进入太阳能光伏业务你一定要明白这些太阳能光伏知识！
返回列表
来源：
碳中和学习与实践
发布日期： 2023.12.30
浏览次数：
1.什么是光伏发电?什么是分布式光伏发电?
光伏发电是指利用太阳能辐射直接转变成电能的发电方式，光伏发电是当今太阳能发电的主流，所以，现在人们常说的太阳能发电就是光伏发电。
分布式发电是指在用户场地附近建设，运行方式以用户侧自发自用为主，多余电量上网，但在配电系统平衡调节为特性的光伏发电设施。
分布式发电遵循因地制宜、清洁高效、分散布局、就近利用的原测，充分利用当地的太阳能资源，替代和减少化石能源消费。
2.您知道光伏发电的历史起源吗?
1839 年，19 岁的法国贝克勒尔做物理实验时，发现在导电液中的两种金属电极用光照射时电流会加强，从而发现了“光生伏打效应”。1930 年，郞格首次提出用“光伏效应”制造太阳能电池，使太阳能变成电能。
1932 年奥杜博特和斯托拉制成第一块“硫化镉”太阳能电池。
1941 年奥杜在硅上发现光伏效应。
1954 年5 月美国贝尔实验室恰宾、富勒和皮尔松开发出效率为6%的单晶硅太阳能电池，这是世界上第一个有实用价值的太阳能电池，同年威克首次发现了砷化镍有光伏效应，并在玻璃上沉积硫化镍博膜，制成了太阳能电池，太阳光转化为电能的实用光伏发电技术由此诞生并发展起来。
图片
3.光伏电池是怎么发电的?
光伏电池是一种具有光、电转换特性的半导体器件，它直接将太阳辐射能转换成直流电，是光伏发电的最基本单元，光伏电池特有的电特性是借助与在晶体硅中掺入某些元素(例如磷或硼等)，从而在材料的分子电荷里造成永久的不平衡，形成具有特殊电性能的半导体材料，在阳光照射下具有特殊电性能的半导体内可以产生自由电荷，这些自由电荷定向移动并积累，从而在其两端闭合时便产生电能，这种现象被称为“光生伏打效应”简称光伏效应。
4.光伏发电系统由哪些部件构成?
光伏发电系统由光伏方阵(光伏方阵由光伏组件串并联而成)、控制器、蓄电池组、直流/交流逆变器等部分组成.光伏发电系统的核心部件是光伏组件,而光伏组件又是由光伏电池串、并联并封装而成，
它将太阳的光能直接转化为电能，光伏组件产生的电为直流电，我们可以利用也可以用逆变器将其转换成为交流电加以利用，从另一个角度来看对于光伏系统产生的电能可以即发即用，也可以用蓄电池等储能装置将电能存放起来，根据需要随时释放出来使用。
5.什么是配电网?配电网与分布式光伏发电有什么关系?
配电网是从输电网或地区发电厂接受电能，通过配电设施就地分配或按电压逐级分配给各类用户的电力网，是由架空线路、电缆、杆塔、配电变压器、隔离开关、无功补偿电容、计量装置以及一些附属设施组成的一般采用闭环设计，并环运行，其结构成辐射状，分布式电源接入配电网使配电系统中发电与用电并存，配电网结构从放射状结构变为多电源结构，短路电流大小、流向以及分布特性均发生改变。
6.为什么说光伏电力是绿色低碳能源?
光伏发电具有显著的能源、环保和经济效益，是最优质的绿色能源之一，在我国平均日照条件下安装1 千瓦光伏发电系统，1 年可发出1200 度电，可减少煤炭(标准煤)使用量约400 千克，减少二氧化碳排放约1 吨，根据世界自然基金会(WWF)研究结果：从减少二氧化碳效果而言，安装1 平米光伏发电系统相当于植树造林100 平米，目前发展光伏发电等可再生能源是根本上解决雾霾、酸雨等环境问题的有效手段之一。
7.如何看待有报道说“生产光伏电池组件时消耗大量能源”的消息?
光伏电池在其生产过程中确实要消耗一定的能量，特别是工业硅提纯、高纯多晶硅生产、单晶硅棒\多晶硅锭生产三个环节的能耗高，但是光伏电池在20年的使用寿命期内能够不断产生能量。据测算在我国平均日照条件下，光伏发电系统全寿命期内能量回报超过其能源消耗的15 倍以上。
在北京以最佳倾斜角安装的1 千瓦屋顶光伏并网系统的能量回收期为1.5-2 年，远底于光伏系统的使用寿命期。也就是说该光伏系统前1.5-2
年发出的电量是用来抵消其生产等过程消耗的能量，1.5-2 年之后发出的能量都是纯产出，所以应该从全生命周期角度评定光伏电池的能耗。
8.如何看待有报道说”生产光伏电池组件会产生大量污染的消息?
