光伏發(fā)電PV

       太陽(yáng)能電池經(jīng)過(guò)串聯(lián)后進(jìn)行封裝保護(hù)可形成大面積的太陽(yáng)電池組件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發(fā)電裝置。截至2023年6月底，中國(guó)太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)容量約4.7億千瓦，同比增長(zhǎng)39.8%；新增光伏裝機(jī)同比增長(zhǎng)154%。

原理

       光伏發(fā)電的主要原理是半導(dǎo)體的光電效應(yīng)。光子照射到金屬上時(shí)，它的能量可以被金屬中某個(gè)電子全部吸收，電子吸收的能量足夠大，能克服金屬原子內(nèi)部的庫(kù)侖力做功，離開(kāi)金屬表面逃逸出來(lái)，成為光電子。硅原子有4個(gè)外層電子，如果在純硅中摻入有5個(gè)外層電子的原子如磷原子，就成為N型半導(dǎo)體；若在純硅中摻入有3個(gè)外層電子的原子如硼原子，形成P型半導(dǎo)體。當(dāng)P型和N型結(jié)合在一起時(shí)，接觸面就會(huì)形成電勢(shì)差，成為太陽(yáng)能電池。當(dāng)太陽(yáng)光照射到P－N結(jié)后，電流便從P型一邊流向N型一邊，形成電流。

       光電效應(yīng)是物理學(xué)中一個(gè)重要而神奇的現(xiàn)象。在高于某特定頻率的電磁波（該頻率稱為極限頻率threshold frequency）照射下，某些物質(zhì)內(nèi)部的電子吸收能量后逸出而形成電流，即光生電。

       多晶硅經(jīng)過(guò)鑄錠、破錠、切片等程序后，制作成待加工的硅片。在硅片上摻雜和擴(kuò)散微量的硼、磷等，就形成P－N結(jié)。然后采用絲網(wǎng)印刷，將精配好的銀漿印在硅片上做成柵線，經(jīng)過(guò)燒結(jié)，同時(shí)制成背電極，并在有柵線的面涂一層防反射涂層，電池片就至此制成。電池片排列組合成電池組件，就組成了大的電路板。一般在組件四周包鋁框，正面覆蓋玻璃，反面安裝電極。有了電池組件和其他輔助設(shè)備，就可以組成發(fā)電系統(tǒng)。為了將直流電轉(zhuǎn)化交流電，需要安裝電流轉(zhuǎn)換器。發(fā)電后可用蓄電池存儲(chǔ)，也可輸入公共電網(wǎng)。發(fā)電系統(tǒng)成本中，電池組件約占50%，電流轉(zhuǎn)換器、安裝費(fèi)、其他輔助部件以及其他費(fèi)用占另外50%。

技術(shù)特點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)

       無(wú)論從世界還是從中國(guó)來(lái)看，常規(guī)能源都是很有限的。中國(guó)的一次性能源儲(chǔ)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界的平均水平，大約只有世界總儲(chǔ)量的10%。太陽(yáng)能是人類取之不盡用之不竭的可再生能源，具有充分的清潔性、絕對(duì)的安全性、相對(duì)的廣泛性、確實(shí)的長(zhǎng)壽性和免維護(hù)性、資源的充足性及潛在的經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)點(diǎn)，在長(zhǎng)期的能源戰(zhàn)略中具有重要地位。

       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)清潔（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。

缺點(diǎn)

       但是，太陽(yáng)能電池板的生產(chǎn)卻具有高污染、高能耗的特點(diǎn)，在現(xiàn)有的條件下，生產(chǎn)國(guó)內(nèi)自己使用的電池板還說(shuō)的過(guò)去，不過(guò)大量出口等于污染中國(guó)，造福世界了，據(jù)統(tǒng)計(jì)，生產(chǎn)一塊1m×1.5m的太陽(yáng)能板必須燃燒超過(guò)40公斤煤，但即使中國(guó)最沒(méi)有效率的火力發(fā)電廠也能夠用這些煤生產(chǎn)130千瓦時(shí)的電（一般一塊1mx1.6m的太陽(yáng)能板一年發(fā)電量在250千瓦時(shí)以上）——這足夠讓2.2瓦的發(fā)光二極管（LED）燈泡按照每天工作12小時(shí)計(jì)算發(fā)光30年。

