太阳能光伏并网发电施工技术解析论文_太阳能屋顶发电前景如何论文

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1、太阳能光伏并网发电施工技术解析论文

摘要:近些年,太阳能光伏并网发电技术得到了较快发展,对于缓解日益紧张的能源危机具有非常重要的意义。太阳能光伏并网发电技术的主要特点是绿色、环保、安全,不会对环境造成破坏。为了更好的促进太阳能光伏并网发电技术的发展,文章针对施工过程中的技术控制要点进行研究,具有一定的参考价值。

关键词:太阳能;光伏发电;并网;技术

近年来,随着社会的迅速发展,国家对电力的需求量也在逐年增加,对以化石为能源的发电类企业的环境监管离地日益增高,这使得太阳能、风能等清洁、绿色能源受到了广泛的认可与关注。当前,太阳能光伏发电技术已日趋成熟,能够实现经济与高效运行目标,有利于推动国家经济的迅速发展,并且还能够满足社会能源消耗需求,这使得光伏发电并网及其相关技术的发展成为人们高度关注的对象。

1.光伏发电控制系统概述

光伏发电控制系统是根据太阳能自身特性,发生伏特反应,将太阳能电池板发出的电能通过控制器转换、存储器储存、电缆传输等环节,转变成能分配的电能。光伏发电是通过太阳电池板把太阳能直接转换为直流电能的一类发电方式,所以,光伏发电控制系统即为直接把太阳能变成电能的一款发电系统。目前光伏发电控制系统由下面几模块组成:光伏电池板(光电转换器件)、控制器(电能转换)、储存器(存储多余能量)、上位机监控(控制显示面板)等。

并网式光伏发电控制系统即把光伏发电系统与电力系统相联系的一个发电系统,把阳光福射得到的直流电直接转变为标准的网侧交流电,也就是把光伏发电系统与电力网通过并网逆变器连接到一起,再分配该系统生产的电量,既可向本地负载提供电能,也可进斤相关的电为调峰等。该系统为电为系统提供了有功与无功功率,为电力网的主要组成模块。目前,并网型光伏发电是全球光伏发电的主流,也是光伏发电的一个首选。通常由w下几部分组成:太阳能电池板、直流变换器、并网逆变器、锁相环与负载等。其中并网逆变器是系统的关键部件。全球主要的光伏系统生产企业均拥有各自的光伏逆变技术产品,他们的并网逆变器在电路拓扑、控制方法上各自具有不同的特点。

2.并网光伏发电系统的优势

①能够利用清洁干净的、可再生的自然能源太阳能发电,不会耗用不可再生的且资源有限的含碳化石能源。在实际使用过程中,也不会产生温室气体与污染物,能够较好的保护生态环境,满足经济社会持续、和谐发展需求。②所发电能馈入电网,以电能为储能装置,节省了蓄电池,相比于独立的太阳能光伏系统,可节省大约35~45%的建设投资,大大降低了发电成本。同时,由于其省去了蓄电池,还可提升系统的平均无故障时间与蓄电池的二次污染。③分布式安装,就近就地分散供电,灵活的进入、退出电网,可有效增强电力系统抵御灾害的能力,改善电力系统自身的负荷平衡状况,降低线路损耗。④可发挥调峰效用。就目前情况来看,联网太阳能是世界上个发达国家在光伏应用领域中竞争发展的关键,是世界太阳能光伏发电的主要发展趋势,市场较大,发展前景十分可观。

3.光伏發电并网及关键技术

3.1光伏并网发电系统中的关键技术

3.1.1最大功率点跟踪技术

通过运用最大功率点跟踪技术,可明确光伏并网发电系统所在的环境,分析环境中的温度、光照等对并网造成的影响,并且还可绘制光伏并网发电系统的特性曲线,然后在依据曲线的变化状况,对并网光伏发电的最大功率点进行相应的跟踪。同时,最大功率点跟踪技术与光伏并网发电系统自身的运行效率之间存在直接的关联,例如常用的两种跟踪方法:(1)扰动观察法,在光伏并网发电时,通过设计小型扰动,可比对扰动前后的并网情况,获得最大功率点位置,并网扰动方式可控制输出电压,利用电压差,还可形成扰动,以跟踪功率状态。(2)电导增量法,瞬间电导数据与变化量是此类方法运用的决定性因素,其能够通过分析光伏列阵的曲线变化情况,获得曲线的单峰值,并由此判断出光伏并网是否处于最大值发电状态。

