光伏产业的利弊(6篇)

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光伏产业的利弊篇1

关键词太阳能光伏发电;机理;应用

太阳能是无限丰富的可再生清洁能源,不产生任何的环境污染。我国近八成的疆域光照充沛,且光能资源分布均匀;与水电、风电、核电等相比,太阳能发电无任何排放和噪声,应用技术成熟,安全可靠。随着化石能源供给与需求矛盾加剧及其给人类带来的污染压力,近年来,各国都在加紧探究新型绿色能源,太阳能成为共同选择。我国大力倡导发展新型能源,太阳能光电研发是能源研发方面发展最快、最具潜力的领域,随着成本问题将逐步解决,在国家政策大力支持下,中国太阳能市场前景将变得更加广阔。

1太阳能光伏发电能源

太阳能光伏发电能源是把太阳的光能和热能,利用物理学的能量转换,将其转换为电能。太阳能储量无限、清洁环保、循环再生的优势,是目前人类可探知利用的能源当中无与伦比的,所以,人类将太阳能作为最为理想的替代能源。世界各国也将研究和开发太阳能发电上升到助推可持续发展的能源战略高度,使太阳能发电得以快速发展。

太阳能指太阳光的辐射能量,是太阳通过内部自行进行的“氢”聚变成“氦”的原子核反应产生并不断向宇宙空间辐射的巨能量。因此,太阳能实际是太阳辐射产生的光热、光电和光化学的直接转换。

作为新型清洁能源,光伏发电具有火力发电系统等无法比拟的优势:覆盖面广泛,环境适应性极强;供给充足,太阳能取之不尽用之不竭,每秒钟到达地面的能量高达80x104kW;因为光伏发电是利用光能和电能之间的转化,所以安全环保、安静、不产生污染物。

2太阳能光伏发电技术及机理分析

太阳能转换成电能后储存电能所需的装置,这主要是在太阳能发电独立运行时的必备装置。但如果能与交流电网并联运行,则就可不用该装置了。所以,现在力推太阳能光伏并网发电,将太阳能控制器和直流一交流逆变器合二为一,不仅降低成本,还会减少蓄电池对环境的破坏。太阳能光伏发电技术是利用半导体界面的光生伏特效应把太阳辐射光能直接转变为电能的一种技术,该技术核心元件是太阳能电池。把分散的太阳能电池经过串联成太阳电池组件,配合功率控制器等部件,一个光伏发电装置就基本完成了。

太阳能光伏发电系统主要由太阳能电池板(组件)、太阳能控制器、蓄电池组、直流一交流逆变器和交流配电设备等组成。其中太阳能电池板是关键部分,它通过半导体的光伏效应把光能直接转换为电能,储存到蓄电池中而工作;太阳能控制器控制着整个系统的工作,发挥着及时给蓄电池充电、过放电等护卫作用,若温差较大,控制器还要提供温度补偿;当把太阳能转化为电能后就可储存到蓄电池(组)中。

此外,还有一个关键技术问题就是太阳能电池的材料。白太阳能发电被开发利用以来,晶体硅作为基本的电池材料长期占据着统治地位,主要类型有单晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜晶体硅电池等。他们各有特点,也各有利弊。目前,薄膜晶体硅电池虽有很好的发展潜质,但应用率不高,还占不到光伏发电的6%,单晶硅与多晶硅电池仍是较长时间内的主流产品。因此,要想更好地研究和开发利用太阳能光伏发电技术,当务之急是实现在太阳能电池材料的研究上的重大技g突破。

3我国太阳能光伏发电的应用及展望

经济社会的迅速发展对能源的需求量越来越大,目前主要是化石能源,但因其不可再生性和使用过程中不可避免地产生大量污染等问题,人们一直在探寻可替代的可再生清洁能源。

由于太阳光的资源丰富、覆盖范围广、清洁且可再生等优点,太阳能光伏发电也具备可靠、安静、环保、能量随处可得、无需机械转动部件、故障率低、维护简便、无人值守、建站周期短、易与建筑物结合等特点,所以,当前人类把它作为太阳能发电最基本、最普遍和最有前景的应用形式。