       ①照射的能量分布密度小，即要占用巨大面積；

       ②獲得的能源同四季、晝夜及陰晴等氣象條件有關(guān)。

       ③相對(duì)于火力發(fā)電，發(fā)電機(jī)會(huì)成本高。

       ④光伏板制造過(guò)程中不環(huán)保。

發(fā)展過(guò)程

早期歷史

       早在1839年，法國(guó)科學(xué)家貝克雷爾（Becqurel）就發(fā)現(xiàn)，光照能使半導(dǎo)體材料的不同部位之間產(chǎn)生電位差。這種現(xiàn)象后來(lái)被稱為“光生伏特效應(yīng)”，簡(jiǎn)稱“光伏效應(yīng)”。1954年，美國(guó)科學(xué)家恰賓和皮爾松在美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室首次制成了實(shí)用的單晶硅太陽(yáng)電池，誕生了將太陽(yáng)光能轉(zhuǎn)換為電能的實(shí)用光伏發(fā)電技術(shù)。

       20世紀(jì)70年代后，隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，全球能源危機(jī)和大氣污染問(wèn)題日益突出，傳統(tǒng)的燃料能源正在一天天減少，對(duì)環(huán)境造成的危害日益突出，同時(shí)全球約有20億人得不到正常的能源供應(yīng)。這個(gè)時(shí)候，全世界都把目光投向了可再生能源，希望可再生能源能夠改變?nèi)祟惖哪茉唇Y(jié)構(gòu)，維持長(zhǎng)遠(yuǎn)的可持續(xù)發(fā)展。

       太陽(yáng)能以其獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)而成為人們重視的焦點(diǎn)。豐富的太陽(yáng)輻射能是重要的能源，是取之不盡、用之不竭的、無(wú)污染、廉價(jià)、人類能夠自由利用的能源。太陽(yáng)能每秒鐘到達(dá)地面的能量高達(dá)800兆瓦時(shí)，假如把地球表面0.1%的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)為電能，轉(zhuǎn)變率5%，每年發(fā)電量可達(dá)5.6×1012千瓦小時(shí)，相當(dāng)于世界上能耗的40倍。正是由于太陽(yáng)能的這些獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，20世紀(jì)80年代后，太陽(yáng)能電池的種類不斷增多、應(yīng)用范圍日益廣闊、市場(chǎng)規(guī)模也逐步擴(kuò)大。

       20世紀(jì)90年代后，光伏發(fā)電快速發(fā)展，到2006年，世界上已經(jīng)建成了10多座兆瓦級(jí)光伏發(fā)電系統(tǒng)，6個(gè)兆瓦級(jí)的聯(lián)網(wǎng)光伏電站。美國(guó)是最早制定光伏發(fā)電的發(fā)展規(guī)劃的國(guó)家。1997年又提出“百萬(wàn)屋頂”計(jì)劃。日本1992年啟動(dòng)了新陽(yáng)光計(jì)劃，到2003年日本光伏組件生產(chǎn)占世界的50%，世界前10大廠商有4家在日本。而德國(guó)新可再生能源法規(guī)定了光伏發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)，大大推動(dòng)了光伏市場(chǎng)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，使德國(guó)成為繼日本之后世界光伏發(fā)電發(fā)展最快的國(guó)家。瑞士、法國(guó)、意大利、西班牙、芬蘭等國(guó)，也紛紛制定光伏發(fā)展計(jì)劃，并投巨資進(jìn)行技術(shù)開(kāi)發(fā)和加速工業(yè)化進(jìn)程。

       世界光伏組件在1990年—2005年年平均增長(zhǎng)率約15%。20世紀(jì)90年代后期，發(fā)展更加迅速，1999年光伏組件生產(chǎn)達(dá)到200兆瓦。商品化電池效率從10%～13%提高到13%～15%，生產(chǎn)規(guī)模從1～5兆瓦/年發(fā)展到5～25兆瓦/年，并正在向50兆瓦甚至100兆瓦擴(kuò)大。光伏組件的生產(chǎn)成本降到3美元/瓦以下。

現(xiàn)狀與趨勢(shì)

