光伏的意義范文
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篇1
關(guān)鍵詞:海島環(huán)境;晶硅組件;高可靠性;漂浮
中圖分類號:TK51 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-7712 (2013) 02-0029-01
南海諸國對我國諸多島域和海域長期的侵犯已嚴(yán)重威脅到我國領(lǐng)土的,但由于很多的海島自然環(huán)境惡劣,不利于人員駐守,領(lǐng)土的守衛(wèi)非常困難。如果海島電力供應(yīng)問題有效解決,就可明顯改善駐島人員生存條件,相關(guān)負(fù)荷設(shè)施也可正常使用,守衛(wèi)海島的實力就會大大加強。但目前由于這些海島遠(yuǎn)離大陸,電力供應(yīng)很難依托大陸電網(wǎng),本文提及的待開發(fā)光伏組件在一定程度上可以滿足駐島人員的電力需求。這種組件采用高性能防水材料,通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計,漂浮在海島附近的海域上,既可以通過微電網(wǎng)技術(shù)為海島直接供電,也可通過對蓄電池組的充電儲能滿足島嶼駐守人員的需要。
二、海島環(huán)境氣候?qū)夥M件的性能要求
海島環(huán)境具有高風(fēng)速、高濕度、高鹽堿的特點,同時部分戰(zhàn)略意義極大的島嶼可能陸地面積非常狹小,光伏系統(tǒng)可能要建設(shè)安裝在附近海域。首先,海島環(huán)境風(fēng)速較高,這需要光伏組件本身抗風(fēng)壓的機械載荷能力要強。第二,海島環(huán)境濕度極大,組件可能長期浸泡在海水中,對防水性能要求極為苛刻。第三,高鹽堿的海水和空氣會對組件本身產(chǎn)生較為嚴(yán)重的腐蝕,使其壽命大大縮短。第四,組件安裝可能需考慮在臨近海域進(jìn)行。在海面上安裝組件帶來的連接、安裝、儲能方式等一系列問題需待解決。如果在技術(shù)上可以滿足上述要求,高品質(zhì)海島組件的實現(xiàn)就順理成章,這對于常規(guī)光伏組件性能而言,雖然有挑戰(zhàn)卻并非不可實現(xiàn)。
三、目前常規(guī)晶硅組件的基本結(jié)構(gòu)和已具備性能
晶硅組件按晶粒排布分為單晶硅和多晶硅。迫于成本壓力,組件廠商更多的以生產(chǎn)多晶硅組件為主,但是單晶硅組件在弱光性能、溫度系數(shù)、發(fā)電效率和外觀造型上要優(yōu)于多晶。雖然性能有差異,但其組件結(jié)構(gòu)基本相同:鋼化玻璃-EVA-晶硅電池-EVA-背板,在組件四周一般裝有保護(hù)和安裝作用的鋁邊框,背板頂部裝有防熱斑作用的接線盒及接插件。晶硅電池由于耐氧化性較差,所以需要內(nèi)部封裝材料(多為EVA)的密封,由于易碎,所以需要正反面板(即鋼化玻璃和背板)的保護(hù)。這些功用不可或缺,但邊框的主要功用是便于組件安裝,如果有合適的替代方式,這部分結(jié)構(gòu)可以舍棄。鋁邊框耐腐蝕性較差,海島環(huán)境下,在滿足組件防水性能前提下可以考慮去除鋁邊框。
晶硅組件在推向市場前,需進(jìn)行產(chǎn)品認(rèn)證。目前歐洲較流行的TUV認(rèn)證,是產(chǎn)品以IEC61215和IEC61730兩個標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的各項測試通過的證明。通過認(rèn)證的組件可達(dá)到抵抗5400Pa壓強和在雙85(指溫度85℃和濕度85%)條件下2000h使用壽命的性能。測試中5400Pa壓強是模擬雪壓而來,風(fēng)壓使用2400Pa測試。2400Pa的物理意義是3倍12級風(fēng)對組件正面(或背面)造成的靜載荷。即使在多風(fēng)的海域,目前光伏組件的抗風(fēng)壓能力已經(jīng)具備。而雙85條件下2000小時的壽命保障根據(jù)模擬換算,可以得出其在雙45環(huán)境下(溫度45℃和濕度45%)使用壽命約25年。這個保障對于高濕度的海島環(huán)境是不夠的,需要進(jìn)一步從材料選擇和結(jié)構(gòu)設(shè)計上優(yōu)化,延長其生命期。根據(jù)部分資料顯示,近海區(qū)域的鹽堿地安裝的光伏電站,其組件老化速度比常規(guī)環(huán)境要快三至五倍。分析其原因,是因為常規(guī)組件的背板、封裝材料、接線盒和邊框內(nèi)部的密封膠屬于高分子材料,支架和邊框多為鋁合金材質(zhì),在腐蝕性較強區(qū)域,其壽命自然會大大縮短。
綜上,目前適于海島環(huán)境的新式組件已具備雛形,但離實用性產(chǎn)品還有一個過程。
四、組件如何獲取更佳性能
組件廠商在成本有效控制前提下,對下述性能突出的產(chǎn)品非常青睞:第一,高壽命和高可靠性的產(chǎn)品(可樹立廠商形象,宣傳廠家品牌)。第二,結(jié)構(gòu)簡單化的產(chǎn)品(可更節(jié)約成本,便于量產(chǎn))。第三,突出特色的產(chǎn)品(比如輕質(zhì)化組件等,可開拓市場)。為追求更高壽命高可靠性和更具特色的光伏產(chǎn)品,組件廠商紛紛引入了多種材料,進(jìn)行替換實驗,某家組件商雙85的實驗測試時間已經(jīng)由原來的2000小時增加至8000小時,在這個過程中,很多新式的材料開始閃亮登場,比如厚度減薄的超薄鋼化玻璃,原應(yīng)用于薄膜領(lǐng)域的丁基熱熔膠,防水性能極佳的無影膠,構(gòu)造簡單小巧的接線盒,抗紫外性能極佳的封裝材料等等。
經(jīng)分析,適用海島環(huán)境組件開發(fā)技術(shù)難點主要在于①組件防水防鹽霧性能的提升②組件間連接方式和安裝方式的可行。第一點,可首先從材料方向考慮。常規(guī)組件邊框為鋁合金材料,對海水耐腐蝕性較弱,可考慮使用橡膠類材料替代或去除。背板材料為高分子物質(zhì),其耐候性相對于無機物較弱,可考慮用超薄玻璃替代。組件四周為防水汽的滲入,可考慮新式密封材料,如丁基熱熔膠或無影膠等抗水汽滲透能力極強的材料。其次,對組件結(jié)構(gòu)優(yōu)化。如安裝在海面上的組件,可將接線盒由組件背面用到正面,以減少接觸水的概率。第二點,分析如下:首先,組件由于密度遠(yuǎn)高于水,故需要漂浮物(其壽命要與組件相匹配)。其次,組件同漂浮物需牢固連接。第三,組件間的接線對防水的要求極高,即便是IP67的接插件也需改善后才可適用于該種環(huán)境。綜合而論,選用優(yōu)質(zhì)材料、優(yōu)化機構(gòu)設(shè)計和考慮特殊環(huán)境下的連接安裝方式三方面可使組件獲得更適于海島環(huán)境的性能。
篇2
關(guān)鍵詞:光伏產(chǎn)業(yè) 產(chǎn)能過剩 反傾銷
一、中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
以硅材料的應(yīng)用開發(fā)形成的產(chǎn)業(yè)鏈條稱之為“光伏產(chǎn)業(yè)”,簡稱PV(photovoltaic),包括高純多晶硅原材料生產(chǎn)、太陽能電池生產(chǎn)、太陽能電池組件生產(chǎn)、相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備的制造等。
世界各國為了盡可能利用這個“永不枯竭”的能源,不斷地發(fā)展光伏組件技術(shù)。目前,全球的光伏產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)能在迅速擴充,在2008年金融危機非常嚴(yán)重的情況下,全球光伏產(chǎn)業(yè)的裝機容量增長了49%,而2009年、2010年光伏產(chǎn)業(yè)的裝機容量的增長率都超過了70%。
我國也專門針對光伏產(chǎn)業(yè)制定了一系列的優(yōu)惠政策,促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2012年上半年全球光伏裝機容量增長了35%。這些增長的數(shù)據(jù)大部分是由中國創(chuàng)造的,全國31個省市自治區(qū)均把光伏產(chǎn)業(yè)列為優(yōu)先扶持發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè);600個城市中,有300個發(fā)展光伏太陽能產(chǎn)業(yè),100多個建設(shè)了光伏產(chǎn)業(yè)基地。目前我國光伏產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成了比較完整的產(chǎn)業(yè)鏈,由于生產(chǎn)成本較低,我國成為國外太陽能光伏產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)基地,連續(xù)3年成為全球太陽能電池的第一大國。
但是,我國在光伏發(fā)電領(lǐng)域的技術(shù)和應(yīng)用只是處于世界下游水平,其主要原因是電池所需要的多晶硅提純技術(shù)被國外的大企業(yè)所壟斷,國內(nèi)還沒有掌握該技術(shù),因而國產(chǎn)太陽能光伏電池的成本很高。光伏發(fā)電的成本是一般發(fā)電成本的數(shù)倍,也因此造成無法廣泛普及。
全球多晶硅產(chǎn)量20萬噸,我國占近9萬噸,卻不掌握核心技術(shù);產(chǎn)能巨大,國內(nèi)市場總量卻較低,嚴(yán)重依賴國際市場。這就是我國光伏產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀。
近年來我國光伏產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)能已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了市場需求。截至2011年,我國光伏產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)能已經(jīng)達(dá)到了50GW~60GW,而全球的需求也只有25GW~30GW。此外,由于美國和歐盟采取“反傾銷、反補貼”等傳統(tǒng)貿(mào)易保護(hù)手段,將使我國光伏產(chǎn)業(yè)主要依賴國際市場的狀況難以持續(xù),從而加劇光伏組件產(chǎn)能的繼續(xù)過剩。
