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光伏材料与新能源

光伏材料与新能源
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光伏材料与新能源

研讨总结

姓名:张美军

学号:13122562

学院:社区学院

目的:为了提高学生学习兴趣和培养学生独立思考能力,并对本学科做初步了解

内容:各种材料制成的太阳能电池的优劣性、太阳能电池工作原理以及太阳能利用率、太阳能发张前景以及存在的问题、解决问题的方法及设想

方法:教授讲解、课外自学、课内交流、学生展示、教授总结

结果:认识到太阳能发展对人类的重要性,学到了许多学科性的东西,提高了个人自学能力

Objective:In order to improve the students' learning interest and

cultivate students' independent thinking ability, and do a preliminary understanding of their subject

Content:All kinds of materials of solar cells and inferiority, working

principle of solar battery and solar energy utilization, send a prospect and existing problems of the solar energy, the method and idea to solve

the problem.

Methods:Professor explanation, extracurricular self-study, classroom communication and show of students, professor’s summary.

Results: To know the importance of solar energy development of human, learned of many disciplines, improve the ability of self-study.

参考文献:《Solar Cells》…Tom Markvet

《太阳能电池材料》…杨德仁

《新能源材料》…雷永泉

在近些年人类能源发展史中,依赖煤炭、石油等化石燃料做为能源,环境影响非常严重,成为制约所在地区可持续发展的一个制约因素,人类的发展需要寻找能够代替传统能源的新型的清洁能源,其中一个重要的方面就是太阳能的开发和利用。

新能源是二十一世纪世界经济发展中最具决定力的五大技术领域之一。太阳能是一种清洁、高效和永不衰竭的新能源。在新实际中,各国政府都将太阳能资源利用作为国家可持续发展战略的重要内容。光伏发电具有安全可靠、无噪声、无污染、制约

因素少、故障率低、维护简便等优点。

太阳能电池发展始于约1954年,1973年的“能源危机”促使各国大力发展太阳能发电,产生了几种典型的太阳能电池。综合来看,晶体硅是现金被用于制造太阳能电池最多的材料,主要原因是来源丰富和易于制造,并且转换效率较高。

太阳能电池按结构分类有:p-n同质结和p-n异质结,这里所说到的p-n结是太阳能工作的原理所在。所以这里说一下太阳能的工作原理,而工作原理就要从半导体的特性说起,半导体的电阻率范围为10(-5)~108,所以也可制成二极管,则太阳能电池的等效电路图大概如图

则光生电流I0=I ph -I0(e qv/K B*T-1)(I ph为光生电流,K B为波尔兹曼常数,T为热力学温度,V是电池两端的电压,。I0

为二极管饱和电流)也可以说暗光下太阳能电池只是一个半

导体整流器或二极管。

那么I ph是影响I的因素之一,而I ph又与光波长有关,在理

想情况下,开路电压V oc=(K B*T/ q)ln(1+I ph/I0)。图1为其伏

安特性图和功率电压图,图2是不同半导体的光吸收系数

我们知道半导体另一特性就是其导电是靠电子与其中

的空穴,二者合称为载流子,在高纯度的半导体即本征半导

体中,电子和空穴浓度相等其电导率=neu n +peu p (u 为载流子迁移率,n 为载流子浓度),而在高纯度的半导体掺杂不同类型及浓度的杂质从而精确控制电子或空穴浓度,当电子浓度大于空穴浓度,称为n 型半导体,空穴浓度大于电子浓度,称为p 型半导体。

对半导体来说,电子填满了一些能量较低的能带,称为满带,最上面的满带称为价带;价带上面有一系列空带,最下面的空带称为导带。价带和导带有带隙,带隙宽度用Eg 表示它代表价带顶和导带底的能量间隙。对于本征半导体在绝对零度没有激发的情况下,价带被电子填满,导带没有电子。在一般温度,由于热激发,有少量电子从价带跃迁到导带,使导带有少量电子,而在价带留下少量空穴,这种激发我们称之为本征激发。半导体的导电就是依靠导带底的少量电子和价带顶的少量空穴。光照可以激发价带的电子到导带,形成电子-空穴对,这个过程称为本征光吸收,本征光吸收光子的能量? ω应满足

其中为 为光波的波长,上式表明,存在有长波限

称为本征吸收边,在本征吸收边附近的光跃迁有两种类型,即直接带隙半导体和间接带隙半导体,

这在这

里就不做详细描述了。1 太阳能电池光电转换基本原理固体样品的电子结构或其他性质存在某种不均匀性或异质性,当光照固体时出现外电压的光生伏特效应。这种不均质固体想接触时,势垒区域产生光激发载流子,内建场将使异号的剩余载流子向相反方向运动,形成电子和空穴在不同区域积累,导致电子结构的突变,形成光电压。

2 影响光生伏特效应的因素

提高光电转换效率主要取决于开路电压,闭路电流和填充因子三个物理量。下面从以下几个影响因素论述其对这三个物理量的影响提高太阳能电池光电转换效率。

2.1梯度掺杂

对于均匀掺杂的p-n结太阳能电池,在p区与n区界面处通过扩散作用产生了自建电场,在厚度很小的耗尽层内,光照时,只在电场区域及附近的电子空穴对守电场力的驱使定向移动形成光电流。其他区域电子空穴对由于无电场力无法分离,激子复合率较大,重新辐射出光子,相当于降低了光子吸收率。

若在n区p区进行梯度掺杂,在同型区域内由于浓度差引起载流子的扩散形成自建电场。指数递增掺杂

【2】,且远离耗尽层浓度高,n区静电荷分布随浓度增大而从负至正,且与耗尽层电场方向一致,有利于光生电子被n区收集,空穴被驱使至p区,减少了载流子的复合从而增大了闭路电流,提高效率。线性递增掺杂,耗尽层外电场强度较小,光生载流子的收集效果不明显,因此闭路电流提高较小。

2.2增加p-n结数目

开路电压V0随反向饱和电流I0的减小而增大,而Eg的增大使I0迅速减小,所以V0随Eg的增加而增加。Eg的增加,太阳光中能量大于Eg的光子数减少,

所以闭路电流Is减小,则一定存在着一个最佳的Eg使得能量转换效率最高。

增加p-n结数目相当于电池的串联,多层p-n结电池各层材料应使其各自不同的禁带宽度匹配可见光中

不同的频段,增大了电池对光子的响应范围,形成更多的电子空穴对,增加了电池效率。

但这种途径往往受到材料的晶格匹配,化学融合的差异,热膨胀差异的限制,较难同时实现各种化学晶格匹配和最佳禁带宽度材料的生长。

2.3缺陷的影响

材料中载流子的复合所造成的损失也直接决定光电转换效率,其主要由材料中的缺陷程度决定。延长少数载流子的寿命可以减少载流子的复合速度,有助于载流子在p-n结两端长时间较高浓度的积累,导致p区和n 区较高的电位差,载流子通过扩散的复合愈加困难,即增大了材料中的开路电压。

对于材料中本证结构不可避免的点缺陷,由于空位的产生或间隙点杂质为电子空穴对的复合提供了能级

陷阱,增加了非直接复合的几率从而减小了载流子数目,由电流密度I=nev知光电流减小。但若适当提高材料制备温度,内部点缺陷向晶界或表面扩散,大大减小了材

料内部缺陷密度,延长了少数载流子寿命,但表面高浓度的缺陷间隙会使得表面失去光生伏特效应。同时,点缺陷产生的载流子可以在一定程度上弥补载流子因缺陷的复合。

当点缺陷浓度过高时,点缺陷移动形成缺陷线面,产生缺陷能级,大大增加了复合作用,光伏效应剧烈下降。高浓度的线缺陷延生至界面上形成针状,导致内部短路,降低光伏效应效率。

