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来源: | 作者:玖开电缆 | 发布时间: 2024-06-10 | 12 次浏览 | 分享到:

光伏、光伏效应

全称为光生伏特效应,是物体吸收光子产生电动势的现象。当物体受光照时,物体内电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流。

光伏发电

光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。

计量单位

瓦(W)、千瓦(kW)、兆瓦(MW)、吉瓦(GW)、太瓦(TW)。

计算公式

1TW=1000GW=1000000MW=1000000000kW=1000000000000W。

电的能量单位

千瓦时(kWh),即1kWh的电能即为1度电。

逆变器

它是光伏发电系统中的重要设备之一,它的主要作用是将太阳能电池发出的直流电转化为符合电网电能质量要求的交流电。通过逆变器的转换,太阳能电池产生的直流电能够被转化为交流电,从而能够被电网所接受并输送到电力网络中。

组串逆变器

一种针对多组(通常为1-4组)光伏组串进行独立最大功率峰值跟踪,并通过逆变技术将其并入交流电网的设备。这种逆变器结构的特点是,每个最大功率峰值跟踪模块的功率相对较小,使其特别适用于分布式发电系统和集中式光伏发电系统。

装机容量

太阳能电池通过串联连接并封装保护后,可以组成大面积的太阳能电池组件。这些组件再配合功率控制器等其他部件,就构成了一个完整的光伏发电装置。这种装置的发电功率被称作装机容量,它代表了该装置可以产生的最大电力输出。

容配比

容配比是指光伏电站的组件容量与逆变器容量之比,即容配比=光伏系统安装容量/光伏系统额定容量。在光伏电站的设计和建设中,容配比是一个重要的参数,它反映了光伏组件和逆变器之间的匹配程度。

适当提高容配比可以在一定范围内提高其他设备的利用率,摊薄投资成本,降低造价和发电成本,同时还能让输出更平滑,提高电网友好性。但是,过高的容配比也会导致一些问题,例如过大的电流会增加线损和元件的损耗,从而降低系统的效率。因此,在选择容配比时需要综合考虑各种因素,根据实际情况进行合理的设计和选择。

AGC

全称为自动发电控制(Automatic Generation Control),是一种有功控制系统,它通过响应调度下发的遥调指令,通过AGC模块总策略优化计算,使运行数据满足调度并网要求。这种系统主要用于电力系统的控制和调节,以维持系统频率和联络线功率的稳定,同时保证系统的安全和经济运行。

AVC

全称为自动电压控制(Automatic Voltage Control),是一种无功电压调节技术。它根据电网电压曲线,快速响应调度指令,自动调节无功功率、无功补偿装置等控制策略及响应时间,以达到电压调节目标,降低网损。

在电力系统中,无功功率的平衡对电压的稳定和电能的质量至关重要。AVC通过采集电网的实时数据,包括电压、无功功率等,根据调度指令和系统运行状态,对无功功率进行自动调节,以保持电压稳定,提高电能质量。

光伏电站低压穿越技术

是指当电网故障或扰动引起的光伏电站并网点电压波动时,在一定的范围内,光伏电站能够不间断地并网运行,从而避免因电网故障或扰动导致的非计划性脱网,保障电力系统的稳定运行。

平均转换效率

平均转换效率是衡量太阳能电池将光能转换为电能能力的重要指标。它表示太阳能电池的最佳输出功率与投射到其表面上的太阳辐射功率之比。这个指标可以反映太阳能电池在能量转换过程中的效率和质量。

平均化度电成本

平均化度电成本(Average Cost of Energy,ACE)是一种用于评估能源项目经济性的方法,特别适用于太阳能和风能等可再生能源项目。它通过考虑项目生命周期内的成本和发电量来进行评估,可以更准确地反映项目的长期经济效益。

平均化度电成本的计算方法是将项目生命周期内的成本现值除以生命周期内的发电量现值。这个指标可以用来比较不同规模和类型的能源项目的经济性。一般来说,平均化度电成本越低,项目的经济性就越好。

平价上网

平价上网是指无论在发电侧还是用户侧,太阳能发电都能实现与传统能源同等的成本效益,即光伏发电的利润能够得到合理的保障,而用户的购电成本也低于光伏发电的成本。这是实现可再生能源成为主体能源的重要途径之一。

