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1、淺析光伏發(fā)電項(xiàng)目綜合效益評(píng)價(jià)研究大唐臨清熱電有限公司山東省252600摘要:光伏發(fā)電是新時(shí)期符合時(shí)代特點(diǎn)的首選能源,中國相關(guān)部門出臺(tái)若干配套政策,為其市場(chǎng)發(fā)展更提供了有力支持。尤其兩北地區(qū)屬于太陽能資源豐富地區(qū),開發(fā)潛力巨大,光伏發(fā)電市場(chǎng)發(fā)展迅速。準(zhǔn)確地對(duì)光伏發(fā)電項(xiàng)目進(jìn)行效益評(píng)價(jià),可以為企業(yè)投資光伏發(fā)電項(xiàng)目提供可靠的投資依據(jù),規(guī)范光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)及市場(chǎng)合理發(fā)展。關(guān)鍵詞:光伏發(fā)電;效益;環(huán)境影響引言我國是能源消費(fèi)大國,隨著煤炭及油氣燃燒帶來的環(huán)境問題和化石能源供應(yīng)的日趨枯竭,開發(fā)清潔能源己迫在眉睫。我國政府2005年頒布的《中華人民共和國可再生能源法》明確規(guī)定將包括太陽能、風(fēng)能
2、在內(nèi)的可再生能源列入“國家能源發(fā)展的優(yōu)先領(lǐng)域”。太陽能是取之不盡的清潔能源,被看成是未來可再生能源利用的重要方向。木文就如何提高光伏發(fā)電項(xiàng)目的綜合效益展開研究,希望能起到拋裝引玉的作用。1提高發(fā)電量,增加光伏發(fā)電效益1.1光伏組件傾斜角與發(fā)電量的關(guān)系以往的太陽輻射研宄多關(guān)注水平面的輻射研宄,對(duì)如何充分利用太陽能,如對(duì)光伏電池接收面輻射量的研究很少,幾乎沒有對(duì)光伏組件可接收的斜面太陽能總輻射量的觀測(cè),缺乏對(duì)斜面上太陽能資源狀況的評(píng)價(jià),導(dǎo)致對(duì)光伏電站發(fā)電量的估計(jì)缺乏理論依據(jù),估算值和實(shí)際發(fā)電量差異較大。對(duì)光伏電池而言,其光電轉(zhuǎn)換能力不僅與太陽輻照強(qiáng)度有關(guān),還與太陽光的入射角度
3、有關(guān),只有太陽光垂直于光伏組件時(shí),光伏陣列的電能輸出才可以達(dá)到最佳值。在設(shè)計(jì)光伏發(fā)電系統(tǒng)時(shí),首先要解決的問題就是要確定光伏方陣的傾角,并由此估計(jì)照射到方陣面上的太陽輻射量。即使在同一地點(diǎn),不冋傾角接收面上獲得的太陽輻射能也有很大差異。通常情況下,固定式太陽能光伏板與水平面成一定角度放置,以求獲得最大的太陽輻射量,所以選擇合適的傾斜角是太陽能工程設(shè)計(jì)的關(guān)鍵之一。1.2光伏組件傾斜角的確定為增加電站發(fā)電量,根據(jù)實(shí)際太陽運(yùn)行情況,太陽高度角和方位角每吋每刻均在變化,對(duì)輻射量最有效的利用方式是組件遵循“向日葵原理”,對(duì)太陽位置變化隨吋調(diào)節(jié)朝向位置,保持組件表面時(shí)刻垂直接收太陽能輻
