特别报道

• 鄂尔多斯：能源之城“新”暖未来

  张晓艳;

  <正>6月的鄂尔多斯大地，奋进的足音铿锵嘹亮，中国式现代化鄂尔多斯美好未来的乐章旋律激昂。殷殷嘱托，切切热望。习近平总书记在内蒙古自治区考察时的重要讲话精神，在“暖城”鄂尔多斯都能找到鲜活的映射。在现代化矿山中，新能源矿山智能运载机器人“载山CarMo”成为煤炭保供“新宠”；在库布齐沙漠腹地，千万千瓦“沙戈荒”风电光伏基地项目施工现场一派热火朝天；在全球首个零碳产业园，“绿电”自给自足开启新范式。

  2023年06期 No.350 5-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 2147K]
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行业观察

• 海外单晶硅太阳电池生产线建设的分析与研究

  黄海龙;刘贤金;刘文峰;丁小龙;

  近些年，中国光伏产业进入存量市场的激烈竞争局面。海外光伏产业链建设需求庞大，应充分利用好自身优势，把握好“走出去”做大增量市场的机会。在分析海外光伏市场发展现状的基础上，对PERC、TOPCon、p型IBC、HJT单晶硅太阳电池技术的投资成本进行了拆解，并对采用这4种太阳电池技术路线的海外生产线的建设成本和设备投资回报进行对比；然后通过海外实际项目案例，对海外以PERC和TOPCon单晶硅太阳电池技术为代表的生产线建设情况进行了研究分析。分析结果显示：当前阶段，PERC单晶硅太阳电池生产线预留升级p型IBC单晶硅太阳电池技术和TOPCon单晶硅太阳电池技术是目前最适合在海外投资建厂的技术。

  2023年06期 No.350 9-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 2115K]
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• 超高海拔地区光伏电站智慧化施工进度管理系统的研发与应用

  朱崩波;白映波;李宾;赵路路;

  在国家碳达峰、碳中和目标，以及大力发展以新能源为主体能源的新型电力系统的背景下，光伏电站的建设迎来了新的机遇，但光伏电站传统的建设管理方式中存在的诸多问题严重制约了光伏电站的大规模建设与推广。以四川省甘孜藏族自治州南部某光伏基地项目的建设为例，基于地理信息系统(GIS)、大数据、云计算等现代信息技术，与光伏电站建设特点及施工进度管理方法相结合，研究出一套适用于超高海拔地区光伏电站建设的智慧化施工进度管理系统，打造了以业务为驱动、数据为核心的新型施工进度管理方式，解决了传统施工进度管理过程中面临的问题，打破了参与建设各方的数据壁垒，实现了数据的协同共享、智能分析、高效检索，以及GIS可视化呈现，降低了项目建设的施工进度管理风险，全面提升了施工进度管理效率，节约了项目建设成本。该施工进度管理系统可为管理者的精准决策提供有力支撑，并为光伏电站数字化建设推广奠定了基础。

  2023年06期 No.350 24-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 1937K]
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学术研究

• 太阳能级硅片清洗液原料配比研究

  王成信;

  太阳能级硅片在金刚线切割和打磨过程中会受到严重污染，需要采用物理或化学方法去除其表面的污染物，以满足硅片制绒前对洁净度和表面状态的要求。为了减少对硅片的过度腐蚀并保持清洗液的持久性，通过正交试验法进行实验，确定硅片清洗液中表面活性剂成分的最佳配比。结果显示：1)表面活性剂最佳配比为环氧丙烷(PO)嵌段的脂肪酸甲酯乙氧基化物(FMEE):无磷乙二胺二邻苯基乙酸钠(EDDHA-Na):FMEE的磺酸盐(FMES):伯烷基磺酸钠(PAS):烷基糖苷(APG)=7:8:3:5:4;2)按照最佳配比配置的硅片清洗液无磷、环保，且清洗性能持续时间久，应用于实际的硅片清洗工艺后硅片的不良率小于0.5%，符合工厂实际生产要求。

  2023年06期 No.350 31-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 1378K]
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• 光伏支架差异冻胀融沉偏移对光伏组件发电量影响的研究

  吕妍;张慧琪;张谧;王迪;付世博;田航臣;

