全国统一服务热线:13363339944

留言反馈 联系我们

站内公告:

河北瑞隆新能源科技有限公司,欢迎您致电咨询!

电站业务分类

联系我们CONTACT
地址:河北省石家庄市中华北大街252号
联系人:吕经理
电话:13363339944
电话:0351-7333226

13363339944

A

关于我们

bout us

>>更多
关于我们    河北瑞隆新能源科技有限公司主要以光伏组件和光伏配电箱销售、新能源项目投资、开发,建设及运营为一体的新能源公司。总部设在河北石家庄,目前在河北隆化县;山西太原、忻州市均设有分支机构,公司投资领域涵盖家用、商用的新能源项目以及新能源汽车等。产品销售主要以光伏配电箱和常州嘉阳光伏组件为主,我们是专业生产高品质太阳能组件的生产企业。目前河北瑞隆新能源科技有限公司自主生产加工...

P

产品中心

roduct

>>更多
太阳能发电原理 太阳能发电原理   太阳电池是一种对光有响应并能将光能转换成电力的器件。能产生光伏效应的材料有许多种,如:单晶硅,多晶硅, 非晶硅,砷化镓,硒铟铜等。它们的发电原理基本相同,现以晶体硅为例描述光发电过程。 P型晶体硅经过掺杂磷可得N型硅,形成P-N结。   当光线照射太阳电池表面时,一部分光子被硅材料吸收;光子的能量传递给了硅原子,使电子发生了跃迁,成为自由电子在P-N结两侧集聚形成了电位差,当外部接通电路时,在该电压的作用下,将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。这个过程的实质是:光子能量转换成电能的过程。   一、太阳能发电方式太阳能发电有两种方式,一种是光—热—电转换方式,另一种是光—电直接转换方式。   (1) 光—热—电转换方式通过利用太阳辐射产生的热能发电,一般是由太阳能集热器将所吸收的热能转换成工质的蒸气,再驱动汽轮机发电。前一个过程是光—热转换过程;后一个过程是热—电转换过程,与普通的火力发电一样。太阳能热发电的缺点是效率很低而成本很高,估计它的投资至少要比普通火电站贵5~10倍。一座1000MW的太阳能热电站需要投资20~25亿美元,平均1kW的投资为2000~2500美元。因此,适用小规模特殊的场合,而大规模利用在经济上很不合算,还不能与普通的火电站或核电站相竞争。   (2) 光—电直接转换方式该方式是利用光电效应,将太阳辐射能直接转换成电能,光—电转换的基本装置就是太阳能电池。太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件,是一个半导体光电二极管,当太阳光照到光电二极管上时,光电二极管就会把太阳的光能变成电能,产生电流。当许多个电池串联或并联起来就可以成为有比较大的输出功率的太阳能电池方阵了。太阳能电池是一种大有前途的新型电源,具有永久性、清洁性和灵活性三大优点。太阳能电池寿命长,只要太阳存在,太阳能电池就可以一次投资而长期使用;与火力发电、核能发电相比,太阳能电池不会引起环境污染;太阳能电池可以大中小并举,大到百万千瓦的中型电站,小到只供一户用的太阳能电池组,这是其它电源无法比拟的 太阳能发电应用领域 太阳能发电应用领域   用户太阳能电源:(1)小型电源10-100W不等,用于边远无电地区如高原、海岛、牧区、边防哨所等军民生活用电,如照明、电视、收录机等;(2)3-5KW家庭屋顶并网发电系统;(3)光伏水泵:解决无电地区的深水井饮用、灌溉。   交通领域:如航标灯、交通/铁路信号灯、交通警示/标志灯、宇翔路灯、高空障碍灯、高速公路/铁路无线电话亭、无人值守道班供电等。   通讯/通信领域:太阳能无人值守微波中继站、光缆维护站、广播/通讯/寻呼电源系统;农村载波电话光伏系统、小型通信机、士兵GPS供电等。   石油、海洋、气象领域:石油管道和水库闸门阴极保护太阳能电源系统、石油钻井平台生活及应急电源、海洋检测设备、气象/水文观测设备等。   家庭灯具电源:如庭院灯、路灯、手提灯、野营灯、登山灯、垂钓灯、黑光灯、割胶灯、节能灯等。   光伏电站:10KW-50MW独立光伏电站、风光(柴)互补电站、各种大型停车厂充电站等。   太阳能建筑:将太阳能发电与建筑材料相结合,使得未来的大型建筑实现电力自给,是未来一大发展方向。   其他领域包括:(1)与汽车配套:太阳能汽车/电动车、电池充电设备、汽车空调、换气扇、冷饮箱等;(2)太阳能制氢加燃料电池的再生发电系统;(3)海水淡化设备供电;(4)卫星、航天器、空间太阳能电站等。 资讯中心News 光伏电站的系统效率 光伏电站的系统效率   光伏电站的系统效率,业内知之甚少。很多人认为光伏电站效率在设计时采用的是75%-80%的效率,那么运行过程中就应该按照这个效率运行。所以很多用户对电站系统效率发出了很多感概:今天的效率怎么会高达95%?昨天的效率怎么只有55%?这个月的效率怎么只有65%?