太阳能行业相关产品的调研报告.docx
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1、 太阳能行业相关产品调研报告 初 稿沈阳蓝英工业自动化装备有限公司一、概述太阳能的优、缺点太阳能没有一般煤炭、石油等矿物燃料产生的有害气体和废渣,因而不污染环境,被称作“绿色能源”,并且到处都可以得到太阳能,使用方便、安全。可以再生。1、优点:1)、普遍:太阳光普照大地,无论陆地或海洋,无论高山或岛屿,都处处皆有,可直接开发和利用,且勿须开采和运输。 2)、无害:太阳能不会污染环境,它是最清洁的能源之一,在环境污染越来越严重的今天,这一点是极其宝贵的。 3)、巨大:每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨标煤,其总量属现今世界上可以开发的最大能源。 4)、长久:根据目前太阳产生的核能
2、速率估算,氢的贮量足够维持上百亿年,而地球的寿命也约为几十亿年,从这个意义上讲,可以说太阳的能量是用之不竭的。 现在,人们越来越认识到太阳能的重要价值。特别是在当前世界各国面临能源日益紧缺的情况下,人们已把太阳作为开发利用的现代主要新能源之一,因此,向太阳这个取之不尽的能源宝库索取能量,已成为今后能源开发的主要趋向。 随着科学技术的不断发展,人们对太阳能的利用也日益广泛和深入。现在,太阳能的利用已扩展到科学研究、航空航天、国防建设和人们日常生活的各个方面。 2、缺点: 1)、分散性:到达地球表面的太阳辐射的总量尽管很大,但是能流密度很低。平均说来,北回归线附近,夏季在天气较为晴朗的情况下,正午
3、时太阳辐射的辐照度最大,在垂直于太阳光方向1平方米面积上接收到的太阳能平均有1000W左右;若按全年日夜平均,则只有200W左右。而在冬季大致只有一半,阴天一般只有1/5左右,这样的能流密度是很低的。因此,在利用太阳能时,想要得到一定的转换功率,往往需要面积相当大的一套收集和转换设备,造价较高。 2)、不稳定性:由于受到昼夜、季节、地理纬度和海拔高度等自然条件的限制以及晴、阴、云、雨等随机因素的影响,所以,到达某一地面的太阳辐照度既是间断的,又是极不稳定的,这给太阳能的大规模应用增加了难度。为了使太阳能成为连续、稳定的能源,从而最终成为能够与常规能源相竞争的替代能源,就必须很好地解决蓄能问题,
4、即把晴朗白天的太阳辐射能尽量贮存起来,以供夜间或阴雨天使用,但目前蓄能也是太阳能利用中较为薄弱的环节之一。 3)、效率低和成本高:目前太阳能利用的发展水平,有些方面在理论上是可行的,技术上也是成熟的。但有的太阳能利用装置,因为效率偏低,成本较高,总的来说,经济性还不能与常规能源相竞争。在今后相当一段时期内,太阳能利用的进一步发展,主要受到经济性的制约。二、太阳能发电系统的组成1、太阳能转换、存储、逆变系统:由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池(组)组成。如输出电源为交流220V或 110V,还需要配置逆变器。系统图如上各部分的作用为:1)、太阳能电池板:太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分
5、,也是太阳能发电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐射能力转换为电能,或送往蓄电池中存储起来,或推动负载工作。太阳能电池板的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本。2)、太阳能控制器:太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态,并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。在温差较大的地方,合格的控制器还应具备温度补偿的功能。其他附加功能如光控开关、时控开关都应当是控制器的可选项。 3)、蓄电池:一般为铅酸电池、硅胶蓄电池,小微型系统中,也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。其作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来,到需要的时候再释放出来。 4)、逆变器:在很多场合,都需要提供22
