太阳能光伏电站（精选12篇）
太阳能光伏电站 篇1
近日, 由中外项目咨询专家、项目集成商德国壳牌公司代表、项目执行单位青海光明工程公司和省、县财政有关人员组成的项目竣工验收组, 经过15天的努力, 完成了对中德财政合作—青海太阳能光伏电站二期项目42座电站竣工的初验收工作。
中德财政合作青海太阳能光伏电站项目总投资9240万元, 其中由德国提供赠款800万欧元, 折合人民币6440万元, 我省财政提供配套资金2800万元。项目分二期实施, 其中项目一期在海西蒙古族藏族自治州、海北藏族自治州、海南藏族自治州等地已建成了12座村落太阳能光伏电站, 并于2006年12月投入运行, 项目二期在海南藏族自治州、黄南藏族自治州、玉树藏族自治州等地建成了44座村落太阳能光伏电站。整个项目完成后, 将解决56个无电村、2800余户、15000余人、21所学校、27个村医务室、2个公安森林派出所、35座寺院的基本生产生活用电问题, 光伏电站的建成将为这些地区的社会主义新农村建设创造良好的条件。
项目在实施过程中得到了各级财政部门的大力支持, 经过项目执行单位、施工企业、项目总集成商和中外专家的共同努力, 到目前项目已接近尾声。
太阳能光伏电站 篇2
(1)施工准备 ①做好调查工作
a．气象、地形和水文地质的调查 掌握气象资料，以便综合组织全年的均衡施工，制定雨季、大风天气的施工措施；掌握水文地质地形情况，以便采取有效的保证措施。
b．地下和地上情况的调查 为了确保基础和结构施工的顺利进行，应对建设地区及周围的地上建筑物的位置、高压输电线路和地下管线的位置、走向等情况进行调查，以便施工前采取有效措施，及时进行拆(除)迁、保(防)护。同时还要积极采取措施，降低施工噪声，防止扰民，并及时妥善解决处理问题。c．各种物质资源和技术条件的调查
•由于施工所需物质资源品种多，数量大，故应对各种物质资源的生产和供应情况、价格、品种等进行调查，以便及早进行供需联系，落实供需要求。
•由于施工用水、用电量均较大，用电的启动电流大，负荷变化多，移动式、手动式用电机具多，因此，对水源、电源等的供应情况应作详细调查，包括给水的水源、水量、压力、接管地点、线路距离等。②作好与设计的配合工作 项目部有关人员认真学习图纸，并进行自审、会审工作，以便正确无误地施工。
a．通过学习，熟悉图纸内容，了解设计要求施工达到的技术标准，明确工艺流程。b．进行自审，组织各工种的施工管理人员对本工种的有关图纸进行审查，掌握和了解图纸中的细节。
c．在自审的基础上，组织土建、水电安装等专业的有关技术人员共同核对图纸，消除差错，协商施工配合事项。
③认真编制该工程的施工组织设计，作为工程施工生产的指导文件。④由预算部门根据施工图、预算定额、施工组织设计、施工定额等文件，编制施工图预算和施工预算，以便为施工作业计划的编制、施工任务单和限额领料单的签发提供依据。⑤物资条件的准备
a．建筑材料的准备 根据施工组织设计中的施工进度计划和施工预算中的工料分析，编制工程所需的材料用量计划，作好备料、供料和确定仓库、堆场面积及组织运输的依据。根据材料需用量计划，做好材料的申请、订货和采购工作，使计划得到落实。组织材料按计划进场，并做好保管工作。
b．构配件的加工订货准备 根据施工进度计划及施工预算所提供的各种构配件数量，做好加工翻样工作，并编制相应的需用量计划。根据需用量计划，制定加工计划。组织构配件按计划进场，按施工平面布置图做好存放和保管工作。
c．施工机械设备和周转材料的准备 根据施工组织设计中确定的施工方法、施工机具、设备的要求和数量以及施工进度的安排，编制施工机具设备需用量计划。组织施工机具设备需用量计划的落实，确保按期进场。⑥现场准备及平面布置
a．场地控制网的测量，建立控制基准点 施工前按总平面图的规划测出占地范围，并按一定的距离布点，组成测量控制网，各控制点均应为永久性的坐标桩和水平基准点桩，必要时应设防保护措施，以防破坏，利用测量控制网控制和校正建筑物的轴线、标高等，确保施工质量。
b．现场的“三通一平”工作 如果“三通一平”尚未具备条件，应与建设单位协商。
c．组织建筑材料和构配件的进场 根据建筑材料、构配件的需用量计划组织其进场，按规定地点和方式存放或堆放，并做好组织和保护措施。
⑦搭设临时设施根据业主提供的施工现场，布置机具停放场、材料堆场、临时办公用房、材料仓库、生活用房等临时设施。具体位置列于施工平面图。
⑧施工队伍的选择根据已确定的组织机构，建立项目施工管理层，并选择高素质的施工作业队伍进行该工程的施工。
a．根据该工程的特点和施工进度计划的要求，确定各施工阶段的劳动力需用量计划。
b．对工人进行必要的技术、安全教育，教育工人树立“质量第一、安全第一”的正确思想。遵守有关施工和安全的技术法规，遵守地方治安法规。
c．生活后勤保障工作：在大批施工人员进场前，必须做好后勤工作的安排，对工人和管理人员的衣、食、住、行、医等应予全面考虑，应认真落实，以便充分调动职工的生产积极性。
(2)施工资源计划配置 承建单位挑选管理经验丰富、技术水平高、责任心强的优秀管理人员组建工程项目部，从组织上确保严格按本施工组织设计制定的各项技术要求，以iso 9002的施工质量管理模式，对工程实施科学规范化的项目管理，加强对施工过程的质量预控工作。从技术管理、施工力量、机械配置、材料供应、资金调度等方面，全方位对工程给予支持，派专人对工程施工的全过程实施管理和监控，以确保工程按合同如期竣工，验收一次达标。
①原则要求将工程划分为平整场地；道路工程；地基基础工程；建筑结构工程；机电安装工程；场外输变电工程；并网调试；收尾竣工8个阶段。②施工顺序 a．综合楼及配电间
施工放线→土方开挖→基础施工→主体钢筋混凝土结构施工→主体砖墙砌筑施工→室内外装修及防腐保温→水、电、消防安装→收尾、清理、退场。
b．光伏固定系统
施工放线→土方开挖→基础施工→主体钢筋混凝土结构施工→支架安装→组件安装→组串→汇流→测试、调试→逆变→升压→并网测试→收尾、清理、退场。
太阳能光伏技术的应用 篇3
【关键词】光伏发电系统;蓄电池;规模应用
在当今遭遇能源危机及环境污染等重大问题面前，太阳能展现出明显的优势。太阳能是一种清洁、环保、安全的可再生資源，人类对太阳能的利用主要是光热利用、光化学利用和光电应用。太阳能的光伏发电也就是说，利用太阳能电池的光生伏特效应，将太阳能直接转换成电能。在各国政府的政策法规强力支持和技术的推动下，光伏产业自20世纪90年代进入了快速发展时期，光伏产业已经成为当今发展最快的技术产业之一[1]。
太阳能光伏技术的应用按规模可以分为大中小三类，其中大规模应用主要是独立光伏发电系统的独立光伏发电站和混合式光伏发电系统的风光互补光伏发电站等;中规模应用主要用于通讯、交通设施灯、工业和城市与建筑结合的并网光伏发电系统的应用等;小规模应用指比用户系统规模还要小的类型，如太阳能日用电子产品。
一、大规模应用
1.独立光伏发电系统。独立光伏发电系统也被称为离网光伏发电系统，其发电方式不与电网相连，只靠太阳能电池供电。通常用作便携式设备的电源，给远离国家电网的地区或者设备供电。
