交-直-交变速风力发电系统,整流器和逆变器分别采用二极管整流器及基于全控型器件的PWM逆变器。这条仅有1公里(1千米)长的公路有2800平方米的太阳能电池,但是已经足够为村里所有的路灯供电。为了解决在低风速时整流以后的电压幅值过低、频率变化太快、直流纹波较大、电压尖刺等问题,在整流器与逆变器之间加入了直流环节部分,该环节具有升压和稳压功能。逆变器将直流转换成适合并网条件的交流后再通过变压器或直接并入电网。
通过主副栅线形成阵列化的电池片即可进入层压封装工序,按照图 2 中由下到 上相反的顺序将各层逐一叠放在一起再进行热压。即按照先放玻璃板,其次表面封装层,然后是电池阵列、内部封装层、背板层的顺序进行叠板层压。
玻璃板一般使用的是厚度为 3.2mm 的热强化白色玻璃,近几年也开始出现采用化学强化玻璃的轻薄化电池板制品。配额制规定了电力供应商必须在电力组合中有一定比例的可再生能源。为了防止对太阳光的反射,玻璃板的内侧(封装层一侧)要 进行粗化处理 。封装薄膜可以采用多种材料,目前应用为广泛的是 EVA (乙烯 - 乙烯共聚物)。
太阳能电池板所用 EVA 材料的 VA 比(乙烯的含量)一般为 26 ~ 32% ,这种材料的熔融点在 60 ℃ 左右,此时加入过氧化物可以使乙烯发生交联反应(如图 4 所示),从而提升其耐热软化性能。并网逆变器的试验为蓄电池电压与a相电流波形图,为a相电压与电流波形图。交联温度取决于过氧化物的分解温度,如果考虑到储存的稳定性,一般控制在 100 ~ 140 ℃。如果只是采用 EVA 加过氧化物的话,玻璃板与背板之间的粘接力并不理想,因此还需要加入耦联剂。除此之外,还要加入黄变防止剂以及紫外线吸收剂等各种添加剂。
EVA 胶片的成型工艺有两种,分别是 常规固化 工艺和 快速固化 工艺。由于风能具有不稳定性和随机性,风力发电机发出的电能是电压、频率随机变化的交流电,必须采取有效的电力变换措施后才能够将风电送入电网。前者采用层压工艺制成 EVA 胶片,胶片成型后再放入热处理炉中实现交联反应。后者则通过延长层压时间并在层压过程中完成交联反应,这种工艺的好处是可以省去热处理炉。目前日本企业主要采用 常规固化 工艺,其它***普遍采用快速固化工艺。
在使用金属卤化物灯( super UV )作为加速劣化光源的情况下,因为灯光中含有太阳光中所不包含的短波长光线,使得光伏组件中的紫外线吸收剂受损, 因此其劣化机理与实际环境中所引发生的劣化并不相同, 盐田在报告中 推荐使用氙气灯进行 劣化试验。 C. Reid ③ 报告称,使用 90 ℃ 50%R.H. 的氙气灯照射 2 周时间,相当于美国亚利桑那州的阳光照射一年。组件逆变器是将每个光伏组件与一个逆变器相连,同时每个组件有一个单独的大功率峰值跟踪,这样组件与逆变器的配合好。 EVA 的脱量可以通过 EVA 的 3545/cm 红外线吸收谱进行推算。同时建议,使用紫外萤光灯作为试验光源。太阳能电池板中的 EVA 黄变既受到紫外线的影响同时也受到高温高湿环境的影响,到底哪一种因素起支配作用取决于 EVA 中所加入的添加剂种类和数量,因此依产品各异。暴露于现实环境中的光伏组件会因 EVA 黄变而导致输出功率下降,但实际上更大的问题是 EVA 的分层。背板位于光伏组件的后侧,所受到的太阳光照射强度因安装方式和安装位置而不同,因此其试验条件的设定更加困难,有人提出按照受光面 30% 的光照强度进行试验。 M. Kohl 等人采用紫外线灯进行试验,首先对受光面进行 1000 小时的照射,然后再对后侧背板进行约 330 小时的照射,并按照相反的顺序进行了对比试验,试验结果表明前者对背板造成的黄变更为严重 。
与氟系树脂相比 聚酯树脂 受紫外线照射后更加容易引起黄变和水解。为此,有人提出改变现有 JET 的产品规格,也有人提出今后有必要在 PET 背板上增加一层 UV 吸收膜。
作为保证光伏组件安全性的重要一环,我们按照 IEC61215 进行了浸水漏电试验以及湿热循环试验,分别对电池板的初始状态以及湿热环境下暴露 2000 小时后的结果进行了测定。
单晶与多晶的对比:
1、看历史,单晶光伏板应用早于多晶光伏板,单晶是大哥,多晶是小弟,小弟后来发展比较快。
2、看用量,多晶硅在电站中的应用远远高于单晶硅,单晶硅占20%,多晶硅占80%,市场选择反映真实情况。
3、看外观,单晶硅深蓝色,近乎黑色,多晶硅天蓝色,颜色鲜艳,单晶电池片四角圆弧状,多晶电池片正方形。
4、看转化率,理论上单晶效率略高于多晶,有数据显示1%,也有数据3%,但这仅仅是理论而已,影响实际发电量因素非常多,转化效率的作用比一般人的要小。
5、看成本,单晶成本稍微贵于多晶,不同厂家成本不同,市场价格一瓦高5分至一毛钱。
是磷原子核中的正质子会使其保持在原位上。
当把能量加到纯硅中时(比如以热的形式),它会导致几个电子脱离其共价键并离开原子。每有一个电子离开,就会留下一个空穴。事实上,在美国,除了配额制下的强制市场,还有一个市场不容忽视,就是那些自愿购买可再生能源电力者们所构成的市场。然后,这些电子会在晶格周围四处游荡,寻找另一个空穴来安身。这些电子被称为自由载流子,它们可以运载电流。不过,留在纯硅中的电子数量,因此没有太大的用处。而将纯硅与磷原子混合起来,情况就完全不同了。此时,只需很少的能量即可使磷原子的某个“多余”的电子逸出,因为这些电子没有结合到共价键中 —— 它们的邻居不会将它们拉回。因此,大多数这类电子会成为自由电子,这样,我们就得到了比纯硅中多得多的自由载流子。有意添加杂质的过程被称为掺杂,当利用磷原子掺杂时,得到的硅被成为 N 型(“ n ”表示负电),因为硅里面有很多自由电子。与纯硅相比, N 型掺杂硅是一种性能好得多的导体。
当把能量加到纯硅中时(比如以热的形式),它会导致几个电子脱离其共价键并离开原子。每有一个电子离开,就会留下一个空穴。然后,这些电子会在晶格周围四处游荡,寻找另一个空穴来安身。这些电子被称为自由载流子,它们可以运载电流。不过,留在纯硅中的电子数量,因此没有太大的用处。而将纯硅与磷原子混合起来,情况就完全不同了。此时,只需很少的能量即可使磷原子的某个“多余”的电子逸出,因为这些电子没有结合到共价键中 —— 它们的邻居不会将它们拉回。因此,大多数这类电子会成为自由电子,这样,我们就得到了比纯硅中多得多的自由载流子。有意添加杂质的过程被称为掺杂,当利用磷原子掺杂时,得到的硅被成为 N 型(“ n ”表示负电),因为硅里面有很多自由电子。为了改进风力发电机发电系统的运行性能,近年来发展了基于交-直-交变流器的变速风力发电系统。与纯硅相比, N 型掺杂硅是一种性能好得多的导体。
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