行业观察

• 风电制氢的甲烷化消纳的可行性分析

  蒋胜千;张凡;滕华灯;刘俊峰;

  风电制氢是解决高风电渗透率电网“弃风限电”问题的有效方法，而利用氢气甲烷化制备天然气是解决氢气存储、输运及消纳难题的可行思路。对风电制氢技术的基本原理及其在国内外的发展现状进行了介绍，并讨论了制约其发展的主要因素；然后介绍了氢气甲烷化技术的基本原理及其相关技术的发展现状，并在此基础上讨论了风电制氢的甲烷化消纳的可行性；最后结合我国能源行业的发展现状，提出了利用现有的天然气产业体系促进风电制氢技术发展的思路。

  2022年03期 No.335 5-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 1612K]
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• 海上风电项目全寿命周期的成本构成及其敏感性分析

  金长营;

  海上风电是各国能源结构调整的重要发展方向，随着我国海上风电补贴的退坡，如何在平价上网时代提高海上风电项目的投资收益率已成为行业研究重点。通过对海上风电项目全寿命周期的成本构成进行分析，采用单因素敏感分析法和双因素敏感分析法，明确了各敏感源对海上风电项目投资收益的影响程度，并针对关键影响因素提出了改进意见。

  2022年03期 No.335 10-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 1350K]
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• 槽式集热器光学性能的施工影响因素分析

  程兴利;

  以槽式集热器光学性能的统计分析模型为基础，分析了影响槽式集热器光学效率的施工因素，发现槽式集热器的基础、立柱、单元的对正及集热管固定端的施工质量，均是影响其光学效率的主要施工因素。结合工程实践中槽式集热器的施工技术规范要求，利用公差解释了集热器安装时施工质量控制的重要性，讨论了相关的检测技术，对施工过程中的质量控制给出了建议并提出了要求。

  2022年03期 No.335 17-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 1555K]
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学术研究

• 铝粉活性对双面PERC太阳电池铝浆性能的影响

  丁冰冰;谢欣;

  探究了铝粉活性对铝浆电阻及双面PERC太阳电池开路电压的影响。实验结果表明：高活性的铝粉制备的铝浆具有较低的方阻、接触电阻及线电阻，且铝硅接触电阻率可低至11.5 mΩ·cm2；一定范围内，活性较低的铝粉制备的铝浆具有较高的开路电压，开路电压可达690.774 mV。根据太阳电池的尺寸、钝化膜质量、背面激光开槽面积、主栅数量，通过有针对性地设计铝浆配方，优化铝浆中铝粉的活性，以便达到开路电压和电阻的最佳平衡，从而可以获得更高的太阳电池光电转换效率。

  2022年03期 No.335 22-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 1990K]
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• 光伏跟踪器阵列跟踪精度的测算方法研究

  孙长江;翁凯雷;李瑞;王士涛;李彩霞;

  针对现有评估光伏跟踪器运行可靠性的方法只能反映单个光伏跟踪器在某一时刻的运行状态，提出对光伏跟踪器阵列内光伏组件正面接收的太阳辐照进行监测，实时计算光伏跟踪器阵列的平均跟踪角度偏差，从而获得所有光伏跟踪器的平均跟踪精度，以判断光伏跟踪器的运行可靠性。

  2022年03期 No.335 29-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 1992K]
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• 基于声发射信号的风电叶片缺陷定位及信号衰减仿真

  奉凡森;丁显;贾明鑫;王磊;马志勇;

  为利用声发射信号对风电机组的叶片(下文简称“风电叶片”)的缺陷位置进行定位，并分析信号的衰减特性，以由玻璃纤维-环氧树脂复合材料为主要材料制作的风电叶片为研究对象，通过ANSYS软件中的LS-DYNA模块仿真研究了声发射信号在该复合材料中的传播速度、规律及衰减特性。研究结果表明：声发射信号的传播方向与该复合材料中的玻璃纤维方向之间的夹角越大，声发射信号的传播速度越慢；通过对声发射源进行线定位和面定位后发现，2种定位方式的误差均在5%以内；声发射信号在玻璃纤维-环氧树脂复合材料中具有明显的衰减特性，且随着声发射信号传播距离的增大，衰减程度越来越小。本研究可为风电叶片中声发射传感器的安装位置提供一定的理论依据。

