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上海自動(dòng)化儀表股份有限公司簡(jiǎn)述光伏組件與應(yīng)用來(lái)源:上海自動(dòng)化儀表廠作者:上海上自儀
一、產(chǎn)品簡(jiǎn)介 由于技術(shù)和材料原因,單一太陽(yáng)能電池的發(fā)電量是十分有限的,實(shí)用中的太陽(yáng)能電池是單一電池經(jīng)串、并聯(lián)組成的電池系統(tǒng),稱為光伏組件。 二、發(fā)電原理 單一電池是一只硅晶體二極管,根據(jù)半導(dǎo)體材料的電子學(xué)特性,當(dāng)太陽(yáng)光照射到由P型和N型兩種不同導(dǎo)電類型的同質(zhì)半導(dǎo)體材料構(gòu)成的P-N結(jié)上時(shí),在一定的條件下,太陽(yáng)能輻射被半導(dǎo)體材料吸收,在導(dǎo)帶和價(jià)帶中產(chǎn)生非平衡載流子即電子和空穴。同于P-N結(jié)勢(shì)壘區(qū)存在著較強(qiáng)的內(nèi)建靜電場(chǎng),因而能在光照下形成電流密度J,短路電流Isc,開(kāi)路電壓Uoc。若在內(nèi)建電場(chǎng)的兩側(cè)面引出電極并接上負(fù)載,理論上講由P-N結(jié)、連接電路和負(fù)載形成的回路,于是就有“光生電流”流過(guò),太陽(yáng)能電池組件就實(shí)現(xiàn)了對(duì)負(fù)載的功率P輸出。 三、主要性能參數(shù)
四、產(chǎn)品結(jié)構(gòu) 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(gòu)成。電池片經(jīng)過(guò)串并聯(lián)后,達(dá)到所需要的電壓和電流,通過(guò)層壓技術(shù)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(jié)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(hù)、支撐作用,接線盒內(nèi)部的二極管保護(hù)整個(gè)發(fā)電系統(tǒng),起到電流中轉(zhuǎn)站的作用,如果組件短路接線盒自動(dòng)斷開(kāi)短路電池串,防止燒壞整個(gè)系統(tǒng)。封裝好的組件正面最大靜載荷可達(dá)5400Pa,光伏組件的使用壽命可達(dá)長(zhǎng)到25年。 五、光伏發(fā)電的優(yōu)點(diǎn) 光伏發(fā)電與常用的火力發(fā)電系統(tǒng)相比,光伏發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)于: ①無(wú)枯竭危險(xiǎn); ②安全可靠,無(wú)噪聲,無(wú)污染排放外,絕對(duì)干凈(無(wú)公害); ③不受資源分布地域的限制,可利用建筑屋面的優(yōu)勢(shì);例如,無(wú)電地區(qū),以及地形復(fù)雜地區(qū); ④無(wú)需消耗燃料和架設(shè)輸電線路即可就地發(fā)電供電; ⑤能源質(zhì)量高; ⑥使用者從感情上容易接受; ⑦建設(shè)周期短,獲取能源花費(fèi)的時(shí)間短。
六、光伏發(fā)電系統(tǒng)簡(jiǎn)介 獨(dú)立光伏發(fā)電也叫離網(wǎng)光伏發(fā)電,主要由太陽(yáng)能電池組件、控制器、蓄電池組成,若要為交流負(fù)載供電,還需要配置交流逆變器。獨(dú)立光伏電站包括邊遠(yuǎn)地區(qū)的村莊供電系統(tǒng),太陽(yáng)能戶用電源系統(tǒng),通信信號(hào)電源、陰極保護(hù)、太陽(yáng)能路燈等各種帶有蓄電池的可以獨(dú)立運(yùn)行的光伏發(fā)電系統(tǒng)。 并網(wǎng)光伏發(fā)電就是太陽(yáng)能組件產(chǎn)生的直流電經(jīng)過(guò)并網(wǎng)逆變器轉(zhuǎn)換成符合市電電網(wǎng)要求的交流電之后直接接入公共電網(wǎng)。光伏發(fā)電實(shí)例可以分為帶蓄電池的和不帶蓄電池的并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。 帶有蓄電池的并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)具有可調(diào)度性,可以根據(jù)需要并入或退出電網(wǎng),還具有備用電源的功能,當(dāng)電網(wǎng)因故停電時(shí)可緊急供電。帶有蓄電池的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)常常安裝在居民建筑;不帶蓄電池的并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)不具備可調(diào)度性和備用電源的功能,一般安裝在較大型的系統(tǒng)上。 分布式光伏發(fā)電系統(tǒng),又稱分散式發(fā)電或分布式供能,是指在用戶現(xiàn)場(chǎng)或靠近用電現(xiàn)場(chǎng)配置較小的光伏發(fā)電供電系統(tǒng),以滿足特定用戶的需求,支持現(xiàn)存配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,或者同時(shí)滿足這兩個(gè)方面的要求。分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的基本設(shè)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(wǎng)逆變器、交流配電柜等設(shè)備,另外還有供電系統(tǒng)監(jiān)控裝置和環(huán)境監(jiān)測(cè)裝置。其運(yùn)行模式是在有太陽(yáng)輻射的條件下,光伏發(fā)電系統(tǒng)的太陽(yáng)能電池組件陣列將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換輸出的電能,經(jīng)過(guò)直流匯流箱集中送入直流配電柜,由并網(wǎng)逆變器逆變成交流電供給建筑自身負(fù)載,多余或不足的電力通過(guò)聯(lián)接電網(wǎng)來(lái)調(diào)節(jié)。