二、光伏產(chǎn)業(yè)的嚴(yán)冬
2009年和2010年整個行業(yè)高速擴張,欣欣向榮,然而,僅僅過了兩年形勢便急轉(zhuǎn)直下,2012年全行業(yè)更是陷入集體虧損。作為全球最大的光伏市場,歐洲正在經(jīng)歷嚴(yán)重的債務(wù)危機,信貸出現(xiàn)緊張局面,光伏市場狀況不佳。目前,光伏行業(yè)停產(chǎn)破產(chǎn)等層出不窮,企業(yè)從市場上拿到資金亦十分困難。
(一)美國、歐洲先后對中國光伏產(chǎn)業(yè)征收反傾銷稅
面對中國光伏產(chǎn)品的競爭及國內(nèi)經(jīng)濟(jì)形勢下滑、貿(mào)易保護(hù)主義盛行的困勁,美國首先對中國光伏產(chǎn)業(yè)進(jìn)行了雙反調(diào)查。2011年10月,美國太陽能電池生產(chǎn)商Solar World要求對中國75家企業(yè)展開“雙反”調(diào)查。2011年11月,美國開始立案調(diào)查中國75家光伏企業(yè)。2012年3月,美國商務(wù)部初裁,決定對中國輸美太陽能電池征收2.9%至4.73%的反補貼稅。2012年5月,美國商務(wù)部初裁對從中國進(jìn)口的光伏產(chǎn)品征收31.14%至249.96%的高額反傾銷稅。2012年10月,美國商務(wù)部10日作出終裁,認(rèn)定中國向美國出口的晶體硅光伏電池及組件存在傾銷和補貼行為。
無獨有偶,繼美國對中國光伏產(chǎn)業(yè)征收懲罰性關(guān)稅之后。2013年5月15日,歐盟委員會與歐盟成員國就對華太陽能產(chǎn)品加征反傾銷臨時性關(guān)稅進(jìn)行閉門磋商。根據(jù)歐盟貿(mào)易委員會的規(guī)則,如果歐盟27個成員國中投反對票的成員國少于15個,那么歐委會將會在6月6日起對中國輸歐太陽能產(chǎn)品征收臨時性關(guān)稅。據(jù)國內(nèi)媒體報道,在5月24日的投票中,德國、英國、荷蘭、瑞典等18個國家投了反對票。此外,法國、意大利、葡萄牙、立陶宛四國選擇站在歐委會一邊,而波蘭、西班牙、奧地利、羅馬尼亞、拉脫維亞五國選擇了棄權(quán)。2013年6月4日,歐盟委員會公布對中國光伏產(chǎn)品反傾銷調(diào)查初裁結(jié)果,決定從6月6日至8月6日對涉案中國光伏產(chǎn)品征收11.8%的臨時反傾銷稅。
(二)中國的反制措施
為打擊以法國為首的5國投贊成票的國家,中國高調(diào)對歐洲紅酒進(jìn)行雙反調(diào)查,明顯針對法國。
(三)中歐最終妥協(xié)
經(jīng)過多輪談判,2013年7月27日,中國光伏產(chǎn)業(yè)代表與歐委會就中國輸歐光伏產(chǎn)品貿(mào)易爭端達(dá)成“價格承諾”協(xié)議。8月6日,此項協(xié)議正式實施,中歐貿(mào)易史上涉案金額最高的一起貿(mào)易爭端落下帷幕。
三、市場現(xiàn)狀分析
目前,我國的市場現(xiàn)狀有如下兩個特點:一是中國巨大產(chǎn)能對國際市場影響巨大。光伏產(chǎn)業(yè)大量立項,除了企業(yè)投資者的逐利心態(tài)外,更有一些地方政府政績顧慮。作為新興產(chǎn)業(yè),大量吸引光伏企業(yè)投資,不但可以增加GDP,更可以獲取城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的政治資本。有的城市根本不具備開展光伏產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)條件,沒有產(chǎn)業(yè)配套,就從頭做起,完全不顧實際情況。另一個是中國無法處在產(chǎn)業(yè)鏈上游,受他國影響大。由于盲目投資,我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展快速,目前產(chǎn)能已處于絕對的世界第一,產(chǎn)業(yè)鏈也比較完善。但與發(fā)達(dá)國家相比,我國光伏產(chǎn)業(yè)在技術(shù)上還相差太遠(yuǎn)。光伏行業(yè)盲目建設(shè)、低水平重復(fù)、同質(zhì)化競爭現(xiàn)象仍十分嚴(yán)重。行業(yè)景氣指數(shù)較低,迫使國內(nèi)光伏生產(chǎn)企業(yè)面臨加快產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整,提高產(chǎn)品質(zhì)量,向高端領(lǐng)域發(fā)展的局勢。
四、解決辦法
最近一段時期,面對光伏產(chǎn)業(yè)暗淡的市場形勢,國務(wù)院先后多次表示,要解決中國的光伏產(chǎn)業(yè)危機。然而政府出臺扶持政策確實給歐美“雙反”調(diào)查提供了“口實”, 如果政府不采取“急救”措施,中國光伏產(chǎn)業(yè)可能遭遇毀滅性打擊。我們不能著眼于短期利益,而是要看產(chǎn)業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展。從長期來看,光伏行業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)存在許多問題,不是換一個市場就能解決,更不是補足資金可以解決的。政府和企業(yè)還是應(yīng)該在危機過后,長遠(yuǎn)地看待行業(yè)發(fā)展。因此,對于這樣一個新興產(chǎn)業(yè),無論是從產(chǎn)業(yè)發(fā)展、搶占新能源市場,還是調(diào)整中國經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)都至關(guān)重要。
(一)擴大內(nèi)需至關(guān)重要
光伏產(chǎn)業(yè)是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)對調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、推進(jìn)能源生產(chǎn)和消費方式變革、促進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)具有重要意義。我國光伏產(chǎn)業(yè)當(dāng)前遇到的困難,既是產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn),也是促進(jìn)產(chǎn)業(yè)調(diào)整升級的契機,特別是光伏發(fā)電成本大幅下降,為擴大國內(nèi)市場提供了有利條件。要按照創(chuàng)新體制機制、完善政策措施、擴大消費市場、規(guī)范市場秩序、推進(jìn)產(chǎn)業(yè)重組、降低發(fā)電成本的思路,統(tǒng)籌兼顧、綜合施策,著力提升產(chǎn)業(yè)競爭力。
中國的光伏產(chǎn)業(yè)有95%的市場都在國外,國內(nèi)的應(yīng)用仍十分有限。長遠(yuǎn)來看,中國再不廣泛應(yīng)用太陽能光伏發(fā)電技術(shù),中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展所遇到的能源問題將會越來越嚴(yán)重,能源問題必定成為中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的巨大障礙。中國是太陽能資源豐富的國家之一可見,中國具備了廣泛應(yīng)用光伏發(fā)電技術(shù)的地理條件。擴大國內(nèi)太陽能的利用技能解決能源危機,也能帶來光伏產(chǎn)業(yè)的新春。
可喜的是繼2012年美國對中國光伏企業(yè)發(fā)起雙反之后,歐盟也開始對我國光伏企業(yè)展開反傾銷調(diào)查,在接二連三的打擊下,中國政府于今年1月1日了《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃的通知》,即將“十二五”光伏發(fā)電裝機容量的目標(biāo)提高到21GW,比先前的規(guī)劃上調(diào)了66.7%。
(二)推動光伏產(chǎn)業(yè)的市場化
目前,中國的光伏產(chǎn)業(yè)受政策導(dǎo)向很嚴(yán)重,這也是導(dǎo)致光伏產(chǎn)業(yè)投資失衡,效率低下的原因之一。為推動光伏產(chǎn)業(yè)的市場化,應(yīng)從以下幾個方面入手:一是確保合法電站的并網(wǎng)及運行發(fā)電。要綜合考慮光伏電站、電網(wǎng)公司和發(fā)電端的利益,對于電網(wǎng)、調(diào)峰電源的建設(shè)和光伏發(fā)電進(jìn)行一定的補貼,鼓勵光伏電站的開發(fā)和可再生能源的應(yīng)用,因此這是一個亟待落實的問題;二是打開大型投資基金進(jìn)入光伏市場的大門。降低商業(yè)銀行進(jìn)入光伏發(fā)電市場的門檻,對光伏產(chǎn)業(yè)進(jìn)行利息補貼,引導(dǎo)資本進(jìn)入;三是考慮退稅政策,鼓勵民間資本。根據(jù)美國法案,光伏發(fā)電投資額的30%可獲政府現(xiàn)金補助。為此,大量資本涌入住宅光伏和公共事業(yè)光伏市場,百花齊放的局面促成了美國光伏市場的良好發(fā)展。中國在這方面也可以借鑒美國的成熟模式,通過退稅政策吸引優(yōu)質(zhì)投資者進(jìn)入光伏市場。
(三)提高光伏產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新活力
篇3
關(guān)鍵詞:太陽能光伏電站小區(qū) 建設(shè) 展望
Abstract: this article through to the small high-rise residential district public illume to transform for the solar power system for feasibility research, design and cost estimation, improve everyone to the solar energy in the new energy saving in the community know application.
