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太阳能发电技术分类介绍


电池可吸收300~1900nm波长之能量相对其转换效率可
大幅提升,而且聚光型太阳能电池的耐热性比一般晶圆 型太阳能电池又来的高。
聚光光伏的特点
与其他光伏形式相比聚光光伏具有以下优点:
第一, CPV技术由于光电转化效率高等特点,在相同装机容量情况下发电量较 精贵电站有显著提高,是能用于建造大型支撑电源的最理想的太阳能发电技术。 第二,与晶硅和薄膜太阳能发电技术相比,CPV目前1.5~3美元/Wp的建设成本 并无优势,但随着生产规模的扩大、电池效率的提高、聚光模块的改进等,成 本会大幅下降,潜在优势大。 第三,同等发电量情况下CPV电厂占地面积小,而且由于跟踪系统的倾角改变,
三、太阳能光伏发电技术
原理“光生伏特效应”,简称“光伏效应”。指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。有
了电压,就像筑高了大坝,如果两者之间连通,就会形成电流的回路。
光伏系统构成
以地面并网电站为例,其光伏系统主要由:光伏阵列、汇流箱、逆变器、 变配电设备、二次保护设备、SVG、计量设备等组成。
薄膜电池特点
薄膜太阳电池的主要优点有:质量小、厚度极薄(几个微米)、可弯曲、制造工
艺简单等。. 传统晶体硅太阳电池由于由硅组成,电池主要部分易碎,易产生隐形裂纹,大多有一 层钢化玻璃作为防护,造成重量大,携带不便,抗震能力差效率或多或少降低.
薄膜太阳电池克服了上述缺点,前些年由于技术落后,薄膜太阳电池的光电转化效
2015年11月ຫໍສະໝຸດ 一、太阳能发电技术概述及分类
太阳能发电主要有太阳能光发电和太阳能热发电两种基本方式。 不通过热过程直接将太阳的光能转换成电能的利用方式称为太阳能光发电,目前得 到实际应用的是光伏电池。太阳能热发电是将吸收的太阳辐射热能转换成电能的装 置。
光伏发电
光热发电
二、太阳能光热发电技术
原理太阳能光热发电的原理是,通过反射镜将太阳光汇聚到太阳能收集
我国太阳能热发电完成总装机容量100万千瓦。然而现在看来要达到这个目标 的可能性微乎其微。2011年,大唐新能源以每千瓦时0.9399元的电价中标国内 首个光热发电特许权招标项目,中标电价的过低导致项目收益无法保障,致使
项目开工一拖再拖。国家对光热发电相关政策迟迟未能出台,更是导致国内光
热发电进展缓慢的直接原因。 和国外相比,国内已建成投产的总装机量只有区区十几兆瓦,加上在建的也没
易潮解:薄膜材料的生长机制决定薄膜太阳电池易潮解,故封装时要求封装薄膜
太阳电池的含氟材料阻水性需比晶体硅电池的材料强9倍左右。 光致衰减性:衰减约30%。
单晶硅太阳能电池
单晶硅太阳能电池的光电转换效率为15%左右,最高的达到24%,这是目 前所有种类的太阳能电池中光电转换效率最高的,但制作成本很大。由于 单晶硅一般采用钢化玻璃以及防水树脂进行封装,因此其坚固耐用,使用
易与建筑完美结合。
目前已经能进行产业化大规模生产的薄膜电池主要有3种:硅基薄膜太阳能电 池、铜铟镓硒薄膜太阳能电池(CIGS)、碲化镉薄膜太阳能电池(CdTe)。
薄膜电池的生产企业主要有美国的First Solar、 BPsolar、德国的Antech公司、Siemens,日本的 matsushita battery,中国汉能、阿波罗、先进太阳 能公司等。
于一般家庭,聚光型太阳能电池主要材料是[砷化 镓](GaAs),也就是三五族(III-V)材料,一般硅晶材料只 能够吸收太阳光谱中400~1,100nm波长之能量,而聚光 型不同于硅晶圆太阳能技术,透过多接面化合物半导体 可吸收较宽广之太阳光谱能量,目前以发展出三接面聚 光型太阳电池可大幅提高转换效率,三接面聚光型太阳
有达到10万千瓦,远远没有达到《太阳能热发电“十二五”规划》要求的100
万千瓦。 究其原因,大致可归于: ①电价政策迟迟未能出台,投资收益无保障,无法实质深入推进;
②各大央企欲在光热发电市场爆发之前抢先圈占资源;
③技术成熟度不高,尤其是电站建设的系统集成能力不足,项目实施面临的技 术等各方面的困难远远大于规划之初的设想,难以按预期推进。
分析。报告显示截止2013年底,全球光热发电实现已投产装机容量与2012年相
比新增近90万千瓦,增幅达36%,光热发电已投产装机总容量超过340 万千瓦。 十年间光热发电的投产装机容量增长了近10倍。从2008年底到2013年底的5年间,
全球光热发电装机容量年均增速保持在50%左右。
国内现状
2012年国家能源局发布的《太阳能发电“十二五”规划》提出:到2015年底,