若材料中有固溶第二相,阻止了载流子的迁移,迁移率的下降是电阻率增大,降低了材料的电学性能,短路电流减小。另外,第二相还是很强的复合中心,即显着降低光伏发电效率。但是,第二相有利于改善禁带宽度。

2.4量子阱结构的引入

在p-n结中间结构中掺入势阱杂质,晶格材料作为势垒,形成量子阱结构,增大势垒宽度,导致高频光子吸收增多,光生载流子数目升高。同时由于p-n结中心层高势垒阻止了电子空穴对越过耗尽层内电场的复合,光电流提高,导致效率的提高。这种势阱结构的内部高势垒阻止了表面区光生载流子的收集,开路电压减小。

但增加量子阱数目产生的光电流增加能弥补开路电压减小的损失。

2.5杂质带的适当引入

太阳能电池材料,一般只存在相应的导带和价带,并没有中间能带。这就导致了一般的太阳能电池只能吸收太阳能光谱中大于电池材料禁带宽度的高能量光谱,对低于其禁带宽度低能量光子则无法利用,限制了太阳能电池的效率。

当材料带隙中引入一层中间杂质带的时候,就有两种方式能够导致电子空穴对的产生。一种是电子从价带跃迁到中间带,然后通过中间带跃迁到导带,另外的一种方式就是电子直接从价带跃迁到导带。这样,杂质带太阳能电池就可以等效于三个不同带隙太阳能电池的并联,能够极大地提高太阳能电池的效率。

但另一方面,如果杂质带不能够得到良好的控制,在材料中引入杂质能级的同时,也相当于在材料中引入了复合中心,从而会导致非辐射复合的产生。A.Luque 等指出当掺杂浓度大到足以形成杂质带的时候可以抑制非辐射复合。如果当杂质引入的电子之间有相互作用的时候,就能够实现电子在不同原子的原子轨道上自由移动,非辐射复合就能够受到抑制。当然为了达到这种

目的,杂质掺入要达到一定的浓度,这个浓度一般认为是Mott相变浓度。

中间杂质带上的电子必须处于半填充的状态,保证杂质带既有空穴又存在电子。这样既能够使电子从中间带跃迁到导带,又能同时使电子从价带跃迁到中间带。

2.6异质绒面结构的影响

为提高光吸收率,降低表面光反射是十分必要的,一般经过特殊化学腐蚀的p区和n区构成良好的绒面

结构,且形成随机分布的金字塔结构交错在一起。即相当于增加了p-n结的有效光吸收面积,从而提高光电转换效率。

但同时,由于这种交错结构疏松,空气中的O2容

易渗透到交界处,产生绝缘层,严重影响了载流子的传输,迁移率的下降和不稳定造成光电流的下降和不稳定。因此,光电池稳定性有待加强,可以尝试在界面间隙处沉积一层薄膜,既阻止O2的渗入和绝缘层随老化的增厚,同时又确保了载流子的迁移不受影响,一定程度提高光伏发电效率。

3 结论

(1) 量子阱结构,p-n结数目,指数梯度的掺杂,绒面结构有助于提高电池效率。

(2) 缺陷,杂质带的作用较复杂,需实验验证综合

考虑

当前有机半导体太阳能电池面临的主要问题1.硅片本身的前期制造流程 2.绒面 3.蓝膜 4.印刷时浆料(浆料本身问题)5.烧结时的温度最主要的应该在印刷段,浆料本身的金属含量比例及烧结时的温度

太阳能(solar energy) 一般指太阳光的辐射能量。太阳能的利用有被动式利用(光热转换)和光电转换两种方式。太阳能发电一种新兴的可再生能源利用方式。广义上的太阳能是地球上许多能量的来源,如风能,化学能,水的势能等等。使用太阳电池,通过光电转换把太阳光中包含的能量转化为电能使用太阳能热水器,利用太阳光的热量加热水利用太阳光的热量加热水,并利用热水发电利用太阳能进行海水淡化现在,太阳能的利用还不很普及,利用太阳能发电还存在成本高、转换效率低的问题,但是太阳电池在为人造卫星提供能源方面得到了应用。目前,全球最大的屋顶太阳能面板系统位于德国南部比兹塔特(Buerstadt),面积为四万平方米,每年的发电量为450万千瓦。日本为了达成京都议定书的二氧化碳减量要求,全日本都普设太阳能光电板,位于日本中部的长野县饭田市,居民在屋顶设置太阳能光电板的比率甚至达2%,堪称日本第一。太阳能可分为2种: 1.太阳能光伏光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流

电的发电装置,由几乎全部以半导体物料(例如硅)制成的薄身固体光伏电池组成。由于没有活动的部分,故可以长时间操作而不会导致任何损耗。简单的光伏电池可为手表及计算机提供能源,较复杂的光伏系统可为房屋照明,并为电网供电。光伏板组件可以制成不同形状,而组件又可连接,以产生更多电力。近年,天台及建筑物表面均会使用光伏板组件,甚至被用作窗户、天窗或遮蔽装置的一部分,这些光伏设施通常被称为附设于建筑物的光伏系统。 2.太阳热能现代的太阳热能科技将阳光聚合,并运用其能量产生热水、蒸气和电力。除了运用适当的科技来收集太阳能外,建筑物亦可利用太阳的光和热能,方法是在设计时加入合适的装备,例如巨型的向南窗户或使用能吸收及慢慢释放太阳热力的建筑材料。

有机化的太阳能人类对于再生性能源的需求在石化原料日渐耗尽的同时日受重视。太阳能利用是个源源不绝的绝佳能源替代方案,因为每天太阳投射到地球表面的能量大於地球所需的一万倍以上。

最近美国新泽西州,Murray Hill的贝耳实验室发展出了一种新的技术制造太阳能电池,可以使太阳能的利用更有效率以及便宜。以往由於太阳能电池的价格昂贵,不能广泛的被大型工业所采用。仅有少数多千瓦电力供应的太阳能电池存在於美国、日本与欧洲。这些电厂发电都无法像传统燃烧煤炭、

天然气与石油一般的便宜。

过去的技术与经验在太阳能电池的发展上必须利用矽晶片来捕获太阳能,因为价格昂贵而无法被广泛的使用。至目前为止大多数的太阳能电池仅能在小型家用电器上,离真正被工业利用尚有一大断的距离。

目前对於降低太阳能电池价格的发展分成两个方向,一边是致力於光线的获取并增加转换效率,另一边则是专注於制造更现代的高效率电池,开发更便宜的物质或降低制程的成本。贝尔实验室的科学家J. Hendrik Schon 与他的工作夥伴利用一种含碳基的有机物质pentacene来取代太阳能电池中的矽。Pentacene是一种很具潜力的半导体物质,因为当它吸收了光线后的光电转换过程中,能同时传导正与负电荷的两种粒子(electrons and holes)。研究人员制把pentacene放在一个透明的电极上,另一边则是半导体物质氧化锌,一份白金或者其他的传导物质中,犹如是个三明治般的将pentacene 夹在中间,他们并且发现界面的空隙中假如有少量的溴存在,Pentacene太阳能电池的效率会更佳。

Pentacene晶体薄膜的制造必须利用蒸气沉淀法才能大量制造。Pentacene 太阳能电池的最佳光电转换效率是4.5%,听起来似乎不是很让人满意,但是传统贵重的商用矽电池其效率也不过两倍於此。虽然pentacene太阳能电池效率不高,但是pentacene的薄膜可以涂抹在塑胶的表面上以增加价格

的便宜,可以弯曲的特性更可在大范围的区域上使用。因此低效率的缺点便经由这样的特性而得以抵销。

新建新能源发电场站并网验收大纲(1)

