摘 要:Regulation (EU) 2024/1735《净零工业法案》(Net-Zero Industry Act) 是欧盟能源转型与供应链安全的战略性法案,对中国光伏产品出口欧盟地区造成了显著的影响。首先从限制第三国供应链依赖、引入“非价格标准”招标评估体系、设立“净零加速谷”机制3个方面剖析了欧盟对光伏产品进口监管政策的调整情况;然后从利润空间压缩、全球竞争力弱化、合规成本增加3个角度对欧盟政策调整后中国光伏企业对欧出口的潜在经营风险进行了分析,并提出了应对措施。分析结果表明:1)《净零工业法案》通过短期限制与长期替代的双轨措施限制欧盟光伏产业对第三国供应链的依赖,导致中国光伏企业的利润空间被压缩,并可能面临产能过剩与低价抛售的恶性循环。2)提出的“非价格标准”招标评估体系存在权重失衡的问题,导致中国光伏企业的全球竞争力弱化。3)“净零加速谷”机制给欧盟部分成员国在环境评估中带来了“自主调节”空间,导致中国光伏企业进入欧盟市场的合规成本显著增加。4)针对上述风险,提出搭建以光伏领域行业协会为中心的协同保障体系、实行跨国供应链碳披露协调路径、开发以区块链为核心的双轨制信息流通模式3大应对措施。可为中国光伏企业突破欧盟绿色贸易壁垒、维护其全球竞争力提供参考,也为全球光伏产业协同发展提供实践路径。
摘 要:基于专利导航,首先对钙钛矿太阳电池产业结构进行了分析,然后对钙钛矿太阳电池产业各级技术分支的发展方向进行了研究,最后对钙钛矿太阳电池产业的创新主体进行了分析,并针对未来江苏省钙钛矿太阳电池产业的发展规划提出了建议。研究结果表明:1) 针对江苏省申请人在中国钙钛矿太阳电池产业三级技术分支专利申请数量方面的占比情况,江苏省应根据自身情况进行优势环节的创新主体培育和薄弱环节的创新主体引进。2) 江苏省应从优化专利布局与强优补短、整合培育协同创新体系、推动标准与专利深度融合这3个方面发展自身的钙钛矿太阳电池产业。
摘 要: 光伏组件焊材是光伏组件内部实现电气和机械连接的主要部件, 焊材的镀层、尺寸、结构、力学与电学性能直接影响光伏组件的电学性能和可靠性。首先对光伏组件焊材的发展与研究现状进行了介绍, 然后对光伏组件焊材的技术要求进行了分析, 并对光伏组件焊材的发展方向进行了展望。分析结果显示: 1) 针对扁平光伏组件焊材而言, 其与太阳电池主栅线接触效果好, 焊接过程中易对准, 光伏组件焊材与太阳电池主栅线之间发生偏移的概率小; 但其造成的遮光损失多, 太阳电池之间的间距大。2) 针对圆形光伏组件焊材而言, 其减小了遮光损失, 但焊接过程中形成的中间合金层的面积小, 光伏组件焊材与太阳电池主栅线之间发生偏移的概率大, 且太阳电池的接触电阻也较大。3) 针对三角形光伏组件焊材而言, 其既能减小光伏组件封装过程中的光学损失, 也能和太阳电池主栅线之间形成良好的合金层; 但由于形状特殊, 导致焊接时焊材放置难度大。4) 发展铜铝复合焊材, 降低焊材成本, 提高焊接可靠性是光伏组件焊材未来的重要发展方向。
摘 要:在中国“双碳”目标和能源转型的大背景之下,光伏发电迎来了快速发展,跟踪式光伏支架因能够显著提高光伏组件的发电效率得到了广泛应用,其结构设计会直接影响光伏发电系统的稳定性和经济效益。有限元分析是功能强大的分析工具,在跟踪式光伏支架结构设计环节发挥了举足轻重的作用。在介绍了跟踪式光伏支架的优势及分类的基础上,从单元选择、材料属性、位移边界条件、荷载施加4个方面对跟踪式光伏支架有限元模型的建立进行了分析;然后从受力性能、抗风性能、结构优化设计3个方面梳理了有限元分析在跟踪式光伏支架中的研究进展。研究结果表明:对跟踪式光伏支架连接件、连接节点等建立精细化的有限元模型,可以更准确地反映跟踪式光伏支架的真实力学性能、破坏模式等。研究结果可为后续采用有限元分析和优化设计方法探索更安全、更经济、更高效的跟踪式光伏支架结构形式或新的光伏支架结构形式提供参考。
摘 要:风电场前期开发时,需要对风能资源进行定量评估和发电量预测,评估精准度将直接影响项目的经济性和可行性。为提升风能资源评估的精准度,采用定量分析法对主流风能资源数据分析平台与实际测风塔的主要参数匹配度进行了综合比较;并从多个维度对不同数据源的中尺度时间序列数据与实际测风塔实测数据之间的拟合度进行了对比分析;最后以兰州市某规划风电场场址区域为例,分别基于海拔和距离因素对虚拟测风塔的准确度进行了研究。研究结果表明:1)远景格林威治平台在年平均风速、全期平均风切变指数、威布尔分布形状参数这3个指标上均与测风塔的实测数据匹配度最高,建议在风能资源评估缺乏测风塔实测数据,需要进行风能资源基础数据查询时,选择该数据分析平台。2)在实测数据预处理工作中选择中尺度时间序列数据作为代表年分析的参考数据集时,建议中国的山地地区优先选择大贤风格能源气象数据源,平原地区优先选择MERRA2再分析数据源,沿海地区优先选择ERA5再分析数据源。3)针对风电场建模,采用高-低海拔双虚拟测风塔的中尺度时间序列数据作为风场模拟测算的输入条件,或以远距离实际测风塔实测数据与目标机位区域中尺度时间序列数据融合插补后构建远距中尺度融合虚拟测风塔,采用该虚拟测风塔的中尺度时间序列数据作为风场模拟测算的输入条件,这2种方法均可显著提升风能资源评估的精准度与可靠性。