       2011年，全球光伏新增裝機(jī)容量約為27.5GW，較上年的18.1GW相比，漲幅高達(dá)52%，全球累計(jì)安裝量超過(guò)67GW。全球近28GW的總裝機(jī)量中，有將近20GW的系統(tǒng)安裝于歐洲，但增速相對(duì)放緩，其中意大利和德國(guó)市場(chǎng)占全球裝機(jī)增長(zhǎng)量的55%，分別為7.6GW和7.5GW。2011年以中日印為代表的亞太地區(qū)光伏產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)需求同比增長(zhǎng)129%，其裝機(jī)量分別為2.2GW，1.1GW和350MW。此外，在日趨成熟的北美市場(chǎng)，新增安裝量約2.1GW，增幅高達(dá)84%。

       其中中國(guó)是全球光伏發(fā)電安裝量增長(zhǎng)最快的國(guó)家，2011年的光伏發(fā)電安裝量比2010年增長(zhǎng)了約5倍，2011年電池產(chǎn)量達(dá)到20GW，約占全球的65%。截至2011年底，中國(guó)共有電池企業(yè)約115家，總產(chǎn)能為36.5GW左右。其中產(chǎn)能1GW以上的企業(yè)共14家，占總產(chǎn)能的53%；在100MW和1GW之間的企業(yè)共63家，占總產(chǎn)能的43%；剩余的38家產(chǎn)能皆在100MW以內(nèi)，僅占全國(guó)總產(chǎn)能的4%。規(guī)模、技術(shù)、成本的差異化競(jìng)爭(zhēng)格局逐漸明晰。國(guó)內(nèi)前十家組件生產(chǎn)商的出貨量占到電池總產(chǎn)量的60%。

       在今后的十幾年中，中國(guó)光伏發(fā)電的市場(chǎng)將會(huì)由獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)轉(zhuǎn)向并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，包括沙漠電站和城市屋頂發(fā)電系統(tǒng)。中國(guó)太陽(yáng)能光伏發(fā)電發(fā)站潛力巨大，配合積極穩(wěn)定的政策扶持，到2030年光伏裝機(jī)容量將達(dá)1億千瓦，年發(fā)電量可達(dá)1.3億兆瓦時(shí)，相當(dāng)于少建30多個(gè)大型煤電廠。國(guó)家未來(lái)三年將投資200億補(bǔ)貼光伏業(yè)，中國(guó)太陽(yáng)能光伏發(fā)電又迎來(lái)了新一輪的快速增長(zhǎng)，并吸引了更多的戰(zhàn)略投資者融入到這個(gè)行業(yè)中來(lái)。

       2015年上半年，全國(guó)累計(jì)光伏發(fā)電量1900萬(wàn)兆瓦時(shí)。 

       2015年9月7日，江蘇省首個(gè)供電所光伏發(fā)電項(xiàng)目在南京市浦口區(qū)正式并網(wǎng)運(yùn)行，農(nóng)村居民也用上了“綠色電”。接下來(lái)光伏發(fā)電項(xiàng)目將在農(nóng)村變電所推廣。 

       2015年11月，安徽省來(lái)安縣全面啟動(dòng)鄉(xiāng)村光伏發(fā)電項(xiàng)目，11個(gè)美好鄉(xiāng)村“空殼村”裝機(jī)容量為60KW以上的光伏電站進(jìn)入招標(biāo)程序。據(jù)初步估算，并網(wǎng)發(fā)電后各村每年能提供72000KWh清潔電能，村級(jí)集體經(jīng)濟(jì)能增收5萬(wàn)元以上。 

       2015年1-6月，全國(guó)新增光伏發(fā)電裝機(jī)容量773萬(wàn)千瓦，截至2015年6月底，全國(guó)光伏發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到3578萬(wàn)千瓦。 

       自2013年起，光伏發(fā)電連續(xù)3年新增裝機(jī)容量超過(guò)1000萬(wàn)千瓦；截至2015年底，光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到約4300萬(wàn)千瓦，超過(guò)德國(guó)成為全球第一。此外，光伏產(chǎn)業(yè)正發(fā)力“走出去”。國(guó)家能源局數(shù)據(jù)顯示，2015年光伏電池及組件出口量達(dá)到2500萬(wàn)千瓦以上，出口額達(dá)到144億美元。

轉(zhuǎn)化率

單晶硅

       大規(guī)模生產(chǎn)轉(zhuǎn)化率：19.8—21%；大多在17.5%。再提高效率超過(guò)30%以上的技術(shù)突破可能性較小。

多晶硅

       大規(guī)模生產(chǎn)轉(zhuǎn)化率：18—18.5%；大多在16%。和單晶硅一樣，因材料物理性能限制，要達(dá)到30%以上的轉(zhuǎn)化率的可能性較小。