我国对太阳能的开发应用,和世界多数国家一样,首先主要在发电领域且取得了一系列的成果。对光伏电池技术的研发利用科追溯到20世纪60年展空间用太阳能电池,之后开始研发生产地面用太阳能电池。此后,我国逐渐进入光伏发电产业快速发展时期,2006年累计光伏组件装机容量约占世界份额的3%。现在,我国己成为世界重要的太阳能光伏电池生产国,拥有数家太阳能光伏生产的知名大企业。

我国对太阳能光伏发电的应用主要表现在:第一,为分散用户供电,尤其对边远地区用电问题。其中关键问题是解决建筑和太阳能光伏装置一体化难题,成功案例就是河北保定电谷锦江国际酒店。堪称一个户用光伏系统的示范性建筑:楼房被太阳能电池板所覆盖,能独立发电供给大楼内生活及办公用电;第二,集中供电。通过建立独立光伏电站,可以安全、稳定、可靠地为人口集中的县、乡、村等集中供电;第三,并网光伏发电系统,借助电网,联网发电。但在电网覆盖的地区,由于诸多原因,光电应用成本太高,发展较为缓慢。

光伏产业的利弊篇2

扶持政策密集推出多行业迎来机遇

8月30日,国家发改委连发两大特急文件,分别为《国家发改委关于发挥价格杠杆作用促进光伏产业健康发展的通知》(发改价格[2013]1638号)、《国家发改委关于调整可再生能源电价附加标准与环保电价的有关事项的通知》(发改价格[2013]1651号)。

这两项通知明确了对光伏行业的三项扶持政策:新的地面电站三类电价补贴,分别根据光资源优劣分为0.9元/千瓦时、0.95元/千瓦时和1元/千瓦时;分布式光伏电站补贴0.42元/度;可再生能源附加从8厘涨到1分5。

江苏某光伏企业的一位高管告诉记者,“两项实施政策都高于市场预期。可再生能源附加的提升则可带来350亿左右的增收资金盘子,弥补可再生能源基金的过往缺口”。据数位光伏业界人士预测,2013年中国光伏装机容量可达8.5GW,较之2012年的4.5GW增长88%,而2014年中国光伏装机容量或可达到10GW以上。中国可再生能源协会张平会长对《经济》记者说,这让经历两年的亏损寒冬之后的中国光伏行业终于开始嗅到春天的气息。

9月13日,工业和信息化部联合财政部、科技部、国家发展改革委等部委《关于继续开展新能源汽车推广应用工作的通知》(以下简称《通知》),明确2013年-2015年继续开展新能源汽车推广应用工作。

采访时,相关专家分析,《通知》与2009年的《财政部科技部关于开展节能与新能源汽车示范推广试点工作的通知》相比,就名称而言,有两方面不同,一是以前的工作重心是“试点”,而最新的《通知》则落脚于“应用”;二是以前补贴政策对“节能”和“新能源”采取了两手并抓的方式,而新《通知》则直接锁定“符合要求的纯电动汽车、插电式混合动力汽车和燃料电池汽车”。据悉,《通知》中公布的新能源汽车补贴政策在推广区域、车型范围、补助对象和标准等多方面都有明显调整和变化。

对此,新能源汽车行业企业认为,《通知》让补贴政策的“阳光”终于再次照进了中国节能与新能源汽车产业的“现实”。

9月25日一名风电行业人士兴奋地向记者透露,国家能源局已经制定完成《促进风电产业健康发展若干意见》,并已上报至国务院,批准后将于近期下发,政策扶持力度和光伏保持一致。

近日,连消费者对其失去信心的中国乳品业也有消息,据媒体报道,由中国乳制品工业协会牵头,有关部门将首次针对国内5家乳企举行新闻会,集中推介国产新品高端奶粉,提振消费者信心。业内多位专家则表示,行业将迎来中外乳企“大对决”。消息还称,9月28日,伊利股份、蒙牛乳业、飞鹤、完达山、高原之宝5家乳企最终获得工信部钦点,入围工信部乳粉首批重点扶持名单,共同抗衡“洋奶粉”。业内人士测算,涉及乳粉企业兼并重组的各类扶持资金额度,或将超过300亿元。