这和传统观念不一样啊,是不是我的电站有问题?是不是TAOKE的监控系统出现状况?   其实,大可不必惊讶,因为光伏电站的系统效率是随着辐照强度一起不断变化的,辐照越低效率也越低,辐照达到1000w/m2的时候,效率损失只有不到5%(当然这是在温度还不是很高的季节);这是由于什么原因造成的呢?主要有以下几点:   其一,组件、逆变器、线缆等的损耗并不是我们想象中那样线性变化的;   其二,在辐射很低时(阴天或雨天),存在组串电压过低,逆变器无法启动的阶段;(而辐照量是累加的)   其三,逆变器存在一定的自耗电情况(自耗电随负荷变化很小),在低辐照情况下占发电量比重较高,导致系统效率降低。   峰值日照时数怎么计算?系统效率的算法(X)?   峰值日照时数:是指将瞬时辐照值进行累计后,转变成小时数的一个参数,用于评价理论发电量和一段时间内的辐照强度;有了该数值以后就可以方便的测算出系统效率,该数值的准确与否取决于气象站的采样精度和其算法。有的企业也将之称为总辐照量。   系统效率算法(X):发电量(kWh)÷装机容量(kW)÷峰值日照时数(h)÷100=X%   电站全生命周期的效率提升有哪些步骤和方法?   第一,应充分考虑电站全生命周期内的优化设计,运维团队在设计阶段就应介入,以便提前考虑后期运维便利性、经济性;   第二,应引入第三方检测机构及建设监理公司,严格控制电站设备质量及建设质量,尤其是系统在户外恶劣环境条件下的长期可靠性;   第三,应设立区域化运维中心,降低分布式电站单项目运维成本;   第四,积极探索不同地区电站组件清洗的临界点,实现发电—清洗综合效益最大化;   第五,运维过程中暴露的实际问题应尽快反馈至设计,使其不断优化后续方案。 大力推广农村光伏发电 大力推广农村光伏发电   光伏发电走进千家万户,家家都是发电站,百姓成为电老板,省了电费又能卖电赚钱,国家还补贴!早关注,早受益!   再过十年,我们会发现,农村的用电容量,会比现在增加四倍,也就是说,原本我们认为已经解决了农村的80%的电气化需求,到了那个时候,其实还只有20%;我们会发现,当我们安装了大量的“多余的”新能源来满足甚至超前满足农村的用电需求的时候,这些“多余的”的容量空间往往很一年或半年之内就变得不再“多余”;我们会发现,“村村通电”只是“农村电气化”的第一步,远不是“农村电气化”的最终目标,更大的挑战还在后面。   农村电气化的使命将以新能源来接续完成   考虑到可再生能源都具有能量密度低的弱点(见《低能量密度:光伏的弱点,还是优势?》),再考虑到农村用电也是低能量密度的特点,可再生能源入光伏、风力、沼气等,应当非常适合在农村环境中应用。但是,各国在考虑农村电力计划的时候,却没有一个国家采用可再生能源作为主要方案,反而都采取了将国家电网向农村延伸的方案,也就是各国的“农村电气化”的计划。这一方面当然是因为当时的可再生能源不具备商业价值,另一方面,也是因为当时的电力在城市和工业区起到了举足轻重的作用,让落后的农村能够使用代表着现代化的电力,当然是各国政府首先的选择。   事实上,各国政府采用国家电网向农村延伸的农村电气化计划的确取得了显著的成就。包括中国政府从1998年开始提出农村电气化方案后,农村的“无电人口”迅速下降,十年左右就从超过四亿人降低到了八千万人。   这是可以预料的。因为,在占中国总人口70%的农村人口中,绝大多数生活在靠近城市或城镇的地区,因此,初始阶段电网向农村的眼神能够很快速地覆盖大量农村人口。但是,随着农村电气化计划向偏远地区覆盖的时候,“二八”效应开始显现。电力部门发现,在起初几年覆盖了80%的农村人口的电网敷设工程,其实只占了需要敷设的电网数量的20%,而要给剩下的20%的农村人口送上电,则需要另外还有80%的工程量没有完成,而这80%的工作量还因为各种艰苦的自然条件使得敷设成本十分高昂。这是十分令人沮丧的。因此,近几年,农村电气化的进程变缓,是很自然的事情。   由于新能源的成本下降,在这些无电的农村地区采用新能源来实现电气化,要比国家电网向下延伸更为经济,这一点已经没有什么人会争议了。现在的争议焦点是,对于那些已经实现了“电气化”的农村,是否需要大力推广新能源?   实际上,那些现在已经实现了“电气化”、也就是已经通了电的农村,供电线路的容量是非常小的,农村的户均装机容量不到300瓦,之所以如此之小,一方面是因为现在的农村用电量的确很小(见《中国农村能源问题系列文章之一:农村能源状况的变迁》),另一方面是因为农村的送电距离长,电力部门不愿意为了农村未来的电力需求预留多余的电力,那样的话,电缆的造价和敷设成本都将成倍增加。但是,我们不能因为农村现在的用电量小,就认为他们的用电量永远都小。恰恰相反,随着经济的发展和农村生活水平的提高,农民家中的电器一定会越来越多,用电量自然会越来越多。农村地区是我国未来新增电力需求的主要来源,也将成为我国未来电力需求的主要地区。   