砷化鎵

       砷化鎵太陽(yáng)能電池組的轉(zhuǎn)化率比較高，約23%。但是價(jià)格昂貴，多用于航空航天等重要地方?；緵](méi)有規(guī)模化產(chǎn)業(yè)化的實(shí)用價(jià)值。

薄膜

       薄膜光伏電池具有輕薄、質(zhì)輕、柔性好等優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用范圍非常廣泛，尤其適合用在光伏建筑一體化之中。如果薄膜電池組件效率與晶硅電池相差無(wú)幾，其性價(jià)比將是無(wú)可比擬的。在柔性襯底上制備的薄膜電池，具有可卷曲折疊、不怕摔碰、重量輕、弱光性能好等優(yōu)勢(shì)，將來(lái)的應(yīng)用前景將會(huì)更加廣闊。

       非晶硅薄膜轉(zhuǎn)化率9%左右。非晶硅的轉(zhuǎn)化率卻有希望提升得更高。

效率衰減

       晶硅光伏組件安裝后，暴曬50—100天，效率衰減約2—3%，此后衰減幅度大幅減緩并穩(wěn)定有每年衰減0.5—0.8%，20年衰減約20%。單晶組件衰減要約少于多晶組件。非晶光做組件的衰減約低于晶硅。

       因此，提升轉(zhuǎn)化率、降低每瓦成本仍將是光伏未來(lái)發(fā)展的兩大主題。無(wú)論是哪種方式，大規(guī)模應(yīng)用如果能夠?qū)⑥D(zhuǎn)化率提升到30%，成本在每千瓦五千元以下（和水電相平），那么人類將在核聚變發(fā)電研究成功之前得到最為廣泛、最清潔、最廉價(jià)的幾乎無(wú)限的可靠新能源。

應(yīng)用領(lǐng)域

       一、用戶太陽(yáng)能電源：

       （1）小型電源10-100W不等，用于邊遠(yuǎn)無(wú)電地區(qū)如高原、海島、牧區(qū)、邊防哨所等軍民生活用電，如照明、電視、收錄機(jī)等；

       （2）3-5KW家庭屋頂并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)；

       （3）光伏水泵：解決無(wú)電地區(qū)的深水井飲用、灌溉。

       二、交通領(lǐng)域如航標(biāo)燈、交通/鐵路信號(hào)燈、交通警示/標(biāo)志燈、宇翔路燈、高空障礙燈、高速公路/鐵路無(wú)線電話亭、無(wú)人值守道班供電等。

       三、通訊/ 通信 領(lǐng)域：太陽(yáng)能無(wú)人值守微波中繼站、光纜維護(hù)站、廣播/通訊/尋呼電源系統(tǒng)；農(nóng)村載波電話光伏系統(tǒng)、小型通信機(jī)、士兵GPS供電等。

       四、石油、海洋、氣象領(lǐng)域：石油管道和水庫(kù)閘門(mén)陰極保護(hù)太陽(yáng)能電源系統(tǒng)、石油鉆井平臺(tái)生活及應(yīng)急電源、海洋檢測(cè)設(shè)備、氣象/水文觀測(cè)設(shè)備等。

       五、家庭燈具電源：如庭院燈、路燈、手提燈、野營(yíng)燈、登山燈、垂釣燈、黑光燈、割膠燈、節(jié)能燈等。

       六、光伏電站：10KW-50MW獨(dú)立光伏電站、風(fēng)光（柴）互補(bǔ)電站、各種大型停車(chē)廠充電站等。

       七、太陽(yáng)能建筑將太陽(yáng)能發(fā)電與建筑材料相結(jié)合，使得未來(lái)的大型建筑實(shí)現(xiàn)電力自給，是未來(lái)一大發(fā)展方向。

       八、其他領(lǐng)域包括：

       （1）與汽車(chē)配套：太陽(yáng)能汽車(chē)/電動(dòng)車(chē)、電池充電設(shè)備、汽車(chē)空調(diào)、換氣扇、冷飲箱等；

       （2）太陽(yáng)能制氫加燃料電池的再生發(fā)電系統(tǒng)；

       （3）海水淡化設(shè)備供電；

       （4）衛(wèi)星、航天器、空間太陽(yáng)能電站等。

系統(tǒng)分類

獨(dú)立光伏發(fā)電

       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

       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)?？梢苑譃閹铍姵氐暮筒粠铍姵氐牟⒕W(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。

