太阳能

solar energy

行业观察

  • HJT太阳电池技术的发展现状及未来展望

    徐卓;杨伟光;白龙;乔唐;郭礼艳;

    中国的硅基异质结(HJT)太阳电池技术在近5年有了快速发展,逐步进入产业化阶段,但在其发展过程中遇到了一些技术瓶颈。对HJT太阳电池的结构及能带结构进行简述,从衬底和表面制绒技术、a-Si:H薄膜技术、TCO薄膜技术、金属化电极技术等方面对HJT太阳电池关键技术的研究进展进行了分析,并从制造成本、TCO薄膜材料及叠层太阳电池技术等方面对HJT太阳电池未来的技术研究方向进行了展望。虽然HJT太阳电池具有工艺流程简单、光电转换效率高、功率衰减低、温度系数低、工作温度低等优势;但其制造成本较高,导致其市场份额上升缓慢,而采用铜电极、无铟或低含铟量TCO薄膜技术是降低HJT太阳电池制造成本的有效方法,一旦突破成本瓶颈,HJT太阳电池未来的应用空间将更加广阔。

    2024年06期 No.362 5-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 2068K]
    [下载次数:32 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:1 ]
  • 风力制热技术发展与应用现状分析

    孙棕檀;俞黎萍;孟蕾;胡聪聪;刘闻吉;

    风力制热技术是风能的一种利用形式,近年来引发学术界与产业界广泛关注。总结了风力制热技术的内涵;梳理了风力制热技术研发与应用进展;指出了风力制热技术在理论研究、关键设备制备和工程实践等环节的未来发展方向。分析结果显示:风力制热在技术成熟度方面已实现稳步提升,电网效益和经济效益逐渐显现;其中,风电制热和风机热泵制热技术已接近商业化应用的门槛,风力直接制热技术展现出在工程实践中的可行性。以期本研究结果可为后续深入研究提供信息参考。

    2024年06期 No.362 15-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 2219K]
    [下载次数:11 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:3 ]

学术研究

  • 不同气候带的光伏电站运行数据对比分析研究

    贺佳佳;侯少攀;陈杰;邓薇;张果;

    光伏电站在户外实际工况下运行时,由于不同区域的气候条件不同,导致光伏电站的运行情况千差万别。日照强烈,环境温度、湿度大幅度变化,酸雨侵蚀,风沙蚀击等气象因素势必会影响光伏发电设备的发电性能,加速其老化程度,最终影响光伏电站的发电效率和寿命。基于中国现有的气候带分类,对不同气候带的气候特征进行了分析,然后对不同气候带中光伏电站的运行数据进行了对比,分析了不同气象因素对光伏电站发电性能和发电量差异的影响。研究结果表明:由于不同气候带的太阳能资源禀赋、环境温度等气象因素差异较大,对各气候带中光伏电站的工作电压、工作电流、输出功率等电性能参数的影响不同,因此光伏电站建设时需结合不同气候带的气候特征进行设备选型和优化设计方案,以保证光伏电站投运后可达到最佳运行效果。

    2024年06期 No.362 23-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 2318K]
    [下载次数:33 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:3 ]
  • 基于类比分析法的光伏电站发电能力评估模型研究

    张彦虎;陈朋朋;韦安;邹绍琨;王忠;王涛;

    在光伏电站建设前期做可行性评估的过程中,需要对拟建光伏电站的发电量进行理论上的预测,以此来测算项目的投资收益率,进而评估项目是否值得投资建设。光伏电站发电能力评估的准确性受限于气象数据的准确性及光伏电站系统效率(PR)评估的准确性。由于环境复杂性高、实际测量难度大等原因,导致无法获得拟建光伏电站真实的气象数据及准确的PR。将拟建光伏电站周边的光伏电站作为参考,引入参考光伏电站的历史发电数据,结合参考光伏电站与拟建光伏电站的太阳辐射量差异、PR差异,提出了一种基于类比分析法的光伏电站发电能力评估模型。通过建立评估模型,解耦气象因素偏差对光伏电站PR的影响,分析各因素导致的评估模型的偏差范围,并采用3组光伏电站对照组的发电数据对评估模型的准确性进行了验证。研究结果表明:气象因素偏差对光伏电站PR的最大影响为1.5972%。采用该评估模型测算得到的3组光伏电站对照组的年等效利用小时数评估偏差皆控制在3.00%以内,平均偏差为1.21%,远低于采用PVsyst软件测算得到的年等效利用小时数的平均偏差。表明该评估模型具有良好地准确度,可作为光伏电站建设时评估其发电量的实用且有效的方法。