光伏电池组件生产包括多晶硅、硅锭硅片、光伏电池组和光伏组件几个产业链环节，相关污染的报道主要是指光伏组件的原材料、高纯多晶硅生产中产生的副产物，高纯多晶硅生产主要是使用改良西门子法，该法将冶金级硅转化成三氯氦硅，在加氢气还原成太阳能级多晶硅，另外会形成副产物氯化硅，四氯化硅遇潮湿空气即分解成硅酸和氯化氢，如果处理不当会产生污染问题，但是目前我国多晶硅生产企业采用的改良西门子法已可做到闭环生产，将副产物四氯化硅和尾气回收利用，实现清洁生产。
2010 年12 月国家发布了《多晶硅行业准入条件》，规定还原尾气中四氯化硅、氯气回收利用率不低于98.5%、99%，因此成熟的改良西门子法生产技术完全满足环保要求，不会产生环境污染问题。
9.我们有多少太阳光可利用?它能够成为未来主导能源吗?
地球表面接受的太阳能辐射能够满足全球能源需求的1 万倍，地表面每平方米平均每年接收到的辐射随地域不同大约在1000-2000KWH之间，国际能源署数据显示，在全球4%的沙漠上安装太阳能光伏系统就足以满足全球能源需求。太阳能光伏享有广阔的发展空间，其潜力十分巨大。
据初步统计，我国仅利用现有的建筑安装光伏发电其市场潜力就大约为3万亿千瓦以上，在加上西部广阔的戈壁光伏发电市场潜力约为数十亿千瓦以上，随着光伏发电的技术进步和规模化应用，其发电成本还将进一步降低，成为更加具有竟争力的能源供应方式，逐步从补充能源到替代能源并极希望成为未来的主导能源。
关于光伏发电系统计算公式
1.转换效率
η= Pm（电池片的峰值功率）/A（电池片面积）×Pin（单位面积的入射光功率）
其中：Pin=1KW/㎡=100mW/cm²。
2.充电电压
Vmax=V额×1.43倍
3.电池组件串并联
3.1电池组件并联数=负载日平均用电量（Ah）/组件日平均发电量（Ah）
3.2电池组件串联数=系统工作电压（V）×系数1.43/组件峰值工作电压（V）
4.蓄电池容量
蓄电池容量=负载日平均用电量（Ah）×连续阴雨天数/最大放电深度
5.平均放电率
平均放电率（h）=连续阴雨天数×负载工作时间/最大放电深度
6.负载工作时间
负载工作时间（h）=∑负载功率×负载工作时间/∑负载功率
7.蓄电池
7.1蓄电池容量=负载平均用电量（Ah）×连续阴雨天数×放电修正系数/最大放电深度×低温修正系数
7.2蓄电池串联数=系统工作电压/蓄电池标称电压
7.3蓄电池并联数=蓄电池总容量/蓄电池标称容量
图片
8.以峰值日照时数为依据的简易计算
8.1组件功率=(用电器功率×用电时间/当地峰值日照时数)×损耗系数
损耗系数：取1.6～2.0根据当地污染程度、线路长短、安装角度等
8.2蓄电池容量=(用电器功率×用电时间/系统电压)×连续阴雨天数×系统安全系数
系统安全系数：取1.6～2.0，根据蓄电池放电深度、冬季温度、逆变器转换效率等
9.以年辐射总量为依据的计算方式
组件（方阵）=K×（用电器工作电压×用电器工作电流×用电时间）/当地年辐射总量
有人维护+一般使用时，K取230：无人维护+可靠使用时，K取251：无人维护+环境恶劣+要求非常可靠时，K取276
10.以年辐射总量和斜面修正系数为依据的计算
10.1方阵功率=系数5618×安全系数×负载总用电量/斜面修正系数×水平面年平均辐射量
系数5618：根据充放电效率系数、组件衰减系数等：安全系数：根据使用环境、有无备用电源、是否有人值守等，取1.1～1.3
10.2蓄电池容量=10×负载总用电量/系统工作电压：10：无日照系数（对于连续阴雨不超过5天的均适用）
11.以峰值日照时数为依据的多路负载计算
11.1电流
组件电流=负载日耗电量（Wh）/系统直流电压（V）×峰值日照时数（h）×系统效率系数
系统效率系数：含蓄电池充电效率0.9，逆变器转换效率0.85，组件功率衰减+线路损耗+尘埃等0.9，具体根据实际情况进行调整。
11.2功率
组件总功率=组件发电电流×系统直流电压×系数1.43
系数1.43：组件峰值工作电压与系统工作电压的比值。
11.3蓄电池组容量
蓄电池组容量=【负载日耗电量Wh/系统直流电压V】×【连续阴雨天数/逆变器效率×蓄电池放电深度】
逆变器效率：根据设备选型约80%～93%之间：蓄电池放电深度：根据其性能参数和可靠性要求等,在50%～75%之间选择。
图片
12.以峰值日照时数和两段阴雨天间隔天数为依据的计算方法
12.1系统蓄电池组容量的计算
蓄电池组容量(Ah)=安全次数×负载日平均耗电量(Ah)×最大连续阴雨天数×低温修正系数/蓄电池最大放电深度系数
安全系数:1.1-1.4之间:低温修正系数:0℃以上时取1.0，-10℃以上取1.1，-20℃以上取1.2：蓄电池最大放电深度系数:浅循环取0.5，深度循环取0.75，碱性镍镉蓄电池取0.85.
12.2组件串联数
组件串联数=系统工作电压（V）×系数1.43/选定组件峰值工作电压（V）
12.3组件平均日发电量计算
组件日平均发电量=（Ah）=选定组件峰值工作电流（A）×峰值日照时数（h）×斜面修正系数×组件衰减损耗系数