新建新能源发电场站技术监督检查及并网验收项目 技术监督及并网验收项目包括涉网电气设备检查(14项)、调度自动化系统检查(12项)、保护及安自装置检查(14项)和现场资料检查(16项)四个方面,共计56项检查验收项目。 (一)涉网电气设备检查 序号项目内容现场开展检查方法问题 1 风电机组(光伏逆变器)应 具有低电压穿越能力,低电压穿 越能力满足国家相关标准要求。 查阅风电机组(光伏逆变器)技 术资料,制造方提供的同型号低穿型 式试验报告,并查阅设备低穿一致性 核查报告; 如风机(光伏)硬件和软件与型 式试验报告不一致,需厂家出具一致 性评价报告;如重大设备与型式试验 报告不一致需提供具备资质的单位 出具的低穿一致性评估报告 2 风电机组(光伏逆变器)电 能质量应满足规程要求(电压偏 差、电压变动、闪变、谐波和三 相电压不平衡度在规定的范围 内) 查阅风电机组(光伏逆变器)电 能质量测试报告(评审意见,配合现 场配臵设备) 3 风机变频器(光伏逆变器) 的电压、频率、三相不平衡等涉 查阅设备厂家提供的变频器参 数定值单

网的参数定值单齐全 4 风力发电机组(光伏逆变器) 接地电阻应进行测试,接地电阻 应合格 现场检查,查阅接地电阻试验报 告(4欧姆) 5 电缆隧道、电缆沟堵漏及排 水设施应完好,分段阻燃措施符 合要求 现场检查 6 新能源场站无功容量配臵和 无功补偿装臵(含滤波装臵)选 型配臵符合接入系统审查意见, 其响应能力、控制策略应满足电 力系统运行需求。无功补偿装臵 应无缺陷,出厂试验结果合格 查阅设计资料和相关资料,检查 无功补偿装臵配臵原则及配臵容量 是否满足要求; 查阅无功补偿装臵出厂试验报 告,查阅交接试验报告; 现场检查无功补偿装臵控制功 能及控制参数,现场检查静态调试报 告、功能及控制策略说明 7 主变压器交接试验项目齐 全,试验结果合格; 升压站主变压器油中溶解气 体色谱分析应按规定进行测试, 其数据和产气率结果不应超过注 意值;110kV及以上变压器电气试 验应合格。 查阅试验报告和现场记录 8 变压器油温度计及远方测温 装臵应准确、齐全;测温装臵应 有校验报告;变压器各部位不应 有渗漏油现象。 查阅现场记录、温度计校验报 告,现场检查 9 变电站高压断路器、隔离开查阅电气预防性试验报告或交

新能源发电技术在电力系统中的应用

新能源发电技术在电力系统中的应用 发表时间:2018-12-04T14:34:15.217Z 来源:《河南电力》2018年12期作者:张玉琴1 程佳音2 [导读] 在电力系统之中加强新能源发电的实际应用,有助于改善目前的社会能源供应系统效率较低的情况,推动社会能源的高效利用。 (1.国网河北省电力有限公司涉县供电分公司河北邯郸 056400; 2.国网河北省电力有限公司邯郸供电分公司河北邯郸 056000) 摘要:在我国快速发展的过程中,我国的新能源在不断地出现,作为一种可再生环保能源,大力发展新能源能够有效地节约资源,推动现代社会的可持续发展,同时也有助于今后可持续发展理念的推广。所以,在电力系统之中加强新能源发电的实际应用,有助于改善目前的社会能源供应系统效率较低的情况,推动社会能源的高效利用。基于此,本文就新能源发电在电力系统中的实际应用方向以及相应的应用要求进行一定的探讨和分析,希望在今后新能源发电的发展过程之中对相关人员能够起到一定参考作用。 关键词:新能源发电;电力系统;应用 引言 人们的生活和工业生产离不开电能,可以说电能是支撑我国经济发展的重要能源。随着人民生活水平的提高以及工业生产的进步,未来阶段内我国用电数量会逐年增长,而发电需要消耗大量的能源,过去中,我国发电普遍使用的是化石燃料,如碳煤以及石油等,而这些化石燃料并非可再生资源,用多少就消耗多少,如果一直使用化石燃料的话,必然会导致化石燃料的枯竭。在这样的背景下,研究新能源的应用具有十分重要的意义。 1分布式光伏的特点与应用效果的阐述 以光生伏特效应为基础,充分利用太阳能电池元件,将太阳能转化为电能的技术,就是我们所说的光伏发电。由于半导体硅在加入了不同特性的半导体材料,最终导致半导体内部出现了多余的空穴或者自由电子。分布式光伏发电是除了风力发电外在发电中光伏应用的新能源发电技术之一。其主要是通过将光伏发电接入风电场用电系统中,负责照明电力的需求,这种新能源技术已经得到了的大范围的推广和应用。我们常说的光伏发电,实际上就是日常生活中常见的太阳能发电,风电场采取在综合办公楼、材料库等建筑物安装太阳能电池板的方式,采取就近接入或者分散接入的方式将光伏发电接入发电站用电系统中。为了确保就近接入、分散接入的顺利进行,发电站必须在确保自身建筑配电间配有光伏并网逆变器的基础上,将光伏发电电流有效的转化为符合发电站用电要求的电能。就目前而言,国内外普遍采用的是直接电流控制火灾间接电流控制等几种类型的逆变器控制策略。如果采取直接电流控制的话,则电流控制器在通过电力反馈闭环直接对电流输出进行调节,不仅不会影响电网电压的稳定性,同时也确保了电流的稳态与动态等各方面性能。但是,其对于电流控制器性能的要求相对较高。而间接电流控制,虽然对控制器要求较低,结构简单且不需要引入反馈电流,但是由于间接电流控制的稳定性较差,电路的动态响应较慢,因此应用这一方式就会导致并网电流跟踪精度的下降。 2新能源发电在电力系统中的应用 2.1利用燃烧电池进行发电技术 燃烧电池是现代技术发展出的众多新能源技术中的一类,其工作方式与传统电池的工作方式并无不同,都是将化学能转化为电能。虽然在机构之上与传统电池相差不大:都存在正负极,电池之中都具备电解质以供电解,然而在具体的核心结构之中仍然与传统电池有所不同,即燃烧电池在其正负极之上并没有像传统电池那样放置有一定量的活性物质来保持工作的稳定以及效率的提高。在实际工作过程中,燃烧电池主要以供给的燃料与电池内部的氧化剂进行反应,通过这一反应从而实现电能的输出。因此在燃烧电池工作过程中,要想保证足够多的电能的产生,只需保证发生反应的燃料以及内部的氧化剂充足即可,相较于传统能源的使用条件而言已经有了极大地简化。所以从理论上来讲这一发电技术能够实现百分百的能源利用效率,而且即便在实际使用过程中受到环境因素的影响,也仍然能够保持远高于传统能源使用效率的百分之八十的能源利用。 2.2海洋能源利用的可能性与前景调查 地球是人们赖以生存的唯一家园,海洋所占面积为71%,陆地所占面积为29%,海洋所蕴含的资源非常大。可以说,谁掌握了海洋技术,谁就掌握了话语权。我国新能源发电主要采用风力发电、太阳能发电这两种方式,忽视了海洋所蕴含的能源。其实,海洋的能量巨大,并且是现阶段找到可替代能源前唯一可依靠的能源。海洋不仅蕴含大量的生物和物种资源,还潜藏大量的能源,比如生物能、潮汐能等,这些能源值得人们进行开发和利用,能够有效地缓解社会对能源的需求压力。海洋能源并不完全指海洋自身,地球存在于太阳系中,只要其一直存在,海洋能源就永远不会枯竭。现阶段,以海洋能为基础进行发电主要有两种方法:第一种:施工人员将沸点较低的水质加热使其呈现为蒸汽;第二种:以温水为基础,将其运送到真空室内加热至沸腾状态,从而转变为蒸汽。液体水转换为蒸汽后具有强大的热能,推动汽轮发电机进行发电,再从600~1000m深处进行冷却水的抽取,从而实现冷凝蒸汽的目的。1930年,法国科学家借助海水存在的温差进行发电,并取得试验成功,但发出的电能与消耗的电能相比少之又少,不值得推广和使用。目前,大多数国家都在积极研究海水温差发电。大量的试验证明,其具备一定的优点:(1)将温海水作为基础进行发电,能有效避免化学物质对海水产生污染;(2)采用开放式循环能降低试验成本,提高发电效率;(3)采用塑料制造的直接接触热交换器,能有效提高设备的抗腐蚀性;(4)能产生大量的蒸馏水,为其他部门的使用节省资源。我国的潮汐能发电在国际上具有一定的地位,并且正常运营的潮汐发电站已达到几十座。经过5~10年的发展,我国的潮汐能发电站势必会超过100座。由此可以看出,海洋能发电和宽阔的海洋一样具有巨大的发展空间和发展前景。我国的海岸线较长,具有丰富的海洋能源,具有一定的优势。海洋能是可再生能源,并且永远不会枯竭,其与煤炭发电相比较,不会消耗现有的能源,也不会对环境产生污染;与太阳能发电进行比较,不会占有现有的土地资源,能过提高土地的利用率;与核能发电进行比较,不需要消耗稀有的能源,也不需要强大的保护措施和科学技术作为依靠。 2.3太阳光伏发电技术运用 我国现阶段的太阳光伏发电技术可以分为三种,具体如下:(1)由电压源电压控制的太阳能光伏系统,这种太阳能光伏发电系统结构被称为独立户用型。(2)由电压源电流控制的太阳能光伏系统,这种结构被称为并网型。(3)融合独立户用型以及并网型太阳能光伏发电系统结构,可在电压源电压和电压源电流控制之间进行切换。而太阳能光伏发电的工作原理如下:利用太阳能电池将太阳能转化为电能,再由功率变化装置把转化来的电能调节成可以接入电网的电能。太阳能电池转化来的电能为直流电,只能为直流负荷输出所需要的电