Keywords: solar photovoltaic power station village construction prospect
中圖分類號:TH-39文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:
1、前言
太陽能量來源于其內(nèi)部高溫核聚變反應(yīng)所釋放的輻射能,以電磁波的形式向宇宙空間發(fā)射能量,其中約二十億分之一到達(dá)地球大氣層,是地球上光和熱的源泉。太陽每秒鐘照射到地球上的能量約為500萬噸煤當(dāng)量,比目前人類的能耗量大3萬多倍。太陽能不但能量巨大而且是可再生能源(太陽的壽命遠(yuǎn)大于地球的壽命),還可免費使用,又無需運輸,對環(huán)境無任何污染。太陽能光伏發(fā)電作為一種新的能源利用形式,被認(rèn)為是當(dāng)今世界上最有發(fā)展前景的新技術(shù),其推廣和使用對于“節(jié)能減排”、“綠色環(huán)?!?、“低碳生活”意義重大。
2、光伏發(fā)電原理及優(yōu)勢
光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)。光伏效應(yīng)是指某些特殊的半導(dǎo)體材料如硅,在光線的照射下內(nèi)部能夠產(chǎn)生電動勢的現(xiàn)象。從理論上來講,光伏發(fā)電技術(shù)可應(yīng)用于任何需要電源的場合。這種技術(shù)的關(guān)鍵元件是太陽能電池,有單晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜電池等。無論是離網(wǎng)發(fā)電還是并網(wǎng)發(fā)電光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽能電池板(組件)、控制器和逆變器三大部分組成,它們主要由電子元器件構(gòu)成,所以光伏發(fā)電設(shè)備極為精煉,可靠穩(wěn)定、壽命長、安裝維護(hù)簡便。
其優(yōu)勢主要體現(xiàn)在:
①取之不盡,用之不竭;
②安全可靠,無噪聲,無污染,綠色環(huán)保;
③不受資源分布地域的限制,可利用空地、建筑屋面的優(yōu)勢;
④不需要架設(shè)輸電線路,安裝維護(hù)簡單;
⑤建設(shè)周期短,獲取能源花費的時間短;
3、太陽能光伏電站系統(tǒng)設(shè)計
3.1小區(qū)概況
以瑞安東山經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)人才村為例。該小區(qū)為小高層封閉式住宅區(qū),高11層,一共有6幢15個單元,總建筑面積4萬多平方米。全小區(qū)公共照明用電負(fù)荷在15kw左右??紤]到冗余以及電池組件的分組等因素,我們這里按照總功率21kw并網(wǎng)發(fā)電方式進(jìn)行設(shè)計和安裝。
3.2 可行性分析
瑞安處于北緯27度48分, 東經(jīng)120度38分,屬于亞熱帶季風(fēng)性氣候,晴天多,陰雨天少,年平均氣溫18度,無霜期多達(dá)271天,年降水量1600毫米左右,太陽能輻射量在4200-5400MJ/•年,平均日照為3.5h/d,屬于太陽能可利用地區(qū)。本項目所在小區(qū)四周無高層建筑遮擋,日照充分。樓頂平坦且有女兒墻,便于安放太陽能光伏組件,具有良好的項目施工條件。
3.3 設(shè)計依據(jù)
3.3.1GB/T 19939-2005 光伏系統(tǒng)并網(wǎng)技術(shù)要求。
3.3.2GB/T20046-2006光伏系統(tǒng)電網(wǎng)接口特性。
3.3.3GB/Z 19964-2005 光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定。
3.3.4當(dāng)?shù)氐臍庀筚Y料。
3.4 設(shè)計原則
光伏建筑一體化BIPV(Building Integrated Photovoltaic)是光伏系統(tǒng)構(gòu)成或依附于建筑的一種新能源利用形式,其主體是建筑,客體是光伏系統(tǒng)。因此其設(shè)計應(yīng)以不損害和影響建筑的效果、結(jié)構(gòu)安全、功能和使用壽命為基本原則。另外就是要遵循安全、高效、先進(jìn)、耐用及性價比高等原則。
3.5 BIPV系統(tǒng)設(shè)計
3.5.1電池組件的選用及分組
本系統(tǒng)擬選用天合TSM-PC01高效單晶硅電池組件,其技術(shù)參數(shù)為:峰值功率: Pm= 175W; 開路電壓: Uoc=43.9V; 最佳工作電壓: Um=35.6V; 短路電流: Isc=5.30A ; 最佳工作電流: Im=4.65A; 重量: G =15.6kg; 尺寸: 長×寬×厚=1581mmx809mmx40mm。選擇單晶硅電池組件的理由在于光電轉(zhuǎn)換效率高,可以達(dá)到17-18%,壽命長可至25年。本方案需要安裝這樣的組件120塊,總的峰值功率可以達(dá)到175W×120,即21KW。為了將光伏組件串接后的熱斑效應(yīng)損耗降到最低,我們可以采用兩種方式。一種是安裝向日跟蹤系統(tǒng)。二是通過計算最佳傾角把受到不同方向建筑物影響的組件進(jìn)行分組,每組配備直流防雷配電柜進(jìn)行匯流。這里考慮到系統(tǒng)成本,采用分組的方式。
3.5.2并網(wǎng)逆變器的選擇
并網(wǎng)逆變器是重要的電氣設(shè)備,其主要功能是把太陽能電池組件輸出的直流電轉(zhuǎn)換成220v,50hz的交流電。這里選用功率容量為40KW,具有過壓保護(hù)、對地故障保護(hù)、孤島效應(yīng)保護(hù)、過載保護(hù)、短路故障保護(hù)和具有最大功率跟蹤點技術(shù)等完善功能的無變壓器逆變器,保證系統(tǒng)的抗沖擊性和可靠性。
其安裝簡約示意圖如下。
3.5.3防雷設(shè)計
系統(tǒng)處于樓頂防雷保護(hù)范圍內(nèi),只要把所有的電氣設(shè)備可靠接地就可以達(dá)到防雷目的,但是要考慮到浪涌保護(hù)。因此我們要在每路直流輸入回路中裝設(shè)浪涌保護(hù)裝置。選用的配電柜,逆變器都需要有防雷功能。
3.5.4電纜與支架設(shè)計
戶外電纜應(yīng)選擇耐氧化、耐高溫、耐紫外線,以保證系統(tǒng)可靠運行。支架設(shè)計要考慮到項目所在地每年都有臺風(fēng)發(fā)生,除了必要的強度考慮外還要考慮到支架的抗風(fēng)壓和抗腐蝕性等問題。
為了供電的安全性,總體結(jié)構(gòu)以太陽能光伏電源為主供電系統(tǒng),另外用交流市電作為備用系統(tǒng)。這樣,即使在連續(xù)多日陰雨的氣象條件下,對負(fù)載的供電也不會中斷。
4、運營估算