  2022年03期 No.335 34-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 2559K]
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• 100 MW熔融盐塔式太阳能热发电站的吸热器输出热功率与储热时长的优化研究

  高嵩;任博涵;许继刚;陈永安;李鸿飞;

  储热系统对非连续性的太阳能输入具有平抑作用，是塔式太阳能热发电系统的重要子系统。依托某100 MW熔融盐塔式太阳能热发电站的实际工程参数建立了计算模型，模拟分析了采用不同储热时长及吸热器输出热功率时对熔融盐塔式太阳能热发电站的初投资成本、内部收益率(IRR)和平准化度电成本(LCOE)的影响。模拟结果表明：在项目所在地的太阳能资源条件下，随着储热时长的增加，熔融盐塔式太阳能热发电站的初投资成本将会增大，IRR值呈先增大后减小的趋势，LCOE值呈先减小后增大的趋势。在太阳倍数(SM)为2.6的前提下，模拟得出的最优储热时长为12 h，对应的IRR值最大值为9.07,LCOE值最低可达1.07元/kWh，此时该熔融盐塔式太阳能热发电站具有合理的初投资成本、较高的IRR值和具有竞争力的LCOE值。本分析方法对熔融盐塔式太阳能热发电站储热系统的初步优化设计具有参考价值。

  2022年03期 No.335 42-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 1681K]
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• 应用于高空飞行器的薄硅“SE+PERC”太阳电池的研发

  李明;赵志然;姬常晓;

  综述了采用薄硅片的太阳电池在航天领域的发展历程，结合临近空间的环境特点，针对飞行器对太阳电池光电转换效率、功率质量比和环境适应性的特殊要求，阐述了采用薄单晶硅片的“SE+PERC”太阳电池(下文简称为“薄硅‘SE+PERC’太阳电池”)的基本结构和制备工艺控制要点。首先采用金刚线切割方式制备厚度为100μm的单晶硅片；然后在PERC太阳电池生产线的基础上，通过对制备工艺进行控制，制备出薄硅“SE+PERC”太阳电池；最后通过I-V测试仪测试该太阳电池的电性能。结果显示：批量生产的薄硅“SE+PERC”太阳电池的平均光电转换效率可达到21.1%。

  2022年03期 No.335 48-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 1521K]
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技术应用

• 应用于高原山地光伏电站的平单轴光伏发电跟踪系统的优化

  叶升鹏;张新;姜超;白梁儒;杨浩;

  对应用于高原山地光伏电站的平单轴光伏发电跟踪系统进行了优化研究。高原山地光伏电站因采用平单轴光伏发电跟踪系统时，清晨和傍晚太阳高度角较低时前、后排光伏组串会相互产生阴影遮挡，由此现象入手，从反阴影遮挡跟踪策略、平单轴光伏发电跟踪系统对其基础的破坏、平单轴光伏发电跟踪系统可靠性等方面分析了目前采用的常规平单轴光伏发电跟踪系统由于跟踪角度产生的阴影遮挡弊端；然后对常规反阴影遮挡跟踪策略进行了优化，获得了前、后排光伏组串不产生阴影遮挡情况下平单轴光伏发电跟踪系统在的最佳跟踪角度；设计了坡地反阴影遮挡跟踪策略，加入了地形坡度角的校正，防止过度跟踪导致平单轴光伏发电跟踪系统过载及其基础被损坏；最后以我国西部地区某高原山地光伏电站为例，对优化后的平单轴光伏发电跟踪系统进行了验证，证实了本优化方法有助于提升平单轴光伏发电跟踪系统在后续长期运行过程中的可靠性，并为其再次优化提供了技术支撑。

  2022年03期 No.335 55-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 1878K]
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• 电流连续性监控对PERC单晶硅光伏组件环境试验结果的影响研究

  胡超杰;

  IEC 61215-2:2016标准要求其部分试验需要在测试过程中监控光伏组件内部电路的连续性，在测试中发现，监控时所施加的电流会对PERC单晶硅光伏组件环境试验后的输出功率衰减产生很大影响，即试验后的PERC单晶硅光伏组件整体的输出功率衰减情况除试验本身所造成的输出功率衰减外，还包含了由于电流连续性监控造成的输出功率衰减。设计了PERC单晶硅光伏组件在环境试验时进行电流连续性监控与不进行电流连续性监控时的对比测试方案，并在实验室进行了测试，研究了电流连续性监控对PERC单晶硅光伏组件环境试验结果的影响。测试结果表明：在相同的环境条件下，相较于不进行电流连续性监控，进行电流连续性监控会使PERC单晶硅光伏组件出现更大的输出功率衰减，且与未进行电流连续性监控的PERC单晶硅光伏组件表现出不同的衰减机理。期望本研究结果可为今后PERC单晶硅光伏组件的输出功率衰减研究提供参考。