直流光伏发电系统，分为无蓄电池的直流光伏发电系统和有蓄电池的直流光伏发电系统两种。无蓄电池的直流光伏发电系统，不需要蓄电池储能，这样可以提高太阳能利用效率。其特点是用电负载为直流负载，主要在白天使用。太阳能电池直接与用电负载相连，有光照时可以发电供负载不限时间的工作，没有光照时就停止工作。其典型应用时太阳能光伏水泵。有蓄电池的直流光伏发电系统，有光照时可以发电供负载使用，同时可以向蓄电池存储电能。在晚上或者阴雨天没有光照时，由蓄电池向负载供电。其应用很广泛。
交流光伏发电系统与直流光伏发电系统相比，需要交流逆变器，将直流电转换为交流电，为交流负载供电。
2.并网光伏发电系统。并网光伏发电系统是利用太阳能电池组件，在有光照时将转换的直流电通过并网逆变器转换成符合电网需求的交流电之后直接与电网相连。产生的电能除了供给交流负载外，多余的反馈给电网。在阴雨天或者晚上没有光照时，由电网供电。并网发电不需要用蓄电池储能，这样既可以节省蓄电池的费用，又可以充分利用太阳能光伏组件所发的电能而减小能耗，进而可以降低太阳能发电的成本。由此看到，并网光伏发电系统直接与国家电网相连，把太阳能转换成电能，是当今世界太阳能光伏发电的主流趋势。并网光伏发电系统主要有两种形式：集中式并网光伏发电系统和分布式并网光伏发电系统。
集中式并网光伏发电，指所发电能被直接输送到公共电网，由公共电网统一分配到用户，与公共电网之间的电力交换是单向的。这种发电方式投资大，占地面积大，没有太大的发展空间，一般都是国家投资建的大型光伏发电站。比如荒漠上的光伏电站常采用这种方式并网发电。
分布式并网光伏发电，又被称为分散式并网光伏发电或者住宅用并网光伏发电。指在有太阳光照时，将太阳能转换的电，经过输送、逆变成交流电直接分配到住宅内的用电负载上，多余或者不足的电力通过连接公共电网来调节，与公共电网的电力交换可能是双向的，适用于小型的光伏发电系统。
3.混合式光伏发电系统。混合式光伏发电系统不但使用太阳能电池组件发电，还使用各种发电技术，如燃油发电，风力发电等。与单独太阳能光伏发电相比，其对天气的依赖性相对较小，但系统控制相对复杂，安装工程量大，而且存在噪音和污染。
混合式光伏发电系统典型应用为风光互补发电系统[2]。风光互补发电系统利用风能和太阳能发电，没有光照时由风能发电，有光照时由太阳能发电，在既有风又有光照时两者同时发挥作用，实现了不分昼夜、不分季节的发电，比单独的太阳能更使用。
具体特点：
（1）利用太阳能和风能的互补性，无需外接供电，可以获得比较稳定的输出，提高系统供电的稳定性和可靠性;
（2）在保证同样供电的情况下，可大大减少蓄电池的容量;
（3）可以独立供电，在遇到自然灾害时用户的用电不受影响;
（4）低压供电，运行安全，维护简便;
（5）减少了电力设施建设和维护开支，节约成本。总而言之，发展风光互补光伏发电系统有着广阔的前景。
二、中规模应用
在交通领域的应用，如航标灯、交通信号灯、交通警示灯、交通标志灯、路灯、高空障碍灯、铁路信号等、公路道班供电等。在通讯、通信领域的应用，如无人值守微波中继站、光缆维护站、广播电源系统、卫星电视接收系统、农村程控电话光伏系统、小型通信机等。在石油、海洋领域的应用，如石油管道和水库闸门阴极保护太阳能电源系统、石油钻井平台生活及应急电源、海洋检测设备、气象观测设备等。
太阳能光伏发电的另一个很重要的应用是光伏建筑一体化的发电系统[3]，使光伏发电与建筑物结合，让太阳能电池光伏组件作为建筑物的一部分，用建筑物的迎光面，吸收太阳辐射能直接变成电能，使大型建筑在未来实现电能自给自足。鉴于其投资小、建设周期短、占地面积小等优点是未来的发展方向。
三、小规模应用
太阳能日用电子产品。如太阳能庭院灯、路灯、草坪灯;太阳能电池充电器;太阳能电池路灯;太阳能电池手表、计算器;太阳能电池帽;太阳能电池电动玩具;太阳能电池换气扇等。
参考文献
[1]太阳能光伏网站.http：//solar.ofweek.com.
[2]尹静，张庆范.浅析风光互补发电系统[J].变频器世界， 2008（8）：43-45.
太阳能光伏电站 篇4
1 太阳能光伏电池的发展阶段
1.1 太阳能光伏电池的初始阶段
太阳能光伏电池的第一代产品是利用单晶元素的光电效应进行电能的转换, 这一时期太阳能光伏电池主要以单晶硅、砷化镓晶体、多晶硅为主, 光电转换效率在15%左右, 寿命在20左右。
1.2 太阳能光伏电池的发展阶段
太阳能光伏电池的第二代产品以薄面光电材料为主, 一般采用在基底上喷涂微米量级的光电转换材料, 这时期太阳能光伏电池的发展重点在于商业化。因此, 在成本上较为低廉, 但是光电转换效率不高, 长期徘徊在18%±3%的范围内。
1.3 太阳能光伏电池的成熟阶段
太阳能光伏电池的第三代产品以光谱的全利用为设计思想, 通过多层薄膜材料以叠加的结构进行功能重构, 达到充分利用和转换光能的作用。第三代太阳能光伏电池可以实现对红外光谱和紫外光谱的吸收, 太阳能光伏电池的光电转换效率可以达到60%, 是太阳能光伏电池商用和新型太阳能光伏电站建设的主要材料。
2 太阳能光伏电站的运行特点
2.1 太阳能光伏发电的时间较长
太阳能光伏电站是属于敏感性发电, 只要阳光照度>15~20 W/m2时就会进入发电状态, 因此, 即便在阴天、清晨和傍晚的情况下太阳能光伏电池也会产生电能, 这使得太阳能光伏电站的工作时间明显长于热发电方式。
2.2 太阳能光伏电站的温度波动性较大
太阳能光伏电站依靠光电效应产生电能, 同时太阳能光伏电池还存在较为明显的温度效应。因此, 在太阳照射最强烈的中午会因太阳能光伏电池的升温而造成发电负荷的降低, 并且这一现象会持续很久, 影响太阳能光伏电站的运行。
3 影响太阳能光伏电池光电转换效率的因素
3.1 气象环境因素对太阳能光伏电池光电转换效率的影响
太阳能光伏电池长期暴露在自然环境中, 风雨雷电等因素都会对太阳能光伏电池产生影响, 光照、风力、温度等都会形成对太阳能光伏电池光电转换效率的改变, 有些因素甚至能造成太阳能光伏电池功能和结构的损坏, 应在太阳能光伏电厂和电站设计工作时积极开展气象和环境监测。
3.2 太阳能光伏电池板倾角对光电转换效率的影响
太阳能光伏电池板需要以最佳的角度吸收阳光, 这样才能真正起到提高光电转换效率的作用, 在不同季节、不同地理位置、不同日照条件下, 太阳能光伏电池板的角度也会有很大的变化, 要根据季节、经纬度和日照时间的变化积极调整太阳能光伏电池板的倾角。
3.3 太阳能光伏电池表面清洁度对光电转换效率的影响
太阳能光伏电池表面清洁用清洁系数表示, 根据经验太阳能光伏电池表面如果间隔3 d没有清洁, 那么表面清洁系数就会有0.01的下降, 并且随着污物的增多产生静电效应, 影响太阳能光伏电池的光电转换。
4 太阳能光伏电站设计中应注意的要点
4.1 气象环境因素的确定
应在太阳能光伏电站的设计中重点考虑气象环境因素, 建立太阳能光伏电站的气象环境设备, 确保气象环境仪器设备的功能, 对影响太阳能光伏电站运行的特殊天候进行严密监控, 发挥气象环境的预报作用, 在确保太阳能光伏电站稳定的同时, 实现太阳能光伏电池的高效率运行。
4.2 太阳能光伏电池最佳倾角的确定
要根据太阳能光伏电站的地理位置和每天的辐照值绘制太阳能光伏电池的光电转换曲线, 在通过计算太阳高度角确定太阳能光伏电池倾角, 通过计算机编程调节太阳能光伏电池的倾角, 提高太阳能光伏电池的光电转换效率。
4.3 太阳能光伏电池表面清洁频率的确定