发电侧平价指的是光伏发电即使按照传统能源的上网电价收购(无补贴)也能实现合理利润。这需要在光伏发电的设备、技术和管理等方面进行持续的改进和创新,降低光伏发电的成本,提高其经济性和竞争力。

用户侧平价则指的是光伏发电成本低于售电价格,使得用户能够以更低的价格购买电力。这需要通过对光伏发电的合理规划和调度,以及对电力市场的有效监管和调控,来实现对传统能源的替代和升级。

根据用户类型及其购电成本的不同,可以分为工商业、居民用户侧平价。工商业用户由于用电量大,且用电价格较高,因此对光伏发电的需求和接受程度也较高。而居民用户由于用电量较小,且用电价格较低,因此需要在政策扶持和宣传教育等方面加强引导和推动。

标杆上网电价

是指国家发改委根据不同地区和类型的可再生能源发电项目的投资成本、发电效率和市场竞争等因素,制定出的电网公司对集中式光伏电站并网发电电量的收购价格(含税)。

发电设备利用小时数

发电设备利用小时数是衡量一个地区发电设备运行效率的重要指标。它表示在一定时期内,该地区的发电设备在满负荷运行条件下的平均运行小时数。换句话说,它是发电量与装机容量的比值,反映了设备的利用率。

假设发电量为 E,装机容量为 C。那么,发电设备利用小时数的公式就是:利用小时数 = E/C。

根据这个公式,我们可以计算出任何给定时期的发电设备利用小时数。

根据公式:利用小时数 = E/C 假设发电量为10000兆瓦时,装机容量为5000兆瓦,则利用小时数为:2小时。

年利用小时数

表示发电机组在一年内平均的满负荷运行时间。简单来说,年利用小时数描述了发电设备在一年中的使用效率。

假设发电设备的年利用小时数为 H,年利用小时数可以理解为在每年的8760小时内,发电设备满负荷运行所占的时间比重。因此,数学模型可以简化为一个比例问题:H = 满负荷运行的小时数 / 8760小时。

专线接入

是分布式电源接入电网的一种方式,它为分布式电源提供了一个专门的接入点,以实现与电网的可靠连接。在这个接入点上,分布式电源被配置为专用的开关设备,如直接接入变电站、开闭站、配电室母线或环网柜等。

集电线路

集电线路是光伏发电系统中重要的一部分,它负责将各个光伏组件串输出的电能汇集到逆变器,然后通过逆变器输出端送到发电母线。集电线路的主要功能是传输直流和交流电能,因此它的敷设方式需要考虑到电能的传输效率和安全性。

集电线路的敷设方式可以有多种选择,包括架空、直埋或桥架敷设等。不同的敷设方式有各自的优缺点,需要根据实际情况进行选择。例如,架空敷设适用于地势平坦、开阔的地方,但需要较高的安装和维护成本;直埋敷设适用于地下管线较少的地方,但需要考虑到地下环境的影响;桥架敷设适用于跨越河流、道路等地方,但需要考虑到桥架的承重和稳定性。

汇流箱

汇流箱是光伏发电系统中重要的设备之一,可分为直流汇流箱和交流汇流箱。

直流汇流箱的主要功能是保证光伏组件有序连接和汇流,它是光伏组件与逆变器之间的桥梁。在光伏发电系统中,每个光伏组件输出的电流是有限的,而整个系统需要输出较高的电流才能正常工作。因此,多个光伏组件需要连接在一起,以增加输出的电流。而直流汇流箱的作用就是将这些光伏组件输出的电流汇集在一起,并将其传输到逆变器中。

交流汇流箱的主要功能是汇流多个逆变器的输出电流,同时保护逆变器免受来自交流并网侧/负载的危害。它是逆变器输出端的一个重要保护装置,可以有效地避免逆变器受到过电流的损害。此外,交流汇流箱还可以作为逆变器输出断开点,提高系统的安全性,保护安装维护人员的安全性。