3.1.2并网逆变器控制技术

并网逆变器可确保光伏并网发电系统的灵活性,进而使得工程的多样化需求得以满足,为太阳能始终处于最佳的转换状态提供保障。同时,逆变器还可控制光伏并网发电系统的工作模式,为电流提供直接或间接控制的方法。近年来,随着科学的迅速发展,间接与直接控制不断融合发展,较好的发挥了间接、直接电流的控制效果,弥补了双方的缺陷,融合之后的并网逆变器控制能够实时跟踪电流变化情况,以保证电流的稳定性。

并网逆变器控制重点技术主要包括:(1)数字控制技术,该技术是并网逆变器控制技术的重要基础,是一种热电技术。(2)pid控制技术,其主要是采用全量、增量的方法支持逆变器的运行,此类技术相对成熟。(3)重复+pi混合控制技术,此类技术具有复合的特征,能够以复合的方式控制逆变器的运行,从而确保逆变器的稳定性。

3.2分布式电源并网技术的接入方案

der并网技术接入配电网之后,需要对der并网技术的容量与配电网之间的匹配程度进行全面的考虑,例如当der并网技术容量小于250kva时,将其接入380v或400v的配电网中,通过匹配der并网技术容量与配电网,能够设计出科学的接入方案,接人时通常采用联络线的连接方法,der并网技术连接配电网的变电所或是接入附近的配电网内。同时,其还能够设计并网保护,der并网技术一般采用孤岛保护方式,孤岛装置提供主动式与被动式保护,能够为光伏并网系统的安全性提供保障。当并网逆变器监测出危险之后,往往会自动切断分布式光伏发电,以保护人员的安全,逆变器的电压可由配电网提供。

4.光伏发电并网系统的应用

4.1工程简介

某光伏发电并网系统项目由一公司承建,主要建于公司大楼三楼楼顶上。光伏系统总设计峰值功率为3360wp,与公司电网并接,当电网断电时,可独立给公司负载供电,还可为展示台液晶电视供电。电池板均采用6mm钢化超白玻璃+e-va+电池片+eva+6mm钢化超白玻璃双玻光伏组件。投入运行之后,一直处于安全可靠、发电稳定、并网良好的状态,并且满足项目设计标准。根据项目所处地理位置及气象气候条件,并且通过相应的计算,确定太阳能电池板应当摆放在正向朝南方向,当倾角处于25-30°范围时,能够接受到的太阳辐射最多,发电量最大,为方便工程施工以及太阳能电池支架的制作,选取倾角270,光伏安装面积130m2。

4.2光伏发电并网系统

4.2.1电气设备系统

此项目电气设备系统主要由太阳能电池方阵、蓄电池组、双向逆变器、并网逆变器和控制设备组成。

4.2.2光伏系统工作原理

光伏电池7块串联,通过二极管集线箱将12组并联组成一组输出给逆变器。逆变器逆变的交流电与公司电网并接,中间连接双向逆变器加蓄电池组储电,以便市电停电时切换至蓄电池组,然后供电给负载。当太阳能电池正常发电时,首先通过双向逆变器向蓄电池组充电。当蓄电池组处于充满电状态时,太阳能电池发出的电直接逆变至电网。当市电停电时,失压脱扣器脱扣,失压脱扣器脱扣之后,发送信息至双向逆变器,双向逆变器逆变启动,蓄电池组投入使用,供电给负载使用。

4.2.3数显监控系统

该项目监控系统主要涉及以下设备:辐射照度仪、温度计、风速计、控制器、调制调解器、终端控制(显示)设备、数据缆线等。同事,其还可通过电脑等相关终端的显示,实现实时监控相关数据的目的。通过程序转换相关的界面,可轻易转换终端(电脑、电视等)所显示的界面,并且还能够在界面中显示例如系统温度、直流电压、直流电流、直流功率、交流电压、交流电流、交流功率、日发电量、总发电量、气象数据等信息,从而体现出系统真实运行效果。