光伏發(fā)電量的計算公式:發(fā)電量=系統(tǒng)總功率X平均日照小時數(shù)X轉(zhuǎn)化系數(shù)。其中系統(tǒng)總功率即為設(shè)計的21kw,平均日照小時數(shù),瑞安地區(qū)取3.5h/d,轉(zhuǎn)化系數(shù)是指除開電路損耗,電氣設(shè)備的效率影響,一般取值0.7―0.8之間。這里按照0.75計算,因此日發(fā)電量為:W=21kwX3.5h/dX0.75=55.125kwh/d。每年按360天計算,年發(fā)電量為:55.125kwh/dX360d=19845kwh。按照國家規(guī)定上網(wǎng)電價,每年的產(chǎn)值是19845元。建設(shè)21kw光伏發(fā)電系統(tǒng),根據(jù)目前市場每瓦11元人民幣左右的價格估算,需要23萬元人民幣左右。那么最多12年就可以收回投資。
所以從經(jīng)濟(jì)的角度來說,建設(shè)這樣的發(fā)電系統(tǒng)也是可行的。如果從保護(hù)環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展來說,其意義更是不言而語。
5、結(jié)語與展望
BIPV系統(tǒng)的推廣不但能緩解城市電網(wǎng)系統(tǒng)的壓力,而且能極大的保護(hù)環(huán)境。本文就太陽能光伏發(fā)電技術(shù)在小區(qū)中的應(yīng)用來增加大家對太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的了解,引起重視,以微薄之力進(jìn)行應(yīng)用推廣。雖然建造太陽能發(fā)電系統(tǒng),成本較高,但是從可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的高度來審視,發(fā)展太陽能光伏發(fā)電具有重大戰(zhàn)略意義,從無電偏遠(yuǎn)地區(qū)電網(wǎng)建設(shè)來說還具有重大的現(xiàn)實意義。隨著“新能源法”、“上網(wǎng)電價法”等相關(guān)法規(guī)的進(jìn)一步實施,“金太陽工程”的推進(jìn),必將極大地推動我國光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。相信不久的將來太陽能光伏發(fā)電技術(shù)會得到非常廣泛的應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
1、《太陽能光伏發(fā)電應(yīng)用于公用建筑的探討》,作者:李逢元
2、《太陽能光伏發(fā)電應(yīng)用技術(shù)》,作者:楊金煥,于化叢,葛亮
3、《新能源發(fā)電技術(shù)》,作者:王長貴,崔容強,周篁
篇4
還記得青春中那些繁華的季節(jié)嗎?沒有死亡的顏色,到處都洋溢著希望的情感,是誰說過要忘記彼此,假若忘記了,我該如何面對逐日蒼白的青春,于是把曾經(jīng)放在影子中,看見了影子,便會想起過去。如果可以,我愿意成為一只候鳥,沒有寒冷的季節(jié),沒有深秋冬初的蕭條,只在春與夏的季節(jié)往復(fù)飛行,后來我發(fā)現(xiàn)我做的夢連我自己都笑了。青春像條單軌線,只有前行沒有停留與回頭,不管你是否愿意生活還會依舊擁有日升月落他鄉(xiāng)時。
不管你是否經(jīng)歷怎樣的幸??鄲?,它都會刻在你的城堡,默默的承受風(fēng)吹雨打,靜靜的傾聽遠(yuǎn)去的腳步聲。生命的繁華到荒涼,不必經(jīng)歷太多的俗世糾葛,只需要一次長眠就可以,可是沒有太多的人選擇,于是世界便成為了這般模樣??傁肴ツ吧某牵茨吧木?,聽陌生的對白,然后在下個路口遇見陌生的你。煙花盛開了,流星落幕了,很多人都在為煙花的盛開而喜悅,卻沒有發(fā)現(xiàn)流星的憂傷,青春是條看不見的傷痕,是場沒有彩排的開場。我不知道你會在哪一年,哪個季節(jié),哪個黑夜,消失在我的世界。
總倔強的認(rèn)為,我們的相識便是我人生幸福的源泉,總?cè)藶閱渭兊膼郾闶窍嗍匾簧?,你的離去讓我迷惑,是我單純的愛扭曲了所謂的愛,還是現(xiàn)實的情扭曲了你所謂的愛。有些時刻,看著凋零的日歷,翻著蒼白的回憶,不為了恨你,只為了想念。離開那些灰色的城市,轉(zhuǎn)身望望那些悠遠(yuǎn)的時光,關(guān)于記憶只能去做拼圖游戲。十二月,記得我命中還有一個十三月,可是它走遠(yuǎn)了,消逝了,在也觸及不到十三月的朝霞,為也不能夠守候著那些幻景之中的夢了,青春是該有夢,但別因為夢而去悔恨。我們跌跌撞撞的走過青春的時代,我們步履蹣跚的行走在如今的生活,我們總會遇見一條單軌線,而沒有返程的選擇,我們總是在錯過,我們總是在陌生。于是時間扶搖直上,感情日益漸薄,于是彼此在這青蔥的時中離開了一個世界的對白。
很多時間我總是在想,是回憶裝飾了青春,還是悲傷學(xué)會了成熟,歲月遺忘了友情,還是其實我們不過是熟悉的人,單單的熟悉人,沒有誰曾住進(jìn)過誰的心房,沒有誰會相守約定,就像是定格在照片中的微笑,沒有開始沒有有結(jié)束,有的只是懷念,感情大抵也亦是如此吧。家是手中的線,我們是天空的箏,我們飛翔的高度總是被線所左右,當(dāng)有一條握線的手不在了,悲哀的情感,自由的滑落便開始了,不知道方向,也不知道未來。
路過的人,溜走的時光在這個季節(jié)亂舞紛飛的思緒,久久在城市的上空徘徊,想念的在野回不來,等待的容顏已蒼老。
篇5
可幸福到底是個什么東西?積極心理學(xué)之父馬丁·塞利格曼認(rèn)為,幸福包含3個不同的概念,第一是愉快的生活,第二是充實的生活,第三是有意義的生活。對自己所擁有的東西心存感激,對別人的慷慨贈與表示感謝,這比在銀行有個大戶頭更能夠創(chuàng)造深入、持久的幸??鞓贰?/p>
按這個概念來看,幸福應(yīng)該沒那么難以追尋??涩F(xiàn)實中大部分的人們,往往有太多的愿望和目標(biāo)實現(xiàn)不了,太多的名利和權(quán)力要去追逐,于是總也無法滿足,日積月累地就被疲憊與空虛占據(jù)了原本充盈的心靈,到頭來一聲長嘆,幸福難求。
一個頗有成就的朋友,生意做得風(fēng)生水起,妻子美貌溫柔,孩子聰明伶俐,是很多人的憧憬對象??墒呛炔枇奶斓臅r候他告訴我,他不快樂,絲毫沒有幸福感可言。我大驚,他已經(jīng)擁有了別人一輩子都在祈求的美好事物,安穩(wěn)富裕的生活、和睦溫馨的家庭,為何竟會感受不到一丁點兒的幸福?
他是這么告訴我的,人無遠(yuǎn)慮必有近憂,你看我現(xiàn)在表面過得風(fēng)光,可是現(xiàn)在的競爭很是激烈,我每天都要擔(dān)心生意會不會被人搶,未雨綢繆地想好各種對策;忙于工作的時候我又會擔(dān)憂是不是忽略了家庭,你知道我的妻子很是優(yōu)秀,萬一她惱恨我的不關(guān)心而從此變了心;我的孩子聰明可愛,這點我比較欣慰,可孩子現(xiàn)在越大越會使些小性子,我實在頭疼不知道如何去管教……
一個在別人眼中原本該是幸??5娜?,居然過得如此不幸福。那么幸福這東西到底有多難追尋?
