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1、光伏基础知识整理1 .什么是光伏发电?什么是分布式光伏发电?光伏发电是指利用太阳能辐射直接转 变成电能的发电方式,光伏发电是当今太阳能发电的主流,所以,现在人们常说 的太阳能发电就是光伏发电。分布式发电是指在用户场地附近建设,运行方式以用户侧自发自用为主,多余电 量上网,但在配电系统平衡调节为特性的光伏发电设施。分布式发电遵循因地制 宜、清洁高效、分散布局、就近利用的原测,充分利用当地的太阳能资源,替代 和减少化石能源消费。2 .您知道光伏发电的历史起源吗?1839年,19岁的法国贝克勒尔做物理实验时,发现在导电液中的两种金属电极 用光照射时电流会加强,从而发现了 “光生伏打效应”。1930年
2、,郎格首次提出 用“光伏效应”制造太阳能电池,使太阳能变成电能。1932年奥杜博特和斯托拉制成第一块“硫化镉”太阳能电池。1941年奥杜在硅上发现光伏效应。1954年5月美国贝尔实验室恰宾、富勒和皮尔松开发出效率为6%的单晶硅太阳 能电池,这是世界上第一个有实用价值的太阳能电池,同年威克首次发现了碑化 馍有光伏效应,并在玻璃上沉积硫化银博膜,制成了太阳能电池,太阳光转化为 电能的实用光伏发电技术由此诞生并发展起来。3 .光伏电池是怎么发电的?光伏电池是一种具有光、电转换特性的半导体器件,它直接将太阳辐射能转换成 直流电,是光伏发电的最基本单元,光伏电池特有的电特性是借助与在晶体硅中 掺入某些元
3、素(例如磷或硼等),从而在材料的分子电荷里造成永久的不平衡,形 成具有特殊电性能的半导体材料,在阳光照射下具有特殊电性能的半导体内可以 产生自由电荷,这些自由电荷定向移动并积累,从而在其两端闭合时便产生电能, 这种现象被称为“光生伏打效应”简称光伏效应。4 .光伏发电系统由哪些部件构成?光伏发电系统由光伏方阵(光伏方阵由光伏组件串并联而成)、控制器、蓄电池组、 直流/交流逆变器等部分组成.光伏发电系统的核心部件是光伏组件,而光伏组件 又是由光伏电池串、并联并封装而成,它将太阳的光能直接转化为电能,光伏组 件产生的电为直流电,我们可以利用也可以用逆变器将其转换成为交流电加以利 用,从另一个角度来
4、看对于光伏系统产生的电能可以即发即用,也可以用蓄电池 等储能装置将电能存放起来,根据需要随时释放出来使用。5 .什么是配电网?配电网与分布式光伏发电有什么关系?配电网是从输电网或地区发电厂接受电能,通过配电设施就地分配或按电压逐级 分配给各类用户的电力网,是由架空线路、电缆、杆塔、配电变压器、隔离开关、 无功补偿电容、计量装置以及一些附属设施组成的一般采用闭环设计,并环运行, 其结构成辐射状,分布式电源接入配电网使配电系统中发电与用电并存,配电网 结构从放射状结构变为多电源结构,短路电流大小、流向以及分布特性均发生改 变。6 .为什么说光伏电力是绿色低碳能源?光伏发电具有显著的能源、环保和经济
5、效益,是最优质的绿色能源之一,在我国 平均日照条件下安装1千瓦光伏发电系统,1年可发出1200度电,可减少煤炭 (标准煤)使用量约400千克,减少二氧化碳排放约1吨,根据世界自然基金会 (WWF)研究结果:从减少二氧化碳效果而言,安装1平米光伏发电系统相当于植 树造林100平米,目前发展光伏发电等可再生能源是根本上解决雾霾、酸雨等环 境问题的有效手段之一。7 .如何看待有报道说“生产光伏电池组件时消耗大量能源”的消息?光伏电池在其生产过程中确实要消耗一定的能量,特别是工业硅提纯、高纯多晶 硅生产、单晶硅棒多晶硅锭生产三个环节的能耗高,但是光伏电池在20年的使 用寿命期内能够不断产生能量。据测算
6、在我国平均日照条件下,光伏发电系统全 寿命期内能量回报超过其能源消耗的15倍以上。在北京以最佳倾斜角安装的1 千瓦屋顶光伏并网系统的能量回收期为1. 5-2年,远底于光伏系统的使用寿命期。 也就是说该光伏系统前1.5-2年发出的电量是用来抵消其生产等过程消耗的能量, 1.5-2年之后发出的能量都是纯产出,所以应该从全生命周期角度评定光伏电池的能耗。8 .如何看待有报道说”生产光伏电池组件会产生大量污染的消息?光伏电池组件生产包括多晶硅、硅锭硅片、光伏电池组和光伏组件几个产业链环 节,相关污染的报道主要是指光伏组件的原材料、高纯多晶硅生产中产生的副产 物,高纯多晶硅生产主要是使用改良西门子法,该
7、法将冶金级硅转化成三氯氮硅, 在加氢气还原成太阳能级多晶硅,另外会形成副产物氯化硅,四氯化硅遇潮湿空 气即分解成硅酸和氯化氢,如果处理不当会产生污染问题,但是目前我国多晶硅 生产企业采用的改良西门子法已可做到闭环生产,将副产物四氯化硅和尾气回收 利用,实现清洁生产。2010年12月国家发布了多晶硅行业准入条件,规定 还原尾气中四氯化硅、氯气回收利用率不低于98.5%、99%,因此成熟的改良西门 子法生产技术完全满足环保要求,不会产生环境污染问题。9 .我们有多少太阳光可利用?它能够成为未来主导能源吗?地球表面接受的太阳能辐射能够满足全球能源需求的1万倍,地表面每平方米平 均每年接收到的辐射随地域不同大约在1000-2000KWH之间,国际能源署数据显示, 在全球4%的沙漠上安装太阳能光伏系统就足以满足全球能源需求。太阳能光伏享 有广阔的发展空间,其潜力十分巨大。据初步统计,我国仅利用现有的建筑安装光伏发电其市场潜力就大约为3万亿千 瓦以上,在加上西部广阔的戈壁光伏发电市场潜力约为数十亿千瓦以上,随着光 伏发电的技术进步和规模化应用,其发电成本还将进一步降低,成为更加具有竞 争力的能源供应方式,逐步从补充能源到替代能源并极希望成为未来的主导能源。