5.光伏发电并网系统发展前景

近年来,随着科学技术的迅速发展,我国在光伏发电并网系统方面已经研发出了一些新型技术,在光伏发电并网系统的控制与切换方面依旧需要继续、深入研究分析。为了提升光伏发电并网系统的工作效率,必须全面掌握光伏发电并网系统的控制,并且还需妥善解决并网光伏发电系统的切换问题,以确保光伏发电并网系统能够大规模的运用于普通用户。光伏发电并网系统是太阳能发电的应用系统,具有太阳能发电系统的所有优势,但其还具备价格贵、投资高、发电量受气候变化影响等方面的缺陷,是现阶段并网光伏发电系统运行存在的主要问题,但随着日后科技的不断進步,并网光伏发电系统必将成为全民的发电系统。

6.结语

综上所述,光伏并网发电系统目前正向成熟化方向发展,并且逐渐成为电网系统的重要组成部分。在运用光伏并网发电系统的关键技术时,需要依据系统设计进行一定的规划设计,以避免其对并网运行效率的影响,并且还需落实相应的安全保护技术,避免光伏并网发电系统运行风险事故的发生。

2、太阳能屋顶发电前景如何论文

摘要:《上海市10万个太阳能屋顶计划》可行性调研最近完成初稿,把发电厂建在屋顶上不再遥远!根据计划,未来上海10万个屋顶有望安装太阳能发电系统,每年至少发电4.3亿度。对于处在电荒中的上海,这当然是好消息,那么中国缺能,我们不能辜负头顶的大好阳光。

关键词:太阳能发电 发电厂 屋顶

《上海市10万个太阳能屋顶计划》可行性调研最近完成初稿,把“发电厂”建在屋顶上不再遥远!根据计划,未来上海10万个屋顶有望安装太阳能发电系统,每年至少发电4.3亿度。对于处在电荒中的上海,这当然是好消息,那么——

“中国缺能,我们不能辜负头顶的大好阳光。”这是《上海市10万个太阳能屋顶计划》的主持者,上海交通大学太阳能研究所所长崔容强教授的呼吁。面对迫在眉睫的能源危机,太阳能因其清洁、高效和永不衰竭的特点受到了世界各国能源专家的青睐,并被业内人士称为“黄金电”。没有油田煤矿的上海拥有两亿平方米的屋顶,每天只要有阳光,每个屋顶将会是一个小型的绿色发电厂;把上海的大小屋顶、建筑立面联合起来,可建成一座巨型“发电厂”。以上海现有两亿平方米平屋顶的1.5%,即十万个屋顶(约300万平方米),为其安装“太阳能并网屋顶光伏发电系统”,每年至少能发电4.3亿度。

高额投资,谁来买单

要利用这些普通的屋顶获得电能,需要多少投资呢?按照目前的市场价格,为10万个屋顶安装光伏发电系统约需投资150亿元。对于如此浩大的计划,项目拟分两期完成。第一期2006—2010年:完成光伏屋顶1万套,每套3kw。装机3万kw,年发电量3300万kw/h。按每套15万计算,第一期需投资12.7亿元。第二期2011—2015年:完成光伏屋顶9万套,每套3kw,装机27万kw,年发电量2.97亿kw/h。按每套9万元计算,需投资92.6亿元。

太阳能发电屋顶造价不菲,谁将为其买单呢?

“就像上海当初安装煤气管道一样,太阳能屋顶也可以如此推行。”崔教授认为,政府应该主导推行安装,项目所需资金可多方筹措。该项目讨论了日本现行的“补贴法”来推进“光伏屋顶”,操作比较简单可行,建议在上海试用。所谓“补贴法”即对初装光伏屋顶的用户进行补贴。政府补贴额度可从50%开始,以后逐年下降,以每年推广量来控制补贴额。

专家还建议资金来源在上海电网内摊分。估算2005年上海全市用电量达到960亿kw/h,如每1kw/h多收0.01元电费,则全市每年可以多收电费近9.6亿元人民币,将这笔钱与上海绿色电力用于光伏发电的资金合成为“上海阳光基金”,补贴“上海10万个太阳能光伏屋顶”,即基本上可平衡预算,甚至还可以从中提出一部分支持光伏科研和产业。