       并網(wǎng)光伏發(fā)電有集中式大型并網(wǎng)光伏電站一般都是國(guó)家級(jí)電站，主要特點(diǎn)是將所發(fā)電能直接輸送到電網(wǎng)，由電網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)配向用戶供電。但這種電站投資大、建設(shè)周期長(zhǎng)、占地面積大，還沒(méi)有太大發(fā)展。而分散式小型并網(wǎng)光伏，特別是光伏建筑一體化光伏發(fā)電，由于投資小、建設(shè)快、占地面積小、政策支持力度大等優(yōu)點(diǎn)，是并網(wǎng)光伏發(fā)電的主流。

分布式光伏發(fā)電

       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)。

結(jié)構(gòu)組成

       光伏發(fā)電系統(tǒng)是由光伏組件，蓄電池組，充放電控制器，逆變器，交流配電柜，太陽(yáng)跟蹤控制系統(tǒng)等設(shè)備組成。其部分設(shè)備的作用是：

光伏組件

       在有光照（無(wú)論是太陽(yáng)光，還是其它發(fā)光體產(chǎn)生的光照）情況下，電池吸收光能，電池兩端出現(xiàn)異號(hào)電荷的積累，即產(chǎn)生“光生電壓”，這就是“光生伏特效應(yīng)”。在光生伏特效應(yīng)的作用下，太陽(yáng)能電池的兩端產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，將光能轉(zhuǎn)換成電能，是能量轉(zhuǎn)換的器件。太陽(yáng)能電池一般為硅電池，分為單晶硅太陽(yáng)能電池，多晶硅太陽(yáng)能電池和非晶硅太陽(yáng)能電池三種。

蓄電池組

       其作用是貯存太陽(yáng)能電池方陣受光照時(shí)發(fā)出的電能并可隨時(shí)向負(fù)載供電。太陽(yáng)能電池發(fā)電對(duì)所用蓄電池組的基本要求是：a.自放電率低；b.使用壽命長(zhǎng)；c.深放電能力強(qiáng)；d.充電效率高；e.少維護(hù)或免維護(hù)；f.工作溫度范圍寬；g.價(jià)格低廉。

控制器

       是能自動(dòng)防止蓄電池過(guò)充電和過(guò)放電的設(shè)備。由于蓄電池的循環(huán)充放電次數(shù)及放電深度是決定蓄電池使用壽命的重要因素，因此能控制蓄電池組過(guò)充電或過(guò)放電的充放電控制器是必不可少的設(shè)備。

逆變器

       是將直流電轉(zhuǎn)換成交流電的設(shè)備。由于太陽(yáng)能電池和蓄電池是直流電源，而負(fù)載是交流負(fù)載時(shí)，逆變器是必不可少的。逆變器按運(yùn)行方式，可分為獨(dú)立運(yùn)行逆變器和并網(wǎng)逆變器。

       獨(dú)立運(yùn)行逆變器用于獨(dú)立運(yùn)行的太陽(yáng)能電池發(fā)電系統(tǒng)，為獨(dú)立負(fù)載供電。并網(wǎng)逆變器用于并網(wǎng)運(yùn)行的太陽(yáng)能電池發(fā)電系統(tǒng)。

       逆變器按輸出波型可分為方波逆變器和正弦波逆變器。方波逆變器電路簡(jiǎn)單，造價(jià)低，但諧波分量大，一般用于幾百瓦以下和對(duì)諧波要求不高的系統(tǒng)。正弦波逆變器成本高，但可以適用于各種負(fù)載。

跟蹤系統(tǒng)

       由于相對(duì)于某一個(gè)固定地點(diǎn)的太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)，一年春夏秋冬四季、每天日升日落，太陽(yáng)的光照角度時(shí)時(shí)刻刻都在變化，如果太陽(yáng)能電池板能夠時(shí)刻正對(duì)太陽(yáng)，發(fā)電效率才會(huì)達(dá)到最佳狀態(tài)。

