光伏培训(一)ppt课件

,*,单击这里,单击这里编辑母板文本格式,第二级,第三级,第四级,第五级,光伏发电,零,基础知识培训,编缉/主讲人：,郑立科,浙江利为光电有限公司,今天,，,我将带领大家走进电的世界,第一篇,电荷,：某些亚原子粒子的内涵性质,也会产生电磁场。,电流,：带电粒子的定向移动，通常以安培为度量单位。,电场,：由电荷产生的一种影响。,电势,：单位电荷在静电场的某一位置所拥有的电势能，伏特为度量单位。,电磁作用,：电磁场与静止或运动中的电荷之间的一种基本相互作用。,一,、,电,是一种自然现象，指电子运动所带来的现象。自然界的闪电就是电的一种现象。,19世纪百年电力发展史,1800年，伏打发明第一个化学电池,1831年，人们开始获得连续的电流 法拉第制造了最早的发电机法拉第盘,1866年，西门子制成第一台使用电磁铁的自激式发电机,1870年，格拉姆制成了环形电枢自激发电机供工厂电弧灯用电,1875年，巴黎北火车站建成世界上第一个火电厂，用直流发电供附近照明,1879年，旧金山建成世界上第一座商业发电厂，两台发电机共22盏 电弧灯。同年先后在法国和美国装设了试验性电弧路灯,1879年，爱迪生发明白炽灯,1881年，英国建成了世界上第一座小型水电站,1882年，爱迪生在纽约建成世界上第一座正规发电厂,1882年 法国人德普勒在慕尼黑博览会上表演了电压为1500 2000V的直流发电机组经57km线路驱动电动泵 1884年 英国人制造了第一台汽轮机,1885年 制成交流发电机和变压器,1886年3月在马萨诸塞州的大 巴林顿建立了第一个交流送电系统，电源侧升压至3000V ，经1.2km到受端降压至500V，显示了交流输电的优越性,1891年 德国在劳芬电厂安装了第一台三相100kW交流发电机，通 过第一条三相输电线路送电至法兰克福,1894年 建成利亚加拉大瀑布水电站。,1896年采用三相交流输电送 至35km外的布法罗。结束了1880年来交、直流电优越性 的争论。,20世纪百年电力发展史,1903年，威斯汀豪斯电气公司装设了第一台5000kW汽轮发电机组 ，标志着通用汽轮机组的开始。,1916年，美国建成第一条90km的132kV线路,1922年，美国在加州建成第一条220kV线路,二战后，美国于1955、1960、1963、1970和1973等年份分别 制成并投运30、50、100、115和130万千瓦汽轮发电 机组,1954年，瑞典首先建成了380kV线路，采用2分裂导线，距离 960km，将北极圈内的Harspranget水电站电力送至 瑞典南部。,1954年，前苏联建成第一座核电站，1973年法国制成120万kW 核反应堆,1964年，美国建成第一条500kV交流输电线路,1965年，加拿大建成第一条765kV交流输电线路,1965年，苏联建成第一条400kV的470km直流输电线路，送电 75万千瓦,1970年，美国建成400kV的1330km直流输电线路，送电144万 千瓦,1989年，苏联建成第一条最高电压1150kV的1900km交流输电线 路,电能的传输,发电机组,发电机组,升压变压器,降压油式变压器,光伏发电用双分裂变压器（升压）,10KV高压配电,低压配电,箱式变电站,区台动力箱（变压器+JP柜）,二、发电站的几种类型,(1)火力发电厂,:火力发电是利用燃烧燃料(煤、石油及其制品、天然气等)所得到的热能发电,(2)水力发电厂,:水力发电是将高处的河水(或湖水、江水)通过导流引到下游形成落差推动水轮机旋转带动发电机发电,(3)核能发电厂,:核能发电是利用原子反应堆中核燃料(例如,铀)慢慢裂变所放出的热能产生蒸汽(代替了火力发电厂中的锅炉)驱动汽轮机再带动发电机旋转发电,(4)风力发电场,:利用风力吹动建造在塔顶上的大型桨叶旋转带动发电机发电称为风力发电,由数座、十数座甚至数十座风力发电机组成的发电场地称为风力发电场。,(5)其他还有地热发电厂、潮汐发电厂、太阳能发电厂等。,火力发电,优点：技术成熟，目前成本较低。对地理环境要求低。,火力发电原理图,火力发电的不利因素,尘粒,：包括降尘和飘尘。主要是燃煤电厂排放的尘粒。中国火电厂年排放尘粒约 600万吨。,二氧化硫(SO2),:煤中的可燃性硫经在锅炉中高温燃烧，大部分氧化为二氧化硫，其中只有0.55再氧化为三氧化硫,氧化氮（NO）,:火电厂排放的氧化氮中主要是一氧化氮，占氧化氮总浓度的90以上。一氧化氮生成速度随燃烧温度升高而增大。,废水,：火电厂的废水主要有冲灰水、除尘水、工业污水、生活污水、酸碱废液、热排水等。