聚光光伏(CPV)
聚光光伏(CPV)技术
聚光光伏(CPV)技术一、概念聚光太阳能是使用透镜或反射镜面等光学元件,将大面积的阳光汇聚到一个极小的面积上,再进行进一步利用产生电能的太阳能发电技术。
聚光太阳能技术可以分为三大类,即三种表现形式:CPV聚光光伏:将汇聚后的太阳光通过高转化效率的光伏电池直接转换为电能(Concentrated Photovoltaics);CPV是聚光太阳能发电技术中最典型的代表。
CST聚光光热:利用汇聚后的太阳光产生的高热量加热液态工质,再进行热力发电(Concentrated Solar Thermal);CPVT:以上两者的结合形式(Concentrated Photovoltaics andThermal)CPV聚光光伏系统可以按汇聚太阳光的方式不同分为两个大类,即采用镜面聚光的反射式和采用透镜聚光的透射式。
什么是高聚光光伏?它的基本原理说起来很简单,就是一个放大镜。
通过把太阳光聚集到一点,配以高效电池,提高光电转换率,减少半导体电池使用量,降低成本。
何谓(高倍)聚光型太阳能发电系统聚光型太阳能系统(CPV)是使用光学组件如菲涅耳透镜(Fresnel lens)将阳光聚光至一个小点上,以期在极少的芯片面积上,达到高倍的聚光效果,太聚所生产之芯片在五十至一千倍之聚光倍率下皆表现亮丽。
第三代CPV(聚光太阳能)发电方式正逐渐成为太阳能领域的焦点。
光伏发电经历了第一代晶硅电池和第二代薄膜电池,目前产业化进程正逐渐转向高效的CPV系统发电。
与前两代电池相比,CPV采用多结的III—V族化合物电池,具有大光谱吸收、高转换效率等优点。
注:所谓III-V族化合物半导体,是指元素周期表中的III族与V族元素相结合生成的化合物半导体,主要包括镓化砷(GaAs)、磷化铟(InP)和氮化镓等。
此类材料具有闪锌矿结构(Zincblende)结构。
键结方式以共价键为主。
由于五价原子比三价原子具有更高的阴电性,因此有少许离子键成份。
液浸聚光光伏系统中液体光谱透过率的分析
液浸聚光光伏系统中液体光谱透过率的分析韩新月;王一平;朱丽【摘要】采用液浸冷却方式的聚光光伏系统中液体层的存在会改变入射到电池表面的光强与光谱分布,因此准确测量液浸液体的光谱透过率非常重要.通过分光光度计对去离子水、异丙醇、乙酸乙酯和二甲基硅油候选液体进行了检测,然后用光度学的方法修正得出了候选液体的真实光谱透过率.与传统封装太阳电池材料的光谱透过率相比,这4种液浸液体的透过率要高.基于浸没硅太阳电池的归一化光电流密度分析得出二甲基硅油导致的功率损失最小,去离子水引起的损失最大,后者要比前者多5%左右.%With liquid-immersion cooling used for concentrating photovoltaic (CPV) systems, the intensity and spectral range of the incident sunlight on the CPV cells would change. Therefore, the accurate measurement of the spectral transmittance of the candidate immersion liquids is very important. The spectral transmittances of de-ionised (DI) water, isopropyl alcohol(IPA), ethyl acetate, and dimethyl silicon oil were measured through spectro-photometer. The real spectral transmittance was obtained by determining respective correction factors based on the developed photometry correction method. The spectral transmittances of the four candidate liquids were proved to be higher than that of conventional PV encapsulants. The calculated normalized photocurrent density of silicon solar cell indicated that dimethyl silicon oil immersion would cause the smallest power loss, while the largest loss occurred with DI water. The power loss of the latter one was around 5% more than that of the former one.【期刊名称】《天津大学学报》【年(卷),期】2012(045)004【总页数】5页(P338-342)【关键词】聚光光伏;液浸冷却;分光光度计;光度学修正;液体光谱透过率【作者】韩新月;王一平;朱丽【作者单位】天津大学化工学院,天津300072;天津大学化工学院,天津300072;天津大学建筑学院,天津300072;天津大学建筑学院,天津300072【正文语种】中文【中图分类】TK514liquid spectral transmittance聚光光伏(concentrating photovoltaic,CPV) 技术作为一种降低光伏发电成本的途径,近年来得到迅速发展[1-2].但是聚光条件下的高光强促使太阳电池工作温度升高,而温度升高会导致太阳电池电压的急剧降低以及转换效率的下降[3].因此在聚光条件下,需要对太阳电池进行冷却来保证太阳电池在较高效率下工作[4].