推广发展的关键:降低成本

屋顶发电,降低成本迫在眉睫。目前该项目面临的问题是:用于光伏屋顶的晶体硅太阳电池大量生产的原材料严重紧缺,目前90%的原材料都需要到国外采购。因此专家建议有关部门组织力量攻关,解决材料国产化问题,为光伏屋顶大幅度降价创造条件。上海市科委社发处马兴发处长认为,《上海10万个太阳能屋顶计划》项目的实施也可以带动上海的光伏产业起飞,从而在客观上推动太阳能电池材料国产化,快速降低成本,甚至将引导上海的“零能建筑”、“产能建筑”诞生。

“15年前,手机在许多人眼里还是种奢侈品呢,如今不也是很平常?”崔教授告诉记者,和手机一样,随着生产规模的扩大,太阳能屋顶的成本会逐年下降。现在我国的太阳能屋顶造价大约为50元/瓦,国际上约为3—4美元/瓦,随着技术的进一步成熟,将来成本可能降至1美元/瓦。一套屋顶太阳能电池板的寿命约为30—50年,这期间无需维护,使用成本接近于零。据日本和欧美科学家预测,到2010年,国际间光伏发电的成本可降到6美分/度(相当于0.5元人民币/度)以下,可与火力发电成本大体持平。

除了成本因素,马兴发处长表示屋顶的产权问题以及太阳能屋顶建成后的管理问题也是该计划需要解决的。

计划需要“阳光政策”

只需要买套设备,然后什么都不用做,你就可以每天坐在家中赚钱,另一方面,还能给国家提供所需要的清洁能源。这就是德国等国家于上世纪90年代实施的“百万屋顶计划”。

德国政府规定,太阳能电站在公共电网中每发1kw时电,由政府补贴0.574欧分(相当于人民币5.74元),而居民屋顶发电将比太阳能电站发电的价格还要高。德国电价是0.1欧元/度,而电力公司回购太阳能发电的价格是0.5欧元/度,差价调动了居民的积极性。和1990年前德国率先在世界上推出屋顶计划的响应者寥寥相比,到2004年,德国共安装了10万个太阳能屋顶。

国家政策引导甚至强制规定,是太阳能能够在德国等国家大规模应用的关键。德国政府除了提供10年无息信贷,还提供37.5%的补贴。此外,还制定了相关的政策保障输电商对屋顶太阳能发电电量的优先购买并保证太阳能发电电价高于常规能源发电的电价。一系列的优惠政策为10万屋顶计划在德国的推广起到了保驾护航的作用。

崔教授表示,充足的日照、一流的太阳能科研机构、成熟的光伏发电设备生产企业,以及刚刚出台的“绿电”机制,是上海发展10万屋顶计划得天独厚的优势。参考德国等国家10万屋顶计划成功推广的经验,上海如果再多一点“阳光政策”,屋顶发电就不再是梦想。