4、射,方能達(dá)到太陽能的最大化利用效果。但這一理論在實(shí)際運(yùn)行時(shí),受到組件支架的工藝水平、電站所在地的天氣狀況和支架本身耗電情況等因素影響,在實(shí)際操作吋還需解決很多問題。影響電站實(shí)際發(fā)電量的因素不僅有各月輻射量的變化,還冇實(shí)際電站運(yùn)行情況、電站電氣設(shè)備運(yùn)行情況及電網(wǎng)調(diào)節(jié)等諸多因素,還需進(jìn)行多方面的研究。2維護(hù)光伏電站設(shè)備,增加長遠(yuǎn)效益2.1風(fēng)沙對(duì)光伏發(fā)電的影響高海拔荒漠地區(qū)風(fēng)沙大、降水少,光伏電池表面上大量積塵,嚴(yán)重影響發(fā)電效率。電池板表面積塵主要受灰塵自身特性因素和當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境因素的影響?;覊m自身特性因素包括灰塵的粒徑、形貌、質(zhì)量和化學(xué)組成等;當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境因素包括溫度、降水量
5、、氣流、海拔高度等。積塵對(duì)光伏發(fā)電效率有嚴(yán)重影響。以青海地區(qū)為例,對(duì)青海地區(qū)的地表沙土和電池板表面灰塵成分、粒徑、形貌進(jìn)行了分析,電池板表面灰塵主要組成是石英和鈉長石?;覊m顆粒對(duì)電池板有遮擋作用。對(duì)于單層灰塵顆粒而言,當(dāng)灰塵零散分布吋,灰塵對(duì)電池板的遮擋效果為0-78.5%,當(dāng)灰塵緊密接觸吋其遮擋效果為78.5%-91%;對(duì)于多層顆粒,灰塵顆粒對(duì)電池板的遮擋作用呈現(xiàn)指數(shù)變化。光伏電池板表面灰塵粒徑D為0.252-141.589μm灰塵顆粒半徑的變?nèi)撕突覊m質(zhì)量或數(shù)量的增加,都會(huì)使電池板的受光面積減少,從而影響發(fā)電量。2.2風(fēng)沙問題的解決措施荒漠地區(qū)的光伏電站多用水射流
6、方式進(jìn)行除塵作業(yè)。水射流除塵的費(fèi)用低、設(shè)備簡單,在除塵的同吋,還降低電池板表面溫度而提高光伏發(fā)電效率。但是,這種除塵方式耗水量大、易污染光伏組件,尤蘇是在電池板表面會(huì)殘留一層難以清除的水垢,形成陰影區(qū),極容易造成二次積塵。經(jīng)科學(xué)家的研究顯示,用加入表面活性劑的水來清洗電池板表面,使水呈偏酸性,以消除水垢殘留,蘇清潔效果最佳。3光伏發(fā)電項(xiàng)0的環(huán)境效益3.1節(jié)能減排、改善當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境質(zhì)量一般來說火力發(fā)電的污染主要有兩方面:一是二氧化硫,二氧化碳,灰塵等氣體污染物;二是重金屬污染。火電廠是以煤炭為燃料,而燃煤中含有As,Cd,Pd,Ni,Hg,Cr等多種重金屬元素,這些重金屬元
7、素及形成的化合物會(huì)造成生物中毒iL對(duì)土壤、水、空氣等產(chǎn)生污染。光伏發(fā)電是直接將太陽能轉(zhuǎn)換成電能不需要消耗化石燃料,在節(jié)能減排、改善當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境方面具冇積極、現(xiàn)實(shí)的意義。3.2防風(fēng)固沙、減少水土流失西北地區(qū)是水土流失、土地沙漠化較為嚴(yán)重的地區(qū),經(jīng)常爆發(fā)沙塵暴天氣。而在沙漠地區(qū)及無耕種價(jià)值的閑置土地地區(qū),大面積的覆蓋太陽能電池板,降低了地表風(fēng)速,減緩風(fēng)沙危害,不僅可以起到防風(fēng)固沙的作用,而且提高了土地的利用率。同吋,后期的植被恢復(fù)后對(duì)于控制沙塵暴、防風(fēng)固沙也具冇積極的作用。4應(yīng)用青海省位于我國西北地區(qū),對(duì)于光伏發(fā)電冇其獨(dú)到的優(yōu)勢(shì):