太阳能光伏电站在设计初期需要对太阳能光伏电池在环境中受到污染的情况进行了解, 确定污染物沾染太阳能光伏电池表面的情况, 特别注意大风、强对流和沙尘暴天气对太阳能光伏电池表面的影响, 再根据当地人工成本确定太阳能光伏电池的清洁频率。在我国北方太阳能光伏电池清洁频率以7 d为周期, 在南方太阳能光伏电池清洁周期可以延长到10~14 d。
4.4 太阳能光伏电站的经济性
在太阳能光伏电站的设计过程中要重点考虑太阳能光伏电站的经济性, 要防止重复建设问题的出现, 设计工作中要有适当的超前意识, 要放眼于区域经济未来的发展和光伏企业的规模效应, 合理确定太阳能光伏电站的规模和数量。
太阳能光伏电站 篇5
招标编号：001-11411686
受北京市丰台区农村工作委员会（以下简称“招标人”）委托，就利用其财政资金的“2011年北京市丰台区农村工作委员会太阳能光伏电站系统采购项目”进行国内公开招标。现邀请合格投标人就下列货物提交密封投标。
1.招标内容：
采购系统名称：太阳能光伏电站系统
数量：3座
项目控制金额：652.884091（人民币万元）
备注
系统成品不接受进口产品
简要技术要求
1座50KW，2座30KW；峰值功率：200Wp；MPPT电压范围：125—440V；其他技术要求详见招标文件第三章技术要求
质量保证期
项目验收合格后2年
交货期
合同签订后90天内
用途
民用
安装地点
招标人指定地点
注：本次招标，投标人必须以标为单位进行投标响应，须对上述内容给予响应，评标和合同授予也以标为单位。技术要求详见招标文件第三章。
(1)本项目预算金额为人民币652.884091万元。
(2)招标文件售价、文件出售时间、地点、联系方式、银行信息：
(3)文件售价：人民币200元/本，如需邮寄，另加邮费50元，售后不退。
(4)时间：2011年11月2日至2011年11月23日，每日上午8：30—11：30，下午1：30—4：30（节假日除外）。
2.投标人资格要求：
(1)投标人须在中华人民共和国境内合法注册、有法人资格和经营许可。
(2)符合《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定的供货人。
(3)投标人应具备城市及道路照明工程专业承包叁级（含叁级）以上资质并且取得有国家有关部门颁发的安全生产许可证。
(4)投标人须通过ISO9000质量管理体系认证。
(5)招标文件第二、三章中规定的其它资格要求。
3.递交投标文件截止时间和地点：2011年11月23日13：30（北京时间），逾期收到或不符合规定的投标文件恕不接受。
4.投标保证金：投标人在递交投标文件时，应附有相当于投标总价1%的投标保证金。
5.开标时间：2011年11月23日13：30（北京时间）
评标办法和评标标准：本项目评标采用综合评分法，其中商务部分20分，技术部分50分，评标价格部分30分。评标办法和评标标准详见招标文件。
中国采购招标导航网（北京安华时代招投标咨询有限公司）项目经理：蒋宏
电话：010-88624354
手机：***
太阳能光伏阵列支架基础设计 篇6
中国核工业二三建设有限公司华东分公司
摘要：随着新能源的不断发展，太阳能光伏发电应用范围越来越广泛，结合光伏支架上部荷载小、基础数量多的特点，论述光伏支架的基础形式，合理的基础方案可以取得最优技术经济性。利用预制薄壁构件做基础，采用新的基础形式，打破传统的基础设计理念，达到基础工程量最小，可以大幅度降低工程造价，取得良好的经济效益。
关键词：太阳能 支架基础 基础选型 光伏
引言
根据《建筑地基技术处理规范》、《建筑地基基础设计规范》、《建筑抗震设计规范》的要求，论述光伏支架的基础形式。
太阳能光伏产业在现在和将来的能源利用中，将起到主要的作用。目前，各个国家对太阳能光伏电池的需求正在不断增加。太阳能光伏产业的原料来源于大地上的硅。对我们来说，几乎是取之不尽用之不竭的，在未来将会有重要的发展前景。太阳能是未来最清洁、安全和可靠的能源，发达国家正在把太阳能的开发利用作为能源革命主要内容长期规划，光伏产业正日益成为国际上继IT、微电子产业之后又一爆炸式发展的行业。与水电、风电、核电等相比，太阳能发电没有任何排放和噪声，应用技术成熟，安全可靠；除大规模并网发电和离网应用外，太阳能还可以通过抽水、超导、蓄电池、制氢等多种方式储存，太阳能+蓄能几乎可以满足世界未来稳定的能源需求。
与此同时，我们将会考虑到施工和造价的问题。在太阳能发电应用中光伏发电工程支架基础工程量在整个工程造价中占较大比重，基础选型直接影响工
程投资、施工组织和施工工期。在满足规范要求的前提下，支架基础优化方案成为光伏工程土建部分的重点课题。
某工程为山地项目，站址属山麓斜坡堆积地貌，站址区内沟壑发育，地形起伏较大，地层主要由黄土状粉土、碎石等组成，靠近山体的地势较高地段有基岩零星分布。根据现阶段地质资料，支架基础方案推荐采用以下五种：现浇独立基础；预制条形基础；微型钢筋混凝土灌注桩基础；钢制地锚桩基础；预成孔地锚桩基础。
第一种为现浇混凝土独立基础，该方案是采用传统现浇混凝土基础，根据计算结果，取混凝土强度等级为C30，基础底板尺寸0.6x0.6m，主柱截面为0.2x0.2m，基础埋深1.0m，主柱高出地面0.3m。主柱纵向受力钢筋为4根Ф12钢筋，箍筋为Ф6@200mm，沿主筋均匀分布，钢筋保护层厚度35mm。主柱顶部预埋螺栓与光伏阵列支架支腿连接，满足安全及强度要求。1MWp的基础需混凝土233m3 ，钢筋12.5t，1MWp工程造价约为1287万。独立混凝土基础作为传统现浇混凝土基础方案，具有施工工艺简单，适于各种地质条件的优点，但独立基础要开挖和回填，需要对现浇混凝土支模养护，用水量很大，施工周期长，施工人员多，施工费用高，且不利于周围植被的保护，对环境影响较大。。
第二种为预制条形基础：2.6mx0.4mx0.7m（长x宽x高），基础底标高为-0.40m（相对标高），高出厂区地坪0.30m，混凝土强度等级C30。基础全长范围内钢筋要求为：主筋为4根Ф12钢筋，箍筋为Ф6@250mm，沿主筋均匀分布，钢筋保护层厚度35mm。基础顶预留螺栓。光伏阵列支架柱与基础顶预留埋件采用螺栓连接，连接必须满足安全、不均匀沉降要求。施工采用机械或人工开挖，之后将预制基础就位，最后采用原状土回填。1MWp的土石方开挖3687m3，土石方回填3134m3，基础混凝土245.5m3，钢筋17.4 t ，垫层：
121m3，1MWp工程造价约为1617万元。预制条形基础具有防止不均匀沉降、适应较差地质条件的优点，但条形基础也需要开挖和回填，不利于周围植被的保护，对环境影响较大，且施工周期较长，施工费用高。
第三种为微型钢筋混凝土灌注桩基础，基础采用微型钢筋混凝土钻孔灌注桩，根据计算结果，取桩径300mm，前桩桩长1.6m，埋深1.3m；后桩桩长1.8m，埋深1.5m。混凝土强度等级C30。桩身全长范围内钢筋笼要求为：主筋为5根Ф10 钢筋，箍筋为Ф6@100/200mm，沿主筋均匀分布，钢筋保护层厚度50mm。1MWp的土石方开挖4424m3，土石方回填3760m3，基础混凝土218.8m3，钢筋13.5 t ，垫层104m34，1MWp工程造价约为8.41x33=1597.5万。基础桩顶应居中预埋地脚螺栓。光伏阵列支架立柱与基础采用螺栓连接，连接必须满足安全及强度要求。微型钢筋混凝土灌注桩采用微型机械成孔设备，施工速度较快，没有土方开挖及回填，工程造价低，工期较长。