    2024年06期 No.362 32-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 2118K]
    [下载次数:15 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:2 ]
  • 管式PECVD工艺对“SE+PERC”晶体硅太阳电池镀膜均匀性的影响及改善研究

    张福庆;张若凡;王贵梅;胡明强;张鹏程;

    针对在“SE+PERC”晶体硅太阳电池制备过程中,采用管式等离子体增强化学气相沉积(PECVD)工艺沉积正面钝化介质膜后,硅片正面会出现角部发红色差,即镀膜均匀性异常的问题,通过实验,对硅片厚度、工器具状态、背面膜层结构、正面钝化介质膜沉积工艺等影响因素对硅片正面角部发红色差的影响分别进行分析和讨论,并提出解决方案。研究结果表明:硅片正面角部发红色差的产生与硅片自身厚度、工器具状态、背面膜层结构、正面钝化介质膜沉积工艺均存在一定关系。通过采用最具优势的管式PECVD工艺条件,即优化自动化装片技术、控制石墨舟形变量、采用合适的背面膜层结构,以及正面钝化介质膜沉积工艺采用高射频功率叠加高腔体压力,可将正面角部发红色差硅片的占比降低至0%,从而可有效提升“SE+PERC”晶体硅太阳电池的成品率,提升生产线的经济效益。

    2024年06期 No.362 41-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 2073K]
    [下载次数:9 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:5 ]
  • 内蒙古自治区巴彦淖尔市工业园区风光储一体化项目容量配比研究

    李冬梅;刘志强;邱银锋;魏澈;

    为探究风光储一体化项目各部分的最佳容量配比,以内蒙古自治区巴彦淖尔市某工业园区为例,基于园区新增负荷和风能、太阳能资源,计算得出风电和光伏发电的全年逐时及逐月典型日的输出功率曲线,然后在满足园区新增负荷用电需求的条件下,得出风电和光伏发电容量配比方案。鉴于风电和光伏发电的间歇性和波动性,引入储能以平滑输出功率曲线,实现了风光联合发电的发电量曲线与园区新增负荷用电量曲线的变化趋势相匹配。为提高园区的绿电替代率并降低风光联合发电弃电量,通过分析不同容量配比对风光联合发电消纳和绿电替代率的影响,得到最佳容量配比方案。可为内蒙古自治区工业园区风光储一体化项目提供一种有效的容量配比计算方法,有助于优化项目运行效率并推动绿色能源的广泛应用。

    2024年06期 No.362 51-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 2663K]
    [下载次数:25 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:1 ]

技术应用

  • 应用于IBC光伏组件的无主栅技术及封装材料研究

    杨紫琪;宋志成;左燕;王锐;孙蛟;雷楠;

    简述无主栅技术及其发展趋势,详细介绍了应用于叉指背接触(IBC)太阳电池的无主栅覆膜技术及无主栅焊接点胶技术的工艺流程,重点研究覆膜工艺应用于无主栅IBC光伏组件封装材料的匹配问题,提出了目前无主栅技术原材料的匹配方案及封装工艺的改进方法,并对分别采用常规工艺与改进工艺的无主栅IBC光伏组件在相同热循环(TC)老化试验后的电致发光(EL)图像进行了对比分析。研究结果表明:改进工艺优化了常规覆膜工艺的材料匹配,改善了应用双层复合膜工艺时铜丝与太阳电池副栅出现的接触不良的问题。同时,采用单层复合膜工艺避免了热压引起的IBC太阳电池弯曲和焊接不良的问题。研究结果可为无主栅IBC光伏组件封装技术的发展提供指导。

    2024年06期 No.362 58-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 1886K]
    [下载次数:25 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:3 ]
  • 无人机机载LiDAR在光伏发电项目大比例尺地形图测量中的应用

    郜士彬;毛云华;何南;陆大进;