甚至可以以稳定出力承担基荷运行,从而使年发电利用得到5000 小时左右。
光热发电的主要类型
按聚光形式不同,太阳能热发电可分为塔式太阳能热发电、槽式太阳能热发电、 碟式太阳能热发电。
塔式太阳能热发电
吸收到的太阳光集中聚焦到塔顶,对传热工作介质加热进而发电的一种聚
光太阳能发电技术,不需要管道传输系统,热损减小,系统效率高,同时 便于储存热量。塔式的工作介质可用空气、水或水蒸气以及熔盐等。
装置,利用太阳能加热收集装置内的传热介质(液体或气体),再加热水形 成蒸汽带动或者直接带动发电机发电。
光热发电特点
太阳能光热发电输出电力稳定,电力具有可调节性,易于并网 目前太阳能光热发电系统可以通过增加储热单元或通过补燃或与常规火电联合
运行改善出力特性。
− 通过储热改善光热发电出力特性(槽式和塔式光热发电)。白天将多余热量 储存,晚间再用储存的热量释放发电,这样可以实现光热发电连续供电,保证电 流稳定,避免了光伏发电与风力发电难以解决的入网调峰问题。根据不同储热模 式,可不同程度提高电站利用小时数和发电量,提高电站调节性能。 −通过补燃或与常规火电联合运行改善光热发电出力特性。太阳能热发电站可利 用化石燃料补燃或与常规火电联合运行,使其可以在晚上或连续阴天时持续发电,
晶硅电池
寿命一般可达15年,最高可达25年。
多晶硅太阳能电池 多晶硅太阳电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多,但是多晶硅太阳能
电池的光电转换效率则要降低不少。 从制作成本上来讲,比单晶硅太阳能
电池要便宜一些,材料制造简便,节约电耗,总的生产成本较低,因此得 到大量发展。
晶硅电池生产商:韩国的韩华
QCELLS;中国的晶澳、天合光 能等
槽式太阳能热发电
利用槽式反射镜,直接将太阳光反射到位于镜面焦点处的集热管,将内部传热
工质经过换热产生高温、高压蒸气从而驱动涡轮发电。工作介质一般在400℃, 采用合成油、熔盐等作为工作介质的双回路系统技术成熟。
碟式太阳能热发电
碟式系统是由斯特林发电机实现由热能到机械能的转化,利用旋转抛物面反射
镜,将入射阳光聚集到焦点上,放置在焦点处的太阳能接收器收集热能,加工 热质,从而驱动斯特林发动机组发电。这种系统规模小、高效、模块化、可以
单独灵活或者集成使用,单机功率在5-50kW,但聚焦温度可达750-800 ℃,甚至
可超过1000 ℃,光电转化率高达29%,主要缺点是单位投资成本高。
槽式、碟式、塔式比较
光热发电现状
国际近十年来光热发电发展步伐迅速,尤其以太阳能资源丰富的美国、西班
牙两国,无论在技术上还是商业化进程,都在全球位列前茅。可再生能源政策网 络发布了全球可再生能源2014年现状报告,对光热发电发展现状进行了研究与
光伏电池分类
按结构分类 同质节电池 异质节电池 肖特基电池等 按材料分类 硅电池 多元化合物薄膜电池 有机化合物电池 敏化纳米晶电池 聚合物多层 修饰电极型电池等 按工作方式分类 平板电池 聚光电池 分光电池等
薄膜电池简介
薄膜电池顾名思义就是将一层薄膜制备成太阳能电池,其用硅量极少,更容 易降低成本,同时它既是一种高效能源产品,又是一种新型建筑材料,更容
率并没有传统晶体硅电池转化效率高。薄膜太阳电池的转化效率之提升是太阳能 科技界正在不断研究的主方向。截止2015年年中,实验室中碲化镉薄膜太阳电池
的光电转化效率已达21.5%。First Solar计划在2015年内实现相关组件的效率达到
16%。目前,铜铟镓硒薄膜太阳电池的效率也超过21%,相关组件的效率也将达 到15%。 主要缺点:
阴影面积改变不影响地面生态。
但同时存在以下问题: 第一,聚光光伏电池虽然可以承受1000倍的光强,但三五族化学元素材料价格 昂贵,其中部分物质为剧毒,在以环保为主题的国际环境下也不可能大量使用。 第二,光伏电池只有在聚光器的焦点才能工作,因为地球阳每时每刻都在转动, 所以必须使用跟踪器才能保证光伏电池处于聚光器的焦点;跟踪器是CPV系统的 主要系统之一,跟踪系统的稳定性及运行状态对发电有很大的影响。
晶硅电池与薄膜电池的比较
聚光光伏电池
聚光型太阳能电池是[聚光型太阳能电池]+[高聚光镜面菲 涅尔透镜(Fresnel Lenes)]+[太阳光追踪器(Sun Tracker)] 的组合,其太阳能能量转换效率可达31%~40.7%,虽然 转换效率高但是由于向阳时间长,过去用于太空产业,
现在搭配太阳光追踪器可用于发电产业,比较不适合用
谢谢!
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