  2022年03期 No.335 65-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 1737K]
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• 1500 V直流光伏发电系统中塑壳断路器的性能研究

  孙海涛;韩志刚;刘毅;

  随着光伏发电行业的迅猛发展，1500 V直流光伏发电系统开始广泛应用。塑壳断路器作为1500 V直流光伏发电系统中重要的元器件，需要适应更高的直流电压。通过试验，研究了高直流电压下塑壳断路器在绝缘性能和全电流范围内分断能力方面的表现，并对单断点塑壳断路器和双断点塑壳断路器的差异进行了对比。研究结果表明：由于双断点塑壳断路器的高度较小，在同体积下其比单断点塑壳断路器的电弧电压高，分断能力更强；动触头分别接触正、负极，其应对阴极短电弧的能力强。

  2022年03期 No.335 70-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 2096K]
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• 基于用电大数据的光电建筑最佳光伏装机容量的估算研究

  戴仁德;桂中心;张威振;

  为实现碳达峰、碳中和目标，国家大力优化产业结构和能源结构。在建筑能源应用方面，可再生能源电力将是与未来建筑能源需求匹配度最高的一种能源利用形式，光电建筑将成为未来建筑的发展趋势。通过采集企业用电大数据，拟合设备负荷，并结合光伏发电系统输出功率曲线，计算得到光伏电力自用电率最高时的光伏装机容量，使项目的投资收益最大化，大幅促进与建筑相结合的分布式光伏发电的应用。

  2022年03期 No.335 77-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 1697K]
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• “SE+PERC”单晶硅太阳电池制绒工艺中微观绒面的研究

  陈素素;闫会珍;刘苗;张军杰;李文涛;

  制绒是太阳电池表面处理过程中不可或缺的环节，制绒效果的好坏直接决定了太阳电池光电转换效率的高低，而金字塔尺寸的大小与排列的均匀程度是表征制绒效果的重要参数，同样会影响太阳电池的光电转换效率。以采用选择性发射极(SE)及钝化发射极和背接触(PERC)技术的单晶硅太阳电池(即“SE+PERC”单晶硅太阳电池)为例，通过调整该太阳电池制绒工艺中的工序内容，测试了工序内容调整后硅片制绒面的金字塔尺寸，测试结果显示：在制绒槽排出的溶液量与补加进去的溶液量相等的基础上，增加粗抛时的减重，降低NaOH溶液浓度或提高制绒添加剂的浓度，均可形成小而均匀的金字塔结构的绒面，从而可降低制备的“SE+PERC”太阳电池的接触电阻和漏电流，提升其光电转换效率。

  2022年03期 No.335 82-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 1747K]
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• 严寒地区季节性冻土影响下光伏支架PHC桩基础设计的研究

  唐湘;樊尊龙;

  以黑龙江省齐齐哈尔市泰来县某20 MWp光伏发电项目为依托，分析了严寒地区季节性冻土条件下光伏支架采用预应力高强混凝土(PHC)管桩作为支架基础(下文简称为“PHC桩基础”)时，该基础的抗冻拔稳定性，并根据分析结果给出了PHC桩基础相关的设计建议和可采取的防冻拔措施，以抵抗冻土层产生的切向冻胀力，从而有效降低了工程造价，并提高了光伏支架基础的安全性。

  2022年03期 No.335 87-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 1799K]
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• 风电场配套电化学储能系统的设计研究

  杨瑞睿;石明;

  风电场配套建设储能系统可有效平滑风电输出的有功功率的波动，使风电满足接入电网相关标准的要求，减少“弃风”现象，增加风电场业主的收益，使风电场实现暂态有功功率紧急响应和暂态电压紧急支撑的功能，从而参与电网的调峰、调频。基于风电场配套储能系统的理论研究和实际工程案例，提出了一套风电场配套电化学储能系统的电气设计方案，以期为电化学储能系统的规模化工程应用提供参考。

  2022年03期 No.335 92-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 1773K]
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