6、0VAC、110VAC的交流电源。由于太阳能的直接输出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。为能向220VAC的电器提供电能,需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能,因此需要使用DC-AC逆变器。在某些场合,需要使用多种电压的负载时,也要用到DC-DC逆变器,如将24VDC的电能转换成5VDC的电能(注意,不是简单的降压)。 2、太阳能自动跟踪器:太阳能跟踪器分为双轴,单轴两种方式,可以自动精确探测到太阳任意方位,跟踪太阳做非线性运动,这种跟踪器可通过实时跟踪太阳运动,增强了太阳辐射接收量,可使发电量提高20%至40%。单轴托架 双轴托架三、太阳能发电(光伏)系统的分类一般我
7、们将光伏系统分为独立系统、并网系统和混合系统。如果根据光伏系统的应用形式,应用规模和负载的类型,对光伏供电系统进行比较细致的划分。还可以将光伏系统细分为如下六种类型:小型供电系统(Small DC);简单直流系统(Simple DC);大型(Large DC);交流、直流供电系统(AC/DC);并网系统(Utility Grid Connect);混合供电系统(Hybrid);并网混合系统。下面就每种系统的工作原理和特点进行说明。1.小型供电系统(Small DC)该系统的特点是系统中只有直流负载而且负载功率比较小,整个系统结构简单,操作简便。其主要用途是一般的家庭户用系统,各种民用的直流产品
8、以及相关的娱乐设备。如在我国西部地区就大面积推广使用了这种类型的光伏系统,负载为直流灯,用来解决无电地区的家庭照明问题。2.简单直流系统(Simple DC)该系统的特点是系统中的负载为直流负载而且对负载的使用时间没有特别的要求,负载主要是在白天使用,所以系统中没有使用蓄电池,也不需要使用控制器,系统结构简单,直接使用光伏组件给负载供电,省去了能量在蓄电池中的储存和释放过程,以及中的能量损失,提高了能量利用效率。其常用于PV水泵系统、一些白天临时设备用电和一些旅游设施中。下图显示的就是一个简单直流的PV水泵系统。适合日照强度大,电网难以覆盖的区域抽水、蓄水储能系统的应用3 大型供电系统(Lar
9、ge DC)与上述两种光伏系统相比,这种光伏系统仍然是适用于直流电源系统,但是这种光伏系统通常负载功率较大,为了保证可以可靠地给负载提供稳定的电力供应,其相应的系统规模也较大,需要配备较大的光伏组件阵列以及较大的组,其常见的应用形式有通信、遥测、监测设备电源,农村的集中供电,航标灯塔、路灯等。我国在西部一些无电地区建设的部分乡村光伏电站就是采用的这种形式,中国移动公司和中国联通公司在偏僻无电网地区建设的通讯基站也有采用这种光伏系统供电的。4 交流、直流供电系统(AC/DC)与上述的三种光伏系统不同的是,这种光伏系统能够同时为直流和交流负载提供电力,在系统结构上比上述三种系统多了逆变器,用于将直
10、流电转换为交流电以满足交流负载的需求。通常这种系统的负载耗电量也比较大,从而系统的规模也较大。在一些同时具有交流和直流负载的通讯基站和其它一些含有交、直流负载的光伏电站中得到应用。5并网系统(Utility Grid Connect) 这种光伏系统最大的特点就是光伏阵列产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电之后直接接入市电网络,并网系统中PV方阵所产生电力除了供给交流负载外,多余的电力反馈给电网。在阴雨天或夜晚,光伏阵列没有产生电能或者产生的电能不能满足负载需求时就由电网供电。因为直接将电能输入电网,免除配置蓄电池,省掉了蓄电池储能和释放的过程,可以充分利用PV方阵所发的电力
11、从而减小了能量的损耗,并降低了系统的成本。但是系统中需要专用的并网逆变器,以保证输出的电力满足电网电力对电压,频率等指标的要求。因为逆变器效率的问题,还是会有部分的能量损失。这种系统通常能够并行使用市电和光伏组件阵列作为本地交流负载的电源。降低了整个系统的负载缺电率。而且并网 PV系统可以对公用电网起到调峰作用。但是,并网光伏供电系统作为一种分散式发电系统,对传统的集中供电系统的电网会产生一些不良的影响,如谐波污染,孤岛效应等。6 混合供电系统(Hybrid) 这种太阳能光伏系统中除了使用光伏组件阵列之外,还使用了油机作为备用电源。使用混合供电系统的目的就是为了综合利用各种发电技术的优点,避免
