太陽能光伏技術(shù)發(fā)展面臨的主要問題是要與常規(guī)能源競爭,發(fā)展主要方向是降低成本和提高轉(zhuǎn)換效率。此外,太陽能發(fā)電還存在發(fā)電能量儲存等問題?,F(xiàn)在看來,未來多種能源同步發(fā)展要持續(xù)相當長時期,通過太陽能發(fā)電與儲能技術(shù)的突破,太陽能發(fā)電技術(shù)的發(fā)展?jié)摿κ遣豢上蘖康?。從技術(shù)先進性來看,光伏技術(shù)是太陽能發(fā)電技術(shù)中更具發(fā)展前景的發(fā)電方式。
關(guān)于能源利用的一個重要指標是能量回收期與回收因子。在這方面光伏技術(shù)極有發(fā)展優(yōu)勢。對太陽能電池來說,能量回收期是指太陽電池運行多長時間才能將生產(chǎn)過程消耗的能量回收回來,目前晶體硅電池的能量回收期小于2年。而晶體硅太陽電池工作壽命可以達到25—30年以上,回收因子是太陽能發(fā)電電池工作壽命與能量回收期的比值,對晶體硅太陽電池來說,回收因子可以達到12~15。
太陽能發(fā)電技術(shù)仍在不斷發(fā)展,應(yīng)用也越來越廣泛。不管是光熱技術(shù)還是光伏技術(shù)都具有巨大的發(fā)展?jié)摿εc廣泛的市場空間。隨著世界經(jīng)濟的不斷發(fā)展,全球的化石能源儲量越來越少,石油價格持續(xù)不斷走高,而且環(huán)境惡化日益加劇,人類除了大力發(fā)展太陽能技術(shù)以外,目前還找不到其他的出路。
太陽能光伏技術(shù)發(fā)展年齡的主要問題是常規(guī)能源競爭,發(fā)展主要方向是降低成本,提高轉(zhuǎn)換效率。能量回收期和回收因子是太陽能發(fā)電電池的重要指標。太陽能發(fā)電技術(shù)很具有發(fā)展前景以及發(fā)展的優(yōu)勢。
太陽能發(fā)電分為獨立光伏發(fā)電、并網(wǎng)光伏發(fā)電、分布式光伏發(fā)電
獨立光伏發(fā)電
獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)也叫離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)。主要由太陽能電池組件、控制器、蓄電池組成,若要為交流負載供電,還需要配置交流逆變器。
并網(wǎng)光伏發(fā)電
并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)就是太陽能組件產(chǎn)生的直流電經(jīng)過并網(wǎng)逆變器轉(zhuǎn)換成符合市電電網(wǎng)要求的交流電這后直接接入公共電網(wǎng)。并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)有集中式大型并網(wǎng)光伏電站,主要特點是將所發(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、占地面積大,發(fā)展難度相對較大。而分散式小型并網(wǎng)光伏系統(tǒng),特別是光伏建筑一體化發(fā)電系統(tǒng),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,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)場或靠近用電現(xiàn)場配置較小的光伏發(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)濟運行,或者同時滿足這兩個方面的要求。
分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的基本設(shè)備bao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)裝置和環(huán)境監(jiān)測裝置。其運行模式是在有太陽輻射的條件下,光伏發(fā)電系統(tǒng)的太陽能電池組件陣列將太陽能轉(zhuǎn)換輸出的電能,經(jīng)過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載,多余或不足的電力通過聯(lián)接電網(wǎng)來調(diào)節(jié)。
太陽能發(fā)電系統(tǒng)由太陽能電池板、太陽能控制器、蓄電池(組)組成。如輸出電源為交流220V或110V,還需要配置逆變器。各部分的作用為:
太陽電池板:太陽能電池板是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分,也是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中價值較高的部分。其作用是將太陽的輻射能力轉(zhuǎn)換為電能,或送往蓄電池板的質(zhì)量和成本將直接決定整個系統(tǒng)的質(zhì)量和成本;
太陽能控制器:太陽能控制器的作用是控制整個系統(tǒng)的工作狀態(tài),并對蓄電池起到過充電保護、過放電保護的作用。在溫差較大的地方,合格的控制器還應(yīng)具備溫度補償?shù)墓δ?。其他附加功能如光控開關(guān)、時控開關(guān)都應(yīng)當是控制器的可選項;
蓄電池:一般為鉛酸電池,小微型系統(tǒng)中,也可用鎳氫電池、鎳鎘電池或鋰電池。其作用是在有光照時將太陽能電池板所發(fā)出的電能儲存起來,到需要的時候再釋放出來。
逆變器:在很多場合,都需要提供220VAC、110VAC的交流電源。由于太陽能的直接輸出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。為能向220VAC的電器提供電能,需要將太陽能發(fā)電系統(tǒng)所發(fā)出的直流電能轉(zhuǎn)換成交流電能,因此需要使用DC-AC逆變器。在某些場合,需要使用多種電壓的負載時,也要用到DC-DC逆變器,如將24VDC的電能轉(zhuǎn)換成5VDC的電能。