近年来,人们提出液浸聚光电池的新冷却方式,即将聚光电池置于流动的绝缘液体中,可消除传统主动与被动散热方式的间壁热阻,而且太阳电池的正反面均可作为有效的散热面积,使电池表面的温度分布均匀,实现高效冷却聚光电池的目的[5-9].对比传统封装结构,液浸聚光光伏系统中液浸液体层的存在会改变入射到聚光太阳电池表面的光强与光谱分布,这主要是因为液体会对不同波长的光产生不同程度的吸收,主要取决于液体本身的性质.所以准确测量和分析液浸液体的光谱透过率非常重要.但是利用分光光度计采用传统方法测得纯液体的透过率往往是相对于空气的,而且经常出现大于100%的情况,即比空气的透过率还要大,显然是不合理的[9].通过分光光度计采用本文提出的测试步骤对几种候选液体先进行初步检测,然后采用光度学的方法对分光光度计检测引入的误差进行修正,从而获得这些液体的真实光谱透过率.同时与传统封装太阳电池材料的光谱透过率进行了对比.最后定量分析了不同液浸液体对硅太阳电池发电功率的影响.基于聚光光伏系统的工作特点及期望实现高效冷却聚光电池的目的,理想液浸液体需具备的性质包括:①良好的电绝缘性;②黏度低,传热性能好;③光谱透过率与太阳电池响应光谱匹配;④物化性质稳定;⑤无毒环保.综合考虑上述几个方面,本文选定去离子水、异丙醇、乙酸乙酯和二甲基硅油 4种液体进行光谱透过率分析,其物性参数见表1.这4种液体的电绝缘性很好,折射率匹配可以起到减反射膜的作用.目前缺乏这些液体的光谱透过率,表1中的数据定性地说明了它们在可见光范围内透过率很高,而在紫外和近红外区的真实光谱透过率鲜见报道.测试用液浸液体样品中的去离子水取自澳大利亚国立大学可持续系统能源中心,其电导率为0.30,μS/cm;异丙醇为 Sigma-Aldrich公司生产的分析纯试剂;乙酸乙酯为 Chem-Supply公司制造的;二甲基硅油从上海华羚公司购得.2.1 测试采用LAMBDA 1050紫外/可见/近红外分光光度计(美国铂金埃尔默公司,紫外/可见光区的分辨率≤0.05,nm,近红外光区的分辨率≤0.20,nm)对上述4种液体进行280~2,000,nm光谱透过率的测定.首先将标准模块安装到 LAMBDA,1050分光光度计上,按照测试要求设定相关参数,然后进行基线校正,这时测试光路不要放置任何样品池.基线校正后,将预先选好的一个样品池装满被测液体(文中使用Hellma®光学石英比色皿,光程长10,mm,波长范围为 200~2,500,nm),放置于测试光路中,此时将获得透过率读数值T,波长间隔为1,nm.但是在用分光光度计测量液体对某一波长的透过率时,尽管本文的测试步骤不同于传统方法的测试步骤,不过液体还是装在样品池中进行测量,这时空气和样品池以及液体和样品池接触界面的反射率会引入测试误差,同时还要考虑样品池本身的吸收.所以即使采用这种测试步骤,分光光度计获得的透过率也是不准确的,为此必须对测量值进行光度学修正.又由于所用石英比色皿和待测纯液体的透过率都很高,修正中仅考虑了入射光在样品池壁之间的一次反射的影响.2.2 光度学修正图1所示为测试光束通过样品池内装有被测液体时的情况.图1中,1、2、3、4分别表示测试光束所通过的样品池的4个界面,d为样品池薄壁厚度,α为薄壁吸收系数,n1为样品池的折射率,n0=1为空气折射率,液体折射率为n2.R1、R2、R3、R4表示当光束垂直入射样品池1、2、3、4界面时的表面反射率(实际测试时,光束都是垂直入射的),并设 R1、R4为 R0,R2、R3为0R′,T∗为样品池中液体的真实透过率.I0为入射光束辐射能,I1为光束通过样品池后的辐射能.在图1中,样品池内装有液体,根据菲涅尔反射公式计算第1和第4界面(即空气和样品池界面)的反射率为第2和第 3界面由于与液体接触,其界面(即液体和样品池界面)反射率发生了变化.即.同样由菲涅尔公式计算可得分析图1可得由式(3)可得假设把式(5)和式(6)代入式(4)可得式中称为修正系数.由式(7)可见,要想获得液体光谱透过率的实际值,必须对分光光度计的测量结果按式(7)进行光度学修正.通过分析可知 K1是用于修正样品池本身的吸收以及空气和样品池两接触界面(界面 1和界面4)的反射损失,而 K2是用于修正液体和样品池两接触界面(界面2和界面3)的反射损失.为获得 K1,首先需要准备一块与样品池同一材质制成的厚度与样品池壁厚相同的样品.本文选用的2,d厚光学石英块材质与Hellma®光学石英比色皿相同,厚度通过 Mitutoyo测厚仪证实,然后用LAMBDA 1050分光光度计和自带的积分球模块测量这个样品在280~2,000,nm的光谱透过率T1.图2所示为测试光束通过这块光学石英时的情况.图2 中,1′、4′分别表示测试光束通过此石英块的2个界面,2d为石英块的厚度,α为其吸收系数,n1为石英的折射率,n0=1为空气折射率.1R′、4R′表示当光束垂直入射石英块1′、4′界面时的表面反射率.T1为石英块的光谱透过率.根据菲涅尔公式计算第1′和第4′界面(即空气和石英块界面)反射率为分析图2可得对比式(5)和式(9)可得以去离子水为例,经过 K1修正后的光谱透过率曲线与修正前的测量曲线参见图3.由图 3可以看出,样品池本身的吸收以及空气和样品池两接触界面(界面 1和界面 4)的反射在用分光光度计测量液体光谱透过率时的确引入了很大的误差.由于液体和样品池二者折射率接近,使得液体和样品池两接触界面(界面 2和界面3)的反射损失很小,所以在计算 K2时,可以假定液体的折射率n2(见表 1)和石英样品池的折射率 n1=1.460不随波长变化,而且利用式(2)算出的去离子水、异丙醇、乙酸乙酯和二甲基硅油与石英样品池界面的反射率分别为 0.21%、0.09%、0.09%和 0.05%,这些数据也说明了假设的合理性.进而利用式(6)可得 K2.最后把获得的K1和K2代入式(7)就可算出去离子水、异丙醇、乙酸乙酯和二甲基硅油的真实光谱透过率T∗.