新能源材料

1.二次电池的定义 利用化学反应的可逆性,可以组建成一个新电池,即当一个化学反应转化为电能之后,还可以用电能使化学体系修复,然后再利用化学反应转化为电能,所以叫二次电池。二次电池又称为充电电池或蓄电池,是指在电池放电后可通过充电的方式使活性物质激活而继续使用的电池 2.镍氢电池的主要部件; 电池的正负极活性物质,制备电极所需要的基板材料,各种添加剂,聚合物隔膜,电池壳体,密封材料 储氢合金负极,镍正极、氢氧化钾电解液及隔板等 3.镍氢电池的工作电压是多少?1.2V 4.镍氢电池的正负极的活性物质是什么?充放电时电极反应式是什么?电解液有什么作用? 充电放电 5.储氢合金可以分为哪几种类型?储氢合金在碱性电解液中的电极反应主要包括哪及各个过程?

6.储氢合金的表面改性处理方法有哪些? ●表面包覆处理 1.化学镀 2.电镀 3.机械合金化方法 ●表面修饰 ●热碱处理 ●氟化物处理 ●酸处理 ●化学还原处理 7.影响高密度球形Ni(OH)2电化学性能的因素有哪些? 主要因素有化学组成、粒径大小及粒径分布、密度、晶型、表面形态和组织结构等。 化学组成影响【钴的影响,锌的影响,钙镁的影响,铁的影响,硫酸盐、碳酸盐的影响】 8.说明氢氧化镍电极的充放电机制? ●Ni(OH)2是涂覆Ni/MH电池正极使用的活性物质。电极充电时Ni(OH)2转变成NiOOH,Ni2+被氧化 成Ni3+;放电时NiOOH逆变成Ni(OH)2,Ni3+还原成Ni2+。电极的充放电反应式为: 9.说明锂离子电池的工作原理及其在充放电过程中的电极反应。 充电过程中,锂离子从正极材料中脱出,通过电解质扩散到负极,嵌入负极晶格中,同时得到由外电路从正极流入的电子,放电过程则与之相反