其實很簡單。范偉演的角色楊紅棋說:“我餓了,看見別人拿著一個肉包子,他就比我幸福;我冷了,看見人家穿著一件厚棉襖,他就比我幸福;我想上茅房,就一個坑,他占著,就比我幸福?!毙腋T瓉砭故呛唵蔚饺绱擞|手可及。
著名作家畢淑敏形容我們最佳的幸福狀態(tài),就該像一個幸福的包子。包子皮,就相當(dāng)于我們當(dāng)下的歡愉。吃包子,從包子皮開始,每一口的品嘗當(dāng)中,都享受快樂。包子餡呢,就相當(dāng)于我們長遠(yuǎn)的理想、我們賦予自己生命的意義感。包子皮和包子餡是緊密相連的,它象征著我們相信自己能夠把握幸福,享受幸福,在任何時候都能看到希望,活在當(dāng)下,放眼未來。
很多人想著等以后自己有出息了,要孝敬自己的父母,讓他們從此過上幸福的好日子,為此,他們給自己制定了很多的目標(biāo),一個又一個,于是就把給父母的時間推到了遙遠(yuǎn)的將來,等到了“子欲養(yǎng)而親不待”的時候又追悔莫及。
與其一直苦苦地活在追求幸福的過程中,不如留一點兒時間給自己,留一點兒當(dāng)下的時間和幸福給身邊人,讓自己幸福,讓身邊的人也因自己而感到幸福。
篇6
X射線――隱秘病情的“偵察兵”
X射線是人類發(fā)現(xiàn)的第一種“穿透性射線”,即能夠穿透普通光線所不能穿透的一些材料。X射線的發(fā)現(xiàn)者倫琴曾用該射線為他的夫人拍攝了一張手的照片,手的骨骼結(jié)構(gòu)清晰可見。這張?zhí)厥獾恼掌鹆藢W(xué)術(shù)界的轟動,也為倫琴帶來了崇高的榮譽――1901年的諾貝爾物理學(xué)獎。
X射線是一種肉眼看不見的、頻率比紫外線更高的電磁波。它不但具有很高的穿透本領(lǐng),而且可使某些化合物產(chǎn)生熒光或使照相底片感光。同時,它在電場或磁場中不發(fā)生偏轉(zhuǎn),能發(fā)生反射、折射、干涉、衍射等。將X射線應(yīng)用于醫(yī)學(xué)診斷,主要依據(jù)的就是X射線的穿透作用,以及差別吸收、感光作用和熒光作用。
X射線在穿過人體時,由于不同組織結(jié)構(gòu)吸收的程度不同,因此通過人體后的X射線量也就存在差別。這樣一來, X射線照射人體后的影像就攜帶了人體各部分密度分布的信息,在熒光屏上或膠片上引起的熒光作用或感光作用的強弱也就存在較大的差別,顯示出不同的陰影效果。醫(yī)生根據(jù)這些陰影的濃淡對比,結(jié)合化驗結(jié)果和病理診斷,就可判斷人體某一部分的疾病信息了。X射線在醫(yī)學(xué)診斷方面的應(yīng)用,開創(chuàng)了非創(chuàng)傷性內(nèi)臟檢查技術(shù)的先河,并引領(lǐng)了此后醫(yī)學(xué)診斷技術(shù)的潮流。
基于X射線影像技術(shù)發(fā)展起來的CT技術(shù),可直接顯示X射線檢查無法顯示的器官和病變。CT圖像更加清晰,解剖關(guān)系更加明確,病變顯示也更好,因此CT技術(shù)大大地提高了診斷準(zhǔn)確率。CT技術(shù)是電子計算機X射線斷層掃描技術(shù)的簡稱,它根據(jù)人體不同組織對X射線的吸收與透過率的不同,應(yīng)用靈敏度極高的儀器對人體進(jìn)行測量,然后將測量所獲取的數(shù)據(jù)輸入電子計算機,電子計算機對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后就攝下了人體被檢查部位的斷面或立體的圖像,從而發(fā)現(xiàn)體內(nèi)任何部位的細(xì)小病變。
內(nèi)窺鏡――用光窺視疾病的模樣
如今,內(nèi)窺鏡檢查已經(jīng)成為消化道疾病診斷的主要手段之一,其實這也是光學(xué)技術(shù)應(yīng)用的一個例證。
1870年,英國物理學(xué)家廷德爾在實驗中發(fā)現(xiàn),當(dāng)用光照射盛有水的容器時,光線可以沿著出水口的水流進(jìn)行傳播,這樣看上去光線就出現(xiàn)了彎曲現(xiàn)象,這似乎與光沿直線傳播的法則發(fā)生矛盾。其實,這時光仍然是沿著直線傳播的,只不過是在水流中發(fā)生了光的反射現(xiàn)象,所以看起來光是以折線方式前進(jìn)的??茖W(xué)家從這個現(xiàn)象中受到啟發(fā),從而于1955年發(fā)明了一種用于疾病診斷的內(nèi)窺鏡。
簡單來說,內(nèi)窺鏡就是一個配備有燈光的管子,它可以由口腔進(jìn)入到胃內(nèi)或經(jīng)其他人體孔道進(jìn)入到體內(nèi)。這種內(nèi)窺鏡是用極細(xì)的光導(dǎo)纖維制成的,其中含有兩種不同折射率的玻璃纖維:一種玻璃纖維形成它的中心束線,另一種則包在中心束線的外面形成包層。由于這兩種玻璃纖維在光學(xué)性質(zhì)上的差別,因此光線經(jīng)一定角度從光導(dǎo)纖維的一端射入之后,就會沿著兩層玻璃材料的界面連續(xù)反射前進(jìn),最后從另一個端出。這就是內(nèi)窺鏡的工作原理。
1965年,科學(xué)家在內(nèi)窺鏡上安裝了柱狀透鏡,使得內(nèi)窺鏡的視野更為清晰。醫(yī)生利用內(nèi)窺鏡可以看到X射線不能顯示的病變,多被用于腸胃疾病或腫瘤的診斷。
近幾十年來,內(nèi)窺鏡技術(shù)發(fā)展很快,不但可以用于疾病診斷,而且也可以用于手術(shù)治療。20世紀(jì)60年代,科學(xué)家在胃鏡基礎(chǔ)上加裝了活檢裝置及照相機。到了20世紀(jì)80年代,內(nèi)窺鏡技術(shù)走進(jìn)電視內(nèi)窺鏡時代,即在內(nèi)窺鏡的前端裝有高靈感度的微型攝像機,從而可以把觀察到的圖像轉(zhuǎn)化為電信號,然后再傳至電視信息處理系統(tǒng),最后轉(zhuǎn)變成可在電視屏幕上顯示的圖像。
紅外線――看不見的治療之手
在太陽光譜中,紅外線是一種不可見光,波長大于可見光,波長范圍為0.76~1000微米,又可分為近紅外線(0.76~1.50微米)、中紅外線(1.50~6.0微米)和遠(yuǎn)紅外線(6.0~1000微米)。
紅外線是一種具有強熱作用的放射線。紅外線的穿透力很強,不僅能穿過衣服,而且還能透過皮膚甚至肌肉,而使其產(chǎn)生熱效應(yīng)。紅外線的這一特性,使其具有一定的治療作用。
紅外線能夠迅速被人體吸收,深入人體之后便會形成熱效應(yīng),從而促使皮下深層組織的溫度上升,擴張毛細(xì)血管,促進(jìn)血液循環(huán),增強物質(zhì)代謝,增強組織細(xì)胞活力及再生能力。同時,紅外線還經(jīng)常被用于扭挫傷的治療,有利于促進(jìn)血腫的消散,以及減輕術(shù)后的粘連,促進(jìn)瘢痕的軟化等。在治療慢性感染性傷口和慢性潰瘍時,可以改善組織營養(yǎng),消除水腫,加快傷口愈合。在治療慢性炎癥方面,紅外線能改善血液的循環(huán),增加細(xì)胞的吞噬功能,從而促進(jìn)炎癥的消散。紅外線還能改善關(guān)節(jié)疼痛癥狀,起到消除內(nèi)腫和緩和酸痛的功效。
“光刀”――無形的手術(shù)刀
在外科手術(shù)上,手術(shù)刀是不可缺少的醫(yī)療工具,而“光刀”則是一種無形的手術(shù)刀。
“光刀”也被稱為“激光刀”,是利用激光束實施手術(shù)。我們知道,激光具有能量高度集中的特點,它可以在自由彎曲的玻璃纖維或塑料纖維中傳輸,在端部透鏡的聚焦作用下可以變成一束尖銳的光束。
篇7
2 .請為動物保留溫暖的家
3. 水滴是財富,也是生命
4. 樹木擁有綠色,地球才有脈搏
5 .請珍惜綠樹藍(lán)天,那是我們的家園。
6 . 保護(hù)水資源,生命真永遠(yuǎn)。
7.送出一份愛心,收獲明媚陽光