扶持政策应细化行业需自力

对于这些之前有很大争议的行业,政府出台扶持政策,有人叫好,有人质疑,还有人担忧。叫好的认为行业盼来了春天;疑的是政策能否真正帮助到行业;忧的认为是否会带来又一轮的“产能过剩”。

面对光伏产业迎来的扶持政策,业内人士认为,新政在淘汰落后产能、提升创新能力的同时,可能使一批活跃在细分市场的中小企业“灭亡”。如果不出意外,大批中小企业将面临生存还是死亡的问题。可以预见,伴随着新政的付诸实施,一轮破产重组浪潮将席卷中国光伏业,而中小企业将在剧痛中直面严酷考验。

浙江省光伏产业技术创新战略联盟秘书长、杭州市太阳能光伏产业协会秘书长赵永红呼吁并强调,光伏产业的创新,不能仅仅理解为是提升组件转换效率。其实,产业创新有很多种类型。

对于新能源汽车新政,全国汽车服务高科技产业化委员会汽车咨询专家委员会秘书长张志勇认为,《通知》只是一个纲领性文件,需要更多细则配套才能保证实施的效果。张志勇向记者表示,《通知》在破除地方保护主义和政府采购等方面的规定仍存“模糊地带”,这两块“模糊地带”不能明朗的话,此番补贴措施对于新能源汽车的推广“不会有太大的效果”。

清华大学汽车工程系教授宋健则坦言,“只注重环保不注重节能”是新一轮补贴政策的最大问题。对于《通知》中针对某些技术路线的车型采取“有所补、有所不补或少补”的做法,宋健也无法认同。

对于新能源行业,张平认为,扶持政策只是药引,能否渡过难关,健康发展,还要看行业企业自身的调整。

光伏产业的利弊篇3

随着光伏行业的发展,光伏建筑一体化的技术也越来越多的受到人们的关注.将新能源发电放到人们触手可及的城市,不仅增加了观赏性,同时节能环保的特性也使光伏建筑一体化随着光伏行业的发展而迅速蔓延。上海虹桥火车站、武汉火车站、上海世博会等均采用了光伏建筑一体化的技术。逐渐的,在追求建筑美学的今天,光伏建筑一体化在垂直立面建筑上的应用随之诞生。光伏幕墙、锯齿状的光伏墙,已经逐渐进入了人们的眼帘,而对此的技术也开始慢慢的突显,到底是平铺的光伏幕墙好还是锯齿状的光伏墙好,说法不一。

光伏幕墙,是采用光伏组件代替传统的玻璃,不仅能够装饰建筑物,同时可以发出清洁、绿色的电力资源,共人们使用。

锯齿状光伏墙与光伏幕墙类似,不同的是,它不是全部利用光伏组件代替建筑物,而是采用一定的角度,将光伏组件安装在墙壁上,形成了锯齿的效果。顾名思义,锯齿状光伏墙。

下面以山东新泰市为地点,以185的晶硅组件为例,就这两种建筑物的优劣讨论如下:

1、安装容量

1.1锯齿状的光伏墙的安装容量

由于考虑遮挡的问题,因此,在排与排之间设置间隙,如图所示:

因此,为使组件相互之间不产生遮挡,必须计算阴影的遮挡长度,而阴影的长度取决于太阳高度角的大小。如图所示:当太阳高度角达到最大时,所产生的阴影最长。

在我国,一年中6月21日(夏至日)正午时分的太阳高度角为最大。因此,我们利用太阳高度角公式计算如下:

(1)太阳赤纬角δ计算由下式计算:

δ=23.45sin[360*(284+n)/365]

式中n——从1月1日算起的天数

故δ=23.45sin[360*(284+172)/365]=23.45

(2)太阳高度角h计算由下式计算:

Sinh=sinφsinδ+cosφcosδcosω

式中φ——地理纬度,山东新泰为北纬36°

δ——太阳赤纬,23.45°

ω——太阳时角,正午时为0°

故Sinh=sin36°sin23.45°+cos36°cos23.45°cos0°

由此算出h=77.45°

(3)由上图可得出计算公式

Tgh=D/1166

由此算出D=5237mm

故组件之间选取的间距不应小于5.3米。

假设建筑物的面积为2610平方米(21.4*122米),按照组件尺寸1580*808计算,根据美观与发电量因素综合考虑,组件安装倾角为20度,则可以得到:此立面安装组件为476块,总功率为88.06kw。

1.2光伏幕墙

光伏幕墙可使组件布满整个墙壁。同时,由于没有角度,所以不会产生任何阴影。因此,考虑光伏组件的安装间隙,通过计算,可以安装组件1980块,总功率为:181.3kw。

由此可见,光伏幕墙的组件可利用面积几乎是锯齿状光伏墙的2倍之多。

2、发电量测算

2.1锯齿状光伏墙发电量的测算

根据NASA的辐照数据,在新泰,当组件的安装倾角为20度时,即组件与地面的夹角为70度时,利用RETscreen软件计算可得,光伏组件有效利用小时数为4.18,考虑80%的系统效率,因此,按照88.04kw的安装容量计算,锯齿状光伏墙的年发电量为107458.1024度电。

2.2光伏幕墙的发电量测算

同样,根据NASA的辐照数据,组件在安装角度为0度,即组件与地面的夹角为90度时,利用RETscreen软件计算可得,光伏组件有效利用小时数为3.31,考虑80%的系统效率,因此,按照181.3kw的安装容量计算,光伏幕墙的年发电量为175230.076度电。

因此,对于上述发电量的测算可以看出,光伏幕墙的发电量由于其安装容量的优势,其发电量比锯齿状光伏强的发电量多1.6倍。

3.经济性分析

3.1锯齿状光伏墙的经济性分析

根据目前组件、逆变器、汇流箱、电缆以及施工的一般价格(在这里仅考虑低压侧并网,无升压变压器),粗略的计算,可以得出投资成本在10元/W左右,按照88.04kw计算,那么总投资成本为88.04万元。结合光伏电站的使用寿命25年,那么,此种方式25年可获得268.6452万度。因此,按照发电量与初投资的结果(不考虑贷款利率等)可以得到度电成本为0.3277元/度。

3.2光伏幕墙的经济性分析

同样利用上述计算方法,按照投资成本10元/W,功率为181.3kw,则可得总投资成本为181.3万元。按照25年的电站使用寿命,那么,光伏幕墙25年可发电438.075万度。因此,同样按照发电量与初投资的结果(不考虑贷款利率等)可以得到度电成本为0.4139元/度。

可见,通过经济性对比,可以看出锯齿状光伏墙的度电成本较光伏墙光伏幕墙的度电成本低,在经济性方面比光状幕墙要略胜一筹。

通过以上分析,可见虽然光伏幕墙和锯齿状光伏墙都是光伏建筑一体化在垂直立面建筑上的应用,但是光伏幕墙和锯齿状光伏墙各有利弊,根据不同的需要及要求进行设计,主要总结如下:

光伏幕墙的应用主要考虑完全建筑一体化,即:光伏器件与建筑材料集成化。将光伏器件代替部分建材,即用光伏组件来做建筑物的外墙,这样也可以用以发电,可谓物尽其美。从另外一个角度节省了部分投资。虽然度电成本较高,但是总装机容量大,发电量高,最后收益多。

锯齿状光伏墙的应用主要考虑最大程度的降低度电成本,从光伏电站的角度出发,发挥光伏电站的最大能力,在空间利用上,稍逊于光伏幕墙,但是可以发挥光伏组件的最大能力。在最求效益的情况下,采用锯齿状的光伏墙。

光伏建筑一体化提出了“建筑物自我发电、自我供电”的新概念,可以有效利用建筑物表面,无需额外用地或加建其它设施,能够省去输电费用。把太阳能同建筑结合起来,将建筑发展成自我循环式的新型建筑,是人类进步和科学技术发展的必然。而光伏建筑一体化在垂直立面建筑上的应用更是光伏建筑一体化的升华。