再过十年,我们会发现,农村的用电容量,会比现在增加四倍,也就是说,原本我们认为已经解决了农村的80%的电气化需求,到了那个时候,其实还只有20%;我们会发现,当我们安装了大量的“多余的”新能源来满足甚至超前满足农村的用电需求的时候,这些“多余的”的容量空间往往很一年或半年之内就变得不再“多余”;我们会发现,“村村通电”只是“农村电气化”的第一步,远不是“农村电气化”的最终目标,更大的挑战还在后面。   如果说,“村村通电”是关系到民生的一个政治任务,电网公司可以拿着财政的资金不计血本地架设长途线路来为农村进行输电的话,那么,今后农村的新增电力需求如果要进行线路扩容,从商业上来说,这对于电网公司将是一个灾难。除了线路铺设的成本问题,农村电气化的大量需求还会带来了另外一个严峻的问题,那就是,巨大的用电需求的增加,就意味着新增排放的巨大增加。因此,如果农村(包括城镇化的农村)的用电需求还是用现有的火力发电驱动的电网延伸的话,将意味着大量的碳排放和粉尘排放的增加。考虑到农村地区的生态要比城市更容易受气候变化的伤害,因此,即便采用火电驱动的国家电网扩容能够经济地满足新农村或者是城镇化的用电需求,农村地区也承受不了由此而带来的气候变化和环境影响。同样重要的是,由于国家电网的电力来自大型火电厂,农村用电需求的增加所带来的环境恶化,如雾霾等,对于城市人口也一样会带来无法承受的后果。   考虑到农村地区的广袤性和远远低于城市的人口密度,采用“即发即用”方式在用户侧发电的新能源,可以大大节约输电线路的成本,同时减少了输电损失。可以这么说,在农村地区每安装一兆瓦光伏电站,等于减少了两兆瓦的火电的排放,而绝对不是一比一的关系。   鉴于上述原因,农村电气化的责任,从此以后,不可避免地要落在新能源的身上。想方设法用各种新能源取代火力发电和长途输电线路,给农村地区带来电力和其它形式的能源,应当成为是今后几十年政府和社会为农村发展所制定的战略中的明确使命。   新能源将给农村带来什么?   在光伏发电刚开始能够应用的时候,所有的实际应用的示范项目都是在农村进行的,只不过当时所有的投资都是政府的资助项目,或者属于扶贫项目。   正如《中国农村能源问题系列文章之三:农村新能源的挑战与机遇》一文中所提到的,现在光伏界的不少先驱都有过在青海、西藏等地为农牧民安装光伏发电板的经历。这些样板或示范项目的影响其实要比人们想象的大得多。农村中最原始的能源,如薪柴、秸秆等,以现在的标准来看,都属于可再生能源,尽管它们不是清洁能源。但是问题不在这里。问题是,薪柴秸秆或者油灯蜡烛,虽然可以用来做饭、烧水、照明,但是,但却不是电力。   如果能源不是以电的形式让农民来使用,农村就不能进入现代化的社会,而停留在原始社会。没有电,农民就无法看到电视,听到广播,无法用电话,更不要说互联网。他们不能用冰箱,不能用空调。考虑到这些因素,因此,当在青藏高原上的蒙古包中,一家牧民用一头牦牛换来的光伏发电板加上一个小电视机和卫星接收机,使得他们在海拔四千米以上的荒无人烟的高原中,能够通过电视机看到来自北京的电视节目,这个牧民为自己的妻子和儿女所带来的欢乐和震撼,远非早已步入信息社会时代的城里人所能体验的。这就是当年那些光伏示范项目的效应,这就是电力给农村和农民带来的效应,这也就是为什么各国政府都把农村电气化作为一项非常重要的工作来做的原因。   有人会提出,随着时间的推移,依赖不持续、低产出、低能量密度的可再生能源为农村提供电力,是否会限制农村和农民的发展?这种担心不能说没有道理,但是,这种说法忽视了某个关键点。尽管可再生能源还有不少缺陷,但它们代表了一条出路,一种途径。在已经引入过可再生能源的农村或者牧区,它们已经激发了农牧民接受现代技术、拥抱现代生活的意愿,这是农村进一步发展的动力和基础,而不是农村发展的最终目标。给农村地区和农民更多的能源选择,满足它们的需求,对于农村的自主发展是十分重要的。   可再生能源,为农民,或者说农村地区的人口,提供了一个更具自主性的选择,他们可以明天就开始安装光伏电池板,几天或者几个月后就能够用上电。如果只能等待国家电网把线路铺过来才可能有电,那么,西藏林芝或者贵州凯里的偏远山村,何时能够用上电,就取决于当地政府为长途输电线路所作的长远规划、预算,甚至取决于整个国家的总体电力规划;那些地区的农牧民很可能需要无望地等上几年,甚至十几年,如果不是几十年的话。   更重要的是,能源不仅仅是能源而已,还是社会存在和发展的一个重要基础。如果农村能源能够不依赖于政府或者外界的因素而以可再生能源的方式实现能源自主,农村地区的人口能够独立自主地掌控自身的能源供应,那么,乡村和城镇的经济发展和社会文化发展就能够变得更加独立,至少不受电力短缺的限制。   有了自主的电力,农民可以有条件看电视、通电话、用电脑、上互联网;农民可以有更加明亮的照明,家里可以尽情使用空调;可以自己进行水源净化而用上自来水,可以进行污水处理从而改善周围的生态条件;可以自行设立天然气站来让自己的家里用上管道天然气;可以通过清洁不带来污染的灌溉和温室提高农作物产量。