采用本文介绍的方法获得的去离子水、异丙醇、乙酸乙酯和二甲基硅油在 280~2,000,nm 波段范围内的实际光谱透过率曲线如图 4所示.图 4中同时也给出了这4种液体在同台分光光度计上采用传统方法获得的大于100%的透过率曲线.除了液浸液体的光谱透过率曲线外,图4还给出了AM1.5太阳直射光谱(direct normal+circumsolar at AM1.5,ASTM G173-03)以及单晶硅电池的外量子效率(external quantum efficiency,EQE).给出 AM1.5太阳直射光谱而不是总光谱主要是因为聚光系统利用的光大部分都是直射光,对散射光利用很少.图 4显示的硅电池外量子效率是由美国可再生能源实验室测得的,是用于校正澳大利亚国立大学可持续能源系统中心的量子效率测试系统的.由图4可以看出,利用分光光度计采用传统方法测得这 4种纯液体相对于空气的透过率的确出现了大于 100%的情况,即比空气的透过率还要大,这显然是不合理的.因此采用本文介绍的方法利用分光光度计获得纯液体的真实光谱透过率是很有意义的.而且图4还表明液浸液体层的存在会改变入射到太阳电池表面的光强与光谱分布.不过去离子水、异丙醇、乙酸乙酯和二甲基硅油在硅太阳电池的响应光谱段300~1,200,nm范围内透过率都很高,而在长波段会有不同程度的吸收,尤其是去离子水.这样液浸液体同时可以充当低能量光子的过滤器,而对太阳电池有用的那部分光几乎完全透过,非常有利于太阳电池的散热,并且容易组成热电联用系统.把这 4种液浸液体的光谱透过率与太阳电池的传统封装剂乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(ethyl vinyl acetate,EVA)或硅胶的透过率曲线[10]做比较,可以看出10,mm厚的去离子水、异丙醇、乙酸乙酯和二甲基硅油的透过率都要优于EVA或硅胶的.为了定量评价这 4种液体的透过率对硅太阳电池性能的影响大小,本文引入归一化光电流密度Jnp,其定义式为式中:T(λ)为液体的透过率;Qcell(λ)为硅太阳电池的外量子效率;Isun(λ)为AM1.5太阳直射光谱;λ 为波长;q 为电子电荷;h为普朗克常数;c 为光速.根据图 4提供的液体透过率T(λ),硅太阳电池外量子效率Qcell(λ)以及AM1.5太阳直射光谱Isun(λ)利用式(11)可计算出当硅太阳电池上表面覆有10,mm液浸液体时的归一化光电流密度 Jnp.计算结果显示在图5中,对应的光谱波段为300~1,200,nm.由图5可看出,在硅太阳电池的响应光谱段300~1,200,nm内,当电池上表面分别覆有10,mm的去离子水、异丙醇、乙酸乙酯和二甲基硅油时,对应的Jnp分别为0.938、0.975、0.984和0.987.由此看出,二甲基硅油液浸硅太阳电池导致的功率损失最小,而去离子水引起的损失最大.去离子水浸没产生的功率损失要比二甲基硅油多 5%左右.此结果可以作为评价液浸冷却聚光光伏系统液体的依据.(1) 基于本文提出的分光光度计测试步骤和光度学修正方法成功获得了去离子水、异丙醇、乙酸乙酯和二甲基硅油 4种液浸液体在 280~2,000,nm波段的真实光谱透过率.这种方法对于获取其他纯液体的光谱透过率也是适用的.(2) 和传统封装太阳电池材料EVA或硅胶的光谱透过率相比,这 4种液体的光谱透过率要高,同样光照下会获得更多的功率.(3) 基于硅太阳电池的归一化光电流密度的计算表明,二甲基硅油液浸硅电池导致的功率损失最小,去离子水引起的损失最大,后者要比前者多5%左右.为评选液浸冷却聚光光伏系统的液体提供依据.【相关文献】[1] Luque A,Sala G,Heredia I L. 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CPV检验标准IEC62108中文版
BS EN 62108CPV聚光太阳能接收器和零件之评估标准0 引言²EN 62108:2008是在英国实施的标准。
但是它与IEC62108基本一致;²英国所参与编写的太阳能光伏系统部分被委托给了技术委员会GEL/82;²委员会成员的名单可以要求其委员会秘书提供;²本刊物并非包括所有必要的内容,使用者应酌情使用;²遵守英国标准不能获得英国法律的保护;1 范围和对象此国际标准指定了CPV模组和组件能够在IEC60721-2-1所定义的开放式环境中长期运行的最低要求。
测试程序部分是基于平板太阳能模组和组件设计质量和批准类型标准IEC61215。
然而,由于CPV接收器和模组的特殊性还是有一定的变化的,特别是在相对独立的室外和室内的测试中,跟踪效率,高电流密度以及温度的快速变化等。
这些特殊要求使得我们制订了一系列新的测试程序以及要求。
这个标准的目的是为了尽可能的在一定的成本和时间范围内确定CPV模组和组件的电学、机械、热的特性,以及测试其暴露在外部环境中所能承受的程度。
CPV模组和组件的实际寿命取决于它的设计、生产、环境以及所运行的环境。
2 规范性引用文件在制定本文档的过程中,一下参考文件是必不可少的,对于标注日期的引用,只有一个对应此日期的参考版本。
对于没有标注日期的引用,则包括此参考文档的任何一个版本²IEC60068-2-21:2006,环境监测;²IEC61215:2005,晶体硅地面太阳能模组设计质量和批准类型;²ISO/IEC 17025-2005,实验室内能力测试和标准的一般要求;²ANSI/UL 1703 ed.3 March 15,2002:平板式光伏组件标准;3 术语和定义本部分阐述了本文档中出现的相关术语和定义的具体含义3.1 聚光器光电设备的相关术语,即可以集中太阳光的设备。
3.2 聚光电池(芯片)基本的光电设备,可以用来收集所集中地太阳光。
聚光光伏技术及研究进展
聚光光伏技术及研究进展作者:王敬蕊陈锐蔡晓晨蒋碧蕾来源:《电子世界》2012年第21期聚光光伏技术是指利用光学元件将太阳光汇聚后,通过高转化效率的光伏电池(GaAs 基)直接转换为电能的技术,被认为是太阳能发电未来发展趋势的第三代技术,即聚光光伏(CPV)。