新能源发电在电力系统中的应用

新能源发电在电力系统中的应用 发表时间:2017-05-16T15:26:32.673Z 来源:《电力设备》2017年第4期作者:李翔波 [导读] 摘要:新能源发电技术是解决电力生产消耗过多煤炭等战略资源的最佳途径。 (广州艾博电力设计院有限公司广东广州 510080) 摘要:新能源发电技术是解决电力生产消耗过多煤炭等战略资源的最佳途径。本文以新能源发电形式为研究对象,着眼于电力系统运用实际情况,将简单阐述一下新能源对电力系统的影响,并对现行的几种新能源发电技术进行简单点的介绍。 关键词:新能源发电;原则;电力系统;应用 引言 能源危机日益严重的今天,人们迫切需要找到新的方法来进行发电,在相关的研究人员的努力下,分布式发电同新能源发电应运而生。为确保电力系统能够在整个现代经济社会建设发展中得到长时间且可持续性的发展,展开有关新型能源在电力系统中的应用研究势在必行。所以,随着我国能源需求的逐渐提高,新能源发电逐渐获得了政府的支持和人们的关注。利用新能源进行发电解决了传统发电过程中对环境的污染问题,并且减少了不可再生的化石燃料的使用,取而代之的是可再生的清洁的新能源,比如风能、太阳能等。但是在利用新能源进行发电的过程中,多个小型的发电站所产生的电流对电力系统会不可避免的产生一定的影响,所以,本文首先分析新能源发电对电力系统的影响,进而提出几种新能源发电技术。 一、新能源发电对电力系统的影响 在新能源发电的电力并入国家电网的过程中会对电力系统造成一定的冲击,这是因为由于部分地区的新能源发电机组容量有限,只能采用异步发电机,这种发电机因为缺少相对独立的励磁装置,所以在发电机所发出的电能并入电网之前发电机自身是没有电压的。在发电机并网前后其电压电流必然会出现一定范围内的波动。根据相关的数据资料记载,在并网时会出现大概比额定电流大5-6倍的并网冲击电流。在并网过程中,特别是对于容量较小的电网而言,数量比较大的异步发电机同时并入电网的瞬时会将电网电压大幅拉低,瞬间降低的电压会对在同一电网上运行的其它电气设备造成一定的影响,达到一定程度之后就会威胁到整个电网的运行安全和稳定。 在新能源发电的电力并网过程中,除了上文所介绍的对电力系统造成冲击以外,新能源电力并网还会对电力系统的稳定性造成一定的影响。当风力发电的电能并入大型电网的过程中,由于大型电网所配备的备用电容和调节电力的设备比较充足,因而风电并网不会对电网造成太大的影响。但是风电所并入的电网并不都是具有相当调节能力的大型电网,当风电将要并入小型电网的时候,并网所造成的频率改变和对电网的稳定性造成的影响不容忽视。同上文所介绍的情况一样,当多台大型风力发电机将其所发的电量同时并入电网中的时候,会造成电网电压的瞬间降低。风力发电过程中,风速是不稳定的,当风速超过切出值的时候,风力发电机就会从额定出力状态自动退出并网状态。由于风电的并入而造成的电网电压的下降无疑会对电网运行的稳定性带来一定的威胁。 二、新能源发电在电力系统的应用 1、利用开发风能发电 在目前的电力电子背靠背变频技术的支持下,风力发电系统能够对发电功率的各个参数的输出作业进行有效的调整和控制,风力发电的目标也是通过控制电磁转矩控制机组转速频率来实现的。风能在利用过程中因为没有产生辐射、也不会对空气产生污染是一种公认的清洁的可再生能源,风力发电基本原理,利用自然界的风力带动发电企业安装的风车叶片旋转,通过增速机把风车旋转的速度加快,从而带动发电机发电。 2、利用海洋能发电 (1)波浪发电 波浪发电需要利用转换装置,把波浪能转化为机械、气压或液压的能量,以催动机械的运行。其中,我国最典型的波浪发电案例,应该是广东油尾建成的100千瓦的振荡水柱式波浪发电站,当然,还有一些地区也取得了很好的效果,如海南、福建,现如今,很多沿海城市已经把建设100千瓦以上的波浪发电站,作为建设目标。虽然说波浪发电技术难度大、需要耗费大量资金,但是却符合我国经济市场的发展需要,具有广阔的发展空间。 (2)潮汐发电 潮汐是海洋水位受太阳和月球等天体的引力影响,发生变化,进而产生水位波动的一种自然现象。因而,潮汐发电的方式是:利用潮水涨落产生的水位差,创造势能,把势能转化为电能,来投入使用。可再生、存储量大、生产成本少是潮汐能的最大优势,同时,潮汐能是一种清洁能源,不会引起环境污染,把潮汐能发电水库建立在河口或海湾,不会占用地区的耕地。但是,在潮汐能发电方面,我国存在着电价高、成本高等问题,给潮汐能的推广和运用带来不利影响。 3、太阳能发电技术 目前世界储备量最多的自然资源就属太阳能了,当电力、煤炭、石油等资源存储量耗尽时,太阳能发电将成为解决能源危机的最佳方法。在地球外层空间建立太阳能发电基地是太阳能技术的基本构想,产生的电能将通过微波传输到地面上太阳能接受装置里。然后在经过相应的处理把太阳能从液态变为气态,用于汽轮发电机发电。其中太阳能发电形式包括:光伏发电和光热发电:光伏发电光伏技术随着科学技术的发展而不断得到更新,这不仅提升了电能产生的效率,同时各种能源的转化运用也得到了加快。由于光伏发电领域在国内起步比较早,所以经过长期的研究发展在太阳能电池组件的生产能力等方面取得了诸多成就,对于缓解国内能源危机提供了很有效的方式。太阳能电池把太阳能转变成电能的部件主要运用了光伏效应。太阳光的光子在电池里激发出点子空穴对,电子和空穴则会移动到了电池的两端,如果外部存在通路就会有电流的出现,最终生成电能;光热发电技术是指将自然界中所有的光能聚集在一起,然后结合聚光器汇集太阳能。由于受技术的限制,国家在研究光热发电方面进展迟缓,对光热发电能源尽管进行了全力研究但还是没有取得很突出的成绩。 4、利用生物质能发电 生物质发电时蕴含在生物中的能量,具有可再生、低污染、分布广等特点,在能源资源中占有比例重,是第四大能源。在中国,农村地区秸秆等资源丰富,大部分都是经过燃烧处理掉,造成了资源的严重浪费,如果将其利用与发电上,将会创造大量的电能。同样,在一部分的林区,可以实施林业生物质直燃的方式进行发电。在甘蔗种植面积较大的区域,可以变废为宝,利用蔗渣进行直燃发电。另外,在人口密集,土地资源匮乏的地区,可以利用垃圾焚烧进行发电,既能够有效解决发电问题,还可以同时解决了垃圾处理问题。最后,在大

新能源材料学习心得

研究生课程结课综述 ------新能源材料心得体会 姓名: 学院: 专业: 学号: 新能源材料 一、新能源概况 新能源的各种形式都是直接或者间接地来自于太阳或地球内部伸出所产生

的热能,包括了太阳能、风能、生物质能、地热能、核聚变能、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出来的生物燃料和氢所产生的能量。一般地说,常规能源是指技术上比较成熟且已被大规模利用的能源,而新能源通常是指尚未大规模利用、正在积极研究开发的能源。因此,煤、石油、天然气以及大中型水电都被看作常规能源,而把太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能以及核能、氢能等作为新能源。 以新能源中的太阳能为例,新能源具有无可替代的资源优势:太阳能资源取之不竭,太阳能是地球上分布最广泛的可再生能源,每年到达地球陆地上的太阳辐射能量约27万亿吨标准煤,是目前世界能源消费总量的2000多倍。可开发的风能资源为53000 TWh,是目前全球发电量的两倍,水力发电资源量的三倍。太阳能、风能已成为各国实施可持续发展的重要选择,是一种朝阳的产业,孕育着巨大的潜在经济利益为维持技术优势、占领市场的需要。 二、我国发展新能源的重要性 太阳能、风能已成为各国实施可持续发展的重要选择。同国外相比,我国的能源系统更加不具备可持续发展特点:能源枯竭的威胁可能来的更早。人口多,人均资源占有量仅及世界的一半,石油和天然气资源仅占世界人均量的17.1%和13.2%;加之能源利用技术落后,效率低下,能耗高,枯竭速度可能会比国外更加迅速,能源匮乏的威胁可能来的更早、能源供需缺口将越来越大。2020年全国需求量27亿吨TOE,尚缺4.8亿吨标煤;2050年一次需求量达到40亿吨标煤,缺口达10亿吨标煤,短缺25%以上。过度依赖煤炭,环境影响更加严重。煤炭几乎满足了我国一次能源需求的70%,66%的城市大气颗粒物的含量和22%的城市的二氧化硫含量均超过国家空气质量二级标准,在冬季这些污染物的浓度更大,通常为夏季的2倍。环境专家估计,大气中90%的二氧化硫和70%的烟尘来自于燃煤。 煤废料的处理仍是问题。煤炭开发利用过程中产生的大量的矸石、腐蚀性水、煤泥、灰渣和飞灰等,已构成对工农业生产和生态环境的危害,成为制约所在地区可持续发展的一个制约因素。 在我国,近13亿人中约80%居住在农村,每年消耗6亿多吨标煤的能量,其中约一半来自可再生能源,但这些能源目前还是以传统的利用方式为主。另外我国还有700万户无电人口,无法用常规电网延伸解决用电问题。 发展新能源可以满足安排剩余劳动力的需要。如丹麦的风力发电制造业,1999年风机制造、维护、安装和咨询服务,即为丹麦提供了1.2万至1.5万个工作机会;它的风机零部件的供应遍及全球,同时还创造了约6,000个工作机会。 发展新能源同时可以维护生态建设成果、改善农村生活环境。目前有2亿多人面临沙漠化的威胁,但燃烧传统生物质能源在很多地区仍是主要的生活用能方

新能源电站并网协议(模板)

新能源电站并网协议(试行) 封面

【】并网协议 本协议由下述双方签署: (1)甲方:【】 注册地:【】 法定地址:【】 法人代表/负责人:【】 职务:【】 (2)乙方:【】 注册地:【】 法定地址:【】 法人代表:【】 职务:【】 第一章定义与解释 1.1本协议中所用术语,除上下文另有要求外,具有如下含义: (1)“【】【风力发电站/太阳能发电站/生物质发电站/其

他类型新能源发电站】”指位于【】,由售电人拥有并经营管理的装机容量为【×台×MW】的【×发电站(调度命名为×)】的发电设施以及延伸至产权分界点的全部辅助设施。 (2)“首次并网日”指本协议双方商定的,电厂首次同期与电网进行连接的第一天。 (3)“并网方式”指电厂与电网之间一次系统的电气连接方式。 (4)“购售电合同”指甲方与乙方就【】【风力发电站/太阳能发电站/生物质发电站/其他类型新能源发电站】所发电量的购销及甲方的有关付款等事宜签订的合同。 (5)“解列”专指将与电网相互连接在一起同步运行的发电设备与电网断开的操作。 (6)“计划检修”指协议双方为检查、试验、检修机组或其他设施而根据电力行业标准,参照设备供应商的建议、技术参数及电厂运行经验而有计划安排的机组处于检修期内的状态,分为A、B、C、D 四个等级和调峰消缺。