12、各自的缺点。比方说,上述的几种独立光伏系统的优点是维护少,缺点是能量的输出依赖于天气,不稳定。综合使用柴油发电机和光伏阵列的混合供电系统和单一能源的独立系统相比就可以提供不依赖于天气的能源,它的优点是:1). 使用混合供电系统的还可以达到可再生能源的更好的利用。因为使用可再生能源的独立系统通常是按照最坏的情况进行设计,因为可再生能源是变化的,不稳定的,所以系统必须按照能量产生最少的时期进行设计。由于系统是按照最差的情况进行设计,所以在其他的时间,系统的容量是过大的。在太阳辐照最高峰时期产生的多余的能量没法使用而浪费了。整个独立系统的性能就因此而降低。如果最差月份的情况和其他月份差别很大,有可能
13、导致浪费的能量等于甚至超过设计负载的需求。2). 具有较高的系统实用性。在独立系统中因为可再生能源的变化和不稳定会导致系统出现供电不能满足负载需求的情况,也就是存在负载缺电情况,使用混合系统则会大大的降低负载缺电率。3). 和单用柴油发电机的系统相比,具有较少的维护和使用较少的燃料。4). 较高的燃油效率。在低负荷的情况下,柴油机的燃油利用率很低,会造成燃油的浪费。在混合系统中可以进行综合控制使得柴油机在额定功率附近工作,从而提高燃油效率。5). 负载匹配更佳的灵活性。使用混合系统之后,因为柴油发电机可以即时提供较大的功率,所以混合系统可以适用于范围更加广泛的负载系统,例如可以使用较大的交流负
14、载,冲击载荷等。还可以更好的匹配负载和系统的发电。只要在负载的高峰时期打开备用能源即可简单的办到。有时候,负载的大小决定了需要使用混合系统,大的负载需要很大的电流和很高的电压。如果只是使用成本就会很高。混合系统还有其自身的缺点:1). 控制比较复杂。因为使用了多种能源,所以系统需要监控每种能源的工作情况,处理各个子能源系统之间的相互影响、协调整个系统的运作,这样就导致其控制系统比独立系统复杂。2). 初期工程较大。混合系统的设计,安装,施工工程都比独立工程要大。3). 比独立系统需要更多的维护。油机的使用需要很多的维护工作,比如更换机油滤清器,燃油滤清器,火花塞等,还需要给燃油箱添加燃油等。4
15、). 污染和噪音。光伏系统是无噪音,无排放的洁净能源利用,但是因为混合系统中使用了柴油机,这样就不可避免的产生噪音和污染。很多在偏远无电地区的通信电源和民航导航设备电源,因为对电源的要求很高,都是采用的混合系统供电,以求达到最好的性价比。我国新疆、云南建设的很多乡村光伏电站就是采用光/柴混合系统。7 并网混合供电系统(Hybrid)随着光电子产业的发展,出现了可以综合利用光伏组件阵列,市电和备用油机的并网混合供电系统。这种系统通常是控制器和逆变器集成一体化,使用控制系统全面控制整个系统的运行,综合利用各种能源达到最佳的工作状态,并还可以使用蓄电池进一步提高系统的负载供电保障率,该系统可以为本地
16、负载提供合格的电源,并可以作为一个在线的UPS(不间断电源)工作。还可以向电网供电或者从电网获得电力。系统的工作方式通常的是将市电和太阳能电源并行工作,对于本地负载而言,如果光伏组件产生的电能足够负载使用,它将直接使用光伏组件产生的电能供给负载的需求。如果光伏组件产生的电能超过即时负载的需求还能将多余的电能返回到电网;如果光伏组件产生的电能不够用,则将自动启用市电,使用市电供给本地负载的需求,而且,当本地负载的功率消耗小于SMD逆变器的额定市电容量的60时,市电就会自动给蓄电池充电,保证蓄电池长期处于浮充状态;如果市电产生故障,即市电停电或者是市电的品质不合格,系统就会自动的断开市电,转成独立
17、工作模式,由蓄电池和逆变器提供负载所需的交流电能。一旦市电恢复正常,即电压和频率都恢复到上述的正常状态以内,系统就会断开蓄电池,改为并网模式工作,由市电供电。有的并网混合供电系统中还可以将系统监控、控制和数据采集功能集成在控制系统中。这种系统的核心器件是控制器和逆变器四、国家政策导向1、财建2009129号各省、自治区、直辖市、计划单列市财政厅(局),新疆生产建设兵团财务局:为贯彻实施可再生能源法,落实国务院节能减排战略部署,加快太阳能光电技术在城乡建筑领域的应用,我们制定了太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法。现予印发,请遵照执行。附件:太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法中华人