而那些有勇气或者有智慧的农民能够在农村做自己希望做的事情,无论是经商、做手工艺品、搞农产品深加工、或者办企业;那些有创造力的姑娘小伙子可以发挥自己的想象力进行各种形式的艺术创作,也许是剪纸、草编、泥塑、木刻、绘画、戏曲、二胡等传统民间艺术,也许是动漫、话剧、微电影、吉他、钢琴等更为新潮的艺术形式。   鉴于农村的良好的环境和山水秀色,在生活、交通和通讯条件改善后,更多的城市人会更加频繁地到农村旅游和居住,而这又会给农民带来更多的收入和财富。   总而言之,只要有了自主的能源,农村的生活条件可以更加接近城市生活------如果不是更好的话 太阳能电池板产品介绍 太阳能电池板产品介绍   单体太阳电池不能直接做电源使用。作电源必须将若干单体电池串、并联连接和严密封装成组件。光伏组件(也叫太阳能电池板)是太阳能发电系统中的核心部分,也是太阳能发电系统中最重要的部分。其作用是将太阳能转化为电能,并送往蓄电池中存储起来,或推动负载工作。   但是,随着微型逆变器的使用,可以直接把光伏组件的电流源转化成为40V左右的电压源,就可以驱动电器应用我们的生活当中。   同时,光伏组件在不断创新,由于光伏组件在业内来讲叫做中国制造,应该有中国创造,进而出现光伏组件的升级创新产品,如光伏陶瓷瓦,光伏彩钢瓦,这类产品可以直接代替传统建材瓦片,还有了光伏组件的功能,一旦步入通用市场,将对光伏组件和传统建材造成一定冲击。   组成结构   指具有封装及内部联结的,能单独提供直流电输出的,最小不可分割的光伏电池组合装置。[1]   光伏组件(俗称太阳能电池板)由太阳能电池片(整片的两种规格125*125mm、156*156mm、124*124mm等)或由激光切割机机或钢线切割机切割开的不同规格的太阳能电池组合在一起构成。由于单片太阳能电池片的电流和电压都很小,然后我们把他们先串联获得高电压,再并联获得高电流后,通过一个二极管(防止电流回输)然后输出。   并且把他们封装在一个不锈钢、铝或其他非金属边框上,安装好上面的玻璃及背面的背板、充入氮气、密封。   整体称为组件,也就是光伏组件或说是太阳电池组件。   制作流程   组件制作流程 经电池片分选-单焊接-串焊接-拼接(就是将串焊好的电池片定位,拼接在一起)-中间测试(中间测试分:红外线测试和外观检查)-层压-削边-层后外观-层后红外-装框(一般为铝边框)-装接线盒-清洗-测试(此环节也分红外线测试和外观检查。判定该组件的等级)-包装。   (1)电池测试   由于电池片制作条件的随机性,生产出来的电池性能不尽相同,所以为了有效的将性能一致或相近的电池组合在一起,所以应根据其性能参数进行分类;电池测试即通过测试电池的输出参数(电流和电压)的大小对其进行分类。以提高电池的利用率,做出质量合格的电池组件。   (2)正面焊接   将汇流带焊接到电池正面(负极)的主栅线上,汇流带为镀锡的铜带,我们使用的焊接机可以将焊带以多点的形式点焊在主栅线上。焊接用的热源为一个红外灯(利用红外线的热效应)。焊带的长度约为电池边长的2倍。多出的焊带在背面焊接时与后面的电池片的背面电极相连。   (3)背面串接   背面焊接是将电池串接在一起形成一个组件串,我们目前采用的工艺是手动的,电池的定位主要靠一个膜具板,上面有放置电池片的凹槽,槽的大小和电池的大小相对应,槽的位置已经设计好,不同规格的组件使用不同的模板,操作者使用电烙铁和焊锡丝将“前面电池”的正面电极(负极)焊接到“后面电池”的背面电极(正极)上,这样依次串接在一起并在组件串的正负极焊接出引线。   (4)层压敷设   背面串接好且经过检验合格后,将组件串、玻璃和切割好的EVA 、玻璃纤维、背板按照一定的层次敷设好,准备层压。玻璃事先涂一层试剂(primer)以增加玻璃和EVA的粘接强度。敷设时保证电池串与玻璃等材料的相对位置,调整好电池间的距离,为层压打好基础。(敷设层次:由下向上:钢化玻璃、EVA、电池片、EVA、玻璃纤维、背板)。   (5)组件层压   将敷设好的电池放入层压机内,通过抽真空将组件内的空气抽出,然后加热使EVA熔化将电池、玻璃和背板粘接在一起;最后冷却取出组件。层压工艺是组件生产的关键一步,层压温度层压时间根据EVA的性质决定。我们使用快速固化EVA时,层压循环时间约为25分钟。固化温度为150℃。   (6)修边   层压时EVA熔化后由于压力而向外延伸固化形成毛边,所以层压完毕应将其切除。   (7)装框   类似与给玻璃装一个镜框;给玻璃组件装铝框,增加组件的强度,进一步的密封电池组件,延长电池的使用寿命。边框和玻璃组件的缝隙用硅酮树脂填充。各边框间用角键连接。   (8)焊接接线盒   在组件背面引线处焊接一个盒子,以利于电池与其他设备或电池间的连接。   (9)高压测试   高压测试是指在组件边框和电极引线间施加一定的电压,测试组件的耐压性和绝缘强度,以保证组件在恶劣的自然条件(雷击等)下不被损坏。   (10)组件测试   测试的目的是对电池的输出功率进行标定,测试其输出特性,确定组件的质量等级。目前主要就是模拟太阳光的测试Standard test condition(STC),一般一块电池板所需的测试时间在7-8秒左右。   生产流程   第一步单片焊接:将电池片焊接互联条(涂锡铜带),为电池片的串联做准备。   第二步串联焊接:将电池片按照一定数量进行串联。   第三步叠层:将电池串继续进行电路连接,同时用玻璃、EVA胶膜、TPT背板将电池片保护起来。   第四步层压: 将电池片和玻璃、EVA胶膜、TPT背板在一定的温度、压力和真空条件下粘结融合在一起。   第五步装框: 用铝边框保护玻璃,同时便于安装。   第六步清洗 : 保证组件外观。   第七步电性能测试:测试组件的绝缘性能和发电功率   最后包装入库。   制造特点   (1)作为光伏行业的终端产品,与市场结合紧密,产品将直接面向客户,要求有很强的市场应变机制;   (2)应用原材料品种繁多,选用不同材料将会直接影响到组件的相关性能;   (3)产品更新换代较快,对产品的设计开发能力要求较高;[2]   材料构成编辑   太阳能电池组件构成及各部分功能:   1) 钢化玻璃 其作用为保护发电主体(如电池片),透光其选用是有要求的, 1.透光率必须高(一般91%以上);2.超白钢化处理   2) EVA 用来粘结固定钢化玻璃和发电主体(如电池片),透明EVA材质的优劣直接影响到组件的寿命,暴露在空气中的EVA易老化发黄,从而影响组件的透光率,从而影响组件的发电质量除了EVA本身的质量外,组件厂家的层压工艺影响也是非常大的,如EVA胶连度不达标,EVA与钢化玻璃、背板粘接强度不够,都会引起EVA提早老化,影响组件寿命。   3) 电池片 主要作用就是发电,发电主体市场上主流的是晶体硅太阳电池片、薄膜太阳能电池片,两者各有优劣晶体硅太阳能电池片,设备成本相对较低,但消耗及电池片成本很高,但光电转换效率也高,在室外阳光下发电比较适宜薄膜太阳能电池,相对设备成本较高,但消耗和电池成本 很低,但光电转化效率相对晶体硅电池片一半多点,但弱光效应非常好,在普通灯光下也能发电,如计算器上的太阳能电池。   4) EVA 作用如上,主要粘结封装发电主体和背板   5) 背板 作用,密封、绝缘、防水(一般都用TPT、TPE等材质必须耐老化,大部分组件厂家质保都是25年,钢化玻璃,铝合金一般都没问题,关键就在与背板和硅胶是否能达到要求。)   6) 铝合金 保护层压件,起一定的密封、支撑作用   7) 接线盒 保护整个发电系统,起到电流中转站的作用,如果组件短路接线盒自动断开短路电池串,防止烧坏整个系统接线盒中最关键的是二极管的选用,根据组件内电池片的类型不同,对应的二极管也不相同   8) 硅胶 密封作用,用来密封组件与铝合金边框、组件与接线盒交界处有些公司使用双面胶条、泡棉来替代硅胶,国内普遍使用硅胶,工艺简单,方便,易操作,而且成本很低。   组件应用编辑   太阳能光伏并网发电系统通过把太阳能转化为电能,不经过蓄电池储能,直接通过并网逆变器,把电能送上电网。太阳能并网发电代表了太阳能电源的发展方向,是21世纪最具吸引力的能源利用技术。与离网太阳能发电系统相比,并网发电系统具有以下优点:   1)利用清洁干净,可再生的自然能源太阳能发电,不耗用不可再生的,资源有限的含碳化石能源,使用中无室气体和污染物排放,与生态环境和谐,符合经济社会可持续发展战略。   2)所发电能馈入电网,以电网为储能装置,省掉蓄电池,比独立太阳能光伏系统的建设投资可减少达25%—45%,从而使发电成本大为降低。省掉蓄电池并可提高系统的平均无故障时间和蓄电池的二次污染。   3)光伏电池组件与建筑物完美结合,既可发电又能作为建筑材料和装饰材料,使物质资源充分利用发挥多种功能,不但有利于降低建设费用,并且还使建筑物科技含量提高,增加卖点。   4)分布式建设,就近就地分散发供电,进入和退出电网灵活,既有利于增强电力系统抵御战争和灾害的能力,又有利于改善电力系统的负荷平衡,并可降低线路损耗。   5)可起调峰作用。联网太阳能光伏系统是世界各发达国家在光伏应用领域竞相发展的热点和重点,是世界太阳能光伏发电的主流发展趋势,市场巨大,前景广阔。   太阳能电池发电系统是利用光生伏打效应原理制成的,它是将太阳辐射能量直接转换成电能的发电系统。它主要由太阳能电池方阵和并网逆变器两部分组成。如下图所示:白天有日照时,太阳能电池方阵发出的电经过并网逆变器将电能直接输送到交流电网上,或将太阳能所发出的电经过并网逆变器直接为交流负载供电。   工作原理图:   3.系统主要组件简介   1)太阳能电池组件   一个太阳能电池只能产生大约0.5伏的电压,远低于实际使用所需电压。为了满足实际应用的需要,需要把太阳能电池连接成组件。