(7)【“广东电网有限责任公司电力调度控制中心”(以下简称中调)/“广东电网有限责任公司X供电局电力调度控制中心”(以下简称地调)】是甲方为确保电力系统安全、优质和经济运行而设立的,专门依法对电力系统生产运行、电网调度系统及其人员职务活动进行调度管理的机构。就本协议项下有关【中调/地调】的任何条款而言,其已获得甲方的批准和认可。 (8)“电网调度规程”指由甲方制定的用于规范在本网内的调度行为的技术规范。 (9)“日发电有功曲线”指甲方下属机构【中调/地调】每日以乙方申报的可用容量和年度发电计划为基础而制定的乙方日计划发电的有功曲线。 (10)“电力行业标准”指为了电网和设备安全稳定运行,由电力技术主管部门制定的一系列技术规范。 (11)“AGC”指自动发电控制,是Auto-Generation-Control 的缩写。

战略合作协议新能源

合同编号: 上海XXX新能源有限公司 与 西藏XXX新能源有限公司 光伏发电项目 战略合作协议 甲方:上海XXX新能源有限公司 乙方:西藏XXX新能源有限公司 签署日期:年月日 签署地点: 最新合同范本

鉴于: 甲方与XXX州当地区县政府就扶贫及分布式光伏电站项目签订了光伏扶贫开发合作协议,且是协议项下项目的实际控制人。甲乙双方根据《中华人民共和国合同法》及其他相关法律法规的规定在平等互利的基础上,经甲乙双方协商就 XXXXX扶贫及分布式光伏电站项目合作达成一致意见,特形成如下协议,以资共同信守。 一、合作项目 此次合作光伏扶贫电站项目(项目名称以相关发展改革部门备案的名称为准,“项目”)总体装机规模约314.78 兆瓦。合作项目为XXX等地区的扶贫项目。项目包括家庭分布式光伏电站127.715 兆瓦、村级光伏电站项目6 兆瓦、集中式光伏电站项目181.065 兆瓦。 具体先期合作项目:墨江县扶贫光伏电站91.3兆瓦、澜沧县扶贫光伏电站200.78兆瓦及江城扶贫光伏电站22.7兆瓦项目建设。 二、双方合作模式及责任 (一)合作模式 甲乙双方共同合作,分期实施XXX等地光伏扶贫项目,甲方作为合作实施项目的总体牵头方,是扶贫项目的总投资方和项目的业主单位,为项目前期筹建、投资和运营的法律实体;乙方作为国内光伏行业专业从事光伏EPC业务的专业化公司,具体负责实施扶贫电站项目的EPC业务。 最新合同范本

(二)双方义务 1.甲方义务:甲方负责项目的开发及办理相关合规性批复文件(包括但不限于:项目可研报告、国土/林业用地意见、规划选址意见、环评批复、矿产压覆、水土保持评价、安全环境评价、相关部门核发的备案通知等文件)及其他应由甲方完成的工作。负责办理项目后续的相关手续(包括但不限于:建设用地土地预审、核准批复、规划选址意见、电网公司的电力接入批复意见、年度建设指标文件、完成项目竣工验收,与电网公司签署并网调度协议、购售电协议,获得上网电价批复,取得电力业务许可证,获得可再生能源电价补助批复、环评、水保评价等文件),乙方配合甲方完成相关工作。负责电站的经营及EPC款项的支付。 2.乙方义务:根据甲方委托,承担实施各光伏扶贫项目的EPC业务,按期完成各扶贫项目的设计、建设和施工工作后将实施完工的项目交付给甲方。 三、项目总承包合作 (一)在不违反《中华人民共和国招标投标法》等相关规定的情况下,若甲方拟启动项目的建设工作的,甲方在当地成立项目公司并授予乙方项目建设的总承包权利,安排项目公司与乙方另行签署总承包合同,该合同项下项目公司与乙方的权利义务由项目公司与乙方另行协商确定。 (二)在不违反《中华人民共和国招标投标法》等相关规定的情况 最新合同范本

新能源电力系统的主要特征

新能源电力系统的主要特征 传统电力系统以煤炭、石油、天然气、水能等传统能源作为一次能源,由于其可储存的特性以及稳定可靠的发电技术,使得电力系统供应侧可控可调。随着可再生能源发电的大规模接入,风能、太阳能等可再生能源作为一次能源具有的不可储存及波动特性,使得风电等可再生能源发电出力具有较大的不确定性,电力系统供应侧可调控性降低,电力系统呈现出较强的供需双侧随机性。新能源电力系统就是通过电力系统结构、运行方式的根本性变革,使电力系统更够承受供需双侧不确定性对系统的冲击,保证可再生能源的安全高效利用。 新能源电力系统的主要特征有两点: 第一,高可再生能源利用比例。高渗透率的可再生能源电力是新能源电力系统的重要特征。由于风能、太阳能等可再生能源较低的能量密度以及我国可再生能源资源主要集中在“三北”地区的分布格局,未来我国的新能源电力系统应该是集中式与分布式可再生电源、远距离大电网输送与区域微网就地消纳相结合的形式,从而保证系统能够最大限度地利用可再生能源电力。 第二,供应侧的横向多能源互补,系统纵向源—网—荷

—储协调互动。安全高效利用可再生能源是新能源电力系统的重要目标。在供应侧,一方面,利用可再生能源发电精确预测技术、新型可再生能源发电设备及控制技术,最大程度上做到对风电等可再生能源发电出力的可调可控;另一方面,通过可再生能源与传统水火电、抽水蓄能电站之间,不同可再生能源之间,集中式与分布式可再生能源之间的协调控制,实现多类型能源电力互补,使得供应侧整体呈现出稳定的出力特性,减小可再生能源发电出力波动对系统造成的冲击。在输配环节,新型的电网结构、先进的输配电方式、控制和安全防御系统及储能设施的建设和应用,使得电网对可再生能源拥有足够的接纳能力,最大限度地避免物理通道对电力资源优化配置的影响。在需求侧,一方面,通过AMI 及先进的通信系统,使用户能够实时掌握自身用电情况与不同层级的系统运行情况,根据价格响应信号,调整自身的用电行为;另一方面,通过先进的控制技术,能够对用户的终端用电器做到精确计量与控制,最大程度的利用需求侧“暗储能”潜力。 综上所述,新能源电力系统核心特征就是要借助相关的技术手段,实现电力系统中真正意义上的“横向多源互补,纵向源网荷储协调”,从而最大限度地利用可再生能源,逐步提高可再生能源在电力一次能源消费中的比例,最终使得可再生能源在我国电力能源结构中占据主导地位。

新能源材料与化工新材料(doc 7页)

新能源材料与化工新材料(doc 7页)

太阳能:天威保变、乐山电力、拓日新能、金晶科技、南玻A、川投能源、力诺太阳、航天机电、风帆股份、特变电工、中航三鑫、安泰科技、鄂尔多斯、通威股份、中国宝安、杉杉股份、海通集团。 风能:金风科技、东方电气、上海电气、湘电股份、银星能源、宁波韵升、长城电工、长征电气、华仪电气、中材科技、中科三环、华锐铸钢、天奇股份、天马股份。 核能:东方电气、哈空调、上海电气、奥特迅、中核科技、海陆重工、盾安环境、威尔泰、宝钛股份、沃尔核材、方大炭素、嘉宝集团、上海机电、烟台冰轮、中成股份、自仪股份。 生物能:丰原生化、北海国发、天茂集团、海南椰岛。