18、民共和国财政部 二九年三月二十三日附件:光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法第一条根据国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知(国发200715号)及财政部 建设部关于印发的通知(财建2006460号)精神,中央财政从可再生能源专项资金中安排部分资金,支持太阳能光电在城乡建筑领域应用的示范推广。为加强太阳能光电建筑应用财政补助资金(以下简称补助资金)的管理,提高资金使用效益,特制定本办法。第二条 补助资金使用范围(一)城市光电建筑一体化应用,农村及偏远地区建筑光电利用等给予定额补助。(二)光电产品建筑安装技术标准规程的编制。(三)光电建筑应用共性关键技术的集成与推广。第三条补助资金支持项目应
19、满足以下条件:(一)单项工程应用太阳能光电产品装机容量应不小于50kWp;(二)应用的光电产品发电效率应达到先进水平,其中单晶硅光电产品效率应超过16,多晶硅光电产品效率应超过14,非晶硅光电产品效率应超过6%;(三)优先支持太阳能光伏组件应与建筑物实现构件化、一体化项目;(四)优先支持并网式太阳能光电建筑应用项目;(五)优先支持学校、医院、政府机关等公共建筑应用光电项目。第四条鼓励地方出台与落实有关支持光电发展的扶持政策。满足以下条件的地区,其项目将优先获得支持。(一)落实上网电价分摊政策;(二)实施财政补贴等其他经济激励政策;(三)制定出台相关技术标准、规程及工法、图集;第五条本通知印发之
20、日前已完成的项目不予支持。第六条2009年补助标准原则上定为20元/Wp,具体标准将根据与建筑结合程度、光电产品技术先进程度等因素分类确定。以后年度补助标准将根据产业发展状况予以适当调整。第七条申请补助资金的单位应为太阳能光电应用项目业主单位或太阳能光电产品生产企业,申请补助资金单位应提供以下材料:(一)项目立项审批文件(复印件);(二)光电建筑应用技术方案;(三)光电产品生产企业与建筑项目等业主单位签署的中标协议;(四)其他需要提供的材料。第八条申请补助资金单位的申请材料按照属地原则,经当地财政、建设部门审核后,报省级财政、建设部门。第九条省级财政、建设部门对申请补助资金单位的申请材料进行汇
21、总和核查,并于每年的4月30日、8月30日前联合上报财政部、住房和城乡建设部(附表)。第十条财政部会同住房城乡建设部对各地上报的资金申请材料进行审查与评估,确定示范项目及补助资金的额度。第十一条财政部将项目补贴总额预算的70下达到省级财政部门。省级财政部门在收到补助资金后,会同建设部门及时将资金落实到具体项目。第十二条示范项目完成后,财政部根据示范项目验收评估报告,达到预期效果的,通过地方财政部门将项目剩余补助资金拨付给项目承担单位。第十三条补助资金支付管理按照财政国库管理制度有关规定执行。第十四条各级财政、建设部门要切实加强补助资金的管理,确保补助资金专款专用。对弄虚作假、冒领、截留、挪用补
22、助资金的,一经查实,按国家有关规定执行。第十五条本办法由财政部、住房城乡建设部负责解释。第十六条本办法自印发之日起执行。附表:光电技术建筑应用财政补助资金申请汇总表(略)2、关于印发太阳能光电建筑应用示范项目申报指南的通知财办建200934号各省、自治区、直辖市、计划单列市财政厅(局)、住房和城乡建设厅(委、局),新疆生产建设兵团财务局、建设局:根据财政部 住房城乡建设部关于加快推进太阳能光电建筑应用的实施意见(财建2009128号)和财政部关于印发的通知(财建2009129号)的精神,我们制定了太阳能光电建筑应用示范项目申报指南,现予印发,请按照相关要求组织申报太阳能光电建筑应用示范项目。2
23、009年第一批示范项目申报截止日期为2009年5月15日。关于太阳能光电建筑应用共性关键技术的集成与推广补助资金申请,将另行通知。财政部办公厅 住房城乡建设部办公厅 二九年四月十六日附件: 太阳能光电建筑应用示范项目申报指南根据财政部住房城乡建设部关于加快推进太阳能光电建筑应用的实施意见(财建2009128号)和财政部关于印发的通知(财建2009129号)规定,为指导与规范太阳能光电建筑应用示范项目申报,特制定本指南。一、申报项目类型重点支持太阳能光电建筑一体化安装且发电主要用于解决建筑用能的项目。太阳能光电建筑一体化主要安装类型包括:建材型,指将太阳能电池与瓦、砖、卷材、玻璃等建筑材料复合在
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