    当前,光伏电站多建设在海拔高且高差大、植被多的地区,常规实时动态载波相位差分技术(RTK)测量方法效率较低,无人机倾斜摄影测量方法无法准确获取多植被区域的地面高程。基于此,提出一种在光伏发电项目大比例尺地形图测量中应用的无人机机载激光雷达(LiDAR)测量方法。首先从外业采集、内业数据处理两个方面介绍无人机机载LiDAR测量方法的技术流程,然后根据光伏发电项目应用实例数据对该测量方法的应用效果进行具体分析。研究结果表明:无人机机载LiDAR测量方法的植被穿透力强,可以快速获取植被下方高精度的地面点3D坐标,操作简单,且不需要布设大量像控点,外业采集的效率高;该测量方法的点云高程精度优于平面位置精度,可生产高精度数字高程模型(DEM)成果,直接提取等高线用于地形图成果绘制,内业数据处理的速度快。无人机机载LiDAR测量方法可以更好地满足在高山多植被地区的光伏发电项目建设的时间节点要求和精度要求,可以很好地应用于山区大高差的光伏发电项目大比例尺地形图测量作业。

    2024年06期 No.362 64-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 2245K]
    [下载次数:11 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 入射角对大尺寸光伏组件性能影响的实验研究

    陈鹏;林皓;孙晓寅;马超;

    选取3种尺寸不同的182半片双玻PERC单晶硅光伏组件(编号分别为A、B、C),在室内测试条件下,首先测试光伏组件A和光伏组件B对不同入射角的响应特性,用于分析入射角对不同尺寸光伏组件性能的影响;然后测试光伏组件C在初始状态和其表面有轻微灰尘时的电性能、反射率,以及其在不同入射角下的响应特性,用于分析轻微灰尘对大尺寸双玻光伏组件性能的影响。研究结果表明:1)入射角在-85°~85°之间时,随着入射角的增大,两种大尺寸双玻光伏组件的短路电流减小幅度基本一致。这意味着不同入射角下短路电流的减小幅度不受光伏组件尺寸的影响。2)当入射角小于60°时,两种大尺寸双玻光伏组件的相对透光率都接近1,且尺寸相对较大的光伏组件的相对透光率整体略微偏高。3)当入射角超过70°时,光伏组件的相对透光率急剧减小,将导致输出电流损失急剧增大。因此,在光伏组件实际使用过程中,应避免入射角出现超过70°的情况。4)在有积灰的3种不同反射率下,光伏组件开路电压的变化不大,说明不同积灰状态均对光伏组件开路电压的影响较小,但对短路电流的影响却十分明显;随着反射率的增加,光伏组件C的短路电流逐渐减小,最大功率也在逐渐减小。但当积灰不多,反射率不够高时,应在清洗积灰成本和发电效益之间寻求平衡。

    2024年06期 No.362 71-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 1966K]
    [下载次数:11 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:3 ]
  • 考虑分布式光伏发电的单相接地故障下配电网的重构方法研究

    庾雅琪;齐郑;陈艳波;

    针对考虑分布式光伏发电的单相接地故障下配电网的重构问题,通过分析单相接地故障下配电网重构的特殊性,建立了单相接地故障下配电网双层重构优化模型;然后采用双层粒子群优化算法将支路交换法与二进制粒子群优化算法相结合,通过启发式规则减少需要考虑的开关组合,快速确定配电网损耗最小且开关动作次数较少的配电网重构方案;最后通过IEEE14节点配电网算例,对本模型和策略进行了仿真验证。研究结果表明:所提出的方案是在考虑分布式光伏发电后,合理确定分布式光伏发电电源输出功率的同时,还可优化单相接地故障两个阶段的重构方案,减少了故障带来的损失。仿真结果验证了本方案的有效性和正确性。

    2024年06期 No.362 78-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 2378K]
    [下载次数:17 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 基于PVsyst的单面与双面光伏组件最佳安装倾角对比

    刘鸿宇;李博斌;