太阳能电池组件包含一定数量的太阳能电池,这些太阳能电池通过导线连接。如一个组件上,太阳能电池的数量是36片,这意味着一个太阳能组件大约能产生17伏的电压。   通过导线连接的太阳能电池被密封成的物理单元被称为太阳能电池组件,具有一定的防腐,防风,防雹,防雨的能力,广泛应用于各个领域和系统。当应用领域需要较高的电压和电流而单个组件不能满足要求时,可把多个组件组成太阳能电池方阵,以获得所需要的电压和电流。   2)光伏并网逆变器   将直流电变换成交流电的设备。由于太阳能电池发出的是直流电,而一般的负载是交流负载,所以逆变器是不可缺少的。逆变器按运行方式,可分为独立运行逆变器和并网逆变器。独立运行逆变器用于独立运行的太阳能电池发电系统,为独立负载供电。并网逆变器用于并网运行的太阳能电池发电系统将发出的电能馈入电网。逆变器按输出波形又可分为方波逆变器和正弦波逆变器。   组件类型编辑   单晶硅   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,以致于它还不能被大量广泛和普遍地使用。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,使用寿命一般可达15年,最高可达25年。   多晶硅   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,其光电转换效率约12%左右 (2004年7月1日日本夏普上市效率为14.8%的世界最高效率多晶硅太阳能电池)。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。此外,多晶硅太阳能电池的使用寿命也要比单晶硅太阳能电池短。从性能价格比来讲,单晶硅太阳能电池还略好。   非晶硅   非晶硅太阳电池是1976年出现的新型薄膜式太阳电池,它与单晶硅和多晶硅太阳电池的制作方法完全不同,工艺过程大大简化,硅材料消耗很少,电耗更低,它的主要优点是在弱光条件也能发电。但非晶硅太阳电池存在的主要问题是光电转换效率偏低,国际先进水平为10%左右,且不够稳定,随着时间的延长,其转换效率衰减。   多元化   多元化合物太阳电池指不是用单一元素半导体材料制成的太阳电池。各国研究的品种繁多,大多数尚未工业化生产,主要有以下几种:   a) 硫化镉太阳能电池   b) 砷化镓太阳能电池   c) 铜铟硒太阳能电池(新型多元带隙梯度Cu(In, Ga)Se2薄膜太阳能电池[3]   功率计算编辑   太阳能交流发电系统是由太阳电池板、充电控制器、逆变器和蓄电池共同组成;太阳能直流发电系统则不包括逆变器。为了使太阳能发电系统能为负载提供足够的电源,就要根据用电器的功率,合理选择各部件。下面以100W输出功率,每天使用6个小时为例,介绍一下计算方法:   1.首先应计算出每天消耗的瓦时数(包括逆变器的损耗):若逆变器的转换效率为90%,则当输出功率为100W时,则实际需要输入功率应为100W/90%=111W;若按每天使用5小时,则耗电量为111W*5小时=555Wh。   2.计算太阳能电池板:按每日有效日照时间为6小时计算,再考虑到充电效率和充电过程中的损耗,太阳能电池板的输出功率应为555Wh/6h/70%=130W。其中70%是充电过程中,太阳能电池板的实际使用功率。   测试条件编辑   测试原理   测试系统的工作原理是:当闪光照到被测电池上时,用电子负载控制太阳电池中电流变化,测出电池的伏安特性曲线上的电压和电流,温度,光的辐射强度,测试数据送入微机进行处理并显示、打印出来。   测试工具   太阳电池组件测试仪,AAA级太阳能电池组件测试仪   测试标准(环境):辐照度 1000 W/m2,环境温度25 °C, AM=1.5;功率公差范围: ± 3%)   测试参数   最大可测组件电池尺寸:1100mm*2000mm   光源:高能脉冲氙灯   光强可调范围:70—120W/C㎡   光管寿命:≥300000次   光均匀度:±3%   测量范围和精度:电压 0~30V ±0.1% 0~60V ±0.1%   电流 0~2A ±0.1% 0~20A ±0.1%   测量误差:≤2%   重复测量误差:±1%   标准系统配置:卧式测试台+PC机+专用测试软件   电源要求:220V/50Hz/2KW   重量:320Kg   外形尺寸:850mm*1500mm*2460mm   应用领域编辑   1.用户太阳能电源:(1)小型电源10-100W不等,用于边远无电地区如高原、海岛、牧区、边防哨所等军民生活用电,如照明、电视、收录机等;(2)3-5KW家庭屋顶并网发电系统;(3)光伏水泵:解决无电地区的深水井饮用、灌溉。   2. 交通领域:如航标灯、交通/铁路信号灯、交通警示/标志灯、宇翔路灯、高空障碍灯、高速公路/铁路无线电话亭、无人值守道班供电等。   