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        簡述光伏組件與應用

          發布時間:2019-03-18 10:41:25   

        一、產品簡介

             由于技術和材料原因,單一太陽能電池的發電量是十分有限的,實用中的太陽能電池是單一電池經串、并聯組成的電池系統,稱為光伏組件。

         

        二、發電原理

             單一電池是一只硅晶體二極管,根據半導體材料的電子學特性,當太陽光照射到由P型和N型兩種不同導電類型的同質半導體材料構成的P-N結上時,在一定的條件下,太陽能輻射被半導體材料吸收,在導帶和價帶中產生非平衡載流子即電子和空穴。同于P-N結勢壘區存在著較強的內建靜電場,因而能在光照下形成電流密度J,短路電流Isc,開路電壓Uoc。若在內建電場的兩側面引出電極并接上負載,理論上講由P-N結、連接電路和負載形成的回路,于是就有光生電流流過,太陽能電池組件就實現了對負載的功率P輸出。

        三、主要性能參數

        組件型號

        TK-270P6-60

        TK-300M6-60

        TK-325P6-72

        TK-360M6-72

        更大功率

        270W

        300W

        325W

        360W

        額定電壓

        31.9V

        32.3V

        38.2V

        38.7V

        額定電流

        8.47A

        9.29A

        8.50A

        9.31A

        開路電壓

        38.6V

        38.6V

        46.6V

        46.3V

        短路電流

        9.03A

        9.64A

        9.02A

        9.75A

        系統電壓

        1000V

        1000V

        1000V

        1000V

        過載電流

        15A

        15A

        15A

        15A

        工作溫度

        -40℃~85℃

        -40℃~85℃

        -40℃~85℃

        -40℃~85℃

        標準工作溫度

        45±2℃

        44.5±2℃

        45±2℃

        44.5±2℃

        最小接線

        12AWG

        12AWG

        12AWG

        12AWG

        電池片類型

        多晶硅

        單晶硅

        多晶硅

        單晶硅

        組件尺寸

        1640×992×35

        1640×992×35

        1956×992×40

        1956×992×40

        光電轉換效率

        16.59

        18.44

        16.74

        18.55

        四、產品結構

             光伏組件主要由鋼化玻璃、電池片、EVA、背板、接線盒、鋁邊框和硅膠構成。電池片經過串并聯后,達到所需要的電壓和電流,通過層壓技術將電池片封裝在鋼化玻璃和背板之間。電池片與鋼化玻璃、背板之間的EVA可以起到很好的粘結固定作用。封裝后的組件裝上邊框并打上硅膠,起到一定的保護、支撐作用,接線盒內部的二極管保護整個發電系統,起到電流中轉站的作用,如果組件短路接線盒自動斷開短路電池串,防止燒壞整個系統。封裝好的組件正面更大靜載荷可達5400Pa,光伏組件的使用壽命可達長到25年。

         

        五、光伏發電的優點

              光伏發電與常用的火力發電系統相比,光伏發電的優點主要體現于:

        無枯竭危險;

                   安全可靠,無噪聲,無污染排放外,干凈(無公害);    

                   不受資源分布地域的限制,可利用建筑屋面的優勢;例如,無電地區,以及地形復雜地區;

        無需消耗燃料和架設輸電線路即可就地發電供電;

        能源質量高;

        使用者從感情上容易接受;

        建設周期短,獲取能源花費的時間短。

         

        六、光伏發電系統簡介

        獨立光伏發電也叫離網光伏發電,主要由太陽能電池組件、控制器、蓄電池組成,若要為交流負載供電,還需要配置交流逆變器。獨立光伏電站包括邊遠地區的村莊供電系統,太陽能戶用電源系統,通信信號電源、陰極保護、太陽能路燈等各種帶有蓄電池的可以獨立運行的光伏發電系統。

        并網光伏發電就是太陽能組件產生的直流電經過并網逆變器轉換成符合市電電網要求的交流電之后直接接入公共電網。光伏發電實例可以分為帶蓄電池的和不帶蓄電池的并網發電系統。 帶有蓄電池的并網發電系統具有可調度性,可以根據需要并入或退出電網,還具有備用電源的功能,當電網因故停電時可緊急供電。帶有蓄電池的光伏并網發電系統常常安裝在居民建筑;不帶蓄電池的并網發電系統不具備可調度性和備用電源的功能,一般安裝在較大型的系統上。