  大庆地区的地质属于严寒地区的季节性冻土，在冬季时光伏支架基础易发生不均匀冻胀抬升，而在春季时，由于气温升高支架基础易产生融沉现象，出现差异冻胀融沉情况，从而导致光伏支架发生偏移，进而改变光伏组件的安装倾角，最终导致光伏组件发电量受到影响。采用光伏支架因土基差异冻胀融沉引起的偏移程度表征光伏组件安装倾角偏移量，利用光伏发电系统设计软件PVsyst 7.2开展光伏组件安装倾角偏移量对其发电量影响的分析。结果表明：光伏组件日发电量随安装倾角变化在不同节气下呈现不同规律，虽然安装倾角的正负偏移不会使各节气时的日发电量最大值出现在初始安装倾角(最佳安装倾角)时，但在初始安装倾角下光伏组件年总发电量仍为最高，安装倾角正偏移使发电量降低幅度更高。以期通过光伏支架及桩基础差异冻胀融沉偏移研究为保障光伏组件使用寿命和光伏电站发电效率提供参考。

  2023年06期 No.350 36-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 2447K]
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• 利用可再生能源的地暖系统性能实验研究

  李学媚;吴会军;邹锐婷;徐涛;唐旭东;

  有效利用太阳能、空气能等可再生能源是降低建筑运行碳排放的重要技术途径。随着人们对室内热舒适度要求的提高，夏热冬暖地区在冬季部分时间的采暖需求也日益迫切。基于此，针对广州市某建筑房间在冬季部分时间的采暖需求，将其作为供暖对象，搭建了太阳能-空气源地暖系统，对该系统的供暖性能进行了研究。通过实验测试了供暖房间的空气温度、供热量等参数，并计算了太阳能利用率、空气热能利用率、可再生能源利用率、太阳能贡献率等评价指标。研究结果表明：在实验测试工况下，室外平均空气温度为6.3℃时，太阳能-空气源地暖系统可提供55℃热水，将供暖房间的日平均空气温度维持在约18.9℃，可满足相关标准中关于冬季供暖房间空气温度的要求。测试期间，太阳能-空气源地暖系统的可再生能源利用率平均值为48.2%，太阳能贡献率为11.4%。数据表明，太阳能-空气源地暖系统在满足了夏热冬暖地区冬季部分时间采暖需求的同时，有效利用了可再生能源，减少了电能消耗和碳排放。研究结果可为可再生能源供暖系统的设计和性能评估提供数据参考。

  2023年06期 No.350 42-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 2125K]
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• 硅片表面织构对PERC单晶硅太阳电池电性能影响的研究

  宋爽;勾宪芳;王丽婷;黄国平;姜利凯;曹华斌;

  通过调整制绒腐蚀液添加剂中表面活性剂和成核剂的添加比例，制备出不同表面织构的硅片，研究了表面活性剂和成核剂的添加比例对硅片表面微观形貌和反射率，以及PERC单晶硅太阳电池电性能的影响规律。结果表明：随着表面活性剂添加比例的增加，腐蚀液对硅片的清洗效果逐渐增强，存在黑斑、麻点及脏污的太阳电池的占比逐渐减少；同时，单晶硅片表面形成的金字塔尺寸(宽度)逐渐减小，比表面积先增大后减小，从而导致太阳电池的光电转换效率呈现先升高再降低的规律；当表面活性剂的添加比例为0.6%时，太阳电池的光电转换效率达到最大值，为22.736%。随着成核剂添加比例的增加，单晶硅片绒面金字塔的均匀性逐渐提升，当成核剂的添加比例大于0.8%时，绒面金字塔的均匀性基本稳定，太阳电池的光电转换效率也达到最大值，为22.784%。

  2023年06期 No.350 50-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 1951K]
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技术应用

• 低碳型海岛风光潮储供电系统的设计

  杨佳;高芷蓉;于兴华;王诗怡;王力;赵斌;