1.聚光光伏技术概述GaAs基太阳能电池可分为单结和多结叠层式太阳能电池两类。
GaAs、Ge单结太阳电池理论效率27%,实验室效率达到25.8%;多结叠层太阳能电池效率理论效率能够达到63%,目前实验室效率达到43%。
CPV可以按汇聚太阳光的方式不同分为两个大类,即采用镜面聚光的反射式和采用透镜聚光的透射式,其结构可参见图1。
目前各大生产厂家的CPV系统具有多种不同的表现形式,但其结构均离不开四大部分,即:聚光模块、光电转换模块(光伏电池)、太阳追踪模块、冷却模块。
各部分的成本构成如图2所示:(1)GaAs基太阳能电池的优势①规模化潜力较大:CPV技术因其具有光电转化效率高等特点,是未来发展大型支撑电源的最理想的太阳能发电技术。
②成本下降空间巨大:与晶硅和薄膜太阳能发电技术建设成本1.6美元/瓦相比,CPV目前3~4美元/瓦的建设成本并无优势,但作为一项新兴技术,随着生产规模的扩大、电池效率的提高、聚光模块的改进等,成本有巨大的下降空间。
③占地面积小:在同等发电量的情况下,CPV电厂的土地占用面积比平板式太阳能要小得多。
CPV系统由支柱承载其主要结构体,占地面积极小,且由于系统在地面产生的阴影面积是移动的,所以对电厂所在地的生态影响也较小,面板下方的土地仍然可以用于畜牧等用途。
④能量回收期短:聚光组件的效率比晶硅和薄膜组件大大提高,建设想同规模的电站,所需的半导体材料大大减少,因而能量回收期大大缩短。
(2)GaAs基太阳能电池的劣势技术和规模化进度存在不确定性:作为一项正在由实验室走向工程化的新技术,CPV的技术路线尚未定型,产业链也未形成;材料昂贵,成本上无优势,另外CPV系统建设地区对太阳光照条件有较高的要求,不利于大规模推广。
太阳能聚光光伏发电-四川汉龙集团
¾聚光光伏太阳能简介黄忠 (1)¾专家简介 (2)¾汉龙集团聚光光伏发电技术特点及优势 (3)¾汉龙集团的聚光光伏太阳能产业规划目标 (4)¾全球首个太阳能聚光光伏产业园花落双流 (5)¾关于四川汉龙集团 (6)聚光光伏太阳能简介黄忠自工业革命以来,全球形成了以化石能源为支撑的经济体系,五分之一的人口实现了工业化,但却消耗了全球近二分之一的能源总量。
随着发展中国家的工业化进程加快,能源的消耗量还在不断增强。
目前每年消耗的化石能源约170亿吨标准煤当量,从长远看,这种以化石能源为主的能源体系是难以为继的。
为加快能源结构调整,全世界都把目光投向可再生能源。
然而,除太阳能外,没有一种能源能够填补化石能源如此大的空缺。
太阳能的总储量比其他可再生能源加起来的总量还大100倍以上,是唯一能满足人类未来发展的能量来源。
于是人们自然而然的把希望放在太阳能发电上。
光伏发电作为比太阳能热发电更直接的发电方式,拥有更少的能源转化次数和更高的转化效率,是首选的太阳能发电方式。
但是光伏发电目前仍面临诸许多问题,成本高昂就是其中最为突出的一个。
缺乏竞争力的装机成本和上网电价,制约着光伏产业的发展。
这种高昂的成本,源于太阳电池制造中高能耗、高损耗和复杂的工艺,是仅仅通过规模效应不能解决的问题。
发展光伏产业,必须从技术上解决光伏发电的成本问题。
改进多晶硅和太阳电池的生产工艺,可以在一定程度上降低成本,但却是非常有限的。
因而人们寻求一种通过减少太阳电池在光伏系统中占的比重的方式来降低成本,这就是聚光光伏技术。
聚光光伏发电技术是通过廉价的聚光器将阳光汇集后,照射在少量的太阳电池上发电的一种技术。
它主要由聚光组件、太阳跟踪器、系统支架等构成。
看起来很简单,就像用放大镜点着火柴一样。
实际上却是涉及力、热、光、电、机械、电子、自动化控制的综合性技术,它需要解决太阳跟踪、光效、散热等一些列问题,同时还要兼顾成本,在全球来讲都是一大难题。
太阳能聚光光伏(CPV)技术
太阳能聚光光伏(CPV)技术
聚光光伏(CPV)技术,即利用菲涅尔透镜等光学部件,将阳光汇聚到一个面积很小但功率很高的电池芯片上,通过提高单位面积的光照强度,来提高系统输出功率。
该技术降低了光伏材料的用量,提高了系统的输出功率,从而降低了发电成本。
聚光光伏系统的核心部件为多结化合物电池芯片、散热装置、菲涅尔透镜等光学部件以及双轴跟踪系统。
不同于硅电池,聚光光伏采用的是多结太阳能电池(GaInP/GaAs/Ge),其特性:
•太阳光全谱带吸收,电池的光电转换率>41% (三五族材料中的每层材料都可吸收太阳光中不同光谱的光,如下图所示)
•优良的温度特性,在高倍聚光条件下具有更高的转换效率
•电池效率每年以1-1.5% 的速度稳步增长,2015年预计可达50%,理论极限70%。
第三代CPV技术
第三代CPV技术砷化镓的优点GaAs拥有一些比Si还要好的电子特性,如高的饱和电子速率及高的电子移动率,使得GaAs可以用在高于250 GHz的场合。
如果等效的GaAs和Si元件同时都操作在高频时,GaAs会拥有较少的噪声。
也因为GaAs有较高的崩溃电压,所以GaAs比同样的Si元件更适合操作在高功率的场合。
因为这些特性,GaAs电路可以运用在移动电话、卫星通讯、微波点对点连线、雷达系统等地方。
GaAs曾用来做成Gunn diode (中文翻做甘恩二极管或微波二极管,中国大陆地区叫做耿氏二极管) 以发射微波。
GaAs的的另一个优点:它是直接能隙的材料,所以可以用来发光。
而Si是间接能隙的材料,只能发射非常微弱的光。
(但是,最近的技术已经可以用Si做成LED和运用在雷射。
)因为GaAs的切换速度很快,所以GaAs被认为是电脑应用的理想材料。
1980年代时,大家都认为微电子市场的主力将从Si换成GaAs。
首先试着要去改变的有超级电脑的供应商Cray电脑公司、Convex电脑公司,Alliant电脑系统公司,这些公司都试着要抢下CMOS微处理器技术的领导地位。
Cray公司最后终于在1990年代早期建造了一台GaAs为基础的机器,叫Cray-3。