第四种为钢制地锚桩基础，基础采用钢制地锚桩，根据计算结果，取钢管直径为0.076m，桩长1.8m，入土深度1.6m，1472根/方阵。1MWp工程造价约为1320万。对钢制地锚桩桩径及桩长进行设计验算，以保证其能满足竖向承载能力，水平承载能力、抗拔承载能力以及抗倾覆承载力的要求；采取可靠连接措施以保证钢制地锚桩与上部支架系统安全连接；采取相应防腐措施保证钢质地锚的使用寿命达到抗腐蚀要求。钢制地锚桩具有施工速度快，环保和节约施工及运输成本的优点，虽然钢制地锚桩造价相对较高，但可大大缩短施工工期，并且不存在塌孔的问题。
第五种为预成孔地锚桩基础，预成孔地锚桩适用于坚硬土层，如卵石层和岩石层。根据计算结果，预成孔地锚桩成孔直径仅需150mm左右，桩长1.8m，入土深度1.6m，其中0.6m采用直径为0.076m钢管，钢管以下部分采用焊接钢筋锚固。1MWp工程造价为1320万。成孔机械为专业的钻岩机，施工技
术简便、成熟。对地锚桩桩径及桩长进行设计验算，以保证其能满足承载能力的要求；采取可靠连接措施以保证地锚桩与上部支架系统安全连接；采取相应防腐措施保证钢质地锚的使用寿命达到抗腐蚀要求。地锚桩具有施工速度快，环保和节约施工成本的优点，且对地质条件要求较低。
光伏支架基础方案确定，通过对五种基础形式技术及经济对比，钢制地锚桩与预成孔地锚桩基础方案虽然造价相对较高，但施工快，工期短，可以减小地基土湿陷性的影响，水土保持好，且针对坚硬土的地质情况，有其独特的优越性，同时结合现阶段工程地质情况，拟采用预成孔地锚桩基础。待下阶段根据区域地质情况及总平面布置对基础形式做进一步优化。
参考文献
【GB 50007-2011】 中国建筑工业出版社 《建筑地基基础设计规范》
2012-08-01 333页
【GB 50011-2010】 中国建筑工业出版社 《建筑抗震设计规范》 2010-12-01 483页
【JGJ 79-2012】 中国建筑工业出版社 《建筑地基技术处理规范》
太阳能光伏电站 篇7
1 光伏并网电站的控制目标
光伏并网设计的目标在于对并网逆变输出电流进行控制,使其能够和电网电压频率同步,保持输出高质量正弦波,同时将逆变器的输出转变成单位功率因数,尽可能缩小在输出电流方面的谐波影响,并对逆变器的输出电压进行控制,使电压能够和电网电压实现同幅、同相和同频,避免环流现象的出现,使电网和逆变器能够平稳进入并联运行的状态当中,在光伏并网电站设计当中,逆变器的控制与普通逆变器控制之间存在很多不同,具体主要表现在以下几个方面上:一是在光伏并网电站中逆变器输出端和电网连接,电网会对逆变器运行造成较大影响;二是并网电流必须和电网电压实现同频同相。因而在进行系统设计方面,技术人员一方面要对并网电流大小进行控制,根据基准来给定相应的电流大小。另一方面对市电相位进行跟踪,然后根据电网的情况和基准来定并网电流。
2 太阳能并网逆变系统设计
光伏电网当中对于逆变器的分类方法有很多,在输入上有电压源逆变器以及电流源逆变之分,其中电流源逆变器在直流侧需要一个稳定的电流输入进行串联,而这种会增加系统的不稳定性,因而现在光伏并网设计当中对于逆变器的选择一般都是采用电压源逆变器。在输出控制方式上,主要可以采用电流控制和电压控制两种方式。在并网设计当中电网作为系统中定制交流电压源,如果采用电压控制方式来输出逆变器,那么整个系统就会变成电压源和电压源并联的方式,这样为了维持光伏电站系统的运行稳定性,就需要采用锁相控制技术来对系统进行控制,以保证电站系统和市电能够实现同步。技术人员可以通过调整逆变器的输出电压大小来控制电站系统的输出方式,结合相移的调整能够实现有功输出和无功输出之间的转换,但是这种控制方式当中对于锁相回路的响应会比较慢,技术人员在对逆变器输出电压进行调整时很难把握具体精确的电压值,这样就容易出现环流问题,影响光伏电站系统的运行性能。
因而在逆变器的输出方式上可以采用电流控制方式,这样只要对逆变器的输出电流进行控制,用电流对市电电压相位进行跟踪,就能够实现并联稳定运行的目标,而且控制方法比较简单,在光伏并网电站系统设计当中得到了广泛应用,因而综合以上两点,在光伏电站系统设计当中输入可以采用电压源方式,而输出则可以采用电流源输出,这样整个系统中的控制变量就可以控制两个,一个是逆变器的输出电压,一个是逆变器的输出电流,将这两个变量控制好就能够实现光伏电站系统并网运行的稳定性,保证电压输出的稳定和电流跟随相位的稳定,因而在控制结构上可以概括为双环控制结构。
3 太阳能电池跟踪控制设计
在分布式太阳能光伏电站系统设计当中,对于太阳能电池的控制上一般是采用最大功率跟踪控制技术。在光伏电站系统当中,发电主要来自于对太阳能的转换,因而太阳能的光伏阵列是电站维持运行的关键,而由于太阳能电池本身对于日照强度和电池板温度等因素变化比较灵敏,使得太阳能阵列的电源并不稳定,因而为了能够使太阳能保持在最佳的稳定状态,就需要采取措施使电站的出书功率和外部光强变化进行同步,对其实施自动跟踪,而这种跟踪控制技术就是光伏电站系统设计当中对太阳能电池的主要控制技术。当光伏阵列的输出电压较低,那么输出电流的变化也会变小,这时光伏阵列就趋向接近于恒流源,当电压上升到一定临界值之后,电流就会不断下降,这时太阳能阵列就会趋向接近于恒压源,那么太阳能的光伏阵列输出功率就会随着电压的变化而出现升降变化,在这一过程中自然就会出现一个输出功率最大的点,对这一点进行跟踪,那么就可以根据太阳能电池功率的变化而来调整系统。在太阳能电池控制当中主要应该注意控制以下几个技术参数:一是短路电流,也就是在给定日照强度和温度下的最大输出电流。短路电流的值与太阳能电池的面积大小有关,面积越大,短路电流的值就越大;二是开路电压,在给定日照强度和温度下的最大输出电压。开路电压的大小与入射光谱辐照度的对数成正比,而与电池的面积无关,当结温升高时,开路电压值也会下降;三是最大功率点电流,在给定日照强度和温度下对应于最大功率点的电流;四是最大功率点电压,在给定日照强度和温度下对应于最大功率点的电压;五是最大功率点功率,在给定日照和温度下太阳能电池阵列可能输出的最大功率。控制好这几点参数,就能够对太阳能电池进行控制,保证光伏电站系统运行的稳定性。
4 结语
日益严峻的环境问题和能源问题带动了全世界的光伏发电事业发展,对于太阳能分布广阔、日照时间较长的地区来说采用光伏发电是解决电能需求的重要手段,我国作为能源大国,加强对光伏发电的研究,推动光伏事业发展是解决我国能源问题的主要手段。本文中主要对分布式太阳能模式下的光伏电站系统设计进行了分析探讨,希望能够推动我国的光伏事业发展。
摘要：光伏电站是顺应当前能源紧张和环境问题诞生的发电技术,随着我国光伏发电技术的不断进步,光伏发电的市场也不断建立起来,销售量在逐渐增加,但与国外国家相比还存在比较大的差距,还存在很大的发展空间。本文主要对分布式太阳当中光伏电站系统的设计进行了分析探讨,以期能够不断推进我国的光伏事业发展。
关键词：光伏电站,分布式太阳能,逆变器
参考文献
[1]潘琪,徐洋,高卓.含分布式光伏电站接入的配电网三级电压控制系统设计[J].电力系统保护与控制,2014(20):64-68.
[2]刘志群.基于CAN总线的分布式太阳能电站远程监控系统设计[J].黑龙江工程学院学报,2015(03):48-52.
