時(shí)間: 2021-09-03
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說到光伏發(fā)電系統(tǒng)的使用壽命,想必很多人都會說“25年”,因?yàn)楫?dāng)下各大光伏安裝承建公司都是這樣承諾的。
但最新資料顯示,中國最老的光伏電站已經(jīng)運(yùn)行38年了,目前依然在穩(wěn)定發(fā)電,只不過,當(dāng)時(shí)的10kW已經(jīng)衰減為7kW,能發(fā)揮7成功底,實(shí)在難得!
說到光伏發(fā)電系統(tǒng)的使用壽命,想必很多人都會說“25年”,因?yàn)楫?dāng)下各大光伏安裝承建公司都是這樣承諾的。
但最新資料顯示,中國最老的光伏電站已經(jīng)運(yùn)行38年了,目前依然在穩(wěn)定發(fā)電,只不過,當(dāng)時(shí)的10kW已經(jīng)衰減為7kW,能發(fā)揮7成功底,實(shí)在難得!
其實(shí),中國還有一個(gè)是西藏最早的光伏發(fā)電站,建于1988年,有33年的歷史了,也還在正常發(fā)電。
關(guān)于光伏電站超期發(fā)電的案例,在國外也有不少:
歐洲現(xiàn)存已知的最古老的光伏電站,位于瑞士南部的提契諾州,這個(gè)安裝在瑞士應(yīng)用科學(xué)與藝術(shù)大學(xué)實(shí)驗(yàn)室屋頂?shù)?0KW發(fā)電系統(tǒng),簡稱TISO‐10,自從并網(wǎng)以來幾乎不間斷運(yùn)行了40年。
最近,瑞士聯(lián)邦能源辦公室邀請瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院的兩位科學(xué)家及其研究小組對這個(gè)電站進(jìn)行研究,結(jié)果證明,運(yùn)行情況良好!
一、40年壽命的老電站
TISO‐10電站當(dāng)時(shí)的建設(shè)成本約為47.5萬美元(在今天,約合30.9萬美元),項(xiàng)目所有的288片組件的成本約為37美元/W,這種玻璃背板的組件每片輸出功率37W。
雖然TISO‐10電站系統(tǒng)的電氣布局發(fā)生了幾次變化,但是除了僅有的幾次更換逆變器之外,所有的組件一用到底,始終暴露在室外和陽光下,沒有經(jīng)歷過翻新或者改造,有極少數(shù)幾片組件更換了接線盒和旁路二極管。
兩位科學(xué)家強(qiáng)調(diào)說,“這些組件的機(jī)械強(qiáng)度令人驚奇,”更接近我們今天所定義的雙玻組件。
二、40年的變化
TISO‐10電站的組件表現(xiàn)差別明顯。研究人員將電池板分為三組,表現(xiàn)最好的組件幾乎沒有發(fā)黃,其他兩組則表現(xiàn)出中度、高度變黃。
三組電池板的封裝材料都是由PVB制造而成的,但采用了不同的添加劑,從而導(dǎo)致不同的性能。研究人員解釋說,“細(xì)節(jié)決定成??!在這種情況下,封裝材料只要改變一種添加劑,就會影響整個(gè)光伏電站的性能。這表明封裝材料的選材至關(guān)重要!”
此外,40年中,逆變器共更換了五次。
三、功能衰減
大約有21.5%的組件顯示每年有-0.2%的衰減,這也與制造商承諾的數(shù)據(jù)相符??茖W(xué)家表示,大部分的組件都表現(xiàn)良好,達(dá)到了最初的預(yù)期。也就是說這個(gè)電站中至少有70%的組件滿足35年的使用壽命。
研究人員強(qiáng)調(diào),從光伏電站安裝和組件研究中得到的第一個(gè)也是最重要的教訓(xùn)是:材料清單(BOM)至關(guān)重要。材料的選擇無論是在今天還是在四十年前都一樣關(guān)鍵。
光伏的七大“最”
最后一個(gè)你絕對想不到
1839年,法國科學(xué)家貝克勒爾就發(fā)現(xiàn),光照能使半導(dǎo)體材料的不同部位之間產(chǎn)生電位差,這種現(xiàn)象后來被稱為光生伏特效應(yīng),簡稱光伏效應(yīng)。
單晶圓形1954年,美國科學(xué)家恰賓和皮爾松在美國貝爾實(shí)驗(yàn)室首次制成了實(shí)用的單晶硅太陽電池,誕生了將太陽光能轉(zhuǎn)換為電能的實(shí)用光伏發(fā)電技術(shù)。
全球最早的太陽能電池(1954年,貝爾實(shí)驗(yàn)室)。
1991年,SMA推出第一臺光伏逆變器產(chǎn)品,室內(nèi)安裝,有LCD顯示,能與計(jì)算機(jī)通信。
1954年,美國人通過硅晶片把太陽能轉(zhuǎn)化為電能,這引起了中國科學(xué)界的關(guān)注,也激發(fā)了中國科學(xué)家的潛能。
1959年9月15日凌晨,我國第一塊硅單晶片問世了。
1998年出版的《天津科學(xué)技術(shù)志》第1036頁記載:1959年9月15日,46所利用直拉法拉制出了中國第一塊實(shí)用直拉硅單晶。
2014年11月3日,美國太陽能光伏制造商SunPower正式宣布位于智利北部阿塔卡馬沙漠裝機(jī)量70兆瓦薩爾瓦多(Salvador)太陽能項(xiàng)目并網(wǎng)。
亞洲潔能資本與武鋼合作建設(shè)華中地區(qū)最大屋頂單晶硅光伏電站,項(xiàng)目建設(shè)完成后將成為華中地區(qū)最大的屋頂單晶硅光伏電站。
中國最大的光伏發(fā)電站(見上圖),占地609平方公里,面積接近新加坡!
建站之前,這里是半荒漠化的草地,甚至占到了青海省總土地面積的99%,堪稱青海沙漠,這里不僅荒無人煙,而且還對周邊黃河生態(tài)區(qū)造成了影響。
青海共和縣位于柴達(dá)木盆地的南端,這里的平均海拔甚至達(dá)到了近3000米,氧氣含量嚴(yán)重不足,只有平原地區(qū)的64%,這里的塔拉灘降雨非常稀少。
當(dāng)然,塔拉灘海拔高有其優(yōu)勢,它的海拔高也就意味著離太陽更近一些,青海省境內(nèi)的大部分地區(qū)每年的平均日照都在1600個(gè)小時(shí)。
2012年,國家首個(gè)千萬千瓦級太陽能發(fā)電基地在塔拉灘開始修建。
從最初的77.9平方公里到現(xiàn)在,總面積甚至達(dá)到了609.6平方公里,相信大家對于這個(gè)數(shù)字并沒有什么概念,但是我們拿它跟一些其他國家相比的話。
比如新加坡,國土面積724.4平方公里,而塔拉灘光伏電站就達(dá)到了609.6平方公里,壯觀吧。
目前青海省境內(nèi)的光伏產(chǎn)業(yè)平均年發(fā)電量甚至達(dá)到了8,000萬度,可以說是相當(dāng)驚人了,而針對光伏發(fā)電的間歇性、波動性、隨機(jī)性等問題,
青海還運(yùn)用了先進(jìn)的水光互補(bǔ)調(diào)節(jié)技術(shù),把這里的光伏電送往龍羊峽水電站,將不穩(wěn)定的光伏電調(diào)整為優(yōu)質(zhì)、安全、均衡的穩(wěn)定電源。
也相信在今后的時(shí)間里,光伏發(fā)電會給人們帶來越來越多的好處。
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