8.真誠面對,溝通無限
9.美麗舒適的家園,來自我們的雙手
篇8
中國政府性債務(wù)水平到底如何,一直是市場重點關(guān)注的對象,因為這會影響中國宏觀經(jīng)濟(jì)政策的操作。對于中國的國債,除了一般意義上的國債,還要考慮中國政府對地方債務(wù)、原鐵道部留下的債務(wù)及國有政策性銀行債務(wù)等負(fù)有的隱性的,或有的償還責(zé)任,即廣義債務(wù)的概念。巴克萊集團(tuán)近日的報告認(rèn)為,中國政府負(fù)債最高達(dá)50.44萬億,最少也有32.24萬億。結(jié)合2012年中國國內(nèi)生產(chǎn)總值51.9萬億計算,中國的政府性債務(wù)占GDP比重為62%至97%不等。對于如此懸殊的差距,該報告解釋,這取決于養(yǎng)老金缺口的假設(shè)。由于中國政府在改善社會福利,如醫(yī)療、教育和養(yǎng)老保險等方面面臨支出壓力,長期養(yǎng)老金缺口的估計將影響中國的政府性債務(wù)水平。養(yǎng)老金缺口與中國政府性債務(wù)水平的關(guān)系是理解這個問題的關(guān)鍵。按照歐美國家的經(jīng)驗,隨著中國進(jìn)入老齡化社會,中國社會的養(yǎng)老壓力愈發(fā)沉重,這個問題的重要性就越發(fā)顯著。
此前已經(jīng)引起人們廣泛關(guān)注的兩個類似研究是德意志銀行(復(fù)旦大學(xué))與中國銀行的研究,特別是對養(yǎng)老金財務(wù)風(fēng)險的分析和估算。德意志銀行研究的結(jié)論是,與GDP的規(guī)模比較,在不改革的情況下,養(yǎng)老金缺口到2020年將達(dá)到GDP的0.2%,到2050年將達(dá)到GDP的5.5%。今后38年累積養(yǎng)老金總?cè)笨诘默F(xiàn)值(用名義GDP增長率作為折現(xiàn)率來計算)相當(dāng)于目前GDP的75%;中國銀行研究的結(jié)論是,在2010年中國養(yǎng)老金缺口已達(dá)16.48萬億元,在目前養(yǎng)老制度不變的情況下,假設(shè)GDP年增長率為6%,到2033年時養(yǎng)老金缺口將達(dá)到68.2萬億元,占當(dāng)年GDP的38.7%。顯然以上三個研究的結(jié)論在方向上是一致的,只是具體的數(shù)字結(jié)論不同。這些研究的目的是相同的,就是希望給出未來很長時期,中國政府所可能面對的債務(wù)壓力,特別是在隱性債務(wù),或有債務(wù)方面的償還責(zé)任。因為是隱性債務(wù)和或有債務(wù),又是如此長的時期,影響因素千變?nèi)f化,估計中出現(xiàn)誤差是難免的,但這種估計是有意義的,因為政府要有長遠(yuǎn)眼光。
人社部新聞發(fā)言人在去年7月召開的通氣會上有個對于這個問題的解釋時表示,總體上說養(yǎng)老保險基金收入大于支出,當(dāng)期不存在基金缺口問題。該發(fā)言人同時表示,有少數(shù)?。▍^(qū)市)當(dāng)期基本養(yǎng)老保險費征繳收入不抵支出,但有中央和地方財政的補助都實現(xiàn)了收支平衡。這樣的說法自然不錯,因為可以看出,人社部強調(diào)的是當(dāng)期收支平衡,上述研究機構(gòu)強調(diào)的是中長期的缺口,對此人社部實際上并沒有否認(rèn)。未來老齡化的隱性債務(wù)與制度承受能力所導(dǎo)致的問題,最直接的影響在于政府的財政政策,其中包括財政支出政策,財政赤字政策,稅收政策等。從這個意義上看,這不完全是長期的問題,也有短期的意義。
篇9
圍繞秸稈利用,人們已經(jīng)探索了多種辦法,如秸稈集中氣化、秸稈變生物柴油、秸稈粉碎還田、秸稈青貯飼料等,但因為農(nóng)村資金、技術(shù)的缺乏以及農(nóng)民文化水平偏低和思想保守的現(xiàn)狀,這些看似完美的解決方案往往在生產(chǎn)實踐中推廣難度很大,有的方案甚至被完全淘汰出局。
秸稈復(fù)合菌示范推廣做為近年來興起的有關(guān)秸稈利用的新思路在國家可再生能源建設(shè)中結(jié)合農(nóng)村小型沼氣工程的開展進(jìn)行了一系列示范推廣取得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益,更為重要的是,秸稈復(fù)合菌示范推廣操作簡單、適應(yīng)性強,投資少、收益好,沒有任何風(fēng)險,是比較適合國情民意、切實可行的方法。
秸稈復(fù)合菌是一種能加速秸稈分解發(fā)酵的生物菌種,利用秸稈菌按一定操作流程對秸稈進(jìn)行預(yù)處理可以短時間內(nèi)迅速腐蝕掉秸稈保護(hù)性蠟皮,加快秸稈發(fā)酵產(chǎn)氣速度,使原本不能快速發(fā)酵產(chǎn)氣的秸稈達(dá)到適時進(jìn)池快速產(chǎn)氣的目的。另外,在秸稈菌催化作用下,秸稈自身的密度大大增加,濃縮的秸稈投入沼氣池后,會沉在沼液中充分發(fā)酵產(chǎn)氣。而沒有經(jīng)過處理的秸稈入池后,往往漂浮在沼液上面,久之形成一層硬殼,使沼氣池不能正常工作。所以秸稈復(fù)合菌示范推廣還可以幫助克服秸稈結(jié)殼的難題,大大提高秸稈的可用、可靠性。
一、秸稈復(fù)合菌使用操作流程(以10m。沼氣池為例):
1 備料
選干燥無霉變的秸稈2000kg,鍘成3cm長短備用。
2 浸水
用飲用水噴灑備用秸稈,邊灑水邊攪拌,至手握成團(tuán)落地即散為止,然后堆高覆蓋備用。
3 拌種
浸水一天后,拌入秸稈復(fù)合菌2.5kg,碳銨15kg。要求菌種和碳銨均勻撒入秸稈中,如秸稈過干要適量補水,最后打孔并用塑料薄膜覆蓋。
4 投料
拌種三天后選擇晴暖天氣,準(zhǔn)備投料,進(jìn)料時速度要快,盡量保持秸稈發(fā)酵的溫度,同時準(zhǔn)備1000kg接種物,均勻撒入秸稈中,投料完成后,打孔封閉,池內(nèi)發(fā)酵一天后,加水至零壓線附近,第二天即可產(chǎn)氣。
經(jīng)過秸稈復(fù)合菌處理的秸稈進(jìn)池后能快速大量產(chǎn)氣,且不會形成結(jié)殼,同時經(jīng)過充分發(fā)酵利用后的沼渣,可以作為優(yōu)質(zhì)的有機肥進(jìn)行還田,充分發(fā)揮秸稈的潛在價值,保護(hù)了生態(tài)環(huán)境,增加了農(nóng)民收入,是秸稈利用最有效、最可行的方法。
二、秸稈符合菌推廣的意義
秸稈的科學(xué)利用對沼氣建設(shè)的發(fā)展具有極強的促進(jìn)作用,它大大豐富了沼氣發(fā)酵原料的來源,即可對單一的發(fā)酵原料作有效的補充,同時還可以作為一種發(fā)展沼氣的模式進(jìn)行更深層的探索。
1 使用范圍廣
因為秸稈難分解易結(jié)殼的致命缺點,以前發(fā)展沼氣往往不考慮在農(nóng)村中被大量拋棄的作物秸稈,而單純把動物糞便作為發(fā)酵原料,由于沼氣對動物糞便的過度依賴,使得沼氣越發(fā)展,發(fā)酵原料就越緊張,發(fā)酵原料的緊張又反過來抑制沼氣的大規(guī)模發(fā)展,使得長期以來沼氣的建設(shè)徘徊不前,甚至在很多地方經(jīng)歷了一陣沼氣發(fā)展的后,由于發(fā)酵原料的緊張致使很多沼氣池不能足量產(chǎn)氣,造成了極大的浪費,傷害了農(nóng)戶發(fā)展沼氣的積極性。
另外,在農(nóng)村中很多不適宜發(fā)展養(yǎng)殖業(yè)的地方,或不愿從事養(yǎng)殖業(yè)的農(nóng)戶,想發(fā)展沼氣卻苦于無原料來源,而無奈的放棄。秸稈復(fù)合菌的出現(xiàn)正好切中了沼氣發(fā)展中的原料難題,經(jīng)過處理的秸稈既可以和動物糞便混合使用,又可以在無動物糞便的情況下單獨發(fā)酵產(chǎn)氣,使得沼氣池完全擺脫了對動物糞便的依賴,消除了沼氣發(fā)展的后顧之憂,極大程度上促進(jìn)沼氣發(fā)展的速度,提高了沼氣池利用質(zhì)量。