总之,汇流箱是光伏发电系统中不可或缺的一部分,它可以有效地汇集光伏组件的电流,保护逆变器免受过电流的损害,提高系统的安全性和稳定性。

光伏电站的高中低压并网

是指将光伏发电系统输出的电能与电网进行连接的过程。根据不同的光伏发电规模和电网要求,可以采用不同的并网方式。

对于一般工商业用户,当光伏发电系统功率在400kW及以下时,可以采用低压380V并网。这种方式适用于小型光伏电站或分布式光伏发电系统,可以直接将电能输送到低压电网中。

当光伏发电系统功率在400kW-2MW之间时,可以根据实际情况进行多个并网点进行低压并网。这种方式适用于中型光伏电站或分布式光伏发电系统,可以通过多个并网点将电能输送到低压电网中。

当光伏发电系统功率超过2MW时,需要进行10kV并网。这种方式适用于大型光伏电站或集中式光伏发电系统,可以通过10kV输电线路将电能输送到高压电网中。

当光伏发电系统功率超过6MW时,需要进行35kV并网。这种方式适用于超大型光伏电站或集中式光伏发电系统,可以通过35kV输电线路将电能输送到高压电网中。

具体采用哪种并网方式需要参照当地电网公司的要求或建议。不同的地区和电网公司可能有不同的规定和要求,因此在进行光伏电站并网时需要充分了解当地电网公司的政策和规定,并根据实际情况选择合适的并网方式。同时,还需要考虑到电网的稳定性、电能的质量和安全等方面的问题,确保光伏发电系统能够与电网安全、稳定地连接在一起。

交直流电缆

交直流电缆是用于传输交流和直流电能的电缆。根据其使用环境和用途,可以分为交流电缆和直流电缆。

交流电缆主要用于连接交流电源和用电设备,如发电机、变压器、电动机等。由于交流电的特性,交流电缆中的电流会随着电压的变化而变化,因此需要使用能够承受这种变化的电缆。常用的交流电缆包括电力电缆、架空绝缘电缆、控制电缆等。

直流电缆主要用于直流输配电系统中的电缆,用于传输直流电能。与交流电缆相比,直流电缆的电流不会随着电压的变化而变化,因此不需要考虑交流电缆需要考虑的电流变化问题。常用的直流电缆包括高压直流电缆、低压直流电缆、太阳能电池板电缆等。

在交直流电缆的选择上,需要根据实际使用环境和用途来选择不同类型的电缆。同时还需要考虑电缆的额定电压、电流、绝缘材料、耐压性能等因素,以确保电缆的安全、稳定运行。

单晶太阳能电池

是一种建立在高质量单晶硅材料和加工处理工艺基础上的太阳能电池。它通常采用表面织构化、发射区钝化、分区掺杂等技术进行开发,以提高太阳能电池的效率和稳定性。

多晶太阳能电池

是一种采用太阳能级多晶硅材料制造的太阳能电池,其制造工艺与单晶硅太阳电池类似。与单晶太阳能电池相比,多晶太阳能电池的光电转换效率和生产成本都略低。

组件

太阳能组件是由多个太阳能发电单元通过串并联方式组成的设备,其主要功能是将功率较小的太阳能发电单元放大成为可以独立使用的光电器件。通常这些组件的功率较大,可以单独为各类蓄电池充电,也可以将多片串联或并联使用,作为离网或并网太阳能供电系统的发电单元。

叠瓦组件

叠瓦组件是一种先进的太阳能电池组件,它采用了一种将电池片切分后相互之间交叠排列的设计技术。这种组件使用导电胶将切分的电池片粘接在一起,从而取代了传统技术中使用的焊带。这种设计增加了电池片的有效发电面积,提高了组件的整体效率。

双面组件

双面组件是一种特殊的太阳能电池组件,它能够同时利用入射到正面和背面的光线,从而产生更多的光能。这种组件通常由多个太阳能电池片组成,这些电池片通过串联或并联的方式连接在一起,形成双面太阳能电池组件。

双面组件的背面功率通常比正面功率高60%以上。这是因为在阳光照射到组件的背面时,光线会通过透明导电层和背板反射回来,再次被电池片利用,从而增加了光能的利用率。此外,双面组件的设计还可以减少阴影和遮挡对组件效率的影响,进一步提高整体效率。