3、太阳能发电宣传标语

太阳能发电是摆脱对化石燃料的依赖,减少温室气体排放的重要手段之一。我们应该如何写宣传标语呢?下面小编为大家整理推荐了太阳能发电宣传标语,欢迎大家前来参阅。

太阳能发电宣传标语篇一

1) 创索天能,开源世界。

2) 天作之能,福享神工。

3) 光伏惠及百姓,科技改变生活。

4) 成本接控有效,效率提高无疆。

5) 光伏新未来,智能中转站。

6) 提高我的动力,降低你的成本。

7) 使用天能源,世界变新颜。

8) 低碳高效天能源,文明和-谐新生活。

9) 天能源,让阳光照亮每个角落。

10) 绿能我“芯”,自然畅享。

11) 能量取自阳光,绿色还给蓝天。

12) 源自根本,遂穷之不竭。

13) 绿色能量,不同凡响。

14) 太阳能发电的项目专家。

15) 节能环保,智慧创造。

16) 能源关乎生活,光伏创新世界。

17) 世界的晴天,我们的能源。

18) 把握正能量,释放新梦想。

19) 光耀世界,能动未来。

20) 聚天之能,光福天下。

太阳能发电宣传标语篇二

1) 天赐清洁能源,助我造福世界。

2) 有光就有希望,科技凝聚力量。

3) 惠民天能源,绿色增效益。

4) 用天为民,能泽天下。

5) 能源可再生,电力爱迪生。

6) 光电天能源,世界变新颜。

7) 光伏高科技,环保添动力。

8) 科技天能源,绿色光伏站。

9) 光电天能源,中国梦能园。

10) 天道酬勤,能源无限。

11) 热火朝天的事业,光彩照人的能源。

12) 科技创新,动力无限。

13) 节电天能源,环保每一天。

14) 天人合一,能源科技。

15) 能源改变世界,光伏创造未来。

太阳能发电宣传标语篇三

1) 太阳能发电,惠民天能源。

2) 能源新锐,科技新标。

3) 惠州天能源,绿色无污染。

4) 环保新能源,力保高效率。

5) 天恒久远,能源永传。

6) 光伏逆变,创新发电。

7) 光电耀天下,能圆万家梦。

8) 逆变光伏产业,永做光谷第一人。

9) 逆变光伏产业,领军光伏科技。

10) 天赐无限能量,助我造福天下。

11) 环保添动力,绿色新能源。

12) 天能源科技,太阳能给力。

13) 绿色的能量,电力的力量。

14) 绿色情怀,自然精彩。

15) 自然能源,廉价发电。 看过“太阳能发电宣传标语”的还看了: 1.太阳能发电宣传标语 2.安全发电标语 3.绿色环保节能减排资料 4.给学校倡议书 5.清洁能源发展前景

4、太阳能光伏学论文

【摘要】本文以洛阳理工学院应用技术型大学转型重要时期为研究背景,根据应用技术型大学的人才培养目标,采用校企合作、项目驱动和传统教学方式相结合的教学模式。该教学模式的实施收到了良好的教学效果,能够与应用技术型大学的人才培养目标高度的契合。

【关键词】应用技术型大学;太阳能光伏学;教学模式改革

众所周知,目前作为主要能源的煤、石油、天然气等化石燃料即将消耗殆尽。再加上这些化石燃料的燃烧造成了大量温室气体和其他污染物的排放,严重的威胁着人类的生存环境。因此,寻求一种可再生的清洁能源迫在眉睫,如太阳能、风能和水能。其中,太阳能是一种“取之不尽,用之不竭”的绿色可再生能源,受到人们的广泛关注。目前太阳能发电主要有两种形式:一是热发电;二是光发电,也称光伏发电。光伏发电是一种将太阳辐射能直接转换为电能的技术,规模大小随意、能独立发电、建设时间短、维护简便,问世后就得到了迅速的发展。

1、课程简介

在国家引导建设应用技术型大学的背景下,目前是河南省新能源及光电子材料产业快速发展时期,为培养具有创新精神和实践能力较强的应用型技术人才,洛阳理工学院结合洛阳经济发展特色,在2011年开设了材料物理专业,以太阳能光伏为主要方向,培养具有材料、半导体物理等科学与工程方面的基本知识和基本理论的技术型人才。《太阳能光伏学》是本专业的专业基础必修课程,主要介绍了太阳能光伏发电的基本概念和原理、电池片的制造以及硅太阳能电池的主要性能参数和太阳能电池组件的结构、生产工艺流程等。此外,讲述了太阳能光伏发电系统的组成和其他相关设备,全面地阐述了太阳能光伏发电系统的设计和应用。通过本课程的学习,使学生掌握太阳能电池材料的基本制备技术、表征手段及光伏系统的设计,了解光伏系统在国民经济各领域的应用,能够进行基本的太阳能电池性能测试及太阳能电池组件封装,并具备太阳能光伏系统优化设计的技能。

