浅析工厂分布式屋面光伏发电应用

利用工厂屋面安装光伏发电可实现在能源生产端以太阳能发电替代化石能源发电,有助于企业实现“双碳”目标。以某工厂利用仓库屋面进行分布式光伏发电项目进行分析,实践表明,利用工厂生产车间、仓库等屋面安装分布式光伏发电装置,可有效减少外部用电需求,优化系统电源结构,减轻环保压力,实现了社会效益与经济效益双赢,同时在能源生产端实现以可再生能源发电替代化石能源发电,助力企业实现碳达峰、碳中和目标。随着建设绿色工厂、智能工厂、幸福工厂理念的推动,该项目的实施为工厂太阳能光伏建筑一体化建设和设计提供了借鉴。     

晶硅光伏组件出口对中国碳排放的影响

基于文献资料,估算了2004-2009年中国晶硅光伏组件制造过程中的能源消耗和CO2排放强度。研究发现,2004-2009年,晶硅光伏组件制造过程中的能耗强度和CO2排放强度均逐年下降。2009年,单晶、多晶光伏组件制造过程中的能耗强度分别为2 629 kWh/kWp和2 242 kWh/kWp,碳排放强度分别为1 829 gCO2/Wp和1 559 gCO2/Wp。由于晶硅光伏组件的大量出口,中国不仅出口了大量的隐含碳,还损失了数量可观的、潜在的CO2减排能力。2004-2010年,中国的隐含碳净出口量由3万tCO2增加到852万tCO2;如果出口的晶硅电池全部用于国内,在其生命周期内累计可减排CO23.4亿t。除2004年和2010年外,国内安装的晶硅光伏组件在其生命周期内所能减少的CO2排放不足以抵消晶硅光伏行业的CO2排放,晶硅光伏行业对中国CO2减排的贡献为负。在多晶硅全部国产的情况下,中国若维持晶硅电池应用中的CO2减排量与全行业CO2排放量的平衡,至少应将晶硅组件制造的7.2%安装在国内使用。若多晶硅进口比例仍保持在50%左右,则至少应将晶硅组件制造的4.9%安装在国内使用。     

含光伏发电的电网无功电压协调控制技术

为应对大规模光伏发电并网运行对电网电压水平的诸多不利影响,对传统的三级无功电压控制进行分析,基于电网无功电压分层分区平衡特点和复杂控制系统的分级递阶控制原理,提出利用多种无功源协调控制技术来解决因光伏发电引起的电网电压波动的方法。分析结果表明:建立光伏发电与传统无功源的协调机制,是维持含大规模光伏发电电网电压水平的可行性较强的技术方式。     

光伏发电系统最大功率跟踪控制的仿真研究

针对光伏电池最大功率点随环境条件变化而发生漂移的问题,建立光伏电池的等效模型,采用 PVsyst 软件仿真光伏电池在不同光照及温度条件下的输出特性,利用 Matlab/Simulink软件建立基于电导增量法的最大功率点跟踪(Maximum Power Pint Tracking,MPPT)仿真模型。仿真结果表明:基于电导增量法的 MPPT 控制方法,能使光伏发电系统在环境及负载变化情况下快速实现 MPPT,且稳态精度高。     

青海大规模光伏发电发展问题探讨

分析了目前青海省光伏发电发展现状,探讨青海省大规模发展光伏电站面临的主要问题,并就问题的解决方案从技术措施和政策支持等角度予以阐述。为保证规模化光伏电站接入青海电网后电网的安全、稳定、经济运行提供了重要的理论支持和实践指导,对青海省光伏产业的发展乃至节能减排目标的实现起到重要作用。     

废旧晶体硅光伏组件资源化回收研究进展

在传统能源逐步枯竭及碳达峰碳中和概念兴起的背景下,光伏产业得到迅猛发展,其后被忽视的组件报废问题、资源化回收问题需提上日程。本文对目前光伏产业中占主导地位的晶体硅光伏组件进行了介绍,并综合国内外相关文献,对目前废旧光伏组件资源化过程中较为成熟的物理法(包括机械拆解法和热处理法)和化学法(包括有机溶剂法和酸碱法)进行了概述,总结了目前不同技术的特点,以期为寻找经济、高效、清洁的废旧光伏组件回收方法提供思路。     

考虑处置阶段的光伏组件生命周期评价

为判识光伏组件全生命周期环境影响,采用生命周期评价法对光伏组件的生产、使用、处置等阶段环境影响进行分析。通过现场和问卷调研的方式获得了光伏组件生产、使用阶段的能源物质消耗和污染物排放数据,通过回收工艺研发与应用获得了光伏组件处置阶段的能源物质投入、产出和污染物排放数据。依据不同的处置技术设计了填埋情景、拆解情景、热解情景,从而分别计算生产、使用、处置等阶段环境影响潜值并进行对比分析。结果表明:1)每m²光伏组件生产阶段和使用阶段环境影响潜值分别为13.98、1.50 Pt,处置阶段3种情景的环境影响潜值分别为0.04、-0.62、-3.59 Pt,因此3种情景下光伏组件全生命周期环境影响潜值分别为15.52、14.86、11.89 Pt。2)从环境影响类别来看,主要集中在呼吸系统损害、致癌和气候变化3个方面,从影响因素来看,电耗是主要因素,3种情景下占全生命周期环境影响的64.81%、67.70%、84.61%。3)从光伏发电的度电环境影响潜值水平来看,3种情景下光伏发电单位发电量环境影响潜值分别为3.34×10^-3、3.20×10^-3、2.56×10^-3 Pt/(kW·h),占当前电力结构下单位发电量环境影响潜值〔70.1×10^-3 Pt/(kW·h)〕的4.8%、4.6%、3.7%。4)从碳排放水平来看,3种情景下光伏组件单位发电量碳排放量分别是35.68、33.53、23.70 g/(kW·h)(CO₂当量值),低于同类研究和我国电力行业水平。5)我国早期安装的光伏组件已接近报废周期,因此,大力发展光伏组件回收技术,不仅可以实现资源的回收,还可以降低光伏组件全生命周期环境影响,减少碳排放,从而实现能源环境双赢。     

基于可拓理论的光伏发电项目质量评价研究

为了进一步推广和发展光伏发电项目,将新兴学科的可拓理论引入光伏发电项目质量评价之中,在物元理论和可拓分析的基础上,构建了光伏发电项目可拓评价指标体系和模型,通过计算各项指标相对于各评价等级的关联度,对待评价项目进行了优劣排序。以3个陕西省2012年光伏发电项目为例,论证了该模型合理可靠,实证结果很好的反映了光伏发电项目的质量,为项目决策提供科学的依据。     

分布式光伏接入配电网的主电路可靠性分析

随着分布式光伏越来越多接入配电网,对分布式光伏接入配电网的主电路可靠性分析具有重要意义。本文首先研究了光伏接入配电网的原理,接着研究集中式逆变器和组串式逆变器两种经典的分布式光伏接入配电网的主电路架构,并分别分析了可靠性指标。最后的算例计算了同等容量下的分布式光伏的可靠性数值。     

已成型屋顶光伏发电装置基础结构研制

屋顶光伏发电作为一种清洁能源得利用方式,以其不占用土地资源的优势,在城市迅猛发展,对于已建成SBS防水卷材屋面的屋顶,光伏电站的固定方式设计,需要考虑其屋面形式,保证光伏电站的安装满足原有屋面结构、承重的要求,同时不会造成防水隐患,本文中介绍了一种网状结构的光伏方阵安装方式,并对光伏电站与其结合的方式设计要点做出了论述.