        分布式光伏發電系統,又稱分散式發電或分布式供能,是指在用戶現場或靠近用電現場配置較小的光伏發電供電系統,以滿足特定用戶的需求,支持現存配電網的經濟運行,或者同時滿足這兩個方面的要求。分布式光伏發電系統的基本設備包括光伏電池組件、光伏方陣支架、直流匯流箱、直流配電柜、并網逆變器、交流配電柜等設備,另外還有供電系統監控裝置和環境監測裝置。其運行模式是在有太陽輻射的條件下,光伏發電系統的太陽能電池組件陣列將太陽能轉換輸出的電能,經過直流匯流箱集中送入直流配電柜,由并網逆變器逆變成交流電供給建筑自身負載,多余或不足的電力通過聯接電網來調節。

         

        目前我國光伏產業發展主要以并網光伏發電系統為主,因離網光伏發電系統需要增加蓄電池組,所以增加了系統的建造成本,也因蓄電池使用壽命短,從而又增加日后的維護成本。目前有相關的鼓勵政策,鼓勵各類電力用戶、投資企業、專業化合同能源服務公司、個人等作為項目單位,投資建設和經營分布式光伏發電項目。

         

         

        七、分布式光伏發電發展的前景

        發改委在最新發布的《關于2018年光伏發電項目價格政策的通知》中指明根據當前光伏產業技術進步和成本降低情況,降低201811日之后投運的光伏電站標桿上網電價,類、類、類資源區標桿上網電價分別調整為每千瓦時0.55元、0.65元、0.75(含稅)。201811日以后投運的、采用自發自用、余量上網模式的分布式光伏發電項目,全電量度電補貼標準降低0.05元,即補貼標準調整為每千瓦時0.37(含稅)。

         從通知的調價情況來看,電站標桿上網電價三類地區較2017年都降低了0.1/千瓦時,下降幅度分別為15.38%,13.33%11.76%。分布式補貼標準較2017年降低了0.05/千瓦時,下降幅度為11.9%。調價的幅度明顯小于之前的市場預期,也小于此前的意見稿提到的地面式標桿電價降幅0.15/千瓦時和分布式降幅0.1/千瓦時。 

        我們認為降補貼對于電站收益率的影響會向制造業傳導,按照此前市場預期的降價幅度,制造業各環節將面臨較為嚴峻的降本壓力,那么企業之間的競爭加劇,廝殺將非常慘烈,而此次的降幅好于預期將會改善之前對于市場競爭環境加劇的預期,企業的降本壓力也隨之減少。但是,我們通過和意見稿的比較發現,意見稿中建議2018年全年降幅在0.15/千瓦時,并按季度調整。那么根據意見稿的建議,上半年的調整幅度并沒有超過0.1/千瓦時,而正式稿中采取了全年都降0.1/千瓦時。這樣看來,雖然全年平均降本壓力較小,但是上半年企業的降本壓力仍然比較大,因此我們判斷今年的市場或將先緊后松。

        通知中還指明村級光伏扶貧電站(0.5兆瓦及以下)標桿電價、戶用分布式光伏扶貧項目度電補貼標準保持不變。也就是說村級光伏扶貧電站的標桿電價依舊執行2017年的類、類、類資源區標桿上網電價每千瓦時0.65元、0.75元、0.85(含稅),而戶用分布式光伏扶貧項目依舊執行0.42/千瓦時的補貼。 

        我們認為從通知來看,政府非常重視扶貧民生問題,光伏扶貧作為國務院扶貧辦十大精準扶貧工程之一,充分利用了貧困地區太陽能資源豐富的優勢,通過開發太陽能資源、連續25年產生的穩定收益,實現了扶貧開發和新能源利用、節能減排相結合。此前也明確表示村級光伏扶貧電站不設規模上限,據扶貧辦調研,滿足光伏電站建設條件的貧困村全國約有5萬個,村級扶貧電站的裝機規模將有可能達到15GW,市場空間不容小覷。2018年政府對于光伏扶貧項目具有明顯的政策傾斜,扶貧項目的裝機將實現一定幅度的增長。  另外,從對村級光伏扶貧的項目規定單個規模上限(0.5兆瓦及以下)和電站標桿電價降價幅度以及對于整體規模限制程度來看,對于單個體量小,滿足就近消納的小規模和分布式電站有還依舊存在政策傾斜,分布式電站相對于地面式電站依然擁有較高的收益率和吸引力,因此我們認為2018年的分布式的表現將會依然靚麗,值得市場期待。


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