    随着光伏发电技术不断进步,单面光伏组件与双面光伏组件的价差不断缩小。得益于发电量增益大,双面光伏组件在实际项目中受到愈来愈多的青睐。当光伏发电项目采用单面或双面光伏组件时,光伏组件的最佳安装倾角成为一个重要的考虑因素。选取了3个太阳能资源等级地区,利用PVsyst对在这3个地区建设的光伏电站分别采用单面和双面光伏组件时的安装倾角与光伏电站首年发电量及光伏组件正面接收的太阳辐照量之间的关系进行了仿真模拟。得到以下结论:1)以光伏电站首年发电量最大为衡量标准时,双面光伏组件的最佳安装倾角大于或等于有阴影遮挡的单面光伏组件的最佳安装倾角,但小于无阴影遮挡的单面光伏组件的最佳安装倾角。2)就单面光伏组件而言,无阴影遮挡条件下增加光伏组件安装倾角带来的发电量增益高于有阴影遮挡安装条件时。3)在无阴影遮挡情况下,在一定范围内增大单面光伏组件的安装倾角可以相应提升其发电量;相对于双面光伏组件,无阴影遮挡的单面光伏组件通过适当提高其安装倾角所获得的发电量增益较小,且增大安装倾角,光伏阵列之间的间距也需要相应增加,这会增大用地量,从而增加项目总成本。因此,在实际项目中,尽可能采用双面光伏组件是一个较为理想的选择。

    2024年06期 No.362 87-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 1993K]
    [下载次数:34 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:1 ]
  • 光伏支架型钢桩承载特性研究

    丁晓勇;徐开源;邢皓枫;

    作为新能源利用方式的代表,光伏发电技术已成为新能源发展的首选。光伏支架型钢桩因其贯穿力强和便于运输施工等特点,被广泛应用于沙漠地区光伏电站中。通过3D有限元数值模拟分析,探讨了沙漠地区光伏支架型钢桩的承载特性及受力机理,并研究了参数变化对型钢桩承载特性的影响及其规律性。研究结果表明:型钢桩的截面形状是决定其承载性能的关键因素,其承载性能与截面面积和桩长呈正相关;沙漠地区的风荷载对型钢桩的承载特性具有显著影响,不仅会改变型钢桩的承载性能和变形量,而且随着荷载循环次数的增加,其承载性能逐渐降低,沉降变形量增大。

    2024年06期 No.362 95-103页 [查看摘要][在线阅读][下载 2301K]
    [下载次数:18 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 湖南省安化地区某200 MW光伏电站设计分析

    蔡慧;朱群强;张宇舟;李飞龙;

    随着经济快速发展,电力短缺成为制约区域发展的关键因素。在湖南省益阳市安化地区,随着黑茶产业的兴起,茶厂电力需求与日俱增。以安化地区的某200 MW光伏电站为例,结合当地太阳能资源状况,根据地形、交通和土地利用类型等条件,光伏电站设计时采用分区域发电、集中并网的结构方案;根据光伏电站的总成本、光伏支架的可靠性及后期运维等因素确定了光伏支架类型,并采用PVsyst软件确定光伏组件最佳安装倾角;通过相关理论计算得出光伏阵列间距和串联的光伏组件数量,再确认逆变器类型。建成的光伏电站预计每年可为电网提供发电量18341万kWh,相当于节约标煤5.52万t;该项目可显著减少大气污染物排放,具有明显的社会效益和环境效益。

    2024年06期 No.362 104-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 2070K]
    [下载次数:32 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:1 ]
  • 智能清扫机器人在屋顶分布式光伏电站中的应用

    荆永昌;智光超;宋占岭;张记;王子卿;

    随着国家“双碳”战略的实施,分布式光伏电站作为集中式光伏电站的有效补充应用形式得到了快速发展。由于分布式光伏电站多建于工厂、园区、车站等建筑的屋顶,在进行光伏组件清洗时面临清洗人员高处坠落风险大、清洗次数多等困难。以某屋顶分布式光伏电站为例,首先对传统人工清洗方式存在的问题进行分析,然后针对这些问题提出利用智能清扫机器人进行清扫的解决方案,并对智能清扫机器人实际应用效果进行验证。研究结果显示:采用智能清扫机器人清扫的光伏阵列的总发电量可提升21.2%,在该提升幅度下,对于5.324 MW的屋顶分布式光伏电站而言,使用智能清扫机器人清扫可比采用人工清洗方式清扫每月多提升63.74万kWh的发电量,每年增加的发电量收益为50.77万元,1~2年即可回收智能清扫机器人的初始投资成本。以期该研究结果为分布式光伏电站提升运维效率、降低运维成本提供参考。

    2024年06期 No.362 110-114页 [查看摘要][在线阅读][下载 1965K]
    [下载次数:29 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:2 ]
  • 下载本期数据