但这项成就还没有被充分地运用,公司就在1995年破产了。
硅的优点Si比GaAs好,有三个主要理由。
第一,Si制程是大量生产且便宜的制程。
且Si有较好的物理应力,所以可做成大尺寸的晶圆(现今,Si晶圆直径约为300 mm,而GaAs晶圆最大直径约只有150 mm)。
在地球表面上有大量Si的原料:硅酸盐矿。
硅工业已发展到规模经济(透过高的产能以降低单位产品的成本)的情形了,更降低了工业界使用GaAs的意愿。
第二个主要的优点是,Si很容易就会变成二氧化硅(在电子元件中,这是一种很好的绝缘体)。
二氧化硅可以轻易地被整合到Si电路中,且二氧化硅和Si拥有很好的界面特性。
反观,GaAs不能产生一层稳定且附着在GaAs上的绝缘层。
关于编制聚光光伏(CPV)项目可行性研究报告编制说明
聚光光伏(CPV)项目可行性研究报告编制单位:北京中投信德国际信息咨询有限公司编制时间:高级工程师:高建关于编制聚光光伏(CPV)项目可行性研究报告编制说明(模版型)【立项 批地 融资 招商】核心提示:1、本报告为模板形式,客户下载后,可根据报告内容说明,自行修改,补充上自己项目的数据内容,即可完成属于自己,高水准的一份可研报告,从此写报告不在求人。
2、客户可联系我公司,协助编写完成可研报告,可行性研究报告大纲(具体可跟据客户要求进行调整)编制单位:北京中投信德国际信息咨询有限公司专业撰写节能评估报告资金申请报告项目建议书商业计划书可行性研究报告目录第一章总论 (1)1.1项目概要 (1)1.1.1项目名称 (1)1.1.2项目建设单位 (1)1.1.3项目建设性质 (1)1.1.4项目建设地点 (1)1.1.5项目主管部门 (1)1.1.6项目投资规模 (2)1.1.7项目建设规模 (2)1.1.8项目资金来源 (3)1.1.9项目建设期限 (3)1.2项目建设单位介绍 (3)1.3编制依据 (3)1.4编制原则 (4)1.5研究范围 (5)1.6主要经济技术指标 (5)1.7综合评价 (6)第二章项目背景及必要性可行性分析 (7)2.1项目提出背景 (7)2.2本次建设项目发起缘由 (7)2.3项目建设必要性分析 (7)2.3.1促进我国聚光光伏(CPV)产业快速发展的需要 (8)2.3.2加快当地高新技术产业发展的重要举措 (8)2.3.3满足我国的工业发展需求的需要 (8)2.3.4符合现行产业政策及清洁生产要求 (8)2.3.5提升企业竞争力水平,有助于企业长远战略发展的需要 (9)2.3.6增加就业带动相关产业链发展的需要 (9)2.3.7促进项目建设地经济发展进程的的需要 (10)2.4项目可行性分析 (10)2.4.1政策可行性 (10)2.4.2市场可行性 (10)2.4.3技术可行性 (11)2.4.4管理可行性 (11)2.4.5财务可行性 (11)2.5聚光光伏(CPV)项目发展概况 (12)2.5.1已进行的调查研究项目及其成果 (12)2.5.2试验试制工作情况 (12)2.5.3厂址初勘和初步测量工作情况 (13)2.5.4聚光光伏(CPV)项目建议书的编制、提出及审批过程 (13)2.6分析结论 (13)第三章行业市场分析 (15)3.1市场调查 (15)3.1.1拟建项目产出物用途调查 (15)3.1.2产品现有生产能力调查 (15)3.1.3产品产量及销售量调查 (16)3.1.4替代产品调查 (16)3.1.5产品价格调查 (16)3.1.6国外市场调查 (17)3.2市场预测 (17)3.2.1国内市场需求预测 (17)3.2.2产品出口或进口替代分析 (18)3.2.3价格预测 (18)3.3市场推销战略 (18)3.3.1推销方式 (19)3.3.2推销措施 (19)3.3.3促销价格制度 (19)3.3.4产品销售费用预测 (20)3.4产品方案和建设规模 (20)3.4.1产品方案 (20)3.4.2建设规模 (20)3.5产品销售收入预测 (21)3.6市场分析结论 (21)第四章项目建设条件 (22)4.1地理位置选择 (22)4.2区域投资环境 (23)4.2.1区域地理位置 (23)4.2.2区域概况 (23)4.2.3区域地理气候条件 (24)4.2.4区域交通运输条件 (24)4.2.5区域资源概况 (24)4.2.6区域经济建设 (25)4.3项目所在工业园区概况 (25)4.3.1基础设施建设 (25)4.3.2产业发展概况 (26)4.3.3园区发展方向 (27)4.4区域投资环境小结 (28)第五章总体建设方案 (29)5.1总图布置原则 (29)5.2土建方案 (29)5.2.1总体规划方案 (29)5.2.2土建工程方案 (30)5.3主要建设内容 (31)5.4工程管线布置方案 (32)5.4.1给排水 (32)5.4.2供电 (33)5.5道路设计 (35)5.6总图运输方案 (36)5.7土地利用情况 (36)5.7.1项目用地规划选址 (36)5.7.2用地规模及用地类型 (36)第六章产品方案 (38)6.1产品方案 (38)6.2产品性能优势 (38)6.3产品执行标准 (38)6.4产品生产规模确定 (38)6.5产品工艺流程 (39)6.5.1产品工艺方案选择 (39)6.5.2产品工艺流程 (39)6.6主要生产车间布置方案 (39)6.7总平面布置和运输 (40)6.7.1总平面布置原则 (40)6.7.2厂内外运输方案 (40)6.8仓储方案 (40)第七章原料供应及设备选型 (41)7.1主要原材料供应 (41)7.2主要设备选型 (41)7.2.1设备选型原则 (42)7.2.2主要设备明细 (43)第八章节约能源方案 (44)8.1本项目遵循的合理用能标准及节能设计规范 (44)8.2建设项目能源消耗种类和数量分析 (44)8.2.1能源消耗种类 (44)8.2.2能源消耗数量分析 (44)8.3项目所在地能源供应状况分析 (45)8.4主要能耗指标及分析 (45)8.4.1项目能耗分析 (45)8.4.2国家能耗指标 (46)8.5节能措施和节能效果分析 (46)8.5.1工业节能 (46)8.5.2电能计量及节能措施 (47)8.5.3节水措施 (47)8.5.4建筑节能 (48)8.5.5企业节能管理 (49)8.6结论 (49)第九章环境保护与消防措施 (50)9.1设计依据及原则 (50)9.1.1环境保护设计依据 (50)9.1.2设计原则 (50)9.2建设地环境条件 (51)9.3 项目建设和生产对环境的影响 (51)9.3.1 项目建设对环境的影响 (51)9.3.2 项目生产过程产生的污染物 (52)9.4 环境保护措施方案 (53)9.4.1 项目建设期环保措施 (53)9.4.2 项目运营期环保措施 (54)9.4.3环境管理与监测机构 (56)9.5绿化方案 (56)9.6消防措施 (56)9.6.1设计依据 (56)9.6.2防范措施 (57)9.6.3消防管理 (58)9.6.4消防设施及措施 (59)9.6.5消防措施的预期效果 (59)第十章劳动安全卫生 (60)10.1 编制依据 (60)10.2概况 (60)10.3 劳动安全 (60)10.3.1工程消防 (60)10.3.2防火防爆设计 (61)10.3.3电气安全与接地 (61)10.3.4设备防雷及接零保护 (61)10.3.5抗震设防措施 (62)10.4劳动卫生 (62)10.4.1工业卫生设施 (62)10.4.2防暑降温及冬季采暖 (63)10.4.3个人卫生 (63)10.4.4照明 (63)10.4.5噪声 (63)10.4.6防烫伤 (63)10.4.7个人防护 (64)10.4.8安全教育 (64)第十一章企业组织机构与劳动定员 (65)11.1组织机构 (65)11.2激励和约束机制 (65)11.3人力资源管理 (66)11.4劳动定员 (66)11.5福利待遇 (67)第十二章项目实施规划 (68)12.1建设工期的规划 (68)12.2 建设工期 (68)12.3实施进度安排 (68)第十三章投资估算与资金筹措 (69)13.1投资估算依据 (69)13.2建设投资估算 (69)13.3流动资金估算 (70)13.4资金筹措 (70)13.5项目投资总额 (70)13.6资金使用和管理 (73)第十四章财务及经济评价 (74)14.1总成本费用估算 (74)14.1.1基本数据的确立 (74)14.1.2产品成本 (75)14.1.3平均产品利润与销售税金 (76)14.2财务评价 (76)14.2.1项目投资回收期 (76)14.2.2项目投资利润率 (77)14.2.3不确定性分析 (77)14.3综合效益评价结论 (80)第十五章风险分析及规避 (82)15.1项目风险因素 (82)15.1.1不可抗力因素风险 (82)15.1.2技术风险 (82)15.1.3市场风险 (82)15.1.4资金管理风险 (83)15.2风险规避对策 (83)15.2.1不可抗力因素风险规避对策 (83)15.2.2技术风险规避对策 (83)15.2.3市场风险规避对策 (83)15.2.4资金管理风险规避对策 (84)第十六章招标方案 (85)16.1招标管理 (85)16.2招标依据 (85)16.3招标范围 (85)16.4招标方式 (86)16.5招标程序 (86)16.6评标程序 (87)16.7发放中标通知书 (87)16.8招投标书面情况报告备案 (87)16.9合同备案 (87)第十七章结论与建议 (89)17.1结论 (89)17.2建议 (89)附表 (90)附表1 销售收入预测表 (90)附表2 总成本表 (91)附表3 外购原材料表 (93)附表4 外购燃料及动力费表 (94)附表5 工资及福利表 (96)附表6 利润与利润分配表 (97)附表7 固定资产折旧费用表 (98)附表8 无形资产及递延资产摊销表 (99)附表9 流动资金估算表 (100)附表10 资产负债表 (102)附表11 资本金现金流量表 (103)附表12 财务计划现金流量表 (105)附表13 项目投资现金量表 (107)附表14 借款偿还计划表 (109) (113)第一章总论总论作为可行性研究报告的首章,要综合叙述研究报告中各章节的主要问题和研究结论,并对项目的可行与否提出最终建议,为可行性研究的审批提供方便。
聚光光伏组件介绍
聚光光伏组件介绍聚光光伏简介目录一聚光光伏技术定义 (1)二聚光光伏优势 (1)(一)聚光光伏优势 (1)(二)聚光型模组与单晶硅模组比较 (2)(三)太阳能跟踪器精度和有效性提高CPV性能 (4)三聚光光伏组件简介 (4)内容一聚光光伏技术定义使用晶硅电池和薄膜电池进行光电转换,分别是第一、第二代太阳能利用技术,均已得到了广泛应用。
利用光学元件将太阳光汇聚后再进行利用发电的聚光太阳能技术,被认为是太阳能发电未来发展趋势的第三代技术,即聚光光伏(CPV)。
聚光光伏技术是指将汇聚后的太阳光通过高转化效率的光伏电池直接转换为电能的技术。
聚光光伏技术通过加入光学聚光部件,将阳光汇聚到一个面积很小的电池上,通过提高单位面积光照强度,来提高系统输出功率。
该技术降低了光伏材料的用量,提高系统的系统输出功率,进而降低了发电成本。
而且其维护费用还不到传统PV的一半。
二聚光光伏优势(一)聚光光伏优势对CPV的发展前景持谨慎乐观的态度,主要基于如下三点优势:1、极高的规模化潜力:CPV技术因其光电转化效率高等特点,是在可预见的未来时间里能用于建造大型支撑电源的最理想的太阳能发电技术。
2、成本下降空间巨大:与晶硅和薄膜太阳能发电技术相比,CPV 目前3~4美元/Wp的建设成本并无优势,但作为一项新兴技术,随着生产规模的扩大、电池效率的提高、聚光模块的改进等,成本有巨大的下降空间。
3、技术和规模化进度存在不确定性:作为一项正在由实验室走向工程化的新技术,CPV的技术路线尚未定型,产业链也未形成。