摘 要: 针对传统扰动观察法在光伏发电最大功率点追踪 (MPPT) 控制中出现的收敛速度慢、精度低, 以及当太阳辐照度突变时算法易产生最大功率点误判等现象, 提出了一种基于输出功率预测的变步长扰动观察法。通过在变步长扰动观察法中引入太阳辐照度系数和扰动方向系数来自动优化扰动步长与扰动方向, 减少最大功率点寻优时长, 提升寻优精度; 然后在变步长扰动观察法基础上引入输出功率预测方法, 通过在前后 2 次扰动之间进行输出功率预测, 以此调节太阳辐照度突变时的扰动方向, 消除最大功率点误判, 避免太阳辐照度突变下光伏发电最大功率点寻优失败。首先对光伏组件输出特性进行了介绍, 然后对光伏组串 MPPT 控制算法进行了设计, 最后通过仿真模拟和实物测试的方式对所提方法进行了验证。研究结果表明: 1) 在不同的静态太阳辐照度下, 基于输出功率预测的变步长扰动观察法的寻优精度、收敛速度 (即寻优耗时) 均优于传统扰动观察法。2) 在动态太阳辐照度下, 当太阳辐照度突然发生改变时, 基于输出功率预测的变步长扰动观察法能够在较短时间内迅速平稳地定位至光伏组串最大功率点, 避免了因目标值变化而出现的最大功率点误判现象。
摘 要: 在全球能源结构加速转型与中国“双碳”目标的驱动下, 为促进企业的能源消费结构向低碳化转型,利用东营市某高耗能企业的厂房屋顶资源, 拟建设 5MW 屋顶分布式光伏发电项目。首先针对该厂房屋顶特征, 从核心设备选型、光伏支架的选择、光伏阵列设计、发电性能评估 4 个角度提出了其分布式光伏发电系统的设计方案; 然后对储能系统的配置进行了分析; 最后对本项目的环境效益进行了分析。研究结果表明: 1) 本光伏发电系统设计采用峰值功率为 580W 的单晶硅光伏组件、额定输出功率为 100kW 的组串式逆变器, 钢制固定式光伏支架, 光伏组件最佳安装倾角为 32°, 单串光伏组串由 17 块光伏组件串联而成; 并配置了储能系统。2) 本光伏发电系统运行期的初始系统效率达到 89.21%, 年均等效满发小时数为 1269h; 采用“自发自用”模式, 可满足企业 25.18%~43.00% 的实时用能需求。3) 本项目全生命周期累计实现净碳减排 121100t; 单位发电碳排放强度为 80gCO2/(kW?h), 相较于燃煤发电降低了 90.24%; 本项目于第 5 年可实现碳收支平衡, 在工业场景中兼具低碳减排与能效提升的双重优势, 为制造业密集区低碳转型提供了可推广的工程范式。
摘 要: 针对光伏组件安装倾角不同对光伏发电项目的经济性影响程度的问题, 以山东省德州市某地面光伏发电项目中装机容量为 1MW 的光伏方阵为例, 在前后排光伏阵列每天 09:00~15:00 (当地真太阳时) 期间无阴影遮挡的前提下, 首先利用 PVsyst 软件模拟得到光伏组件的理论最佳安装倾角; 然后在此基础上通过降低光伏组件安装倾角的角度, 研究了不同光伏组件安装倾角对光伏发电项目装机容量和经济性的影响, 以便寻找光伏发电项目经济性最优时的光伏组件最佳安装倾角。研究结果表明: 1) 在前后排光伏阵列每天 09:00~15:00 (当地真太阳时) 期间无阴影遮挡且项目占地面积不变的前提下, 光伏发电项目的光伏组件理论最佳安装倾角为 28° 。2) 在光伏组件理论最佳安装倾角的基础上, 光伏组件安装倾角每降低 1°, 单块光伏组件的占地面积和光伏阵列前后排间距均相应减小, 且光伏组件的总装机容量及其发电量均随之增大。3) 在相同占地面积的情况下, 光伏发电项目的每个单位建设成本均对应一个使其 LCOE 最低的光伏组件最佳安装倾角。随着光伏发电项目单位建设成本降幅的逐步增大, LCOE 最低时对应的光伏组件安装倾角逐步降低。
摘 要:采用直拉法制造单晶硅棒的过程中产生的混合粉尘是影响单晶硅质量、设备稳定性和生产安全的核心因素之一。针对传统振打式除尘器面临的清灰不彻底、滤袋易损伤、炉压波动大等难题,首先对振打式除尘器的工作机理进行了分析;然后对滤袋的失效模式及其对直拉工艺的负面影响进行了深度剖析,并针对性地从滤袋材质与结构优化、智能控制策略的升级与应用、氧化工艺的安全强化措施3个方面提出优化方案;最后对振打式除尘器的未来发展趋势进行了展望。研究结果表明:1)滤袋的失效模式主要包括透气量不足型失效、烧毁型失效、漏灰/破损型失效这3种类型。2)采用PTFE纤维的滤袋能显著提升其抗机械疲劳能力与使用寿命。3)基于压差传感器的触发控制功能可实现“按需除尘”,避免了不必要的振打,从而极大延长了滤袋使用寿命,并稳定了除尘器的系统压力。4)建立基于集尘腔温度、氧化时间、氧浓度的多重硬联锁安全氧化流程,是消除硅粉燃爆风险、保障人身与设备安全的根本性技术措施。