目前我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展主要以并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)為主,因離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)需要增加蓄電池組,所以增加了系統(tǒng)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(hù)成本。目前國(guó)家有相關(guān)的鼓勵(lì)政策,鼓勵(lì)各類電力用戶、投資企業(yè)、專業(yè)化合同能源服務(wù)公司、個(gè)人等作為項(xiàng)目單位,投資建設(shè)和經(jīng)營(yíng)分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目。
七、分布式光伏發(fā)電發(fā)展的前景 國(guó)家發(fā)改委在最新發(fā)布的《關(guān)于2018年光伏發(fā)電項(xiàng)目?jī)r(jià)格政策的通知》中指明根據(jù)當(dāng)前光伏產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步和成本降低情況,降低2018年1月1日之后投運(yùn)的光伏電站標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià),Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類資源區(qū)標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)分別調(diào)整為每千瓦時(shí)0.55元、0.65元、0.75元(含稅)。2018年1月1日以后投運(yùn)的、采用“自發(fā)自用、余量上網(wǎng)”模式的分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目,全電量度電補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)降低0.05元,即補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整為每千瓦時(shí)0.37元(含稅)。 從通知的調(diào)價(jià)情況來(lái)看,電站標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)三類地區(qū)較2017年都降低了0.1元/千瓦時(shí),下降幅度分別為15.38%,13.33%和11.76%。分布式補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)較2017年降低了0.05元/千瓦時(shí),下降幅度為11.9%。調(diào)價(jià)的幅度明顯小于之前的市場(chǎng)預(yù)期,也小于此前的意見(jiàn)稿提到的地面式標(biāo)桿電價(jià)降幅0.15元/千瓦時(shí)和分布式降幅0.1元/千瓦時(shí)。 我們認(rèn)為降補(bǔ)貼對(duì)于電站收益率的影響會(huì)向制造業(yè)傳導(dǎo),按照此前市場(chǎng)預(yù)期的降價(jià)幅度,制造業(yè)各環(huán)節(jié)將面臨較為嚴(yán)峻的降本壓力,那么企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)加劇,廝殺將非常慘烈,而此次的降幅好于預(yù)期將會(huì)改善之前對(duì)于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境加劇的預(yù)期,企業(yè)的降本壓力也隨之減少。但是,我們通過(guò)和意見(jiàn)稿的比較發(fā)現(xiàn),意見(jiàn)稿中建議2018年全年降幅在0.15元/千瓦時(shí),并按季度調(diào)整。那么根據(jù)意見(jiàn)稿的建議,上半年的調(diào)整幅度并沒(méi)有超過(guò)0.1元/千瓦時(shí),而正式稿中采取了全年都降0.1元/千瓦時(shí)。這樣看來(lái),雖然全年平均降本壓力較小,但是上半年企業(yè)的降本壓力仍然比較大,因此我們判斷今年的市場(chǎng)或?qū)⑾染o后松。 通知中還指明村級(jí)光伏扶貧電站(0.5兆瓦及以下)標(biāo)桿電價(jià)、戶用分布式光伏扶貧項(xiàng)目度電補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)保持不變。也就是說(shuō)村級(jí)光伏扶貧電站的標(biāo)桿電價(jià)依舊執(zhí)行2017年的Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類資源區(qū)標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)每千瓦時(shí)0.65元、0.75元、0.85元(含稅),而戶用分布式光伏扶貧項(xiàng)目依舊執(zhí)行0.42元/千瓦時(shí)的補(bǔ)貼。 我們認(rèn)為從通知來(lái)看,政府非常重視扶貧民生問(wèn)題,光伏扶貧作為國(guó)務(wù)院扶貧辦“十大精準(zhǔn)扶貧工程”之一,充分利用了貧困地區(qū)太陽(yáng)能資源豐富的優(yōu)勢(shì),通過(guò)開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能資源、連續(xù)25年產(chǎn)生的穩(wěn)定收益,實(shí)現(xiàn)了扶貧開(kāi)發(fā)和新能源利用、節(jié)能減排相結(jié)合。此前國(guó)家也明確表示村級(jí)光伏扶貧電站不設(shè)規(guī)模上限,據(jù)扶貧辦調(diào)研,滿足光伏電站建設(shè)條件的貧困村全國(guó)約有5萬(wàn)個(gè),村級(jí)扶貧電站的裝機(jī)規(guī)模將有可能達(dá)到15GW,市場(chǎng)空間不容小覷。2018年政府對(duì)于光伏扶貧項(xiàng)目具有明顯的政策傾斜,扶貧項(xiàng)目的裝機(jī)將實(shí)現(xiàn)一定幅度的增長(zhǎng)。 另外,從對(duì)村級(jí)光伏扶貧的項(xiàng)目規(guī)定單個(gè)規(guī)模上限(0.5兆瓦及以下)和電站標(biāo)桿電價(jià)降價(jià)幅度以及對(duì)于整體規(guī)模限制程度來(lái)看,國(guó)家對(duì)于單個(gè)體量小,滿足就近消納的小規(guī)模和分布式電站有還依舊存在政策傾斜,分布式電站相對(duì)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(rèn)為2018年的分布式的表現(xiàn)將會(huì)依然靚麗,值得市場(chǎng)期待。 |