峰值日照时数和倾斜面修正系数为系统安装地的实际数据：组件衰减损耗修正系数主要指因组件组合、组件功率衰减、组件灰尘遮盖、充电效率等的损失，一般取0.8：
12.4两段连续阴雨天之间的最短间隔天数需要补充的蓄电池容量的计算
补充的蓄电池容量（Ah）=安全系数×负载日平均耗电量（Ah）×最大连续阴雨天数
组件并联数的计算：
组件并联数=【补充的蓄电池容量+负载日平均耗电量×最短间隔天数】/组件平均日发电量×最短间隔天数
负载日平均耗电量=负载功率/负载工作电压×每天工作小时数
图片
13.光伏方阵发电量的计算
年发电量=（kWh）=当地年总辐射能（KWH/㎡）×光伏方阵面积（㎡）×组件转换效率×修正系数。P=H·A·η·K
修正系数K=K1·K2·K3·K4·K5
K1组件长期运行的衰减系数，取0.8：K2灰尘遮挡组件及温度升高造成组件功率下降修正，取0.82：K3为线路修正，取0.95：K4为逆变器效率，取0.85或根据厂家数据：K5为光伏方阵朝向及倾斜角修正系数，取0.9左右。
14.根据负载耗电量计算光伏方阵的面积
光伏组件方阵面积=年耗电量/当地年总辐射能×组件转换效率×修正系数
A=P/H·η·K
15.太阳能辐射能量的转换
1卡（cal）=4.1868焦(J)=1.16278毫瓦时(mWh)
1千瓦时(kWh)=3.6兆焦(MJ)
1千瓦时/㎡(KWh/㎡)=3.6兆焦/㎡(MJ/㎡)=0.36千焦/厘米²(KJ/cm²)
100毫瓦时/厘米²(mWh/cm²)=85.98卡/厘米²(cal/cm²)
1兆焦/米²(MJ/m²)=23.889卡/厘米²(cal/cm²)=27.8毫瓦时/厘米²(mWh/cm²)
当辐射量的单位为卡/厘米²：年峰值日照时数=辐射量×0.0116（换算系数）
当辐射量的单位为兆焦/米²：年峰值日照时数=辐射量÷3.6（换算系数）
当辐射量单位为千瓦时/米²：峰值日照小时数=辐射量÷365天
当辐射量的单位为千焦/厘米²，峰值日照小时数=辐射量÷0.36（换算系数）
16.蓄电池选型
蓄电池容量≥5h×逆变器功率/蓄电池组额定电压
17.电价计算公式
发电成本价格=总成本÷总发电量
电站盈利=（买电价格-发电成本价格）×电站寿命范围内工作时间
发电成本价格=（总成本-总补贴）÷总发电量
电站盈利=（买电价格-发电成本价格2）×电站寿命范围内工作时间
电站盈利=（买电价格-发电成本价格2）×电站寿命范围内工作时间+非市场因素收益
18.投资回报率计算
无补贴：年发电量×电价÷投资总成本×100%=年回报率
有电站补贴：年发电量×电价÷（投资总成本-补贴总额）×100%=年回报率
有电价补贴及电站补贴：年发电量×（电价+补贴电价）÷（投资总成本-补贴总额）×100%=年回报率
图片
19.光伏方阵倾角角度和方位角角度
19.1倾斜角
纬度 组件水平倾角
0°—25° 倾角=纬度
26°—40° 倾角=纬度+5°—10°（在我国大部分地区采取+7°）
41°—55° 倾角=纬度+10°—15°
纬度>55° 倾角=纬度+15°—20°
19.2方位角
方位角=【一天中负荷的峰值时刻(24h制)-12】×15+(经度-116)
20.光伏方阵前后排间距：
D = 0 . 7 0 7 H / t a n [ a c r s i n ( 0 . 6 4 8 c o sΦ- 0 . 3 9 9 s i nΦ) ]
D：组件方阵前后间距
Φ：光伏系统所处纬度（北半球为正,南半球为负）
H：为后排光伏组件底边至前排遮挡物上边的垂直高度
1. Fotovoltaik enerji üretimi nedir? Dağıtılmış fotovoltaik enerji üretimi nedir?
Fotovoltaik enerji üretimi, güneş radyasyonunun doğrudan elektrik enerjisi üretiminde kullanılması anlamına gelir, fotovoltaik enerji üretimi günümüzün güneş
enerjisi üretiminin ana akımıdır, bu nedenle artık insanlar genellikle güneş enerjisinin fotovoltaik enerji üretimi olduğunu söylüyor.
Dağıtılmış enerji üretimi, kendi kendine üretilen öz tüketimin kullanıcı tarafının çalışmasına yakın kullanıcı
sahasının inşasını ifade eder, ancak fotovoltaik enerji üretim tesislerinin özellikleri için dağıtım sistemi denge ayarında ana aşırı güçtür.