3. 通讯/通信领域:太阳能无人值守微波中继站、光缆维护站、广播/通讯/寻呼电源系统;农村载波电话光伏系统、小型通信机、士兵GPS供电等。   4. 石油、海洋、气象领域:石油管道和水库闸门阴极保护太阳能电源系统、石油钻井平台生活及应急电源、海洋检测设备、气象/水文观测设备等。   5.家庭灯具电源:如庭院灯、路灯、手提灯、野营灯、登山灯、垂钓灯、黑光灯、割胶灯、节能灯等。   6.光伏电站:10KW-50MW独立光伏电站、风光(柴)互补电站、各种大型停车厂充电站等。   7.太阳能建筑:将太阳能发电与建筑材料相结合,使得未来的大型建筑实现电力自给,是未来一大发展方向。   8.其他领域包括:(1)与汽车配套:太阳能汽车/电动车、电池充电设备、汽车空调、换气扇、冷饮箱等;(2)太阳能制氢加燃料电池的再生发电系统;(3)海水淡化设备供电;(4)卫星、航天器、空间太阳能电站等。   逆变器编辑   (1)光伏电池组件分组阵列连接要求。光伏电池组件在排布阵列安装时应根据可能选用逆变器的额定工作电压(V)范围和功率容量(W)等参数进行分组设计。电池组件可以通过同类型组件的串联叠加电压和功率形成“一串”连接组件及相应的输出电压(V)和功率(W)。为了保证光伏组件正常工作,只允许相同型号的光伏组件进行串联。多个光伏组件串联后可以再进行并联,并联的光伏组件端电压相差不应超过10%。一串或多串(相同电压、功率)组件通过并联即形成“分组阵列”,该“分组阵列”的总功率(W)为所有组件功率的总和,本附件中的图1给出了三种光伏电池的串并联形式。同一分组阵列中的组件在安装时,应尽可能保证具有相同的太阳辐射条件(朝向、倾角等)。   (2)逆变器选配要求。光伏电池一般经过串、并联组成光伏分组阵列接入逆变器的直流侧,逆变器对于接入的光伏分组阵列有以下要求:a)光伏分组阵列的端电压应满足逆变器直流输入电压范围,当电压低于其范围下限时,逆变器将停止运行。此时光伏发电系统不输出电力,即认为系统不能发电,应在发电量计算中予以剔除。为简化计算在此可通过电池表面太阳光辐照阈值(光伏电池组件启动发电时其表面所应接受到的最低辐射量限值,单晶硅和多晶硅电池启动发电的表面总辐射量≥80W/m、薄膜电池表面总辐射量≥30W/m)进行判断;b)光伏阵列的最大功率不能超过逆变器的额定容量。根据设计的电池组件分组阵列的输出电压和总功率选配相应工作电压和功率的逆变器,或根据逆变器的参数调整设计电池组件分组阵列串并联的方式以满足相应的输出电压和总功率。逆变器的选配容量应≥光伏电池组件分组安装的容量。[4]   安全细则编辑   1 安装太阳能光伏发电系统要求专门的技能和知识,必须由专业资格的工程师来完成。   2 安装人员在尝试安装,操作和维护的光伏组件时,请确保您完全理解在此安装说明手册的资料, 了解安装过程中可能会发生伤害的风险。   3 光伏组件在光照充足或其他光源照射下时生产电力。应当操作时请采取相应的防护措施,避免人 员与 30V DC 或更高电压直接接触。 4 太阳能光伏组件能把光能转换成直流电能,电量的大小会随着光强的变化而变化。   5 当组件有电流或具有外部电源时,不得连接或断开组件。   6 安装、使用组件或进行接线时,应使用不透明材料覆盖在太阳能光伏组件阵列中组件的正面,以 停止发电。   7 应遵守所有地方、地区和国家的相关法规,必要时应先获得建筑许可证。   8 太阳能光伏组件没有用户可维修的原件,不要拆解、移动或更改任何附属的部件。   9 太阳能光伏组件安装时不要穿戴金属戒指、表带、耳环、鼻环、唇环或其它的金属配饰。   10 在潮湿或风力较大的情况下,请不要安装或操作组件。   11 不要使用或安装已经损坏的组件,不要人为地在组件上聚光。   12 只有相同型号的光伏组件模块才能组合在一起。避免光伏组件的表面产生不均匀阴影。被遮阴的 电池片会变热(“热斑”效应)从而导致组件永久性的损坏。   13 当有意外情况发生时,请立即把逆变器和断路器关闭。   14 缺陷或损坏的组件依旧可能会发出电量。如果需要搬运请采取措施遮挡,以确保组件完全遮阴。   15 在运输和安装组件时,使儿童远离组件。   16 光伏组件在安装前请一直保存在原包装箱内。 太阳能电池板结构组成 太阳能电池板结构组成   1) 钢化玻璃 其作用为保护发电主体(如电池片),透光其选用是有要求的, 1.透光率必须高(一般91%以上);2.超白钢化处理   2) EVA 用来粘结固定钢化玻璃和发电主体(如电池片),透明EVA材质的优劣直接影响到组件的寿命,暴露在空气中的EVA易老化发黄,从而影响组件的透光率,从而影响组件的发电质量除了EVA本身的质量外,组件厂家的层压工艺影响也是非常大的,如EVA胶连度不达标,EVA与钢化玻璃、背板粘接强度不够,都会引起EVA提早老化,影响组件寿命。   3)电池片主要作用就是发电,发电主体市场上主流的是晶体硅太阳电池片、薄膜太阳能电池片,两者各有优劣。