光伏系统集成关键技术研究与应用方面
发布时间: 2013-10-08

 

光伏系统集成关键技术研究与应用方面 

       太阳能光伏系统一般分离网型和并网型两种。离网型光伏系统由太阳能电池方阵、汇流箱、系统控制器、蓄电池组、逆变器等组成。适用偏远地区电网没有到达的地区或独立太阳能应用系统,使用时受气候影响较大,一般要大容量蓄电池组。
       并网型光伏系统与公共电网相联接且共同承担供电任务,可成为电网的补充,且不需要蓄电池,是太阳能光伏发电进入大规模商业化发电阶段、成为电力工业组成部分的重要发展方向,是当今世界太阳能光伏发电技术发展的主流趋势。并网系统由太阳能电池方阵、汇流箱、系统控制器、并网逆变器等组成。并网系统按接入方式又分用户侧接入和电网侧接入两种方式。系统集成主要包括光伏电站设计与施工、产品选型和技术选择论证、BIPV及BAPV的系统集成、EPC总承包业务、跟踪维修等个性化服务。光伏系统集成商全球接近500家,主要集中在德国、美国、法国、等,全球排名前30名的公司有13个来自德国,Belectric、juwi、Q-Cells等,见表1-14。由于国内市场刚刚启动,国内光伏企业在系统集成方面业绩不佳,中国继续高水平系统集成商。在组件价格竞争激烈的当前,专家预测将有大批国内光伏企业参与系统集成。
                             表1 2010年世界光伏系统集成商市场排名                                  

2010排名
公司
总部地址
1
BELECTRIC
德国
2
Juri
德国
3
SunPower
美国
4
EDF Energiers Nouvelles
法国
5
SunEdition
美国
6
Q-Cells 国际
德国

7
First Solar
美国
8
Enfinity
比利时
9
Phoenix Solar
德国
10
Gehricher Solar 
德国
11
GP Joule
德国
12
TerniEnergie SPA
意大利
13
Relatio PV
德国
14
S.A.G. Solarstorm
德国
15
Fotowatio Renewable Vetures
西班牙

       国内光伏企业没有真正意义上的垂直一体化,无锡尚德已经向系统集成方向延伸,目标是占领系统集成的高地。香港协鑫集团的下属企业中环光伏系统有限公司,设立江苏省光伏发电系统集成工程技术研究中心,投资10亿美元打造光伏系统集成产业基地。天合光能2011年起重新投入系统工程部,为国内市场的争取积极准备,常州佳讯光电也把打造国内乃至国际优秀的系统集成商为目标。
       A、光伏电站工程设计及建模仿真研究。光伏电站工程设计专业性很强,除了设计系统本身,还要根据个体具体情况考虑天气、环境、气象、场地、电网环境、用电特点等,才能设计真正最优的方案,为此需研究建立系统参数与相关条件的作用模型,实现设计的仿真,提高设计现代化水平。
       B、制约系统整体效率的机理及对策研究。目前所谓系统集成商,普遍存在重装机容量建设、轻实际发电量管理。目前国际光伏组件光电转换效率η1普遍能达到15%左右,但组件阵列经汇流箱后效率η2为80%左右,逆变器效率η3一般为95%以上,因此系统集成总效率只有11%左右,在不增加成本前提下,提高集成效率的空间和意义很大。
       C、具有谐波补偿的逆变器原理及应用设计。现代电力电子设备应用越来越普遍,随之带来的电网谐波也日趋严重。分布式接入的光伏发电系统如能带有谐波治理功能,则不仅能使用户使用清洁能源,还能改善用电环境,一举两得。这一思路在国外一开始研究,目前尚未相关产品报道。
       D、光伏电站远程监控系统研究与开发。光伏电站多数为无人值守的系统,自动化程度较高,远程的视频和数据监控是普遍要求。目前存在不同厂家的同类产品、不同设备、监测仪器的数据通信协议、通信接口的兼容性问题,还有并网电站数据与电力调度中心的通信、光伏电站动态稳定分析以及智能决策方面有待进一步研究。
       E、光伏电站测试系统研究与开发。电站测试系统不仅能验证设计方案的正确与否、系统故障排查与失效分析,还能用于光伏电站改进设计等方面研究。
       F、新型光伏应用系统研究与开发。目前采用光伏作为辅助能源的有交通信号灯、路灯、庭院灯、通信基站等
 
     
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