主頁 > 新聞動態(tài) > 光伏發(fā)電全視角:多樣方式優(yōu)劣展,引領(lǐng)綠色電力潮流 2024-11-25

光伏發(fā)電全視角:多樣方式優(yōu)劣展,引領(lǐng)綠色電力潮流

一、光伏發(fā)電的主要方式
1.單晶硅光伏發(fā)電：
單晶硅光伏發(fā)電是目前應(yīng)用較為廣泛的一種技術(shù)。其加工難度和生產(chǎn)成本較高，這是因?yàn)閱尉Ч柚圃旃に囕^為復(fù)雜，需要使用高純度的硅材料和精細(xì)的工藝流程。然而，單晶硅光伏發(fā)電也有諸多優(yōu)點(diǎn)。首先，電池轉(zhuǎn)換效率高，通常達(dá)到 15% 至 20% 以上，能更高效地將太陽能轉(zhuǎn)化為電能。其次，單晶硅材料的結(jié)晶性較好，使得組件的穩(wěn)定性較高，能夠長時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行，且壽命較長。另外，由于高轉(zhuǎn)換效率，單晶硅光伏組件在相同發(fā)電功率下所需的占地面積較小。但單晶硅光伏組件也存在一些缺點(diǎn)，比如對光照條件敏感，在光照條件較差的情況下，其性能可能會下降。
2.多晶硅光伏發(fā)電：
多晶硅光伏發(fā)電是一種低成本的光伏發(fā)電技術(shù)。其制備工藝比單晶硅簡單，對硅材料的純度要求較低，因此生產(chǎn)成本較低，價(jià)格相對較為適中。多晶硅光伏組件具有良好的穩(wěn)定性，適用于不同環(huán)境條件下的光伏電站，且耐高溫性較好，適合應(yīng)對高溫環(huán)境。不過，多晶硅光伏發(fā)電也有不足之處。其電池轉(zhuǎn)換效率稍低，通常在 12% 至 18% 之間。由于較低的轉(zhuǎn)換效率，為了獲得相同的發(fā)電功率，多晶硅光伏組件需要較大的占地面積。
3.薄膜光伏發(fā)電：
薄膜光伏發(fā)電是一種新型光伏發(fā)電技術(shù)。其生產(chǎn)成本低，可采用柔性基板制造，適應(yīng)不同形狀和曲面建筑的安裝需求。薄膜太陽能電池在高溫條件下表現(xiàn)較好，相對于硅基組件，其性能衰減較小，且對光照強(qiáng)度的適應(yīng)性較強(qiáng)，在低光條件下仍能產(chǎn)生一定的發(fā)電量。但薄膜光伏發(fā)電的轉(zhuǎn)換效率較低，一般在 8% 至 12% 之間，且使用壽命相對較短，一般在硅基組件的一半左右。
4.集成光伏發(fā)電：
集成光伏發(fā)電是將太陽能電池板嵌入建筑立面，實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)和太陽能發(fā)電緊密結(jié)合。這種方式充分利用了建筑空間，使建筑不僅具有使用功能，還能產(chǎn)生電能，提高了能源利用效率。同時(shí)，集成光伏發(fā)電也為建筑設(shè)計(jì)提供了更多的可能性，可以實(shí)現(xiàn)建筑的美觀與功能的統(tǒng)一。
5.沙漠巨型光伏：
沙漠巨型光伏是在沙漠等干旱地區(qū)建設(shè)大型光伏發(fā)電系統(tǒng)，容量高達(dá)百萬千瓦。沙漠地區(qū)光照充足，土地資源豐富，適合建設(shè)大規(guī)模的光伏電站。這種方式可以充分利用沙漠地區(qū)的自然資源，為能源供應(yīng)提供有力保障。
6.分布式光伏發(fā)電：
分布式光伏發(fā)電通過光能轉(zhuǎn)化為電能，具有綠色清潔、使用方便等特點(diǎn)。分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的容量一般較小，可安裝在建筑物屋頂、墻面等地方，能夠?qū)崿F(xiàn)就近發(fā)電、就近并網(wǎng)、就近轉(zhuǎn)換、就近使用的原則，有效提高了同等規(guī)模光伏電站的發(fā)電量，同時(shí)解決了電力在升壓及長途運(yùn)輸中的損耗問題。分布式光伏發(fā)電還被國家納入重點(diǎn)扶持行業(yè)，具有廣闊的發(fā)展前景。
7.并網(wǎng)光伏發(fā)電：
并網(wǎng)光伏發(fā)電是太陽能組件產(chǎn)生的直流電經(jīng)逆變器轉(zhuǎn)換成符合市電電網(wǎng)要求的交流電后接入公共電網(wǎng)。這種方式可以實(shí)現(xiàn)太陽能發(fā)電與公共電網(wǎng)的連接，將多余的電能輸送到電網(wǎng)中，也可以在太陽能發(fā)電不足時(shí)從電網(wǎng)中獲取電能，保證電力的穩(wěn)定供應(yīng)。
二、不同發(fā)電方式的優(yōu)缺點(diǎn)對比
（一）集中式光伏發(fā)電站
1.優(yōu)點(diǎn)：
選址更加靈活，光伏出力穩(wěn)定性有所增加，削峰作用明顯。