       世界上通用的太陽(yáng)跟蹤控制系統(tǒng)都需要根據(jù)安放點(diǎn)的經(jīng)緯度等信息計(jì)算一年中的每一天的不同時(shí)刻太陽(yáng)所在的角度，將一年中每個(gè)時(shí)刻的太陽(yáng)位置存儲(chǔ)到PLC、單片機(jī)或電腦軟件中，也就是靠計(jì)算太陽(yáng)位置以實(shí)現(xiàn)跟蹤。采用的是電腦數(shù)據(jù)理論，需要地球經(jīng)緯度地區(qū)的的數(shù)據(jù)和設(shè)定，一旦安裝，就不便移動(dòng)或裝拆，每次移動(dòng)完就必須重新設(shè)定數(shù)據(jù)和調(diào)整各個(gè)參數(shù)；原理、電路、技術(shù)、設(shè)備復(fù)雜，非專業(yè)人士不能夠隨便操作。把加裝了智能太陽(yáng)跟蹤儀的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)安裝在高速行駛的汽車(chē)、火車(chē)，以及通訊應(yīng)急車(chē)、特種軍用汽車(chē)、軍艦或輪船上，不論系統(tǒng)向何方行駛、如何調(diào)頭、拐彎，智能太陽(yáng)跟蹤儀都能保證設(shè)備的要求跟蹤部位正對(duì)太陽(yáng)。

光伏發(fā)電的利與弊

       光伏發(fā)電作為一種利用太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)換為電能的發(fā)電方式，具有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和局限性。以下是對(duì)光伏發(fā)電的利與弊的詳細(xì)分析：

光伏發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)

       1、可再生性和可持續(xù)性：

       太陽(yáng)能是一種幾乎無(wú)窮無(wú)盡的資源，光伏發(fā)電可以源源不斷地進(jìn)行，不受資源枯竭的威脅。根據(jù)目前太陽(yáng)產(chǎn)生的核能速率估算，太陽(yáng)能資源足夠維持上百億年。

       2、環(huán)境友好：

       光伏發(fā)電過(guò)程中不消耗燃料，不排放溫室氣體和其他廢氣，不污染空氣，也不產(chǎn)生噪聲。這是一種清潔、無(wú)污染的能源，對(duì)環(huán)境造成的損害很小。

       3、廣泛性和靈活性：

       太陽(yáng)能在地球上分布廣泛，只要有光照的地方就可以使用光伏發(fā)電系統(tǒng)。光伏發(fā)電系統(tǒng)可以安裝在建筑物的屋頂、墻面等位置，也可以在地面上大規(guī)模建設(shè)。

       4、無(wú)需消耗燃料和架設(shè)輸電線路：

       光伏發(fā)電系統(tǒng)可以就地發(fā)電供電，避免了長(zhǎng)距離輸電線路所造成的電能損失和成本。同時(shí)，光伏發(fā)電系統(tǒng)也不需要消耗燃料，減少了能源成本和運(yùn)輸成本。

       5、建設(shè)周期短：

       光伏電池組件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小、重量輕，便于運(yùn)輸和安裝。因此，光伏發(fā)電系統(tǒng)的建設(shè)周期相對(duì)較短，可以快速投入使用。

       6、易于維護(hù)和使用壽命長(zhǎng)：

       光伏系統(tǒng)較少機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件，維護(hù)簡(jiǎn)單。光伏電池組件的使用壽命通?？蛇_(dá)20年以上，甚至更長(zhǎng)，這使得光伏發(fā)電系統(tǒng)的投資回報(bào)周期相對(duì)較短。

       7、經(jīng)濟(jì)效益好：

       隨著技術(shù)的進(jìn)步和規(guī)?；a(chǎn)，太陽(yáng)能光伏設(shè)備的成本已經(jīng)大幅降低，使得光伏發(fā)電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性越來(lái)越好。在一些地區(qū)，光伏發(fā)電已經(jīng)具備了與傳統(tǒng)能源競(jìng)爭(zhēng)的能力。

光伏發(fā)電的缺點(diǎn)

       1、受天氣影響大，發(fā)電不穩(wěn)定：

       光伏發(fā)電受日照時(shí)間和日照強(qiáng)度的影響很大，天氣條件差時(shí)發(fā)電量會(huì)大幅下降。

       2、平均照射量差，利用率低：

       我國(guó)大部分地區(qū)日照時(shí)段短，日照強(qiáng)度較弱，光伏電池的平均利用率比較低。

       3、儲(chǔ)能難度大，限制大規(guī)模使用：

       由于光伏發(fā)電受天氣影響較大，光儲(chǔ)一體化難度較大，限制了其大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用。