对于相关企业,我们需要关注其技术或成本取得优势地位。
(二)聚光型模组与单晶硅模组比较与晶硅和薄膜型平板式太阳能发电系统相比,CPV因其高转换效率和小得多的半导体材料用量,是最具有发展成为大型支撑电源潜力的太阳能发电方式。
通过简单复制的规模化部署,单一CPV电厂可以轻易达到MW级规模,未来这一数字甚至有望达到100MW。
占地面积小:在同等发电量的情况下,CPV电厂的土地占用面积比平板式太阳能要小得多。
太阳能聚光系统
太阳能聚光系统1.基本原理CPV通过聚光的方式把一定面积上的光通过聚光系统会聚在一个狭小的区域(焦斑),太阳能电池仅需焦斑面积的大小即可,从而大幅减少了太阳能电池的用量。
同样条件下,倍率越高,所需太阳能电池面积越小。
2.太阳能聚光方式平板集热器历史上早期出现的太阳能装置,主要为太阳能动力装置,大部分采用聚光集热器,只有少数采用平板集热器。
平板集热器是在17世纪后期发明的,但直至1960年以后才真正进行深入研究和规模化应用。
在太阳能低温利用领域,平板集热器的技术经济性能远比聚光集热器好。
为了提高效率,降低成本,或者为了满足特定的使用要求,开发研制了许多种平板集热器:按工质划分有空气集热器和液体集热器,目前大量使用的是液体集热器;按吸热板芯材料划分有钢板铁管、全铜、全铝、铜铝复合、不锈钢、塑料及其它非金属集热器等;还有带平面反射镜集热器和逆平板集热器等;按盖板划分有单层或多层玻璃、玻璃钢或高分子透明材料、透明隔热材料集热器等。
真空管集热器为了减少平板集热器的热损,提高集热温度,国际上70年代研制成功真空集热管,其吸热体被封闭在高真空的玻璃真空管内,大大提高了热性能。
将若干支真空集热管组装在一起,即构成真空管集热器,为了增加太阳光的采集量,有的在真空集热管的背部还加装了反光板。
真空集热管大体可分为全玻璃真空集热管,玻璃-U型管真空集热管,玻璃。
金属热管真空集热管,直通式真空集热管和贮热式真空集热管。
最近,我国还研制成全玻璃热管真空集热管和新型全玻璃直通式真空集热管。
聚光集热器聚光集热器主要由聚光器、吸收器和跟踪系统三大部分组成。
按照聚光原理区分,聚光集热器基本可分为反射聚光和折射聚光两大类,每一类中按照聚光器的不同又可分为若干种。
为了满足太阳能利用的要求,简化跟踪机构,提高可靠性,降低成本,在本世纪研制开发的聚光集热器品种很多,但推广应用的数量远比平板集热器少,商业化程度也低。
3.优势(1)光伏发电新的成本降低技术路径。
基于砷化镓电池的聚光光伏发电系统
基于砷化镓电池的聚光光伏发电系统宁铎;王辉辉;黄建兵;李明勇【摘要】Solar photovoltaic power generation system for the problem of low utilization, a generation system of concentrator photovoltaic (CPV) based on gallium arsenide (GaAs) cells can be designed. The system consists of concentrating power modules, solar tracking module, inverter module. Fresnel lens concentrator power generation module 400 times by concentrating light in lcm2 GaAs after the battery,the realization of power function; sun-tracking modules and optical sensors from the head to ensure that the basic vertical sunlight through the Fresnel lens; GaAs inverter module converts DC battery AC issued. After testing, the system reached 20. 2% conversion efficiency of solar, inverter part of the realization of the exchange function of the DC variable.%针对光伏发电系统中太阳能利用率低的问题,设计了一种基于砷化镓(GaAs)电池的聚光光伏(CPV)发电系统;该系统由聚光发电模块、太阳跟踪模块和逆变模块组成;聚光发电模块采用菲涅尔透镜400倍聚光以后照射在1Cmz的砷化镓电池上,实现发电功能;太阳跟踪模块由云台和光电传感器组成,保证太阳光基本垂直通过菲涅尔透镜,逆变模块将砷化镓电池发出的直流电转换成交流电;经过测试.该系统太阳能转换效率达到20.2%,逆变部分实现了直流变交流功能.【期刊名称】《计算机测量与控制》【年(卷),期】2011(019)001【总页数】3页(P204-206)【关键词】砷化镓电池;聚光发电;太阳跟踪;逆变【作者】宁铎;王辉辉;黄建兵;李明勇【作者单位】陕西科技大学电气与信息工程学院,陕西,西安,710021;陕西科技大学电气与信息工程学院,陕西,西安,710021;陕西科技大学电气与信息工程学院,陕西,西安,710021;陕西科技大学电气与信息工程学院,陕西,西安,710021【正文语种】中文【中图分类】TP2730 引言在当今世界, 能源已经成为首要战略资源, 随着一次化石能源被疯狂开采殆尽, 开发、寻找、应用新的绿色替代能源,发展外来能源的应用开发技术, 克服能源生产、消费和环境的相互矛盾已经迫在眉睫, 太阳能以储量巨大、持续时间长久、清洁环保赢得了越来越多的关注, 然而我国光伏发电在整个电力比例中不到0.1%[1] , 原因是太阳能利用率低和储电技术不高。
太阳电池IV测试与聚光光伏测试