太阳能光伏电站 篇8
关键词：光伏太阳能电站,建设,管理策略
0 引言
随着全球经济的迅速发展,在提高人类生活水平的同时也带来了一系列的环境问题,例如环境污染、资源枯竭,寻找新能源是现在必须要面临的问题。太阳能作为一种取之不尽、用之不竭、清洁无污染的资源,受到人类广泛的关注。
1 光伏电站简介
光伏电站是由太阳能电池、充放电控制器、逆变器等设备组成,将太阳能转化为电能,并与电网相连接,以保证用户的用电需求。光伏电站的产品主要有三个方面,一是在未通电的广大地区供用户自产自销,或者提供移动电源供出门的用户使用。二是提供太阳能日常使用的产品,例如太阳能充电装置、在小区中使用的太阳能路灯等等。三是用户投资小型的光伏电站,与国家电网并网,将太阳能发出的电出售给国家电网获得收益,这项产品在我国逐渐得到普及。
2 光伏电站建设发展现状与前景分析
我国有960万km2的土地,地域辽阔,太阳能资源丰富,非常适合光伏电站的发展。另外,光伏电站作为现在的一种新兴事物,受到国家政策的大力支持。光伏电站发电相比于传统的发电模式有很大的优势,首先,太阳能是我们生活中是客观存在的,取之不尽、用之不竭的资源,不会产生资源枯竭的问题。对于环境来说,太阳能资源是清洁无污染的,在其发电的过程中,不会像传统发电模式中产生大量的垃圾及有害气体,是一种可以长期使用的可再生的资源。其次,光伏电站的建设对于地理位置的要求比较简单,不存在传统电站中需要选择的烦恼,自家屋顶、山坡、空置的区域都可以成为光伏发电站的建设地点,这样既可以节省空间又可以利用闲置的空间,还可以为投资者带来收益。最后,光伏发电站的投资比较小,收益高,建造工程简单,便于操作。光能转化为电能的转化率高,便于投资者接受。光伏发电站是在当今资源紧张、环境问题严重的前提下产生并发展起来的,是与当代社会需求相适应的,具有广阔的市场前景。
3 加强光伏电站的建设及运营管理
3.1 加强光伏电站建设过程的管理
首先,在计划建设的初期,要对光伏电站建设的必要性和可行性进行分析,相关的部门要进行合理地规划和干预,结合当地的实际情况和地域特点合理地进行光伏电站的建设,避免资源的浪费,对于想要进行光伏电站投资的单位要进行严格的审批。其次,在建设的过程中,要按照预定的计划进行,在工程施工的过程中,要保证工程质量,杜绝不合理的现象发生。最后,在施工完成后,要做好工程的验收工作,对于工程相关的文档资源要妥善保管,保证光伏电站顺利的投入使用。
3.2 做好运营成本管理工作
开展工程项目成本管理工作可以在提升经营效益的前提条件下最大限度地减少人力、物力、财力的消耗。在光伏电站工程承建过程中,成本管理涉及的内容非常多,作为管理人员,需要综合考虑到各个项目的管理需求,对工程建设和运营成本进行合理分析,根据具体的要求来合理选择材料,充分发挥出每一种材料的优势。
3.3 选择合理的光伏电站运营模式
现阶段光伏电站的运用模式有以下几种模式,一是由承包商开发完成光伏电站的建设工作,然后将其转包给业主进行管理,这种管理的成本比较大,需要政府给与资金及政策支持。二是承包商建设并运营光伏电站,承包商可以建造远程监控系统,从而实时监控电站的营运工作。三是政府支持用户进行电站的投资建设,可以将小散户组织起来,与政府签订合同,利用自己的闲置空间进行光伏电站的投资建设。
3.4 加强光伏电站的维护工作
光伏电站作为适合现在社会发展的新兴事物,需要政策及技术的支持。在光伏电站建设完成投入使用后,也要做好维护工作,以保证光伏电站的正常工作和机器设备的正常使用。首先,对于光伏电站的各个机器组件,要做好定期的检查和维护工作,发现问题要及时反映并解决,以保证发电工作的正常运行。其次,对于配电箱、逆变器等线路工具,要做好检修工作,至少每年要对数据传输工具的灵敏性进行一次检测,以防止发生不必要的损失。最后,要做好光伏电站维护人员的培训工作,让其在工作中规范作业,工作时要断开电源开关,戴绝缘手套,以防止危险的发生。
4 结语
在资源日益紧张、环境污染日益严重的今天,开发利用新能源是我们的首要选择。太阳能资源作为一种干净、清洁、不会枯竭的资源受到广泛的关注。光伏电站是利用太阳能转化为电能的工具,我们要大力开发建设光伏发电站,选择正确的营运模式,做好电站的建设及维护工作,提高企业的经济效益和市场竞争力,以保证企业的可持续性发展。
参考文献
[1]刘光旭,吴文祥,张绪教,等.屋顶可用太阳能资源评估研究——以2000年江苏省数据为例[J].长江流域资源与环境,2010(11).
[2]赵东,罗勇,高歌,等.我国近50年来太阳直接辐射资源基本特征及其变化[J].太阳能学报,2009(7).
光伏太阳能应用探讨 篇9
围绕能源的问题实在太多, 人类社会的发展历程, 往往是伴随着能源的开发和运用历程展开的, 从农耕时代的人力、蓄力到如今大量机械及电器设备的运用, 我们都可以看到能源以不同形式存在和运用的范例, 然而至今不到200年应用历程的电能, 在所有能源中所占的比重越来越大, 其传输的高效, 能量间的转换和控制容易等都是电能的优点, 而当今社会生活中大量电器产品的出现, 更将我们对电能的依赖推向了极致, 你是否想过, 如果你的生活中停电了该怎么办?事实上, 生活在现代社会的人们, 这样的事情一旦发生, 所有的生活都很难想象。为避免这样糟糕的事出现, 我们建立了强大而复杂的电力供给网络及支撑这些网络的能源基地, 其中包括水电站、火电站和核电站等传统能源基地, 对于一些重要场所的设备用电, 我们采用了UPS等多套的备用电源供给方案。按理说, 多重保险已将这样的发生概率降至极点, 然而, 情况并非如此。人类对电能的需求与日俱增, 在追求舒适生活时, 能源的消耗也大幅度递增, 在我国的重庆、武汉等城市, 每年夏季高温, 大量家庭空调的集中使用让电力网络远远超过平时的用电负荷, 电力公司不得不采取必要的限电措施来维持基本的生活用电所需。当然, 这样的状况也给电力公司的发展带来了更多机会, 也同时给我们关于能源的运用带来了更多思考:传统的能源还能大规模开发吗?传统的能源基地的开发和利用空间究竟有多大?过去的几十年, 传统能源的大规模开发使经济迅速发展, 然而过度的开发已导致地球环境越来越糟糕, 最近几年, 地球上频繁出现的极端气候, 洪水、干旱、泥石流频频发生已向我们敲响了警钟。
二、新能源的开发和应用
传统能源在开发和利用上存在的诸多问题促使人们将目光转到对环境、生态, 尤其是其利用和开发空间即为宽广的新能源方案上, 新能源的一个显著特征有可持续发展的空间, 较少对环境造成干扰和影响。近年, 我国风力资源的开发成效显著, 这是新能源应用成功的一个典范, 据资料报道:截止至2012年6月, 我国已以5258万千瓦的装机并网容量取代美国而成为世界风电第一大国。在我省大理, 楚雄州的牟定县, 昆明的富民县等都能见到风力发电机组的身影。在我国辽阔的国土上, 大规模 (千万千瓦级) 的风电基地目前多集中在甘肃、内蒙、山西等所谓的河西走廊一带, 由此表明我国近年来对新能源发展的重视, 对现有能源结构实施的战略调整已初显成效。另一种可供开发的新能源———光伏太阳能发电, 这是人们酝酿已久并终究可以看到应用希望的一种新能源。每天投向大地, 东升西落、日复一日, 滋养着大地万般生物的太阳给了我们开发运用这种能源的灵感。在地球上, 只要有人类居住的地方, 几乎都能见到太阳, 这就是我们能应用的能源基地, 事实上, 我们现今所应用的能源, 追根溯源, 都是来自太阳, 只要太阳存在, 其源源不断的能源几乎是无限的。已有详细的资料表明, 目前, 太阳正处于青壮年时期, 到达衰竭期尚有遥遥40亿年之远, 因而, 太阳能可以认为是一种永不衰竭的能源。经测试表明, 太阳投射到地球上的有效能量按地区的不同其年辐射量在3350~8400MJ/m2 (大约在930kwh/m2~2333kwh/m2) 不等, 比较我们普通家庭年用电量大约在1500~4000kwh之间, 可以想见只要将不到2平米的太阳能利用上, 也就足够一个家庭一年的能源所需。