2 畜禽糞便的局限性
動物糞便屬富氮原料,富氮原料雖然產(chǎn)氣速度快,但產(chǎn)氣時間短,產(chǎn)氣量相對較少,所以單純用動物糞便的沼氣池,進(jìn)料出料的次數(shù)很頻繁,管理難度、勞動強度相對較大,而沼氣池的頻繁進(jìn)出料,讓一部分想發(fā)展沼氣池的用戶望而卻步。秸稈屬于富碳原料,相對而言產(chǎn)氣時間長,總產(chǎn)氣量較大,可以大大減少原料進(jìn)出循環(huán)次數(shù),減輕沼氣用戶的勞動負(fù)擔(dān),使得沼氣用起來得心應(yīng)手,在一定程度上會促進(jìn)沼氣事業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展。
3 生產(chǎn)時間長
在北方農(nóng)村單純利用動物糞便的沼氣池,每年4~10月份產(chǎn)氣量比較理想,但是11月~次年3月份隨著氣溫大幅下降,地溫降低,多數(shù)沼氣池不能產(chǎn)出足夠的沼氣供用戶使用。這是因為動物糞便是經(jīng)過動物消化吸收,攝取了大部分能量的排泄物,所以糞便中的能量較少,發(fā)酵過程中產(chǎn)生的溫度較低。在外界溫度較高的環(huán)境下,正常產(chǎn)氣沒有問題,但隨著氣溫下降,池內(nèi)溫度逐漸不能滿足正常產(chǎn)氣的需要。
反之,秸稈因為能量含有率較高,發(fā)酵過程中可以釋放出大量的能量提高池溫,促進(jìn)沼氣的產(chǎn)生,在冬春季節(jié)一定程度上可抵消環(huán)境溫度下降對沼氣池產(chǎn)氣量的影響,確保我國北方的沼氣池在冬春季節(jié)也可正常運轉(zhuǎn)。因此,在北方冬春季,用秸稈發(fā)酵替代糞便發(fā)酵可以解決北方沼氣池安全越冬的難題。
篇10
關(guān)鍵詞: 單相光伏并網(wǎng); 直流注入抑制; 積分補償; 無差拍控制; 并網(wǎng)逆變器
中圖分類號: TN911?34; TM615 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號: 1004?373X(2014)06?0147?04
0 引 言
嚴(yán)峻的能源形勢和生態(tài)環(huán)境的壓力要求各國大力開發(fā)利用可持續(xù)的清潔能源。太陽能在眾多利用形式中具有環(huán)保清潔、蘊藏豐富、分布廣等優(yōu)勢,已經(jīng)成為當(dāng)前世界上可再生能源的重要組成部分[1]。世界各國紛紛投資研發(fā),大力拓展光伏發(fā)電市場,促進(jìn)了光伏并網(wǎng)發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)一步提高,使其成為當(dāng)前最具發(fā)展前景的新能源技術(shù)之一?;谥袊夥a(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要,中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十二五”目標(biāo)已進(jìn)行新的調(diào)整,從之前公布的光伏發(fā)電裝機容量21 GW,擴大到35 GW。國家還將出臺對光伏產(chǎn)業(yè)在上網(wǎng)、補貼等方面的支持政策。光伏發(fā)電將成為未來的替代能源之一,建設(shè)大規(guī)模的并網(wǎng)光伏系統(tǒng)是必然的選擇。
非隔離型的光伏并網(wǎng)逆變器由于其省去了工頻變壓器而具有重量輕、效率高、體積小、成本低等優(yōu)勢,成為光伏并網(wǎng)逆變器發(fā)展的主流方向。由于沒有低頻或者高頻的隔離變壓器,非隔離型的光伏并網(wǎng)逆變器關(guān)鍵性技術(shù)之一是并網(wǎng)直流電流的抑制[2?3]。并網(wǎng)逆變器控制電路中測量元器件存在零點漂移、器件本身的非線性特性,開關(guān)管本身及驅(qū)動電路不一致等問題,造成了逆變器輸出電流中產(chǎn)生直流分量。電力系統(tǒng)不允許將有較大輸出直流分量的逆變器連接到電網(wǎng)上,因為注入電網(wǎng)直流分量會使變電站變壓器工作點偏移,導(dǎo)致變壓器飽和;增加電網(wǎng)電纜的腐蝕;導(dǎo)致較高的初級電流峰值,可能燒毀輸入保險,引起斷電;甚至可能增加諧波分量[4?5]。IEEE Std 929?2000中規(guī)定光伏系統(tǒng)并網(wǎng)電流中直流分量必須小于系統(tǒng)額定電流的0.5%。因此,研究光伏并網(wǎng)直流注入問題具有重要的現(xiàn)實意義。
本文主要詳細(xì)分析了單相光伏并網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生直流分量注入的原因,針對偏移型直流注入提出一種通過積分補償環(huán)節(jié)有效抑制并網(wǎng)直流注入的算法,并將其應(yīng)用到無差拍電流控制逆變器中,實現(xiàn)了對并網(wǎng)偏移型直流分量進(jìn)行抑制。針對非線性直流注入問題,定量的分析了測量元器件的非線性對并網(wǎng)電流直流分量注入的影響,為選擇測量元器件非線性參數(shù)的考慮提供了參考。
1 非線性直流分量產(chǎn)生的原因及抑制方法
1.1 非線性直流分量產(chǎn)生的原因
光伏并網(wǎng)算法的完成需要實時采樣并網(wǎng)電流、電網(wǎng)電壓等正弦量,然而采樣所用到的霍爾電流電壓互感器、后級的模擬放大電路都存在一定的非線性特性,輸出與輸入信號之間的關(guān)系不是一條具有固定斜率的直線。對于輸入的正弦波形,輸入信號幅度不同時,放大倍數(shù)會不同,這將導(dǎo)致所測量的正弦波形發(fā)生畸變,產(chǎn)生直流分量。
圖1為針對元器件非線性直流注入的原理分析,圖1(a)中曲線2為某測量電路所用放大器的理想特性曲線,由于其存在非線性特性,實際的特性曲線為圖1(a)中曲線1,對于不同幅值的輸入信號放大倍數(shù)也不同。若需要采樣的波形如圖1(b),圖1(c)中曲線2與曲線1分別表示為理想輸出波形與考慮器件非線性之后的實際輸出波形,測量元器件的非線性造成輸出信號Zi變成了上大下小的失真波形,從而造成直流分量的注入。
1.2 測量器件非線性度帶來直流分量的定量分析
非線性原因?qū)е铝四孀兤鬏敵鲋写嬖谥绷麟娏?,若不采取適當(dāng)措施,該直流電流將注入電網(wǎng),引起電網(wǎng)的直流注入問題。針對非線性的直流注入問題,往往需要根據(jù)非線性特性方程來補償非線性,但這個特性廠家一般不提供,而只給出非線性度指標(biāo)。采用輸入/輸出的特性曲線與理想曲線的最大偏差為[ΔYi(max)],用[ΔYi(max)|Y|]來度量元器件的非線性度。
本文結(jié)合無差拍控制算法,對元器件的非線性度進(jìn)行擬合仿真,并研究了測量電路非線性度對輸出直流分量的影響。搭建并網(wǎng)額定電流為16 A基于無差拍控制的逆變器,主要研究測量電路非線性度的大小對直流分量注入的影響,采用二次曲線擬合元器件的非線性度的大小,由于實際設(shè)計測量電路時,測量電流與電壓的元器件往往采用一個公司的產(chǎn)品,這里假設(shè)測量電流與電壓的電路具有同樣的非線性特性。測量結(jié)果見表1。