晶体硅太阳能电池片,设备成本相对较低,但消耗及电池片成本很高,但光电转换效率也高,在室外阳光下发电比较适宜;薄膜太阳能电池,相对设备成本较高,但消耗和电池成本 很低,但光电转化效率相对晶体硅电池片一半多点,但弱光效应非常好,在普通灯光下也能发电,如计算器上的太阳能电池。   4)EVA作用如上,主要粘结封装发电主体和背板   太阳能电池板   太阳能电池板   5) 背板 作用,密封、绝缘、防水(一般都用TPT、TPE等材质必须耐老化,大部分组件厂家都质保25年,钢化玻璃,铝合金一般都没问题,关键就在与背板和硅胶是否能达到要求。)   6)铝合金保护层压件,起一定的密封、支撑作用   7) 接线盒 保护整个发电系统,起到电流中转站的作用,如果组件短路接线盒自动断开短路电池串,防止烧坏整个系统。接线盒中最关键的是二极管的选用,根据组件内电池片的类型不同,对应的二极管也不相同   8) 硅胶 密封作用,用来密封组件与铝合金边框、组件与接线盒交界处。有些公司使用双面胶条、泡棉来替代硅胶,国内普遍使用硅胶,工艺简单,方便,易操作,而且成本很低。 太阳能电池板材料分类 太阳能电池板材料分类   当前,晶体硅材料(包括多晶硅和单晶硅)是最主要的光伏材料,其市场占有率在90%以上,而且在今后相当长的一段时期也依然是太阳能电池的主流材料。多晶硅材料的生产技术长期以来掌握在美、日、德等3个国家7个公司的10家工厂手中,形成技术封锁、市场垄断的状况。多晶硅的需求主要来自于半导体和太阳能电池。按纯度要求不同,分为电子级和太阳能级。其中,用于电子级多晶硅占55%左右,太阳能级多晶硅占45%,随着光伏产业的迅猛发展,太阳能电池对多晶硅需求量的增长速度高于半导体多晶硅的发展,预计到2008年太阳能多晶硅的需求量将超过电子级多晶硅。 1994年全世界太阳能电池的总产量只有69MW,而2004年就接近1200MW,在短短的10年里就增长了17倍。专家预测太阳能光伏产业在二十一世纪前半期将超过核电成为最重要的基础能源之一。   晶体硅电池板:多晶硅太阳能电池、单晶硅太阳能电池。   非晶硅电池板:薄膜太阳能电池、有机太阳能电池。   化学染料电池板:染料敏化太阳能电池。   柔性太阳能电池   单晶硅   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,以致于它还不能被普遍地使用。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,使用寿命一般可达15年,最高可达25年。   多晶硅   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,其光电转换效率约12%左右 (2004年7月1日日本夏普上市效率为14.8%的世界最高效率多晶硅太阳能电池)。 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。此外,多晶硅太阳能电池的使用寿命也要比单晶硅太阳能电池短。从性能价格比来讲,单晶硅太阳能电池还略好。   非晶硅   非晶硅太阳电池是1976年出现的新型薄膜式太阳电池,它与单晶硅和多晶硅太阳电池的制作方法完全不同,工艺过程大大简化,硅材料消耗很少,电耗更低,它的主要优点是在弱光条件也能发电。但非晶硅太阳电池存在的主要问题是光电转换效率偏低,国际先进水平为10%左右,且不够稳定,随着时间的延长,其转换效率衰减。   多元化合物   多元化合物太阳电池指不是用单一元素半导体材料制成的太阳电池。各国研究的品种繁多,大多数尚未工业化生产,主要有以下几种:a)硫化镉太阳能电池b)砷化镓太阳能电池c)铜铟硒太阳能电池(新型多元带隙梯度Cu(In, Ga)Se2薄膜太阳能电池)   Cu(In, Ga)Se2是一种性能优良太阳光吸收材料,具有梯度能带间隙(导带与价带之间的能级差)多元的半导体材料,可以扩大太阳能吸收光谱范围,进而提高光电转化效率。以它为基础可以设计出光电转换效率比硅薄膜太阳能电池明显提高的薄膜太阳能电池。可以达到的光电转化率为18%,而且,此类薄膜太阳能电池到目前为止,未发现有光辐射引致性能衰退效应(SWE),其光电转化效率比商用的薄膜太阳能电池板提高约50~75%,在薄膜太阳能电池中属于世界的最高水平的光电转化效率。   柔性电池   柔性薄膜太阳能电池是相对于常规太阳能电池来区分的。   常规太阳能电池一般是两层玻璃中间是EVA材料和电池片的结构,这样的组件重量较重,安装的时候需要支架,不易移动。   柔性薄膜太阳能电池不需要采用玻璃背板和盖板,重量比双层玻璃的太阳能电池片组件轻80%,采用pvc背板和ETFE薄膜盖板的柔性电池片甚至可以任意弯曲,方便携带。安装的时候也不需要特殊的支架,可以方便安装在屋顶,和帐篷顶上使用。   缺点是光电的转换效率要比常规的晶硅组件低。