       4、初投資較高，電價(jià)較貴：

       光伏電站的初期投資較高，雖然運(yùn)維成本低，但由于發(fā)電成本較高，電價(jià)也較貴。

       5、生產(chǎn)工藝要求高，環(huán)保壓力大：

       光伏電池生產(chǎn)過(guò)程中使用的硅、銅、鋁等原材料及化學(xué)物品會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生一定壓力，產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)難度較大。此外，光伏板制造過(guò)程中并不十分環(huán)保。

       綜上所述，光伏發(fā)電作為一種清潔、可再生的能源技術(shù)，具有顯著的環(huán)保和經(jīng)濟(jì)效益，但也面臨著一些技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的挑戰(zhàn)。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和成本的進(jìn)一步降低，光伏發(fā)電有望在未來(lái)能源結(jié)構(gòu)中發(fā)揮更加重要的作用。

打樁機(jī)

       光伏發(fā)電打樁機(jī)是一種專用于太陽(yáng)能光伏發(fā)電項(xiàng)目的施工設(shè)備，其主要作用是將太陽(yáng)能電池板支架固定于地面上。以下是關(guān)于光伏發(fā)電打樁機(jī)的詳細(xì)介紹：

一、工作原理

       光伏發(fā)電打樁機(jī)利用太陽(yáng)能進(jìn)行充電，采用光伏發(fā)電技術(shù)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能供給打樁機(jī)使用。當(dāng)光線射到太陽(yáng)能電池上時(shí)，電池會(huì)產(chǎn)生電能并儲(chǔ)存到打樁機(jī)的電池組中。工作時(shí)，電池組中的電能通過(guò)控制器傳輸給打樁機(jī)的電動(dòng)機(jī)，從而驅(qū)動(dòng)打樁機(jī)進(jìn)行工作。

二、產(chǎn)品性能及參數(shù)

       光伏發(fā)電打樁機(jī)具有多種型號(hào)和規(guī)格，其性能參數(shù)因產(chǎn)品而異。一般來(lái)說(shuō)，光伏發(fā)電打樁機(jī)具有高效、智能、穩(wěn)定等特點(diǎn)，能夠在多種地形和氣候條件下工作。具體參數(shù)如發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)、額定功率、鉆孔直徑、鉆孔深度等，需根據(jù)具體產(chǎn)品而定。

三、應(yīng)用領(lǐng)域

       光伏發(fā)電打樁機(jī)廣泛應(yīng)用于工業(yè)和民用兩個(gè)方面。在工業(yè)領(lǐng)域，它主要用于大型光伏電站的建設(shè)，能夠高效地將太陽(yáng)能電池板支架固定于地面上。在民用領(lǐng)域，它則常被應(yīng)用于家庭太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的建設(shè)，為家庭提供清潔能源。

四、優(yōu)點(diǎn)

       高效性：光伏打樁機(jī)施工速度快，能夠大幅度提高施工效率。

       智能性：具備智能定位功能，可以實(shí)時(shí)精確測(cè)量地基地貌等設(shè)置，確保樁位安全有序。

       穩(wěn)定性：能在多種地形和氣候條件下工作，具有卓越的穩(wěn)定性能。

       環(huán)保性：不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，能夠與太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)完美地結(jié)合在一起。

五、價(jià)格

       光伏發(fā)電打樁機(jī)的價(jià)格因產(chǎn)品型號(hào)、規(guī)格、性能等因素而異。一般來(lái)說(shuō)，市場(chǎng)上的光伏打樁機(jī)價(jià)格從幾百元到幾萬(wàn)元不等。具體價(jià)格需根據(jù)實(shí)際需求和市場(chǎng)情況來(lái)確定。

六、品牌與廠商

       目前市場(chǎng)上有多家廠商生產(chǎn)和銷售光伏發(fā)電打樁機(jī)，如濟(jì)寧恒旺工礦機(jī)械有限公司、山東宏浩機(jī)電設(shè)備制造有限公司、山東萬(wàn)力工程機(jī)械有限公司等。這些廠商提供的產(chǎn)品型號(hào)和規(guī)格各異，可根據(jù)具體需求進(jìn)行選擇。