信息网络:新大陆、远望谷、厦门信达、上海贝岭、大唐电信、东信和平、恒宝股份、大立科技。 森林碳汇:岳阳纸业、升达林业、大亚科技、威华股份、永安林业、吉林森工、景谷林业。 生物医药:恒瑞医药、信立泰、双鹭药业、海正药业、康缘药业、科华生物、万东医疗、乐普医疗、ST中源。 生物育种:登海种业、隆平高科、顺鑫农业。 空间海洋开发:中集集团、振华重工、中国船舶、宝德股份、海油工程、神开股份。 新能源材料 新能源材料是指实现新能源的转化和利用以及发展新能源技术中所要用到的关键材料,并同时具有七大新兴产业中的新材料、新能源两大概念,未来发展前景广阔。 在这一细分领域的相关上市公司主要有:西

藏矿业(000762)、杉杉股份(600884)、金晶科技(600586)、天威保变(600550)、安泰科技(000969)、科力远(600478)、佛山照明(000541)、中国宝安(000009)、佛塑股份(000973)、江苏国泰(002091)、中炬高新(600872)、中信国安(000839)、同济科技(600846)、特变电工(600089)、中科三环(000790)等。 节能环保新材料 节能环保材料是同时具有满意的使用性能和优良的环境协调性,能通过优异的物化性能提高能量效率的材料。这类材料对资源和能源消耗少、对生态和环境污染小、再生利用率高或可降解化和可循环使用。 相关上市公司主要有北新建材(000786)、方大集团(000055)、泰豪科技(600590)、达实智能(002421)、延华智能(002178)、烟台冰轮(000811)、桑德环境(000826)、格林美(002340)、南海发展(600323)、海陆重工(002255)、川润股份(002272)、鲁阳股份(002088)、联创光电(600363)等。 电子信息新材料

光伏电站培训光伏电站的培训方案计划

篇一:光伏电站培训光伏电站的培训计划 一、光伏电站培训计划 1、应知部分 (1)了解光伏电站的选址及工程慨况。 (2)理解光伏直流发电系统铭牌参数意义。 (3)理解太阳辐射、方位角。 (4)理解太阳能资源统计计算,主要考虑可利用小时。 (5)理解“同步”,“异步”的含义。 (6)理解太阳能电池板工作原理。 (7)理解汇流箱工作原理。 (8)理解逆变器工作原理。 (9)理解一套光伏发电直流单元系统原理。 (10)理解逆变器的启动控制模式,在哪些情况下应实现停机或紧急停机,理解停机控制流程的优先步骤。 (11)理解逆变器的操作模式、运行维护注意事项。 (12)理解逆变器主控柜的结构组成及各元件功能作用。 (13)理解光伏发电直流单元监控系统的工作原理及主要功用。 (14)理解无功调节装置工作原理、技术参数及控制方式。

(15)理解箱变各部件组成及运行原理。 (16)理解电站交直流系统的构成。 (17)理解电站远程控制系统的组成、功用。 (18)了解电站远程监控中心的信息输出、查询、浏览内容。 2、应会部分: (1)熟悉掌握方阵、一次集电线路及输配电系统的组成,工作原理和运行维护内容,异常、故障及事故判断和处理方法。 (2)熟悉掌握直流系统,10kv集电系统,箱变、主变压器保护配置和110 kv线路保护装置的配置,运行维护内容、异常、故障及事故判断和处理方法。 (3)熟悉掌握光伏电站无功补偿装置设备工作原理,投切操作、运行维护、、异常故障判断和事故处理方法。 (4)熟悉撑握光伏电站太阳能池板的工作原理、额定工作参数及各种运行工况。 (5)熟悉掌握光伏电站逆变器是如何实现自动启动,并网,如何实现并网前的调节,并网后的有、无功调节和控制。 (6)掌握逆变器及其控制保护系统的组成、功能作用及运行维护注意事项。 (10)掌握齿轮箱功能作用、正常工作条件、变速原理及冷却原理,运行维护注意事项。

新能源电力系统控制与优化 史学伟

新能源电力系统控制与优化史学伟 发表时间:2019-09-17T10:35:19.910Z 来源:《电力设备》2019年第7期作者:史学伟徐晓川苏长江 [导读] 摘要:随着社会的发展以及人们环境保护意识的提升,能源问题以及环境问题已经成为了当今社会所关注的焦点问题。 (国网新源张家口风光储示范电站有限公司张家口市 075000) 摘要:随着社会的发展以及人们环境保护意识的提升,能源问题以及环境问题已经成为了当今社会所关注的焦点问题。想要在保护环境,降低能耗的同时促进经济与社会的发展,大力的研发与利用清洁能源就成为了必然的发展趋势。太阳能、风能是典型的清洁能源,其没有任务污染,并且可以再生,因此可以满足可持续发展的要求。但是其也存在一定的缺陷,即其自身的稳定性不足。这就给电力系统的供应带来了较大的挑战。因此本文对新能源电力系统的控制与优化进行了研究与分析。首先阐述了新能源电力系统的概况与特点,其次则从四个方面对新能源电力系统的优化控制的方法进行了细致的分析。 关键词:新能源;电力系统;控制 前言 作为煤炭大国,煤炭在我国电力系统的供应中发挥了十分重要的作用。但是由于煤炭资源属于不可再生资源,我国的煤炭资源正在逐渐的减少。并且煤炭发电还会对环境造成严重的污染。而其他的能源例如石油、天然气等也应为电力供应量越来越大,导致其剩余量越来越少。所以我们应当充分的利用新能源进行发电,以满足社会的需求。风能、太阳能、地热能都是可再生资源,也是我们大力研发与利用的清洁能源,其在能源结构中所占的比例越来越大。但是由于新能源发电有着随机性以及不可控制性的特点,单纯的依靠传统的供给侧调度已经难以保证电力系统的安全性与稳定性发展。因此有必要对新能源电力系统的控制与优化进行研究。 一、新能源电力系统的概况与特点 天然气、煤炭以及石油等都是不可再生的资源。但是这些资源对于我们的生产生活而言是十分重要的,我国的电力系统就是利用其进行发电的。但是利用这些资源进行发电,一方面消耗了大量的不可再生资源,另一方面也给环境造成了严重的污染。这是不符合可持续发展战略的。因此为了减少对这些能源的消耗,保护环境,降低污染,人们开始研究并利用可再生的资源进行发电。但是实际上可再生资源也存在着一定的问题,就是其不能够进行存储,存在着很多的不稳定因素,进而使得电力系统的双侧供应可调控性相对较差。新能源的出现就是为了有效的解决这一问题,在保证稳定供电的情况下,更加高效与安全的应用可再生资源。 新能源电力系统的主要特点包括以下几点:第一,渗透率较高,资源可再生。目前,我国的新能源主要是在新疆、甘肃等地区应用,在地里位置上而言,这是相邻的两个省份,这样就不需要进行远距离的电网输送,一方面节省了成本,另一方面则高效的利用了可再生资源。第二,侧向供应多能源互补。其特点主要表现在两个方面。其一,供应。其二,需求。供应指的就是利用太阳能、风能等绿色能源与先进的科学技术进行发电。保证电力资源的绿色、安全、稳定的供应。并且通过科学技术可以使这些能源之间形成优势互补,如此就解决了由于稳定性较差所造成的一些问题。需求方面则主要指的是满足用户的具体需求。根据目前电力系统中的技术,用户可以详细的获知自身用电的情况,同时也可以准确的知道电力系统的运行情况,以便于用户对用电方式与策略等进行调整。 二、新能源电力系统的优化控制的方法 就目前而言,我国电力系统的控制方法还不完善,存在着资源浪费以及能源的不稳定性情况。要对新能源电力系统进行优化。该项工作中,应当从两个方面来考虑问题。其一,从整体的角度来分析。要促进整个新能源电力系统的完善,促进其各个部分各个环节的协调发展。其二,从局部来分析。要保证新能源电力系统的自主化。由于不稳定性的因素较多,因此随时有可能出现一些问题,所以新能源电力系统的控制要坚持部分与整体协调发展的原则,具体而言,可以从以下几个方面进行: (一)友好型控制方法 与传统的能源形势向比较而言,太阳能、地热能、风能等作为新能源,通过友好型的控制方法,可以提供更加稳定与高效的电力输出。具体而言,新能源电力系统友好型控制的方法,主要就是对历史记录的数据、对天文气象的预测数据等用先进的科学技术与经验进行解读,然后在分析出可控制的手段或者是方法。实际上这就是对新能源发电功率进行预测。利用友好型控制方法,可以有效的环节电网调峰的压力。从目前我国新能源发展的现状来看,优化其控制方法,对发电功率进行预测已经成为了一个十分重要的方式。因此为了促进新能源的发展,我们要从更加细致的角度出发,完善友好型控制方法。此外,太阳能发电、潮汐发电等各种新能源之间,还应当充分的利用自身的优势,形成优势互补,以促进新能源在我国电力系统中更好的应用。 (二)多源互补控制方法 新能源的形式是多样化的,例如太阳能、风能、地热能等,由于其形式不同,导致在利用其发电时,也存在着不同的优势与劣势。而想要促进新能源电力系统的优化,就应当采用多能源互补的方式。传统的能源,例如煤炭资源、水利资源等,其在发电时主要的优点就是稳定。而这些就可以同新能源中不稳定的电力输出形成互补。多个能源之间互相补充,协调发展,才能够使达到电力系统达到平衡的状态。从我国的实际情况来看,可以存储的又灵活的资源是极度匮乏的。我国的煤炭资源相对较多,但是由于人口基数大,能源利用率低,使得我们必须提升燃煤能源。如此才能够实现与可再生资源之间的互补。同时还可以提升对新能源的利用效率。 (三)双侧资源控制方法 就目前而言,我国各个企业、各个行业之间的竞争都十分激烈。与其他的生产方式向比较而言,电力资源的能耗低,污染少,可以有效的降低生产成本,提升竞争能力。所以各个行业的用电量也在迅速的增长。换言之,就是社会对电能的需求量在迅速增长。我们原来是采用单侧资源控制的方式来控制电力系统,但是面对庞大的电能需求,这一方式已经不再合适。针对新能源电力系统,我们可以采用双侧资源控制的方式。双侧资源控制的方式有着随机波动的特点,因此其就可以较短的时间内实现资源的合理配置。不但有效的减少了误差,同时还提升了电力系统的稳定性。 (四)基于分布式能源的微电网控制 微电网实际上就是一个小型的发配电系统。利用微电网的主要目的有二,一方面可以有效的促进对分布式电源的应用。另一方面,由于分布式电源的数量大、形式呈现出多样化的特点,导致出现电源并网难的问题。微电网则可以有效的解决这一问题。从实际上来讲,微电网中的分布式电源是十分巨大的。并且其每一个种类都存在一定的差异,但是我们却不能够明显的区分出其电压等级之间的差异。因此对其进行控制并非易事。对微电网进行整体上的控制,就是以对分布式电源、储能装置以及负荷的控制方法为基础,促使其各个设备与环