運(yùn)行方式較為靈活，相對于分布式光伏可以更方便地進(jìn)行無功和電壓控制，易實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)頻率調(diào)節(jié)。
建設(shè)周期短，環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，不需要水源、燃煤運(yùn)輸?shù)仍媳Ｕ希\(yùn)行成本低，便于集中管理，受到空間的限制小，可以很容易地實(shí)現(xiàn)擴(kuò)容。
2.缺點(diǎn)：
需要依賴長距離輸電線路送電入網(wǎng)，同時(shí)自身也是電網(wǎng)的一個(gè)較大的干擾源，輸電線路的損耗、電壓跌落、無功補(bǔ)償?shù)葐栴}將會凸顯。
大容量的光伏電站由多臺變換裝置組合實(shí)現(xiàn)，這些設(shè)備的協(xié)同工作需要進(jìn)行同一管理，目前這方面技術(shù)尚不成熟。
為保證電網(wǎng)安全，大容量的集中式光伏接入需要有 LVRT 等新的功能，這一技術(shù)往往與孤島存在沖突。
（二）分布式光伏電站
1.優(yōu)點(diǎn)：
減少對電網(wǎng)供電依賴，減少線路損耗。
充分利用建筑物表面，可以將光伏電池同時(shí)作為建筑材料，可減少光伏電站的占地面積。
與智能電網(wǎng)和微電網(wǎng)接口有效，運(yùn)行靈活，適當(dāng)條件下可以脫離電網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行。
2.缺點(diǎn)：
配電網(wǎng)潮流方向變化，逆潮流導(dǎo)致額外損耗，保護(hù)需重新整定。
電壓和無功調(diào)節(jié)困難，短路電力增大。
需要配電網(wǎng)級能量管理系統(tǒng)，增加系統(tǒng)復(fù)雜性。
三、分布式光伏電站的兩種形式
（一）BAPV
1.簡述：BAPV 是在原有建筑上增加光伏發(fā)電組件。
1.優(yōu)點(diǎn)：應(yīng)用于建筑閑置空間改造，可利用現(xiàn)有建筑的閑置區(qū)域安裝光伏組件，提高空間利用率。尤其對于一些老舊建筑或閑置廠房等，無需進(jìn)行大規(guī)模的建筑改造即可實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電，成本相對較低，安裝較為便捷。
1.缺點(diǎn)：不具備建筑建材和建筑美觀作用。由于是在現(xiàn)有建筑上外掛光伏組件，需要利用支架等進(jìn)行固定，不僅影響建筑整體美觀度，還可能與建筑原有風(fēng)格不協(xié)調(diào)。而且，這種外掛式的安裝方式不能為建筑提供額外的結(jié)構(gòu)功能，在建筑材料的多功能性方面有所欠缺。
（二）BIPV
1.簡述：建筑本身就是光伏發(fā)電站。
1.優(yōu)點(diǎn)：在建筑外觀、設(shè)計(jì)壽命、屋面受力、防水可靠性和施工難度與速度等方面均領(lǐng)先于 BAPV，應(yīng)用場景更多。BIPV 將光伏組件與建筑材料融合，使建筑外觀更加美觀、現(xiàn)代，與各種建筑風(fēng)格都能更好地融合。在設(shè)計(jì)壽命方面，由于與建筑一體化設(shè)計(jì)，其壽命通常與建筑壽命相當(dāng)，減少了后期維護(hù)和更換的成本。屋面受力方面，BIPV 組件可以作為建筑結(jié)構(gòu)的一部分，分擔(dān)一部分屋面荷載，提高屋面的整體受力性能。防水可靠性上，由于與建筑緊密結(jié)合，減少了漏水的風(fēng)險(xiǎn)。施工難度與速度方面，BIPV 可以在建筑施工過程中同步進(jìn)行安裝，減少了后期單獨(dú)安裝光伏系統(tǒng)的工作量和時(shí)間成本。此外，BIPV 不僅可以應(yīng)用于屋頂，還可以作為光伏幕墻、光伏遮陽、光伏溫室等，應(yīng)用場景更加廣泛。
1.缺點(diǎn)：成本相對較高。BIPV 的技術(shù)要求較高，需要定制化的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，這使得其成本比傳統(tǒng)的 BAPV 要高。而且，BIPV 的安裝和施工需要專業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)，也增加了人力成本。不過，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和市場的擴(kuò)大，BIPV 的成本有望逐漸降低。

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