Dağıtılmış enerji üretimi, yerelleştirilmiş, temiz ve verimli, merkezi olmayan yerleşim, yakın kullanım,
yerel güneş enerjisi kaynaklarından tam olarak yararlanma, fosil enerji tüketimini değiştirme ve azaltma ilkesini takip eder.
2. Fotovoltaik enerji üretiminin tarihsel kökenini biliyor musunuz?
1839'da 19 yaşındaki Fransız
Becquerel bir fizik deneyi yaptığında "fotovoltaik etkiyi" keşfetti ve iletken bir sıvı içindeki iki metal elektrotun elektrik akımının ışıkla ışınlandığında güçleneceğini buldu. 1930'da Lang ilk kez "fotovoltaik etkiyi" kullanmayı önerdi. 1930 yılında
Langel, güneş enerjisini elektriğe dönüştürebilecek güneş pilleri oluşturmak için "fotovoltaik etkinin" kullanılmasını ilk kez önerdi.
1932'de Odubot ve Stora ilk "kadmiyum sülfür" güneş pilini üretti.
1941'de Odu, silikon üzerinde
fotovoltaik etkiyi buldu.
Mayıs 1954'te Amerika Birleşik Devletleri Bell Laboratuvarları Chapin, Fuller ve Pearson, dünyanın ilk pratik güneş pili değeri olan monokristal silikon güneş pillerinin %6 verimliliğini geliştirdi, aynı yıl Wick ilk
olarak nikel arsenitin fotovoltaik etkisini keşfetti ve güneş pillerinden yapılmış cam nikel sülfür Bo film üzerine biriktirildi, güneş ışığı elektriğe, pratik fotovoltaik enerji üretim teknolojisi doğdu ve geliştirildi.
Resim
3. Fotovoltaik hücreler nasıl elektrik üretir?
Fotovoltaik hücre, güneş radyasyon enerjisini doğrudan doğru akıma dönüştüren, ışık ve elektrik dönüşüm özelliklerine sahip bir tür yarı iletken cihazdır, fotovoltaik enerji üretiminin en temel
birimidir, fotovoltaik hücrenin benzersiz elektriksel özellikleri, kristal silikondaki bazı elementlerin (fosfor veya bor gibi) katkılanması yardımıyla, malzemenin moleküler yükünde, özel elektriksel özelliklere sahip yarı iletken malzemelerin oluşumunda
kalıcı bir dengesizliğin neden olduğu, güneş ışığında özel elektriksel özelliklere sahip yarı iletken içinde üretilebilir. Yarı iletkenin özel elektriksel özelliklerine sahip güneş ışığı ışınımında serbest yük üretebilir, bu serbest yükler hareket etmeye
ve birikmeye yönlendirilir, böylece kapanmanın iki ucunda elektrik üretir, bu fenomen fotovoltaik etki olarak adlandırılan "fotovoltaik etki" olarak bilinir.