新能源光伏发电系统的应用分析

新能源光伏发电系统的应用分析 摘要:太阳能发电技术的应用则有效改善了这一现象,太阳能作为一种可再生的 绿色能源而备受推崇。近年来随着太阳能发电技术的快速发展,国家相应推出了 相关政策鼓励发展太阳能发电,在这样的背景下,我国太阳能发电领域得到了快 速发展。此外随着科学技术的进步以及市场需求量逐渐扩大,光伏发电行业市场 容量也在逐渐提升,政府通过推出各种补贴奖励政策,有效推动了太阳能发电企 业的良好发展。 关键词:光伏发电;应用;分析 本文将主要对光伏发电的特点及发展进行综合评价,结合我国太阳能发电市 场具体情况及政府相关政策,分析发电方式,并对其未来应用前景进行了展望。 1光伏发电技术 光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种 技术。主要由太阳电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成,主要部件由 电子元器件构成。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池 组件,再配合功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。 光伏发电的主要原理是半导体的光电效应。光子照射到金属上时,它的能量 可以被金属中某个电子全部吸收,电子吸收的能量足够大,能克服金属内部引力 做功,离开金属表面逃逸出来,成为光电子。硅原子有4个外层电子,如果在纯 硅中掺入有5个外层电子的原子如磷原子,就成为N型半导体;若在纯硅中掺入 有3个外层电子的原子如硼原子,就形成P型半导体。 当P型和N型结合在一起时,接触面就会形成电势差,成为太阳能电池。当 太阳光照射到P-N结后,空穴由P极区往N极区移动,电子由N极区向P极区 移动,形成电流。光电效应就是光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同 部位之间产生电位差的现象。它首先是由光子(光波)转化为电子、光能量转化为 电能量的过程;其次,是形成电压过程。 1.1概念 将太阳能用光伏电池组件转换为电能的技术称为光伏发电技术,是利用半导 体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元 件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池 组件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。光伏发电的优点是较 少受地域限制,因为阳光普照大地;光伏系统还具有安全可靠、无噪声、低污染、无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电及建设周期短的优点。 1.2原理 并网光伏发电系统可将太阳能电池阵列输出的直流电转化为与电网电压同幅、同频、同相的交流电,并实现与电网连接并向电网输送电能。这种发电系统的灵 活性在于,在日照较强时,光伏发电系统在给交流负载供电的同时将多余的电能 送入电网;而当日照不足,即太阳能电池阵列不能为负载提供足够电能时,又可 从电网索取电能为负载供电。 1.3并网光伏发电系统组成 并网光伏发电系统主要由太阳能电池组件、控制器和逆变器三大部分组成, 它们主要由电子元器件构成,不涉及机械部件,所以光伏发电设备极为精炼,可靠、稳定、寿命长,安装维护简便。 1.4太阳能电池板的分类

分布式光伏发电政策汇总

分布式光伏发电政策文件汇总 及 山东大海新能源发展有限公司光伏电站 案例投资分析 山东大海新能源发展有限公司

目 录 一、可再生能源电价附加补助资金管理暂行办法 (1) 二、太阳能发电发展“十二五”规划 (6) 三、能源局关于申报分布式光伏发电规模化应用示范区的通知 (23) 四、关于做好分布式光伏发电并网服务工作的意见(暂行) (25) 五、发改委发布《关于完善光伏发电价格政策通知》征求意见稿 .. 28 六、国家能源局分布式光伏发电示范区工作方案(草案) (30) 七、国家电网公司关于做好分布式电源并网服务工作的意见 (32) 八、国务院关于促进光伏产业健康发展的若干意见 (35) 九、分布式发电管理暂行办法 (45) 十、关于分布式光伏发电实行按照电量补贴政策等有关问题的通知 ............................................................................................................... 52 十一、发展改革委关于发挥价格杠杆作用促进光伏产业健康发展的通 知 ........................................................................................................... 56 附: ........................................................................ 错误错误错误!!未定义书签未定义书签。。 山东大海新能源发展有限公司现有电站案例投资分析错误错误错误!!未定义书签。 一)、大海新能源—锌锰数控3MWp 屋顶分布式发电项目错错误!未定义书签未定义书签。。 二)、广饶农村居民户用5KW 分布式光伏发电项目错误错误错误!!未定义书签书签。。

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