双面双玻组件

它采用双面电池和双面玻璃制备而成。这种组件具有较高的光电转换效率和可靠性,同时具有较好的耐候性和抗机械冲击性能。

双面双玻组件的结构通常由双面电池片、上下两层玻璃和胶体封装材料等组成。这种组件的最大特点是双面发电,即阳光照射到组件的正面和背面时,都能被电池片吸收并转化为电能。这使得双面双玻组件的发电量比传统的单面组件更高,能够有效提高太阳能利用率。

光伏支架

它用于安装、支撑和固定光伏组件,以确保光伏系统的稳定性和功能性。根据使用需求和设计特点的不同,光伏支架可以分为跟踪支架和固定支架两种类型。

跟踪支架是一种能够根据太阳位置自动调整方位的支架,它可以跟踪太阳的移动轨迹,使光伏组件始终处于最佳的受光状态。这种支架具有较高的光电转换效率,但相应的制造成本也较高。跟踪支架适用于大型集中式光伏电站和土地成本较高的地区。

固定支架是一种相对简单的支架形式,它根据预先确定的位置和角度固定安装光伏组件。固定支架的制造成本较低,适用于各种类型的场地和安装环境。但相比跟踪支架,固定支架的光电转换效率较低。

跟踪支架/跟踪系统/跟踪器

通过机械、电气、电子电路及程序的联合作用,实时调整太阳能组件平面相对入射太阳光的空间角度。这种调整的目的是增加太阳光投射到组件上的辐照量,从而增加发电量。

长期光致衰减(LID)

长期光致衰减(Long-Term Image-Induced Degradation,LID)是指电池或组件在长时间受到光照条件下,其输出功率逐渐衰减的现象。这种衰减可能是由于电池内部的化学反应、物理损伤、热效应等因素导致的。

PID

Potential-induced degradation(潜在电势诱导衰减),即组件长期在高电压作用下使得玻璃、封装材料之间存在漏电流,大量电荷聚集在电池片表面,使得电池表面的钝化效果恶化,导致 FF、Jsc,Voc 降低,使得组件性能低于设计标准。

STC

STC(Standard Test Conditions)是标准测试条件,主要用于实验室。它是指在环境温度为25℃,大气质量为AM1.5,风速为0m/s,辐射强度为1000W/m²的条件下进行测试。

NOCT

Normal Operating Cell Temperature(额定电池工作温度),正常组件的NOCT都在45℃±2℃。是指当太阳能组件或电池处于开路状态,并在(电池表面光强强度=800W/㎡,环境温度=20℃,风速=1m/s)时所达到的温度。

BIPV

Building Integrated Photovoltaic(光伏建筑一体化),使用在光电建筑上的光伏材料是以建材的方式得以体现的,所以光电建材不仅承担发电功能,还起到建筑功能。将太阳能电池与建筑材料复合在一起,直接应用于建筑的屋面和墙面等围护结构。

BAPV

Building Attached Photovoltaic(建筑附属光伏),是区别于BIPV而定义的。主要指在现有建筑上安装的太阳能光伏发电系统,也称为“安装型”太阳能光伏建筑。BAPV的主要功能是发电,与建筑物功能不发生冲突,不破坏或削弱原有建筑物的功能。

PERC

PERC(Passivated Emitter and Rear Contact)是一种发射极钝化和背面接触电池。这种电池的市场份额约为90%,是当前市场最主流的电池片类型。

PERC电池的核心技术是在电池的发射极和背表面采用钝化处理,以减少表面复合损失和改善电池的开路电压。同时,通过在背面形成接触层,可以避免在电池背面形成高阻层,从而提高电池的填充因子和光电转换效率。

与其他光伏技术相比,PERC电池具有较高的转换效率和较低的成本。其转换效率已经达到了22%以上,并且可以与其他光伏技术兼容,如TOPcon、HJT等。此外,PERC电池的工艺流程相对简单,可以大规模生产,因此其市场份额在逐年增加。

TOPcon

TOPcon(Tunnel Oxide Passivated Contact)是一种隧穿氧化层钝化接触电池,属于N型电池技术。这种电池的理论效率极限较高,工艺与PECR(Perovskite Enhanced Carrier Recombination)相近。

HJT

HJT(Heterojunction Technology)是一种非晶层的异质结电池。这种电池采用不同的半导体材质形成异质PN结,具有较高的理论效率,并且加工步骤相对较少。然而,HJT的工艺要求极高,需要精确控制各种参数,如温度、湿度、压力等,以确保生产出高质量的产品。