4. Fotovoltaik enerji üretim sisteminin bileşenleri nelerdir?
PV enerji
üretim sistemi PV dizisi (PV dizisi seri ve paralel bağlı PV modüllerinden oluşur), kontrolör, batarya paketi, DC/AC invertör ve diğer bileşenlerden oluşur. Fotovoltaik enerji üretim sisteminin temel bileşeni fotovoltaik modüldür ve fotovoltaik modül
seri, paralel ve kapsüllenmiş fotovoltaik hücrelerden yapılmıştır.
Güneşin ışık enerjisi doğrudan elektrik enerjisine dönüşecek, fotovoltaik modüller DC gücü için elektrik üretecek, ayrıca invertörü kullanmak için AC gücüne dönüştürülecek,
başka bir bakış açısıyla fotovoltaik sistem için elektrik kullanımı için üretilebilir, ayrıca piller gibi depolama cihazlarında da kullanılabilir. kullanım dışında herhangi bir zamanda serbest bırakma ihtiyaçlarına göre gücü depolayabilecektir.
5. Dağıtım şebekesi nedir? Dağıtım şebekesi ile dağıtılmış PV enerji üretimi arasındaki ilişki nedir?
Dağıtım şebekesi, iletim şebekesinden veya bölgesel enerji santrallerinden güç almak için, yerel dağıtım için
dağıtım tesisleri aracılığıyla veya güç şebekesinin her türlü kullanıcısına adım adım voltajla dağıtım yapan, havai hatlar, kablolar, kuleler, dağıtım transformatörleri, izolasyon anahtarları, reaktif güç kompanzasyon kapasitörleri, ölçüm cihazları ve
bir dizi yardımcı tesisten oluşan bir güç şebekesidir. genellikle kapalı döngü tasarımında ve döngü işleminde kullanılır ve radyal dağıtılmış güç kaynağının yapısı dağıtım şebekesine erişir, böylece dağıtım sistemi Dağıtım sistemine dağıtılmış güç kaynağı,
böylece güç üretimi ve güç tüketimi, radyal yapıdan çoklu güç yapısına, kısa devre akım boyutuna, akış yönüne ve dağıtım özelliklerine dönüşen dağıtım ağı yapısında bir arada bulunur.
6. Fotovoltaik güç neden yeşil ve düşük karbonlu enerjidir?
Fotovoltaik enerji üretimi önemli enerji, çevre koruma ve ekonomik faydalara sahiptir, en kaliteli yeşil enerjilerden biridir, ülkemizde ortalama güneş ışığı koşullarında 1 kilovat fotovoltaik enerji üretim sistemi kurmak için 1 yıl 1200 derece
elektrik verilebilir, kömür kullanımını azaltabilir (standart kömür) yaklaşık 400 kg, Dünya Doğayı Koruma Vakfı (WWF) araştırma sonuçlarına göre yaklaşık 1 ton karbondioksit emisyonunu azaltabilir: karbondioksit etkisinin azaltılmasından. Dünya Doğayı
Koruma Vakfı'nın (WWF) araştırma sonuçlarına göre, karbondioksiti azaltma etkisi açısından, 1 metrekare fotovoltaik enerji üretim sistemi kurmak 100 metrekare ağaç dikmeye eşdeğerdir ve şu anda fotovoltaik enerji üretimi gibi yenilenebilir enerji kaynaklarının
geliştirilmesi, pus ve asit yağmuru gibi çevre sorunlarını temelden çözmenin etkili yollarından biridir.
7. "Fotovoltaik modüllerin üretimi çok fazla enerji tüketiyor" haberi hakkında ne düşünüyorsunuz?
Fotovoltaik hücreler üretim
sürecinde belirli miktarda enerji tüketir, özellikle endüstriyel silikon saflaştırma, yüksek saflıkta polisilikon üretimi, monokristal silikon çubuklar \ polisilikon külçe üretimi yüksek enerji tüketiminin üç halkasıdır, ancak fotovoltaik hücreler 20
yıl içinde
全国服务热线
