第一篇原理及意義篇

1、什么是光伏發(fā)電？什么是分布式光伏發(fā)電？

光伏發(fā)電是指利用太陽能輻射直接轉(zhuǎn)變成電能的發(fā)電方式，光伏發(fā)電是當(dāng)今太陽能發(fā)電的主流，所以，現(xiàn)在人們常說的太陽能發(fā)電就是光伏發(fā)電。

光伏分布式發(fā)電是一種新型的、具有廣闊發(fā)展前景的發(fā)電和能源綜合利用方式，它倡導(dǎo)就近發(fā)電，就近并網(wǎng)，就近轉(zhuǎn)換，就近使用的原則，不僅能夠有效提高同等規(guī)模光伏電站的發(fā)電量，同時(shí)還有效解決了電力在升壓及長(zhǎng)途運(yùn)輸中的損耗問題。

然而分布式發(fā)電對(duì)如何最大化太陽能發(fā)電量、如何保證電網(wǎng)安全也提出了嚴(yán)格要求，這一過程光伏逆變器的功能性和穩(wěn)定性也顯得異常關(guān)鍵。分布式發(fā)電遵循因地制宜、清潔高效、分散布局、就近利用的原則，充分利用當(dāng)?shù)氐奶柲苜Y源，替代和減少化石能源消費(fèi)。

分布式發(fā)電并網(wǎng)方式可以“自發(fā)自用，余電上網(wǎng)”，也可“統(tǒng)購統(tǒng)銷”(全額出售給電網(wǎng))。

2、您知道光伏發(fā)電的歷史起源嗎？

1839年，19歲的法國貝克勒爾做物理實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)在導(dǎo)電液中的兩種金屬電極用光照射時(shí)電流會(huì)加強(qiáng)，從而發(fā)現(xiàn)了“光生伏打效應(yīng)”。1930年，郞格首次提出用“光伏效應(yīng)”制造太陽能電池，使太陽能變成電能。

1932年奧杜博特和斯托拉制成第一塊“硫化鎘”太陽能電池。

1941年奧杜在硅上發(fā)現(xiàn)光伏效應(yīng)。

1954年5月美國貝爾實(shí)驗(yàn)室恰賓、富勒和皮爾松開發(fā)出效率為6%的單晶硅太陽能電池，這是世界上第一個(gè)有實(shí)用價(jià)值的太陽能電池，同年威克首次發(fā)現(xiàn)了砷化鎳有光伏效應(yīng)，并在玻璃上沉積硫化鎳薄膜，制成了太陽能電池，太陽光轉(zhuǎn)化為電能的實(shí)用光伏發(fā)電技術(shù)由此誕生并發(fā)展起來。

2014年初我省金寨縣為落實(shí)省委政府精準(zhǔn)扶貧新要求，實(shí)施產(chǎn)業(yè)扶貧“到村、到戶、到人、到產(chǎn)業(yè)”，在全省率先開展了光伏發(fā)電扶貧項(xiàng)目。

3、光伏電池是怎么發(fā)電的？

光伏電池是一種具有光、電轉(zhuǎn)換特性的半導(dǎo)體器件，它直接將太陽輻射能轉(zhuǎn)換成直流電，是光伏發(fā)電的最基本單元，光伏電池特有的電特性是借助與在晶體硅中摻入某些元素(例如磷或硼等)，從而在材料的分子電荷里造成永久的不平衡，形成具有特殊電性能的半導(dǎo)體材料，在陽光照射下具有特殊電性能的半導(dǎo)體內(nèi)可以產(chǎn)生自由電荷，這些自由電荷定向移動(dòng)并積累，從而在其兩端閉合時(shí)便產(chǎn)生電能，這種現(xiàn)象被稱為“光生伏打效應(yīng)”簡(jiǎn)稱光伏效應(yīng)。

太陽能發(fā)電原理圖

4、光伏發(fā)電系統(tǒng)由哪些部件構(gòu)成？

光伏發(fā)電系統(tǒng)由光伏方陣(光伏方陣由光伏組件串并聯(lián)而成)、控制器、蓄電池組、直流/交流逆變器等部分組成.光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心部件是光伏組件，而光伏組件又是由光伏電池串、并聯(lián)并封裝而成，它將太陽的光能直接轉(zhuǎn)化為電能，光伏組件產(chǎn)生的電為直流電，我們可以利用也可以用逆變器將其轉(zhuǎn)換成為交流電加以利用，從另一個(gè)角度來看對(duì)于光伏系統(tǒng)產(chǎn)生的電能可以即發(fā)即用，也可以用蓄電池等儲(chǔ)能裝置將電能存放起來，根據(jù)需要隨時(shí)釋放出來使用。

