了重要贡献和资源消耗环境的负荷光伏发电的未来发展趋势技术创新应用扩展光伏技术将持续进步,实现更高的光伏发电应用将从地面电站扩展转换效率和更低的生产成本,不断到建筑一体化、农业大棚、交通降低发电成本运输等多个领域市场扩张政策支持光伏发电在全球范围内将进一步各国政府将进一步制定有利于光普及成为主流的可再生能源发电伏行业发展的政策促进光伏在电,,方式之一力结构中的地位结语光伏发电的前景与挑战前景光明挑战仍存随着技术进步和成本不断下降，光伏发电受气候条件影响大，需光伏发电将成为清洁能源中最具要储能技术突破以提高稳定性有竞争力的选择之一预计未来同时，大规模应用需要电网升级10年内，光伏发电占可再生能改造，政策支持也需进一步加强源的比重将超过30%发展空间广阔在能源转型的大背景下，光伏发电将迎来高速发展期未来它在分布式应用、电动车充电、农村电气化等领域都有广阔的应用前景问答环节在光伏发电系统的设计、应用和未来发展方面我们还有很多值得探讨的问题,我们欢迎各位提出您的疑问和建议让我们一起交流讨论为更好地推动光伏发,电事业的发展贡献自己的力量请踊跃提问我们的专家将认真解答并就您关心的问题进行深入交流您的宝贵,,意见和建议将有助于我们更好地完善光伏发电技术提高系统性能推动行业进步,,。