三、全世界光伏太阳能的开发及应用状况
当电能最先造福人类的时候, 已有人想到将太阳能直接转变为电能的方案, 1883年在美国出现的第一个大面积硒薄膜光伏太阳能电池是最早的应用原型, 到1955年, 一个造价达到1500美元/瓦, 效率为2%光伏太阳能电池出现在美国的Hoffman电子, 到1958年, 其效率已提高到10%, 并在美国的NASA先锋卫星首次应用, 之后, 光伏太阳能电池被大量应用于太空, 几乎所有送到太空的卫星、航天器、空间站, 都用到光伏太阳能电池板, 外太空的大规模运用, 促进了技术的进步, 使发电效率进一步提高, 产量持续增加, 成本不断下降。大规模光伏太阳能电池的应用在21世纪开始, 最近10年光伏太阳能产量由1997年的125.8MWP, 增加到2007年的3730MWP, 年平均增长率41.3%, 最近5年的年平均增长率达到49.5%。2007年, 全球光伏太阳能安装量为2.4GWP, 德国约占47%, 西班牙约占23% (分别为世界第一和第二) 。2008年, 安装量增至5.5GW, 累计安装量已达15GW, 按地区排名, 西班牙新装机量为2.5GW (占45.4%为世界第一, 德国第二) 。2011年全球累计安装量已增至2.4GWP, 其中, 意大利28%, 德国26%, 美国10% (分别排名第一, 第二和第三) 。预计到2020年, 全球总装机量将达200GWP, 绝大部分为并网发电。
四、我国光伏太阳能的发展态势
光伏太阳能产品 (或者产业) 究竟距离我们还有多远, 我国目前应用情况如何, 由以下几个因素决定:其一, 光伏太阳能发电的效率是否还有提高的空间, 目前的效率在15%至18%之间, 提高的空间很有限。其二, 不同地区的日照年辐射值的差异性, 我国土地辽阔, 幅员广大, 全国各地太阳年辐射分布在3400MJ/m2~8400MJ/m2。其三, 光伏产品的市场价格, 现在的国内电池模板价格已降到近1$/WP (约6元/瓦) , 其四, 综合发电成本按系统规模大小不同、地区不同使用年限不同, 目前的价位大约控制在1~3元人民币/千瓦时之间, 这个价位距普通居民0.5元人民币/千瓦时的价位尚有一段距离, 但差距已经很小。中国光伏太阳能产业目前面临的是“两头在外”的发展模式, 90%以上的硅材料依赖进口, 90%以上的产品依赖出口, 形成了对全球产业链的“依附性发展格局, 这样的格局导致原材料的高价进口, 产品出口价格受制于国外, 国内企业承担产业链中的高污染、高耗能的生产环节, 企业抗风险能力弱等不利于光伏市场健康发展态势。我国实现光伏太阳能发电的前景如何走, 纵观世界先进国家在光伏太阳能发电所走过的路途, 结合我国国情, 我们认为采取国家、用户、电力公司三方共同努力, 分部实施的办法, 国家给政策, 电力公司给技术、给服务, 用户给宣传、给普及的方式进行。首先, 可以在一些条件成熟的学校、医院及政府机关所在地建立光伏并网发电示范园, 在以光伏发电作为补充、后备能源的供给的同时, 以科普和宣传的方式让民众认识这种新能源的特性, 一旦时机成熟, 逐渐推行发达国家屋顶光伏发电的经验, 其方法的实施可由电力公司利用建筑屋顶安装光伏太阳能电池, 建设发电系统, 在白天发电高峰时吸收电能, 进入电力系统, 通过安装的用户电表抵扣晚上向电力公司买电的数目, 用户卖电给电力公司的方式, 来发展我国光伏太阳能发电 (目前储能蓄电池技术尚不够理想) 。总之, 我国对光伏太阳能的利用起步较晚, 潜力很大, 特别是我国地域广袤, 太阳能资源丰富, 开发利用太阳能的空间十分广阔, 必须重视其开发利用, 为今后我国的能源提供更多选择。
参考文献
[1]冯垛生, 王飞.太阳能光伏发电技术[M].北京:人们邮电出版社, 2011.
[2]周志敏, 纪爱华.太阳能光伏发电系统设计与应用实例[M].北京:电子工业出版社, 2010.
[3][日]滨川圭弘.太阳能光伏电池及其应用[M].王长贵, 王斯成, 译.北京:科学出版社, 2008.
[4][西]鲁克 (Luque·A) , 等.光伏技术与工程手册[M].王文静, 等, 译.北京机械工业出版社, 2011.
[5]王长贵.王斯成.太阳能光伏发电实用技术[M].第2版.北京:化学工业出版社, 2010.
太阳能光伏电站 篇10
友达光电是全球领先的低碳液晶显示器企业, 并自2008年起积极布局太阳能事业, 与日本硅片大厂M.Setek及美国太阳能电池大厂Sun Power合作, 打造出全球最高效能的垂直整合一体化太阳能价值链, 包括多晶硅原料、太阳能电池片、光伏组件到太阳能光伏系统;友达并在天津设立第一个高效能太阳能光伏组件生产基地, 该厂将成为中国第一座荣获美国绿建筑协会的“LEED能源暨环境先导设计”认证太阳能光伏厂房, 其设计建造以达成绿色厂房为目标, 预计可在今年完工及装机, 未来总产能将达一千兆瓦 (1GW) 。
除了打造绿色厂房, 友达也致力推动产品碳足迹查证工作, 友达的Euo Duo PM220P00为全球第一个通过国际验证单位SGS“PAS 2050”碳足迹查证标准的光伏组件, 并为太阳能光伏业界树立重要里程碑。未来友达的光伏组件研发将依此为标竿, 进行节能设计及材料节省、材料替换等创新研发, 以有效减少整体碳排放量, 降低产品碳足迹。
此次在上海第五届国际太阳能光伏大会中, 友达针对地狭人稠、屋顶面积有限的都会型市场, 推出SunFortePM318B00高效率单晶硅太阳能光伏组件, 这是全世界转换效能最高的光伏组件, 效率高达19.5%, 与业界转换效率只有14%的传统 (conventional) 光伏组件相较, 能在相同的屋顶单位面积中, 多产出接近40%的发电效率, 这将能使太阳能系统使用者获得极大化的电力;此外, 友达也针对沿海或潮湿地区推出能抗盐化及湿气的EcoDuo PM240P00太阳能光伏组件, 使发电系统更有效率。另一方面, 针对政府的十二五政策, 友达提供”低碳园区规划”服务, 包括绿建筑设计、协助取得国际绿能认证、进行节能监控系统等。
友达所有的高转换效率光伏组件产品, 都通过UL国际测试的标准核可的太阳能可靠度实验室, 所进行的各项耐用度与极端气候条件测试, 并分别获得CGC, TUV, UL, IEC等国际标准验证, 以提供客户长期的一流发电保固质量保证。未来友达将持续发挥全球最高效率的太阳能光伏垂直整合一体化价值链优势, 致力于开发低碳及高效的太阳能光伏产品, 并以其创新的研发能力和成熟的供应链管理系统, 提供客户高质量的全方位绿色解决服务方案。
光伏电站示警 篇11