       綜上所述，光伏發(fā)電打樁機(jī)是一種高效、智能、穩(wěn)定的施工設(shè)備，在太陽(yáng)能光伏發(fā)電項(xiàng)目中發(fā)揮著重要作用。隨著科技的進(jìn)步和市場(chǎng)的不斷發(fā)展，光伏發(fā)電打樁機(jī)的性能和應(yīng)用領(lǐng)域也將不斷拓展和完善。

和太陽(yáng)能發(fā)電區(qū)別

       光伏發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電在概念、原理、裝置及應(yīng)用范圍等方面存在一些差異。以下是對(duì)這兩者的詳細(xì)比較：

一、概念定義

       光伏發(fā)電：光伏發(fā)電是太陽(yáng)能發(fā)電中的一種分類，特指利用太陽(yáng)能光能電荷性質(zhì)的變化，將太陽(yáng)輻射能直接轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程。

       太陽(yáng)能發(fā)電：太陽(yáng)能發(fā)電是一個(gè)更廣泛的概念，它利用太陽(yáng)能源將太陽(yáng)輻射能轉(zhuǎn)換成電能，包括光伏發(fā)電、光化學(xué)發(fā)電、光感應(yīng)發(fā)電和光生物發(fā)電等多種方式。其中，太陽(yáng)能發(fā)電又有太陽(yáng)能光發(fā)電和太陽(yáng)能熱發(fā)電之分。

二、發(fā)電原理和裝置

       光伏發(fā)電：光伏發(fā)電利用半導(dǎo)體的光生伏打效應(yīng)將光能直接轉(zhuǎn)換成電能。其基本部件是太陽(yáng)能電池板，由能夠直接將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能的半導(dǎo)體材料制成，如硅、鎵、砷等。

       太陽(yáng)能發(fā)電（熱發(fā)電）：太陽(yáng)能熱發(fā)電則是通過(guò)集熱裝置來(lái)驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電的，是熱轉(zhuǎn)電的方式。主要的部件是集熱器或裝置，它利用太陽(yáng)輻射產(chǎn)生的熱能發(fā)電。

三、使用范圍

       光伏發(fā)電：光伏發(fā)電裝置相對(duì)簡(jiǎn)單，對(duì)光照的要求也相對(duì)較低，更適合小型化發(fā)展，因此也更適合分散式利用。例如，它可以安裝在負(fù)荷中心，無(wú)需遠(yuǎn)距離輸送，就地發(fā)電就地使用。同時(shí)，光伏電池板安裝簡(jiǎn)單，占地面積小，可以大規(guī)模生產(chǎn)并在大型光伏場(chǎng)所使用。

       太陽(yáng)能發(fā)電（熱發(fā)電）：太陽(yáng)能熱發(fā)電發(fā)出的電與傳統(tǒng)的熱電、水電具有更好的切合性，適合大型化發(fā)展。另外，熱發(fā)電由于對(duì)光照條件的要求更高，所以更適合光照條件很好的地區(qū)。

四、運(yùn)用現(xiàn)狀

       光伏發(fā)電：光伏發(fā)電已經(jīng)形成產(chǎn)業(yè)化，利用技術(shù)更加成熟，適合大范圍推廣使用。

       太陽(yáng)能發(fā)電（熱發(fā)電）：目前還主要處于科研示范階段，成本也處于極高的水平，規(guī)?；\(yùn)用還需要時(shí)間。

五、優(yōu)缺點(diǎn)

       光伏發(fā)電

       優(yōu)點(diǎn)：環(huán)保、可再生、安全、壽命長(zhǎng)、低噪音、維護(hù)簡(jiǎn)單。

       缺點(diǎn)：高昂的成本、受天氣影響（陰天、雨天、夜晚等光照不足的問(wèn)題會(huì)影響發(fā)電效果）、能源密度低、年發(fā)電時(shí)數(shù)較低、精準(zhǔn)預(yù)測(cè)系統(tǒng)發(fā)電量比較困難。

       太陽(yáng)能發(fā)電（熱發(fā)電）

       優(yōu)點(diǎn)：環(huán)保、可再生、節(jié)約能源。

       缺點(diǎn)：能源分散、不易于管理和存儲(chǔ)、太陽(yáng)光照不足時(shí)發(fā)電效果較差、建設(shè)需要占用大量的土地資源、效率較低而成本很高。

       綜上所述，光伏發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電在多個(gè)方面存在顯著差異。在實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)具體需求和條件選擇合適的技術(shù)。