5、為什么說光伏電力是綠色低碳能源？

光伏發(fā)電具有顯著的能源、環(huán)保和經(jīng)濟(jì)效益，是最優(yōu)質(zhì)的綠色能源之一，在我國平均日照條件下安裝1千瓦光伏發(fā)電系統(tǒng)，1年可發(fā)出1200度電，可減少煤炭(標(biāo)準(zhǔn)煤)使用量約400千克，減少二氧化碳排放約1噸，根據(jù)世界自然基金會(huì)(WWF)研究結(jié)果：從減少二氧化碳效果而言，安裝1平米光伏發(fā)電系統(tǒng)相當(dāng)于植樹造林100平米，目前發(fā)展光伏發(fā)電等可再生能源是根本上解決霧霾、酸雨等環(huán)境問題的有效手段之一。

6、如何看待有報(bào)道說“生產(chǎn)光伏電池組件時(shí)消耗大量能源”的消息？

光伏電池在其生產(chǎn)過程中確實(shí)要消耗一定的能量，特別是工業(yè)硅提純、高純多晶硅生產(chǎn)、單晶硅棒和多晶硅錠生產(chǎn)三個(gè)環(huán)節(jié)的能耗高，但是光伏電池在20年的使用壽命期內(nèi)能夠不斷產(chǎn)生能量。據(jù)測(cè)算在我國平均日照條件下，光伏發(fā)電系統(tǒng)全壽命期內(nèi)能量回報(bào)超過其能源消耗的15倍以上。

在北京以最佳傾斜角安裝的1千瓦屋頂光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的能量回收期為1.5-2年，遠(yuǎn)低于光伏系統(tǒng)的使用壽命期。也就是說該光伏系統(tǒng)前1.5-2年發(fā)出的電量是用來抵消其生產(chǎn)等過程消耗的能量，1.5-2年之后發(fā)出的能量都是純產(chǎn)出，所以應(yīng)該從全生命周期角度評(píng)定光伏電池的能耗。

7、如何看待有報(bào)道說“生產(chǎn)光伏電池組件會(huì)產(chǎn)生大量污染”的消息？

光伏電池組件生產(chǎn)包括多晶硅、硅錠硅片、光伏電池組和光伏組件幾個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)，相關(guān)污染的報(bào)道主要是指光伏組件的原材料、高純多晶硅生產(chǎn)中產(chǎn)生的副產(chǎn)物，高純多晶硅生產(chǎn)主要是使用改良西門子法，該法將冶金級(jí)硅轉(zhuǎn)化成三氯氦硅，在加氫氣還原成太陽能級(jí)多晶硅，另外會(huì)形成副產(chǎn)物氯化硅，四氯化硅遇潮濕空氣即分解成硅酸和氯化氫，如果處理不當(dāng)會(huì)產(chǎn)生污染問題，但是目前我國多晶硅生產(chǎn)企業(yè)采用的改良西門子法已可做到閉環(huán)生產(chǎn)，將副產(chǎn)物四氯化硅和尾氣回收利用，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)。

2010年12月國家發(fā)布了《多晶硅行業(yè)準(zhǔn)入條件》，規(guī)定還原尾氣中四氯化硅、氯氣回收利用率不低于98.5%、99%，因此成熟的改良西門子法生產(chǎn)技術(shù)，完全滿足環(huán)保要求，不會(huì)產(chǎn)生環(huán)境污染問題。

8、我們有多少太陽光可利用？它能夠成為未來主導(dǎo)能源嗎？

地球表面接受的太陽能輻射能夠滿足全球能源需求的1萬倍，地表面每平方米平均每年接收到的輻射隨地域不同大約在1000-2000KWH之間，國際能源署數(shù)據(jù)顯示，在全球4%的沙漠上安裝太陽能光伏系統(tǒng)就足以滿足全球能源需求。太陽能光伏享有廣闊的發(fā)展空間，其潛力十分巨大。

資源及應(yīng)用篇

9、我國太陽能資源是如何分布的？

我國太陽能總輻射資源豐富，總體呈高原大于平原，西部地區(qū)大于東部地區(qū)的分布特點(diǎn)，其中青藏高原最為豐富，四川盆地資源相對(duì)效低。

10、分布式光伏發(fā)電有哪些應(yīng)用形式？

分布式光伏發(fā)電包括并網(wǎng)型、離網(wǎng)型及多能互補(bǔ)微網(wǎng)等應(yīng)用形式，并網(wǎng)型分布式發(fā)電多應(yīng)用于用戶附近，一般與中、低壓配電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行，自發(fā)自用，不能發(fā)電或電力不足時(shí)從電網(wǎng)上購電，電力多余時(shí)向網(wǎng)上售電。