光伏产业的利弊篇4

然而,当全世界都在为布局新能源和可再生能源产业摩拳擦掌、踌躇满志之时,有一种声音却不能被忽视:“无规矩不能成方圆,盲目扩张的势头必须加以警惕。”

每个行业都有自己的发展规律,尤其是对于新能源这样一个发展时间并不长,政策和技术也有待完善的行业来说,科学的规划和理智的发展模式显得尤为重要。

目前来看,我国新能源产业发展迅速,个别产业甚至出现“井喷”的势头。有数据显示,我国光伏产业近5年来每年增长近150%,风电增长也是翻倍。截至2008年,我国已是世界第一大太阳能光伏电池生产国,第四大风电国。

但是这种“繁荣”之下却有隐忧:一些地方政府和企业盲目上马新能源项目,或者重复建设产业链,致使某些产业刚刚起步,就已出现发展失衡或盲目跟风的前兆。

以风电为例,截至2008年。我国风电装机总容量为1220万千瓦,相比并网总容量的894万千瓦,这意味着至少有近28%的已建风电设备被闲置。

国家能源局新能源和可再生能源司副司长史立山日前在江苏的风电厂调研时指出,我国风电和太阳能等新能源近年来在生产环节发展迅速,但是相应的电网建设却还有待完善。距离生产和利用的合理分配还有一段距离。

面对新能源定价机制还需理顺,并网发电配套的技术和政策有待加强,国内市场尚未打开等现实的问题,政府和相关企业更应该加强统筹布局,有计划的发展,防范一头过热,一头过冷的失衡现象。

据了解,我国目前有近20个省份都在申请或已建立新能源产业基地,其中大多数打出太阳能和风能牌。这其中究竟有多少是实力大户,又有多少是渔利政策者着实难说。

其实单纯的产能高倒也无伤大雅,而更严峻的问题是产能过剩下隐藏的往往是某些生产环节技术含量不高、工艺简单重复等问题。这意味着高速运转的机器不但没有产生更多的利润,反而消耗了许多生产资料。如果一个背负新经济增长点的产业,从上马伊始就隐藏着低水平重复建设和产能过剩的阴影,那才是新兴产业起飞途中折戟的巨大遗憾。

光伏产业的利弊篇5

近两年,由于市场的火爆,以及舆论的轰炸式报道,光伏产业突然变得家喻户晓。不过,对于大多数人而言,更多的是看不明白――刚起步就被认为产能过剩,原材料价格如“过山车”式的暴涨暴跌、亏损4.6亿的英利却砸下重金成为首家赞助世界杯的中国公司……

更令人惊奇的是,2010年9月,第二批光伏电站特许权项目招标结果公布,某企业竟然以0.73元/千瓦时的超低价中标,让光伏产业提前5年跨进“一元时代”。顿时,业内一片哗然。在11月2日举办的中国(合肥)太阳能光伏产业发展高峰论坛上,诸多行业专家也直言不可思议。

“一元时代”提前到来?

今年5月份,国家发改委能源研究所曾提出光伏发电平价上网路线图的初步构想,计划到2015年实现l元,千瓦时电的目标,这与业内的普遍预期一致。

正因为如此,第二批光伏电站特许权项目招标中的超低价格,引起业内一片哗然,中标结果在争议声中一再推迟。商业标本于8月16日就已开出,但9月14日方才公布结果。根据中标结果,13个项目中标价均低于1元/千瓦时,最低价仅为0.73元,千瓦时。直接让光伏产业提前5年跨进“一元时代”。

而从国外的情况看,目前在该领域做得最好的德国,2011年地面光伏电站上网电价为0.218欧元/千瓦时,相当于1.9元/千瓦时,这在一定程度上反映出0.73元/千瓦时这个价格着实有些离谱。

其实,这已不是光伏行业第一次开出如此惊爆价了。在2009年7月的中国首轮光伏电站招标中,英利与国投电力组成的联合体曾报出0.69元/千瓦时的超低价,旋即遭遇业界的集体“炮轰”,价格最终未被采纳。如今,随着0.73元,千瓦时的超低价再现江湖,唏嘘、怀疑……种种情绪也重新泛起。

“低于1元/千瓦时的价格肯定是不合理的。”中国可再生能源学会光伏专业委员会主任赵玉文,在中国(合肥)太阳能光伏产业发展高峰论坛上表示,“目前,在中国,即便是技术再好的企业,其生产成本最少也要1.2元/千瓦时。”

按照赵玉文的估计,所有中标企业都是在做赔本买卖。那他们为何如此?