IBC

全背电极接触电池(Interdigitated Back Contact),是将太阳能电池的正负极金属接触均移到电池片背面的技术。

地面电站/集中式电站

地面电站和集中式电站是利用太阳能进行电力生产的两种主要形式。它们通常使用大规模的太阳能电池阵列,将太阳能直接转化为直流电。

地面电站是指在地面进行的太阳能电力生产项目。这些电站通常位于沙漠、草原等空旷地区,因为这些地方阳光充足,适合进行太阳能电力生产。地面电站的规模可以从几百千瓦到几十兆瓦,甚至更大。其输电方式主要是通过交流配电柜、升压变压器和高压开关装置接入电网,将光伏电量输送到电力系统中,由电网统一调配向用户供电。

集中式电站则是一种更为集中的太阳能电力生产方式。与地面电站相比,集中式电站的规模更大,通常位于电力需求较大的城市周边地区。这些电站通常采用高效率的太阳能电池板和先进的电力转换技术,以最大限度地提高电力生产效率。集中式电站的输电方式与地面电站类似,也是通过交流配电柜、升压变压器和高压开关装置接入电网,向电网输送光伏电量。

分布式电站

其关键特点在于它位于用户附近,所发出的电能能够就地利用,以低于35kV或更低电压等级接入电网。这种电站的单个并网点总装机容量一般不超过6MW。

分布式电站的主要优势在于其靠近用户,可以减少输电线路的损耗,提高电力利用效率。同时,由于其规模相对较小,分布式电站的建设周期短,投资成本相对较低。这种电站的发电过程不产生污染,对环境影响较小,因此是一种理想的可再生能源利用方式。

智能电站

智能电站是指将新一代信息技术,包括5G、互联网、大数据和人工智能等,深度融合到光伏领域中,使光伏电站从建设到运营等各个环节都能通过数字化技术的帮助,实现电站持有和运营客户的价值最大化。

智能电站的建设涵盖了电站的整个生命周期,包括前期的规划设计、设备采购、施工建设,到后期的运营维护和管理。通过数字化技术的运用,智能电站能够提高建设效率,降低成本,提高发电效率,优化能源结构,实现绿色可持续发展。

自发自用、余电上网

自发自用、余电上网是一种常见的光伏系统模式,也是分布式光伏发电系统的主要应用方式。这种模式充分利用了光伏系统发出的电力,既能够满足自身的电力需求,又可以将多余的电量出售给电网,从而避免了电能的浪费。

在这种模式下,光伏系统所发出的电力首先被用于满足自身的电力负荷需求。如果发出的电力超过了负荷需求,那么剩余的电量就会被出售给电网。同时,如果发出的电力不足以满足负荷需求,那么不足的部分将由电网提供补充。

为了实现这种模式,电网需要安装双向智能电表。这种电表可以分别计量光伏电站的发电量和用户的用电量。根据计量结果,电网会根据政策和协商电价向用户支付或收取电费。

自发自用,余电不上网

是一种特定的光伏系统模式,其特点是光伏系统发出的电力首先满足自身的负荷需求,多余的电量不会出售给电网,而是留在电站内部使用或存储起来。这种模式的接入点是在电网计量表的下端,是完全的产权分界点私有侧。

这种模式一般应用于用户侧用电负荷较大、且用电负荷持续的情况下,用户完全有能力把光伏所发电量用完,且不会造成浪费。同时,由于不需要将多余的电量出售给电网,因此可以减少与电网的交互和协调,降低了运营和管理成本。

全额上网

“全额上网”是一种特定的并网模式,指的是将光伏系统的交流输出直接接入电网的低压侧或高压侧,即产权分界的电网侧。在这种模式下,光伏系统所发出的电力被直接销售给电网,销售电价通常采用当地的平均上网电价。用户的用电电价则保持不变,即“收支两条线,各算各的账”。

这种并网模式被广泛采用,主要是因为其财务模型相对简单,容易被投资者接受和青睐。采用这种模式,投资者可以更容易地预测和控制投资回报。同时,由于光伏系统直接接入电网,可以避免因余电无法上网而造成的浪费,提高了能源利用效率。


  
   
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