国家质检总局公布的2014年第3季度太阳能光伏组件减反射膜玻璃抽查结果显示，合格率仅为76.7%。不合格产品将导致光伏电站抗击自然灾害的能力和发电效率降低。
第三方检测机构北京鉴衡认证中心数据显示，新疆、青海、甘肃等地部分光伏电站也发现热斑、隐裂和功率衰减等质量问题。其中，甘肃某10MW光伏电站，一半以上的光伏组件功率明显衰减。
“光伏电站质量问题主要集中在设备质量、电站设计、电站施工和电站运维等方面。”北京鉴衡认证中心主任秦海岩对《财经国家周刊》记者说。
按照国家能源局下达的2014年光伏发电年度新增建设规模，今年全国新增装机将达到14GW，占全球的25%。如若光伏组件质量得不到保证，不仅直接影响投资收益，间接导致企业还款和融资难，制约行业发展。
组件由太阳能电池、封装材料、背板、玻璃、边框等组成，这些材料都会对组件性能、质量产生影响，直接改变发电效率，从而决定光伏电站发电量和收益率。
来自北京鉴衡认证中心的测试结果显示，光伏组件产品往往有25年衰减20%的质保承诺，但部分组件产品只运行1年就衰减严重或者已达到承诺底线。
“很多电站开发商由于不懂组件技术和系统技术，单纯为了追求投资收益，减少了每瓦的装机成本，使用大量价格便宜、品质低下的组件，带来了质量风险，影响电站效益。”航宇太阳能科技有限公司董事长丁文磊告诉《财经国家周刊》记者。
曾参与西部某大型地面电站项目的石磊向《财经国家周刊》记者表示，相关部门出台政策时，往往会以某个时间点来界定光伏上网电价，这就造成在这个时间点前形成抢装潮。在这种氛围下，能买到什么组件就装什么，根本来不及全面评测组件质量。
国家未出台相关光伏组件衰减率的质量标准也是问题之一。2014年2月，国家认监委和国家能源局联合发布《关于加强光伏产品检测认证工作的实施意见》，要求规范光伏产品质量，在全国范围内推行强制检测认证，但这仅针对产品层面，对于电站综合品质，特别是针对长期运行的可靠性和发电量保证，尚未有明确的标准和准入门槛。
浅论太阳能光伏发电 篇12
关键词：太阳能光伏,光伏建筑一体化,补贴
0 引言
太阳能是地球绿色能源中最重要的清洁能源。大力发展光伏发电，开发利用太阳能，有利于节约能源、保护环境，推动人类向可持续发展模式转型的进程；其中，光伏建筑一体化因其安装简便、外形美观、实用性强，近年来越来越受到各国政府多的重视，成为太阳能利用的重要方面。
1 国外光伏发电的发展沿革及趋势
太阳能光伏发电在城市推广利用的最佳形式是与公共电网并网并且与建筑结合，即光伏建筑一体化（Building Integrated Photovoltaics,BIPV）。迄今为止，光伏发电经历了漫长的发展过程：从天上到地面，太阳光伏电池主要作为空间航天器的电源，向地面多种应用发展；从独立系统到并网发电，从环保角度出发，少用或不用化学蓄电池以独立的光伏系统替代到并网光伏发电系统，比离网更科学和环境友好；从屋顶系统到与建筑结合成光伏建筑一体化，从单纯将光伏组件安装在屋顶上，发展成为太阳电池组作为建筑材料的一部分。
太阳能光伏发电系统与建筑结合的早期形式，主要是德国率先提出的方案和大力推进实施的“屋顶计划”。德国和我国的有关统计表明，建筑耗能占总能耗的三分之一。光伏发电系统的最核心的部件是太阳电池组件；而太阳电池组件通常是一个平板状结构，经过特殊设计和加工完全满足建筑材料的基本要求；因此，光伏发电系统与一般建筑结合，即通常简称的光伏建筑一体化成为太阳能利用的最佳形式。对于光伏建筑一体化的发展，这方面的先行者德国，首先是进行示范，然后逐步推广，已经历了一个历时近20年的发展过程：从1991到1995年，实施1000光伏屋顶计划，并开始实施电网回收；从1995到1998年，为巩固和评估阶段，进行技术与经验积累，并进而提出了10万屋顶计划；到2000年，德国政府制定“可再生能源法”，而在1991～2003年，主要实施10万光伏屋顶项目，共安装300兆瓦，到2003年秋，10万屋顶计划完成。德国政府为了进一步加快发展光伏发电系统，加强推广，在2004年又修正可再生能源法，制定了更加吸引私人投资光伏发电回收和补贴计划。到2004年底，德国一年就安装600兆瓦光伏发电系统。在2005～2006年期间，德国光伏迅猛发展，以至于最后统计的数字也发生混乱。如据BSW(der Bundesverband Solarwirschaft，德国太阳能经济联盟）统计，2005年安装750兆瓦，2006年安装750兆瓦，这样，至今为止德国共安装并网光伏为2 550兆瓦；而据Photon杂志的统计，2005年安装912兆瓦，2006年安装1 150兆瓦，德国总共安装并网光伏3 300兆瓦。如果按德国联邦环境部的计划，到2020年德国总共要安装并网光伏10千兆瓦，2006年按保守的数字也已经安装了2 550兆瓦，还有约7.5千兆瓦，从2006年到2020年还有14年，那么按每年平均安装540兆瓦即可达到目标，这对于德国来说或按照德国目前的发展来看，到2020年总共安装10千兆瓦的光伏系统应该不成问题。
在德国的影响下，世界各国特别是欧洲国家纷纷效仿德国政策，制定本国光伏发展计划。如西班牙、意大利以及亚洲的韩国等，也制定了本国的光伏并网补贴计划。
西班牙是继德国之后出现的全球第二大光伏发电市场。2008年西班牙新增太阳能发电设备容量达170万千瓦，这一数字已经超过一座大型核电站的发电规模，扩容规模为全球最大；而德国、美国、日本分别以150万千瓦、30万千瓦、24万千瓦的扩容规模分列二到四位。在全球光伏发电总装机容量方面，西班牙也以230万千瓦的规模仅次于德国，排名世界第二位。除了光伏发电新增容量之外，2008年西班牙的太阳能电池导入量达2 511兆瓦，也居全球首位。西班牙的光伏产业之所以能保持强劲的发展势头，与政府的大力支持有莫大的关系。从2007年至2008年上半年，西班牙政府推出了与传统电价几乎等价的鼓励政策；另外，政府还通过每年约2亿欧元补贴，使得国民可以消费得起成本相对较高的太阳能资源。
在布鲁塞尔举办的“可持续能源周”中，欧盟委员会提出了“欧洲可再生能源技术战略计划”。太阳能占有重要地位，到2020年太阳能将占欧盟电力需求的15%，其中12%来自太阳能电池发电，3%来自太阳热发电系统。
2 国外光伏建筑一体化发展
国外的光伏建筑发展，是从示范到推广，从屋顶光伏到与建筑集成，并进而将光伏组件发展为一种新型的建筑材料。目前，太阳电池组件功率为200～300瓦，有向大尺寸发展的趋势，光伏建筑材料主要是作为光伏屋面和光伏幕墙，而这必须要按建筑特点与形式特殊设计制造。从发展来看，太阳能光伏建筑在建筑中魅力无比，一些设计师将太阳电池巧妙地、有机地与各类建筑融为一体。国外的光伏建筑工程的特点，一是尽量满足最佳朝向和角度（如屋顶或向南墙面），以得到最大的发电收益；二是尽可能展示或突出太阳电池，为了具有观赏性甚至有些夸张的设计。通过多年来的实践，国外也由此出现了专业型的太阳能建筑设计与建造专业公司，这些公司主要从事绿色建筑的设计和施工业务。
3 我国光伏建筑一体化的发展与现状
光伏屋顶计划正在我国许多地区实施，发展水平总体上处于起步阶段。技术已日臻成熟，有许多计划已经完成，如投资4.28亿元的兰州市“阳光计划”，甘肃省9.2万平米的太阳能小区，西藏计划投资900万元兴建27万平方米的太阳能房工程等。国家到2015年将累计建成5 000万平米的太阳能房。