“从2010年的实际市场情况及原料价格情况看,这个报价是肯定做不下来的。这样投标其实是一种非理性竞争。”教育部光伏研究中心常务副主任张晓安一针见血。

他分析指出,首先,这些企业想在产业发展初期野蛮进入,迅速占领市场,打击竞争对手,以至于赔本换吆喝;其次,他们很可能会拖延项目的建设时间,以等待未来几年光伏组件价格的下降,或者是政府补助政策的改变。

对此,行业巨头江西赛维LDK董事长彭小峰也表示,中标价格超出了他的预期。但是他同时认为行业已经到了调整预期的时候。

“我2005年创办赛维LDK的时候,光伏发电的成本是8元每度,现在最多1.5元每度。而且放眼全球,很多国家已经进入了光伏能源平价上网的时代。无论如何,传统能源的价格一定是持续上涨的,而随着光伏产业规模效应的逐步扩大、技术工艺水平的提高,光伏发电的成本必将大幅下降。之前业内曾经估计要在2015年,光伏产业进入‘一元时代’,现在看来,这个目标肯定能提前实现。”

“光伏盛宴”的“正餐”

其实,业内人士在“一元时代”这个问题上如此纠结是因为,“一元”是中国光伏产业开启应用之门的关键节点,一旦此节点被跨越,中国光伏产业将迎来真正的曙光。

一直以来,中国光伏产业都存在着一个弊端――原料、市场“两头在外”。数据显示,2009年,中国太阳能电池产量占全球的40%。但是市场仅占全球的5%,中国自己光伏发电装机还不足电池产量的1%,绝大部分产能需要出口。

业内专家普遍认为,主要原因是光伏发电成本偏高,而且电网企业态度比较消极,导致光伏发电在国内无法大规模应用。一旦光伏发电行业平均成本突破1元,大规模并网发电将成为现实,国内光伏产业应用市场大门将正式开启。

那么,这扇大门应该如何开启?作为新兴产业之一,政府又该出台什么政策去扶持光伏产业的发展?

对此,赵玉文在中国(合肥)太阳能光伏产业发展高峰论坛上提出建议,“相对于补贴而言,上网电价法才是最有效、最具可操作性的举措。”

他表示。30多年来,许多国家采取过几十种鼓励政策促进可再生能源的发展,但效果都十分有限。只有德国在制定了上网电价法以后,拉动光伏市场快速发展,使德国超过日本成为世界最大、发展最快的市场。2004年德国政府实施上网电价政策支持可再生能源发展,光伏行业出现了爆炸式增长。截至2009年年底,德国的光伏安装累计总量已经达到了9.8GW,居世界第一。

在赵玉文看来,去年推出的“光电建筑一体化计划”和“金太阳工程”只是为中国光伏应用这场“盛宴”端上两道开胃小菜,上网电价法才是“光伏盛宴”开席后必不可缺的正餐。

“光伏发电只有大规模的应用,才能迅速降低成本。而上网电价法才能最有效发挥资金作用。”

其实,上网电价法早已被许多业内人士视为光伏产业的“救命稻草”,而且早在去年年初就已经传得沸沸扬扬,但是至今仍未推出。政府有关部门为何如此犹豫不决?