12 、上海赫爽公司主要产品
• 少子寿命分析仪 – HS-L1
• 单次闪光单体太阳电池测试仪 – HS-C1系列 • 单次闪光太阳电池测试分选机 – HS-C2系列
太阳模拟器
• 单次闪光大面积太阳模拟器 – HS-M1, HS-M2系列
• 便携式PV方阵测试仪– HS-A1系列
上海赫爽公司的主要产品
2、三样品的EDX图
2、太阳模拟器种类
3、太阳模拟器要求
IEC60904-9 太阳模拟器的要求
4、光谱对测试结果的影响
• 模拟器的发光光谱与太阳电池的光谱响应决定 了太阳电池的短路电流和其他性能参数
Je0()Q()d
4、光谱对测试结果的影响
• 光谱影响模拟器的线性度 • 光谱失配造成模拟器使用时需要为不同光谱响应的被测电池和组
• G. 模拟器仪器使用环境的要求的选择 模拟器仪器使用环境的要求是否与生产环境要求适合,是 否另行设置独立测试环境;
11 、如何选择太阳模拟器
• H. 操作稳定可靠性,方便性 仪器的操作使用要求低,操作简单
• I. 仪器测试功能 测试仪器除了正常测试功能外,还有其他功能否
• J. 生产商的售后服务与技术发展能力 生产商售后服务态度,能力,易损件价格合理与否 产品的后续开发与产品升级技术能力
6、如何实现准确测试太阳电池
B 、对标准电池/组件的要求 标准电池/组件IV性能数据是在STC条件的准确值, 并要在规定时间内必须校验
标标准准电电池池要组求件要求
6、如何实现准确测试太阳电池
C、 对测试环境的要求: 温度25左右或已知电池准确的温度系数
7、FF,Pm,Rs,Rsh等参量之间理论关系
• 利用W函数建立太阳电池的IV模型
光伏现有技术及主要技术
太阳能光伏发电现有技术及主要技术目前,世界上已经商业化并开始规模化推广应用的太阳能发电技术的主要有四种,晶硅太阳能电池、薄膜太阳能电池、太阳能聚光光伏发电(CPV)、太阳能聚光光热发电(CSP)。
四种太阳能发电技术各有特点,其中硅基太阳电池是目前光伏发电的主流,约占世界太阳能光伏发电总量的80%以上,但晶体硅的提炼与加工成本相对较高,高耗能与环境污染等问题制约了其后续的发展。
薄膜型太阳电池虽然转换效率低,但弱光响应相对较好,成本相对硅基太阳电池低而发展迅速。
硅基太阳电池与薄膜型太阳电池适合小规模电站特别是阳光屋顶与建筑一体化发电。
相对硅基太阳电池和薄膜型太阳电池,聚光光伏与光热发电技术以高效、低成本、环保等优势在美国、欧洲等国家和地区发展迅速,适合在阳光辐照指数DNI 大于1350 的地区大规模与超大规模太阳能电站发电,但需要追日跟踪系统与阳光直射,系统相对复杂。
据美国可再生能源研究所预测,至2020 年,全球聚光光伏与光热发电规模将达到120GW 的产业规模。
1.晶硅太阳能电池1.1单晶硅太阳能电池硅系列太阳能电池中,单晶硅太阳能电池转换效率最高,技术也最为成熟。
高性能单晶硅电池是建立在高质量单晶硅材料和相关的成热的加工处理工艺基础上的。
现在单晶硅的电池工艺己近成熟,在电池制作中,一般都采用表面织构化、发射区钝化、分区掺杂等技术,开发的电池主要有平面单晶硅电池和刻槽埋栅电极单晶硅电池。
提高转化效率主要是靠单晶硅表面微结构处理和分区掺杂工艺。
在此方面,德国夫朗霍费费莱堡太阳能系统研究所保持着世界领先水平。
该研究所采用光刻照相技术将电池表面织构化,制成倒金字塔结构。
厚的氧化物钝化层与两层减反射涂层相结合。
通过改进了的电镀过程增加栅极的宽度和高度的比率:通过以上制得的电池转化效率超过23%,最大值可达23.3%。
Kyocera公司制备的大面积(225cm2)单电晶太阳能电池转换效率为19.44%,国内北京太阳能研究所也积极进行高效晶体硅太阳能电池的研究和开发,研制的平面高效单晶硅电池(2cm ×2cm)转换效率达到19.79%,刻槽埋栅电极晶体硅电池(5cm × 5cm)转换效率达8.6%。
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聚光光伏
聚光光伏(CPV)是指将汇聚后的太阳光通过高转化效率的光伏电池直接转换为电能的技术,CPV是聚光太阳能发电技术中最典型的代表。
使用晶硅电池和薄膜电池进行光电转换,分别是第一、第二代太阳能利用技术,均已得到了广泛应用。
利用光学元件将太阳光汇聚后再进行利用发电的聚光太阳能技术,被认为是太阳能发电未来发展趋势的第三代技术。
使用晶硅电池和薄膜电池进行光电转换,分别是第一、第二代太阳能利用技术,均已得到了广泛应用。
利用光学元件将太阳光汇聚后再进行利用发电的聚光太阳能技术,被认为是太阳能发电未来发展趋势的第三代技术。
技术展望
有别与传统硅晶型以及薄膜型,聚光型太阳光电(HCPV)的技术最显着的优点在于它的高光电转换效率。
这种太阳电池芯片在聚焦太阳光500倍左右时它的光电转换效能介于36-40%之间,光电模组的效能在22-28%之间。
整个系统的效能在18-20%之间。
以年度发电量而言,在相同的条件下,系统(结合双轴追日技术)约是传统硅晶型的1.2-1.4倍左右,此点是HCPV技术的竞争优势。
HCPV技术最适合应用于大型电厂,特别是在阳光日照充足、干燥、低湿度的地区。
目前HCPV 的核心技术-三结化合物电池和高倍聚光技术的开发和制造已经突破了国外企业的封锁,目前在国内实现大规模量产的企业有国内上市企业三安光电旗下的日芯光伏,他们已经能够实现1000倍聚光和40%以上的光电转换效率。
日芯光伏科技有限公司参与了我国《聚光型光伏模块和模组设计鉴定和定型》认证技术规范制定工作,为通过本次认证,日芯光伏科技有限公司经过了申请、送样、型式试验、工厂检查、合格评定、发证等认证环节,也为我国今后聚光光伏组件的质量认证工作积累了宝贵经验。
系统效率比较能量转化效率
薄膜型太阳能 7%~9%
晶硅型太阳能 14%~17%
第一代核能电厂 30%
火力发电 36.8%
聚光光伏(CPV) 27%~30%
聚光光热 (CSP) 13%~19%。