離網(wǎng)型分布式光伏發(fā)電多應(yīng)用于邊遠(yuǎn)地區(qū)和海島地區(qū)，它不與大電網(wǎng)連接，利用自身的發(fā)電系統(tǒng)和儲(chǔ)能系統(tǒng)直接向負(fù)荷供電。

分布式光伏系統(tǒng)還可以與其它發(fā)電方式組成多能互補(bǔ)微電系統(tǒng)，如水、風(fēng)、光等，既可以作為微電網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行，也可以并入電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行。

11、分布式光伏發(fā)電適用于哪些場(chǎng)合？

分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的適用場(chǎng)合可分為兩大類：

一是可在全國各類建筑物和公共設(shè)施上推廣，形成分布式建筑光伏發(fā)電系統(tǒng)，利用當(dāng)?shù)馗黝惤ㄖ锖凸苍O(shè)施建立分布式發(fā)電系統(tǒng)，滿足電力用戶的部分用電需求，為高耗能企業(yè)提供生產(chǎn)用電。

二是可在偏遠(yuǎn)地區(qū)海島等少電無電地區(qū)推廣，形成離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)或微電網(wǎng)，由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的差距原因，我國仍有部分偏遠(yuǎn)地區(qū)的人口沒有解決基本用電問題，以往的農(nóng)網(wǎng)工程大多依靠大電網(wǎng)的延申，小水電、小火電等供電，電網(wǎng)延伸困難極大，且供電半徑過長(zhǎng)，導(dǎo)致供電能質(zhì)量較差，發(fā)展離網(wǎng)型分布式發(fā)電不僅可以解決處于無電少電地區(qū)居民基本用電問題，還可以清潔高效地利用當(dāng)?shù)氐目稍谏茉矗行У慕鉀Q了能源和環(huán)境之間的茅盾。

12、哪些地點(diǎn)適合安裝分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)？

工業(yè)領(lǐng)域廠房：特別是在用電量比較大、網(wǎng)購電費(fèi)比較貴的工廠，通常廠房屋頂面積很大，屋頂開闊平整，適合安裝光伏陣列并且由于用電負(fù)荷較大，分布式光伏并網(wǎng)系統(tǒng)可以做以就地消納，抵消一部分網(wǎng)購電量，從而節(jié)省用戶的電費(fèi)。

商業(yè)建筑：與工業(yè)園區(qū)的作用效果類似，不同之處在于商業(yè)建筑多為水泥屋頂，更有利與安裝光伏陣列，但是往往對(duì)建筑美觀性有要求，按照商廈、寫字樓、酒店、會(huì)議中心、度假村等服務(wù)業(yè)的特點(diǎn)，用戶負(fù)荷特性一般表現(xiàn)為白天較高，夜間較低，能夠較好的匹配光伏發(fā)電特性。

農(nóng)業(yè)設(shè)施：農(nóng)村有大量的可用屋頂，包括自有住宅、疏菜大棚、魚塘等，農(nóng)村往往處在公共電網(wǎng)的未稍，電能質(zhì)量較差，在農(nóng)村建設(shè)分布式光伏系統(tǒng)可提高用電保障和電能質(zhì)量。

市政等公共建筑物：由于管理規(guī)范統(tǒng)一，用戶負(fù)荷和商業(yè)行為相對(duì)可靠，安裝積極性高，市政等公共建筑物也適合分布式光伏的集中連片建設(shè)。

邊遠(yuǎn)農(nóng)牧區(qū)及海島：由于距離電網(wǎng)遙遠(yuǎn)，我國西藏、青海、新疆、內(nèi)蒙古、甘肅、四川等省份的邊遠(yuǎn)農(nóng)牧區(qū)以及我國沿海島嶼還有數(shù)百萬無電人口，離網(wǎng)型光伏系統(tǒng)或與其它能源互補(bǔ)微網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)非常適合在這些地區(qū)應(yīng)用。

13、什么叫與建筑結(jié)合的分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)？

與建筑物結(jié)合的光伏并網(wǎng)發(fā)電是當(dāng)前分布式光伏發(fā)電重要的應(yīng)用形式，技術(shù)進(jìn)展很快，主要表現(xiàn)在與建筑結(jié)合的安裝方式和建筑光伏的電氣設(shè)計(jì)方面，按照與