张晓安分析认为,上网电价法短时间内肯定无法推出。他告诉《徽商》。有关部门对光伏企业的成本底线有些拿不准。他们目前采取的是复制当年确定风电上网电价的做法,即通过招标来考量光伏企业的成本底线,再据此确认光伏上网电价的合理区间。然而,两次招标结果都出乎他们意料,造成了许多假象。

对于政府而言,如果光伏上网电价定价过高,不仅消费者负担加重,而且还将导致大量资金涌入光伏产业,届时,行业将出现真正的产能过剩;如果定价过低,将严重影响企业的积极性,不利于光伏产业的发展。

那么什么价格能够让政府以及企业都能接受?张晓安做出预测,应该与业内的普遍预期一致,政府有关部门的“心理价位”应该是在1元左右。这从中国首轮光伏电站招标结果可见端倪。当时,有企业投出了0.69元/千瓦时的超低价,但是政府最后确定了1.09/千瓦时的中标价。

光伏产业的利弊篇6

关键词:风力发电光伏发电路灯可行性分析

风能、太阳能作为可利用的自然可再生能源,二者在转换过程中都是受季节、地理和天气气候等多种因素制约,但是,两者的变化趋势基本相反,扬其两能各自之长,补其两能各自之短,相互配合利用,因地制宜,能发挥出最大的作用。特别是在远离电网的地区,独立供电系统成为人们最需要的动力源。结合风能、太阳能

的特点,综合利用风力发电和太阳能光伏发电技术而建立的风光互补发电系统无疑是解决这一重要问题的最佳方案。

风光互补路灯即是有效的利用风能及太阳能之间在能量及时间上的互补特性,通过两者各自的发电装置,共同向蓄电池进行充电,为路灯提供独立供电电源的独立供电系统。路灯在我们日常生活中很常见且实用,它给我们夜晚的生活和交通带来光明和便利,然而人们往往忽视了路灯的耗电能力,其实常规的路灯尤其是高速公路上的路灯也是一个“耗电大户”,由于路灯的低压输电线路长,不仅路灯耗电,输电线路上的耗电也很大,而且常规路灯必须用埋地电缆供电,在离电源点超过三公里的公路就要建一个供电线路,随着公里的延伸,还需要设升压系统。因此大部分远离电源点的市郊公路和高速公路都没有安装路灯,这实际上给道路交通带来了许多安全问题,也给人们的夜晚出行带来不便。然而,风光互补路灯的出现正规避了这些弊端。美观独特的风光互补路灯既能把城市的夜晚装点得多姿多彩,又为城市增添了一道靓丽的风景。

风光混合供电系是由风力发电机、太阳电池阵列、蓄电池组、充电控制器、逆变器、系统监控系统等组成。风力发电机及太阳能电池发出的电通过控制器贮存在蓄电池中,当负载为直流时,通过控制器直接输送给负载;当负载为交流时则需经逆变器将直流转化为交流再输送给负载。整个系统由能量产生环节、能量存储环节、能量消耗环节三部分组成。能量的产生环节又分为风力发电和光伏发电部分,分别将风力、日照资源转化为高品位的电力能源;能量的存储环节由蓄电池来承担,引入蓄电池的主要作用就是为了尽量消除由于天气等原因引起能量供应和需求的不平衡,在整个系统中起到能量调节和平衡负载的作用;能量消耗环节在本文中主要是指路灯的能量消耗。

本文以山东省烟台市的风能太阳能资源条件为例,来分析风能太阳能混合发电的实用价值。以典型气象年数据为参考,下图是各月的风能太阳能能量分布情况,

图1风能太阳能的各月能量分布图

尽管风光互补路灯初投资较高,但是该系统不需要输电线路,也不需要开挖路面做埋管工程,不消耗电能,从长远来看该系统有着明显的经济效益。而且风光互补路灯利用天然能源发电来工作,不消耗化石燃料,无二氧化碳、二氧化硫等有害气体的排放,清洁干净,环境效益良好。目前,在欧洲、日本、美国等发达国家正在普及风光互补路灯,用在沿海公路、偏远山路,特别是对已建成的道路增设路灯非常方便。目前我国已经有部分城市试验性将风光路灯系统用作城市道路景观照明,并取得了一定成效。随着风电和光伏发电的成本越来越低,风光复合发电方式必将在解决远离城市的高速公路,海洋上的孤岛,偏远的山区用电问题上发挥越来越重要的作用。

参考文献:

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