2、教学改革方案及实施

本课程的学习,需要综合运用材料科学基础,半导体材料与器件,光电子材料等课程的理论知识。最终要求学生具有能够进行太阳能电池的生产及太阳能光伏系统的设计,施工及维护的能力,是一门与实践锻炼密不可分的课程。与学生之前学习的大学物理,材料科学基础等基础性课程有较大的区别,因此传统的以教师讲授为主的教学模式和教学过程并不适合本课程的学习[1]。应根据具体的教学内容探索出适合应用型技术人才的独特的教学模式。《太阳能光伏学》主要内容包含两个方面:一是与企业生产紧密结合的太阳能电池的生产过程;二是太阳能光伏发电系统的设计与优化。前者包含了直拉法制备单晶硅棒,铸锭法制备多晶硅锭,太阳能电池切片工艺,太阳能电池片的制造和太阳能电池组件的结构、生产工艺流程。后者主要是光伏发电系统的设计及优化,包括独立光伏发电系统、分布式光伏发电系统和并网光伏发电系统。针对本课程及教学内容的特殊性,在教学上,前一部分太阳能电池生产部分采用“校企业合作+传统”的教学模式,后一部分光伏系统设计采用“项目驱动+传统”的教学模式。

2.1“校企业合作+传统”的教学模式

由于本课程与生产实践紧密结合,因此,开展校企合作教学能够使课程教学效果事半功倍[2],提高学生的理论知识的理解及理论联系实践的能力。光伏产业是新兴产业,随着科学技术的发展,新技术、新工艺、新方法、新理念都在迅速地更新换代,因此培养应用型技术人才必须与生产相辅相成,校企合作是达成培养目标的主要手段之一。目前,针对洛阳理工学院的校企合作主要有两种形式:教师和学生到生产企业进行参观学习和由企业中具有丰富生产管理经验的工程人员到学校进行讲授相关知识。首先在专业教师中选拔出能力强、业务精、肯吃苦钻研的教师,到生产企业中进行挂职锻炼,真正的参与到工程实践中来。不仅提高教师的动手实践能力,而且针对平时在教学过程中容易忽略的细节也有较大的认识,使得课堂讲授能够更切合生产实际。例如,在太阳能电池片的制备中的丝网印刷工艺,银浆的准备时间,搅拌速度,以及固含量这些因素会对丝网印刷的质量产生较大影响。而一般情况下,课堂的讲授不会具体到这些细节问题,但是在生产实践中这些细节往往决定了产品的质量。其次,开展校企合作带学生到相关的光伏企业见习,还可以让学生进行实际动手操作。例如,太阳能电池组件封装部分的单焊和串焊,图1显示了学生在企业中参加太阳能电池片焊接工艺。通过学生的实际动手操作使他们对生产实际过程有了更加清晰的认识,并且提高了学生的实际动手操作能力。最后,邀请企业中具有丰富生产管理经验的工程人员到学校进行授课,讲授太阳能电池生产相关知识,以他们对生产实际过程的熟悉程度,能够为学生提供更加贴合实际的工艺过程,可以是学生产生同理心。例如,在讲授太阳能电池片的制绒工序时,工程师详细地介绍了制绒液的成分和比例,以及整个操作过程的注意事项等问题。

2.2“项目驱动+传统”的教学模式

“项目驱动+传统”的教学模式是以“项目一任务驱动”为主,教师讲授为辅的教学模式[3]。具体到《太阳能光伏学》课程中,教学内容的后半部分太阳能光伏系统的设计及优化采用这种教学模式。将生活中常见的小型太阳能光伏发电系统以项目的形式引入课堂及课后拓展中。具体的太阳能光伏发电系统有:太阳能路灯,共享单车太阳能光伏系统,太阳能玩具等。首先,根据学生的基本知识掌握程度进行小组及岗位分配;其次,小组内查找相关资料,包括:不同太阳能光伏系统中的组成设备,设备的具体参数,相应的厂家,以及各设备之间的连接方式。最后,进行小型项目设计的答辩会,即进行项目的设计的学生进行讲解设计过程,并回答由其他同学提出的疑问。以“项目——任务驱动”在进行小型光伏发电系统的设计中,能够激发学生的学习兴趣,并且把课堂上学到的理论知识,应用到实际生产中。经过一学期的探索、运行和实践研究,“校企合作+项目+传统”的教学模式取得了一些阶段性成果,理论与实践锻炼相辅相成,在增加学生的自主性、设计性、创新性等能力的训练同时,也提高了理论教学的效果。

3、结束语

随着国家对光伏产业的重视,各地区不断兴起一批批与太阳能光伏相关的企业。我们通过采用校企合作与项目任务驱动相结合的创新教学模式,培养既具有太阳能光伏学基础理论知识又具有良好的动手操作能力的应用型人才。

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