從表中可以看出,隨著元器件非線性度的增大,輸出直流分量的大小也隨之增加。 IEEE Std 929?2000規(guī)定直流注入必須小于系統(tǒng)額定電流的0.5%,當(dāng)測量元器件的非線性度小于0.3%時可以基本滿足IEEE Std 929?2000的規(guī)定。
2 偏移型直流分量產(chǎn)生的原因及抑制方法
2.1 偏移型直流分量產(chǎn)生的原因
并網(wǎng)逆變器控制電路中一般都需要測量電網(wǎng)電壓、并網(wǎng)電流等參數(shù),所用測量元器件往往存在輸入失調(diào)的問題,導(dǎo)致了所測量的正弦波形整體向上或者向下偏移[6]。結(jié)果是:由于測量產(chǎn)生的直流分量將被帶入到逆變器的控制算法中,將引起控制器的誤差,最終使逆變器的并網(wǎng)電流中含有直流分量。
圖2為針對偏移型直流注入的原理分析,圖2(a)中曲線2為某測量電路所用放大器的理想特性曲線,由于其存在輸入失調(diào),實際的特性曲線為圖2(a)中曲線1,較之于理想特性曲線向上偏移100 mV。若需要采樣的波形如圖2(b),(c)中曲線1與曲線2分別表示為理想輸出波形與考慮輸入失調(diào)后的實際輸出波形,測量元器件的輸入失調(diào)造成采樣得到的正弦波整體上移。
光伏并網(wǎng)算法的采樣電路中放大器存在輸入失調(diào),如圖2(b)中所示。本文結(jié)合無差拍控制算法,對偏移型直流注入進(jìn)行仿真分析,定量的研究了元器件輸出失調(diào)產(chǎn)生的直流分量。搭建并網(wǎng)額定電流為16 A基于無差拍控制的逆變器,主要研究測量并網(wǎng)電流與電網(wǎng)電壓的元器件失調(diào)大小對直流分量注入的影響。實際設(shè)計測量電路時,測量電流與電壓的元器件往往采用一個公司的產(chǎn)品,這里假設(shè)測量電流與電壓的電路具有同樣的輸出失調(diào)。得到的測量結(jié)果如表2所示。
表2 元器件輸入失調(diào)對直流分量的影響
從表2中可以看出,隨著元器件輸入失調(diào)的增大,輸出直流分量的大小也隨之增加。當(dāng)測量元器件的輸出失調(diào)小于10 mV/5 V時,直流分量的注入小于0.5%。為了解決由于元器件偏移型直流分量的注入,提出一個積分補償環(huán)節(jié)來抑制直流注入,這里以無差拍控制為例介紹該方法。
2.2 偏移型直流分量抑制的方法
2.2.1 無差拍控制原理
光伏發(fā)電容易受到外界環(huán)境如光照、溫度等影響,要求逆變并網(wǎng)電流控制技術(shù)具有良好的動態(tài)響應(yīng)性能。無差拍控制是一種數(shù)字化的控制方法,其優(yōu)勢就在于良好的動態(tài)性能,控制過程無過沖,具有非??斓臅簯B(tài)響應(yīng)。
圖3為無差拍電流控制原理圖,DC為光伏電池輸出經(jīng)過BOOST升壓電路得到的直流電壓,其值約為380 V。VT1~VT4組成全橋逆變器完成將光伏電池輸出的能量傳送到電網(wǎng)的任務(wù)。L和C組成一個濾波器,主要用于濾除由于開關(guān)管高頻通斷而產(chǎn)生的諧波電流的注入,R為線路的等效電阻。由于電網(wǎng)電壓在一定范圍內(nèi)穩(wěn)定,控制逆變器輸出的電流與電網(wǎng)電壓同相位,即其功率因素為1,即能完成最大效率的輸送。
2.2.2 偏移型直流分量抑制算法
無差拍控制的思路是根據(jù)當(dāng)前采樣周期電路的狀態(tài)來預(yù)測下一周期開關(guān)器件的占空比[7],從而產(chǎn)生PWM波控制開關(guān)管的通斷,為了解決由于測量元器件的零點漂移所帶來的偏移型直流注入問題,如式(1)所示在電流控制環(huán)節(jié)加入一個電流補償[KI×Iε],每個正弦波周期對注入的直流分量進(jìn)行抑制,直到[Iε=0]達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),實驗證明該方法簡單有效,具有很好的暫態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)態(tài)響應(yīng):
式中:[Uac(k+1)]為電網(wǎng)電壓在第[k+1]次采樣周期的平均值;[TS]為功率器件的開關(guān)周期;N為每個周期的采樣次數(shù);[iL(k)]為第k次周期電感電流的采樣值;[iref(k+1)]為電感電流在第[k+1]周期的參考值;[udc]為升壓級輸出的直流電壓。
假設(shè)圖4為一個周期內(nèi)濾波電感電流的理想波形,周期為T,每周期采樣次數(shù)為N,該直流抑制算法只需要對稱提取靠近峰值附近大約20個點(N=200時),如圖4中灰線條所框起來的部分:
如果[iLi]中不含直流分量,由圖4可知:[iLi=-iLN-i-20],[iLi+1=-iLN-i-19…iLi+20=-iLN-i]帶入式(3)即得[iε=0]。當(dāng)[iL(t)]中含有直流分量[idc]時,[iε≠0],其值的大小代表[iL(t)]中含直流分量的多少,[iε(t)]的值越大說明所含直流分量的值也越大。在無差拍電流控制環(huán)中,將[iε(t)]乘上一個比例系數(shù)KI作為一個負(fù)反饋補償。KI的大小與電路結(jié)構(gòu)有著密切的關(guān)系,需要根據(jù)實際情況恰當(dāng)?shù)倪x擇KI,以實現(xiàn)快速且穩(wěn)定的直流抑制。
2.2.3 仿真分析
為了驗證理論分析和直流抑制控制方法的有效性,在Matlab/Simulink環(huán)境下進(jìn)行時域仿真[10-11],圖5為時域仿真搭建的電路模型。
直流母線電壓為380 V,系統(tǒng)開關(guān)頻率設(shè)置為10 kHz,濾波電感40 mH,濾波電容850 μF,并網(wǎng)電流幅值為設(shè)置為20 A。為了讓仿真效果更明顯,這里假設(shè)電流與電壓測量電路存在5%的輸出失調(diào),并網(wǎng)電流波形仿真效果如圖6所示。
圖6中初始時刻并網(wǎng)電流存在一定量的直流電流,經(jīng)過閉環(huán)補償環(huán)節(jié)不斷調(diào)節(jié),在0.15 s時刻后,直流分量得到充分抑制。為了更直觀地分析并網(wǎng)電流直流分量的變化情況,這里用Simulink/Fourier模塊對并網(wǎng)電流波形進(jìn)行傅里葉分析,提取其直流分量,如圖7所示。分析可知0.15 s后直流分量僅有0.02 A,為額定電流的0.12%。直流分量逐步被抑制,調(diào)節(jié)速度快且穩(wěn)態(tài)響應(yīng)好。
圖8為并網(wǎng)電壓與電流的仿真波形,可以看出基于無差拍控制算法下所補償?shù)闹绷饕种骗h(huán)節(jié)達(dá)到了很好的效果,且不影響無差拍控制本身良好的動態(tài)性能和穩(wěn)定性。
3 結(jié) 語
本文提出一種簡單有效的偏移型直流抑制算法,其具有簡單、快速、有效、實用等特點。根據(jù)實際工程應(yīng)用提出的電流環(huán)補償方法只需要占用少量的芯片資源而無需增加額外的硬件設(shè)施,可以廣泛的用于數(shù)字化的控制算法中。同時對非線性的直流注入做了具體分析,并定量地給出了元器件的非線性對直流注入的影響,為測量元器件的選擇提供了非線性指標(biāo)的參考。仿真結(jié)果表明,基于無差拍控制基礎(chǔ)上的電流補償環(huán)節(jié)可以有效地抑制直流電流的注入。
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