从我国实际情况来看，应该继续在西部缺电地区发展光伏发电，但也要积极在发达地区，特别是城市发展光伏并网发电。有可能在部分省市江苏、广东、上海等地区的城市进行小规模推广，并在合适的时机实施太阳能光伏发电的百万屋顶计划。德国和日本主要发展并网光伏发电和光伏建筑集成技术，我们应该从中学习并借鉴发展经验。我国的香港、深圳等城市也在公共建筑上安装光伏示范系统，如香港科技园、深圳园博会等。其中深圳园博会光伏功率达到1兆瓦规模，是我国第一个兆瓦级光伏并网发电项目。目前，我国的广东省、江苏省和上海市已制订规划，开始建设“光伏屋顶”，实施“屋顶计划”示范项目。例如上海市，面对多年以来经济快速发展中屡闹电荒和环境污染压力日益严重的严峻形势，开始了“10万屋顶计划”的建设，旨在使10万个屋顶安装上太阳能发电装置。每个屋顶利用30平米，全市共计300万平米，占上海全市屋顶面积的1.5%。
目前，城市太阳能光伏并网已逐步推广利用。例如，国家体育馆采用太阳能光伏发电设备，功率为100千瓦，每年可提供9.7万千瓦时电量，设计寿命为25年，所发电量将并入北京电网。这是我国第一个用于体育场馆的太阳能发电项目。又如，2010年上海的世博会及2010年广州的亚运会都可成为我国太阳能利用的理想场所；更多的兆瓦级光伏发电系统在近年内也将陆续建成。
4 光伏建筑一体化的形式
4.1 坡屋面光伏建筑一体化系统
坡屋面的光伏建筑一体化系统，视其与屋面的结合程度，分为两种类型：覆盖坡屋面的光伏系统；光伏与坡屋面一体化系统。
(1)覆盖坡屋面的光伏系统。这是一种分离式设计，灵活性较大，以点式连接构件架空在屋面结构之上，在不影响原有屋面性能的同时，创造较好的通风条件，使太阳电池板获得最佳的工作效率，维护更新也比较方便，特别适用于平屋顶和屋面上。但这种设计的缺点是视觉上造成分离感，整体性稍差。
(2)光伏与坡屋面一体化系统。能用于独立的小型建筑，也能通过组合扩展方式适应大规模的应用。系统采用屋面嵌入式设计，可以和任意承压构件一体化；灵活的边框支撑构件能适应传统的屋顶和更复杂的屋面及天窗等结构；支撑构件整合了光伏与建筑一体化所必需的排水、通风条件。这种设计的缺点是它的支撑框架附着在坡屋面结构上，灵活性受到限制，在建筑屋面使用时应充分考虑影响光电效率的各种因素。系统各纵横向支撑杆件与屋面固定框架相结合时，在木结构屋面施工更方便。该系统更适用于整个屋面全部安装光伏系统的大型项目，对于仅有部分屋面采用光伏系统的小型家庭系统，则存在光伏组件边缘与屋面瓦衔接的问题。但目前这一问题也随着欧洲众多太阳能系统配件提供商的出现而逐渐得到解决。
4.2 太阳能光伏幕墙
太阳能光伏幕墙是指将太阳能转换模板密封在双层钢化玻璃中，安全地实现将太阳能转换为电能的一种新型生态建材。光伏幕墙中的组件是由多个太阳电池经封装处理，镶嵌在特殊的、透明度极高、含铁量极低的白玻璃中，彼此之间经过其背面的导线相连。光伏幕墙系统主要由光伏阵列、并网逆变设备、远程数据采集及监控系统、阵列架体、交直流电力网、交流并网配电柜组成。由于组件的尺寸规格可根据实际工程的幕墙进行量体定型制作，同时还有多种颜色可供选择，因而光伏幕墙的设计不会对建筑师或设计师的构想有任何的限制。此类光伏幕墙的应用，赋予了建筑一个全新的含义。光伏幕墙一体化建筑被称为具有高科技含量的艺术品，尤其是光电与建筑的完美结合，已成为国际建筑界的“新宠”。
5 光伏建筑一体化的社会效益和经济效益
一所具有200米×108米屋顶面积的住宅，如果开发利用其中的五分之一屋顶，安装上太阳能电池板40米×108米，至少可以产生相当于有6 000×l08千瓦时的电能；每发1万度电就可以替代4吨标准煤，则相当于替代259.2吨标准煤，减少了二氧化碳、二氧化硫、氧氮化合物气体和烟尘的排放。我国太阳能资源丰富，有2/3的地区全年日照时数超过2 000小时，相当于每平方米有150千克左右的标准煤热值(南方地区的太阳能辐射量更大)，有着利用太阳能的优越条件。
山西省某县在“九·五”计划中，修建标准太阳能房20 000间，共计30万平米，可形成年节煤20 000吨以上的能力。如果山西省有50个县照此办理，则可形成100万吨的节煤潜力，从而取得可观的经济效益和社会效益。
6 我国光伏建筑一体化发展前景
2008北京奥运会鸟巢、水立方、朝阳公园沙滩排球场等场馆，已经向我们展示了光伏发电高端应用技术的成果；2010年的上海世博会和广州亚运会等，都应成为我国太阳能利用大规模示范的理想场所；若干个兆瓦级的光伏发电系统也应该在3～5年内能够实现。通过大规模的工程示范，既可充分展示我国太阳能技术的水平，也能从中发现与发达国家的发展差距，为大规模利用太阳能积累实际经验和技术数据，这对我国太阳能企业的发展是非常重要的。2006年，中国大气二氧化碳排放达历史最高，引起我国的高度重视，我国应对气候变化问题采取了一系列措施，首先要节约能源,但更要注重发展可再生能源，特别是太阳能光热利用和光伏利用。
德国和日本的发展经验证明，在城市发展光伏并网发电的效果很好，特别是光伏与建筑结合，可降低系统成本，不占用土地，而且可减少二氧化碳排放，所以城市发展光伏建筑很有价值。如在广州建立一户光伏建筑（别墅区）：以3.0千瓦光伏建筑为例，如作为在平屋顶上作为遮阳挡雨蓬，向南10度的倾角，理论计算结果为：
年发电量2 676千瓦时；
可减少煤炭消耗1.07吨；
可减少二氧化碳排放2 492千克。
对于像广州这样的千万人口的大都市来说，如果有100万户居民使用3.0千瓦光伏系统，则光伏发电在节省常规能源和减少二氧化碳排放方面，具有十分重要的意义。
光伏屋顶发电，不但可期待解决人类赖以生存的能源问题，也对人类生存的环境具有一定的改善作用，是造福于人类的事业。我国是发展中国家和能耗大国，建筑节能的发展潜力很大，“屋顶阳光工程”有着巨大的前景。
7 结束语
近年来，我国光伏产业飞速发展，已经形成珠三角太阳能电池产品加工、生产、集散地和市场；长三角太阳能电池制造；京津冀太阳电池和江西太阳能及硅片制造基地。先后有十余家企业在境外上市，如无锡尚德、浙江煜辉、苏州阿特斯、常州天合、江苏林洋、河北晶澳、中电光伏、赛维LDK、和天威英利等。光伏产业的兴起和发展为我国光伏推广应用，特别是为光伏建筑发展提供了基础条件。
我国政府注重可再生能源的发展，科技部、建设部等积极推进光伏科研和示范工程。在这方面深圳积极走在前列，已经成为建设部太阳能和建筑一体化的主要示范城市。深圳有很好的光伏产业基础，深圳政府已经制定十一·五规划，要在100万平米建筑面积推广太阳能应用光伏应用。
推广光伏发电项目，其中光伏屋顶-光伏发电是在城市发展的首推形式。政府应当进行规划，大力支持，可以采用上网电价补助的政策，制定合理的上网电价。建设部门应制定相应的政策，鼓励和激励房地产商大力采用光伏发电技术。同时，政府要带头大力推广太阳能技术，有可能应率先在政府大楼、公共建筑、市政工程等推广太阳能利用；并且制定符合我国国情的太阳能为主的激励政策，确定年度和中、长期发展目标，并建立检测、评估与监督机制，下大力促进我国光伏建筑快速健康地发展。
参考文献
[1]褚玉芳:《建筑节能催生光伏建筑一体化》[J];《工业建筑》2008:6。
[2]王其恒:《太阳能与建筑一体化的探索与应用》[J];《安徽建筑》2009:3。