除尘水、工业污水一般均排入灰水系统,粉煤灰渣,：是煤燃烧后排出的固体废弃物。,噪声,：火电厂的噪声主要有锅炉排汽的高频噪声、设备运转时的空气动力噪声、机械振动噪声以及电工设备的低频电磁噪声等。,水力发电,三峡水电站,优点,：历史悠久，后期成本很低。无污染，水能可再生，水能蕴藏总量大。,自然方面,：巨大的水库可能引起地表的活动，甚至诱发地震。,生物方面,：对陆生动物而言，水库建成后，可能会造成大量的野生动植物被淹没死,亡，甚至 全部灭绝。,物理化学性质方面,：流入和流出水库的水在颜色和气味等物理化学性质方面发生改,变，而且 水库中各层水的密度、温度、甚至熔解氧等有所不同。,水电站对环境的影响,核能发电,秦山核电站,核电站的利与弊,利,：,1：核电是最环保的。核电是清洁能源，对环境影响小，消耗资源也少。,2：核电的效益性。一座1百万千瓦的核电机组，需要大约110130亿元的投资。项目建成后预计每年能增加5000万元左右的教育附加费，可以大大改善当地的教育条件,3：核电的安全性。核电是世界上最安全的行业之一，全世界50年来500多座核电反应堆在其总共1万2千多堆年的运行历史中，只在上世纪七八十年代发展过两起堆芯熔化的严重事故。,弊,：,1：尽管说核电站建设设计上会考虑安全问题，但所有的操作都是人去操作的，这就有一定的隐患,2：核电站与核废料对未来的危害。这是最致命的弊端，因为它的放射性“寿命”太长，其放射性降低一半（称为放射性蜕变的半衰期）的时间甚至达到数万、数十万年。除了将它浓缩制成核弹强行引爆外，人类没有任何办法或能力去控制它（缩短）的“寿命”,风力发电,优点,风能为洁净的能量来源。 内蒙古草原上的风力发电机。,风能设施日趋进步，大量生产降低成本，在适当地点，风力发电成本已低于发电机。风能设施多为不立体化设施，可保护陆地和生态。风力发电是可再生能源，很环保。,风能限制及弊端,1)风速不稳定，产生的能量大小不稳定 2)风能利用受地理位置限制严重 3)风能的转换效率低 4)风能是新型能源,相应的使用设备也不是很成熟,潮汐发电,第二篇,太阳光是最重要的自然光源，它普照大地，使整个世界姹紫嫣红，五彩缤纷,太阳燃烧一般是指比较剧烈的发光发热的氧化反应，属于化学反应的范畴。但是太阳上发生的是热核聚变反应，氘和氚聚变成氦，释放的能量与化学反应不是一个数量级的。所以严格来说太阳并没有燃烧，更像是一个巨大的氢弹，用100亿年来完成爆炸的过程，现在就是这个氢弹爆炸的中期。(也就是说太阳这个爆炸过程使它周围的温度达到粒子转变状态可以搭配太阳周围的,电磁波,成为太阳光)。,一、太阳光,二、电磁波,太阳光=电磁波,三、光伏发电,定义：光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术,四、光伏发电的起源,五、光伏发电的原理,六、光伏发电的系统分类,1、独立光伏发电也叫离网光伏发电,2、并网光伏发电（发电站,3、分布式光伏发电系统，又称分散式发电或分布式供能,主要由太阳能电池组件、控制器、蓄电池组成，若要为交流负载供电，还需要配置交流逆变器。,太阳能组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电之后直接接入公共电网。可以分为带蓄电池的和不带蓄电池的并网发电系统。,是指在用户现场或靠近用电现场配置较小的光伏发电供电系统，以满足特定用户的需求，支持现存配电网的经济运行，或者同时满足这两个方面的要求,独立光伏发电,并网光伏发电电站（集中式光伏发电）,户用分布式光伏发电,工商业分布式光伏发电,七、分布式光伏发电系统组成,部分,主要由,太阳电池板（组件）,、,汇流箱,、,双向电表,、和,逆变器,等相关电子元器件构成。其它部件还有,线缆,、,桥架,、,支架,、,导轨,等。,太阳能并网 发电原理图,平台、琉璃瓦、新型厚瓦、老型薄瓦等屋顶,都适宜。,企业分布式光伏发电站,八、太阳能光伏组件,定义：电池组件是把多个单体的太阳电池片根据需要串、并联起来，并通过专用材料和专门生产工艺生产工艺进行封装后的产品。,九、太阳能光伏组件按电池片类型分类,1、晶体硅（单、多晶硅）电池组件,2、非晶硅薄膜电池组件,3、砷化镓电池组件,十、光电转化率,1、多晶太阳能硅片,定义：太阳能光伏系统中太阳能电池板把太阳光能转化为电能的效率,2、单晶太阳能硅片,3、非晶硅薄膜太阳能硅片,4、砷化镓太阳能硅片,15%-20%左右,17%-25%左右,10%左右,38%左右,十一、硅片的形成工序,十二、太阳能级硅的提纯技术,1.