  中国是海洋大国，岛屿众多，实现海洋低碳清洁能源利用是建设海洋强国的重要战略目标。针对偏远海岛的用能需求、资源现状和供能现状，首先分析了海岛居民的日常用电需求，采用不同用电负荷的同时系数方法，计算海岛的电力负荷情况；然后为充分利用海岛丰富的风能、太阳能和潮汐能资源，设计了一种低碳型海岛风光潮储供电系统，同时结合无土栽培温室大棚、固体废弃物回收利用、主动式太阳能蒸馏等前瞻性创新技术，构建低碳型海岛能源系统；通过分析海岛的资源特点，根据电力负荷需求对该供电系统进行设备选型；该供电系统可提供多种供电模式，通过自动切换为负载提供高质量电能。最后，基于EnergyPLAN模型对所设计的低碳型海岛风光潮储供电系统的合理性进行了验证，结果表明：低碳型海岛风光潮储供电系统能够实现海岛的电力供需平衡。该供电系统能够满足海岛居民的用电需求，可实现海岛的低碳可持续发展，为独立海岛供电系统的建设及优化提供了解决方案。

  2023年06期 No.350 59-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 2206K]
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• PERC太阳电池退火EL石英舟卡槽印的原因排查与改善措施研究

  刘贤金;周塘华;邹佳朴;易辉;谌业斌;

  PERC太阳电池作为目前光伏市场上的主流太阳电池产品，其良品率的稳定及提升受到了太阳电池厂家的高度重视。针对在电致发光(EL)检测时发现PERC太阳电池存在退火EL石英舟卡槽印占比异常的情况，为排查产生原因，对退火工序中使用的石英舟的各个环节进行了分析，并提供了改善措施。分析结果显示：低压石英舟饱和工艺与低压退火工艺过程中的尾气倒灌污染是退火EL石英舟卡槽印太阳电池占比异常的主要原因；通过采用优化变频真空泵设置和加装单向阀的措施，改善了退火工序中尾气倒灌的问题，将生产线退火EL石英舟卡槽印太阳电池月平均占比由0.667%～1.260%降至0.205%，有效提升了PERC太阳电池的良品率。以期为光伏行业改善退火EL石英舟卡槽印问题提供新思路和新方向。

  2023年06期 No.350 68-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 1995K]
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• 基于监测系统的光伏电站智能运维中巡检装备的应用研究

  张朋飞;

  针对当前光伏电站运维中人工巡检针对性差、巡检安全性与质量管理难度大、运维反馈监督机制不合理、智能巡检手段和装备匮乏等问题，以基于监测系统的光伏电站5类智能巡检装备为例，分析了不同类型智能巡检装备在不同应用场景下的运维效果。分析结果显示：通过使用上述智能巡检装备，规范了运维人员在巡检操作中的正确性、安全性和完整性，有效保障了人工巡检的安全与质量，具有重要的经济、社会意义；其还可替代人工巡检，或降低人工巡检的次数和现场工作量，提高人工巡检的针对性和巡检效率，有效降低光伏电站的人工运维成本。

  2023年06期 No.350 77-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 1823K]
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• 通信基站用油光互补能源系统的研究

  陆运章;张佳亮;蒋超;郭进;周蒙;何峰;

  设计了一种通信基站用油光互补能源系统，其采用光伏发电系统和柴油机互补发电、蓄电池储能的模式，将其应用于缅甸的10个通信基站，并对该能源系统实际工况下的运行数据进行分析。分析结果显示：1)在系统实际运行中，最大功率点跟踪光伏控制器的转换效率可达98%;2)油光互补能源系统的10年平均平准化度电成本(LCOE)仅为采用单一柴油机发电系统时的40.1%;3)与单一柴油机发电系统相比，该能源系统可节省91%的月柴油消耗量。油光互补能源系统实现了对缺电地区通信基站的低成本能源供应，性价比高，实用性强，可在中国西部地区及东南亚国家的通信基站领域大力推广应用。

  2023年06期 No.350 82-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 1926K]
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• 扩散型风力机叶片的优化设计

  张子英;鲁中间;高伟龙;

  基于叶素-动量理论和简单的扩散器效率计算方法，建立了一种用于低风速场景的扩散型风力机模型，该模型包含了风力机来流风速、叶轮平面处风速、扩散器出口风速、尾流风速、风力机叶片荷载、叶素参数及风能利用系数之间的关联关系。针对某型号扩散型风力机，利用该模型开展了叶片结构参数的优化设计，并通过Fluent软件对优化设计前、后的风力机流场进行了仿真模拟分析。分析结果显示：在额定工况下，优化设计前、后扩散型风力机的叶尖速度、叶轮转矩、风能利用系数都得到一定程度的提升。以期该研究结果可为小尺寸低风速风电机组的叶片设计提供可行方向。

  2023年06期 No.350 89-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 2070K]
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