改良西门子法（三氯氢硅还原法,）,2012年一条生产线1000亿的投入,2.硅烷流化床法,国内厂家,1.江苏中能（保利协鑫）,2.特变电工,3.江苏大全,4.亚洲硅业,09年时，我国提炼企业要花400度的电才能提炼出1KG多晶硅，70%多晶硅以氯气排放了，成本高，污染严重,十三、晶硅片切割技术,金钢线多线切割是主要方法,污染较大,双向电表,光伏支架,逆变器,定义：逆变器是一种将直流电（DC）转化为交流电（AC）的装置。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。,并网逆变器的分类,1.组串逆变器,2、集中式逆变器,3、微型逆变器,150KW,100KW-1MW以上,1000W以下，单块电池板上,户用或商用逆变器,孤岛效应,：是指电网突然失压时，并网光伏发电系统仍保持对电网中的邻近部分线路供电状态的一种效应。,所谓孤岛效应，即指如并入公共电网中的发电装置，在电网断电的情况下，这个发电装置却不能检测到或根本没有相应检测手段，仍然向公共电网馈送电量。,危害,一般来说，孤岛效应可能对整个配电系统设备及用户端的设备造成不利的影响，包括：,1)危害电力维修人员的生命安全；,2)影响配电系统上的保护开关动作程序；,3)孤岛区域所发生的供电电压与频率的不稳定性质会对用电设备带来破坏；,4)当供电恢复时造成的电压相位不同步将会产生浪涌电流，可能会引起再次跳闸或对光伏系统、负载和供电系统带来损坏；,5)光伏并网发电系统因单相供电而造成系统三相负载的欠相供电问题。,由此可见，作为一个安全可靠的并网逆变装置，必须能及时检测出孤岛效应并避免所带来的危害,（1）中国太阳能资源分布情况,智研咨询发布的2017-2022年中国光伏发电市场行情动态及发展前景预测报告显示，我国属太阳能资源丰富的国家之一，全国总面积2/3以上地区年日照时数大于2000小时，年辐射量在5000MJm2以上。据统计资料分析，中国陆地面积每年接收的太阳辐射总量为3.31038.4103MJ/m2，相当于2.4104亿吨标准煤的储量。,根据国家气象局风能太阳能评估中心划分标准，我国太阳能资源地区分为以下四类：,一类地区（资源丰富带）：全年辐射量在67008370MJ/m2。相当于230kg标准煤燃烧所发出的热量。主要包括青藏高原、甘肃北部、宁夏北部、新疆南部、河北西北部、山西北部、内蒙古南部、宁夏南部、甘肃中部、青海东部、西藏东南部等地。,二类地区（资源较富带）：全年辐射量在54006700MJ/m2，相当于180230kg标准煤燃烧所发出的热量。主要包括山东、河南、河北东南部、山西南部、新疆北部、吉林、辽宁、云南、陕西北部、甘肃东南部、广东南部、福建南部、江苏中北部和安徽北部等地。,三类地区（资源一般带）：全年辐射量在42005400MJ/m2。相当于140180kg标准煤燃烧所发出的热量。主要是长江中下游、福建、浙江和广东的一部分地区，春夏多阴雨，秋冬季太阳能资源还可以。,四类地区：全年辐射量在4200MJ/m2以下。主要包括四川、贵州两省。此区是我国太阳能资源最少的地区。,一、二类地区，年日照时数不小于2200小时，是我国太阳能资源丰富或较丰富的地区，面积较大，约占全国总面积的23以上，具有利用太阳能的良好资源条件。,欧盟对中国企业光伏进行双反,2016年我国光伏新增和累计装机容量均全球第一,截至2016年底，我国光伏发电新增装机容量,3454万千瓦,，累计装机容量7742万千瓦，新增和累计装机容量均为全球第一。其中，光伏电站累计装机容量6710万千瓦，,分布式,累计装机容量,1032万千瓦,。全年发电量662亿千瓦时，占我国全年总发电量的1%。,光伏发电向中东部转移。全国新增光伏发电装机中，西北地区为974万千瓦，占全国的28%；西北以外地区为2480万千瓦，占全国的72%；中东部地区新增装机容量超过100万千瓦的省份达9个，分别是山东322万千瓦、河南244万千瓦、安徽225万千瓦、河北203万千瓦、江西185万千瓦、山西183万千瓦、浙江175万千瓦、湖北138万千瓦、江苏123万千瓦。,分布式光伏发电装机容量发展提速，2016年新增装机容量,424万千瓦,，比2015年新增装机容量增长200%。中东部地区分布式光伏有较大增长，新增装机排名前5位的省份是浙江（86万千瓦）、山东（75万千瓦）、江苏（53万千瓦）和安徽（46万千瓦）和江西（31万千瓦）。,1MW=1000KW=1000000W,1GW=1000MW,谢谢！,