1、節能技術太陽能光伏發電33問1、太陽能的利用方式有哪些？答：太陽能是區別于其他任何一種特殊能源。太陽能的利用方式主要有：光伏（太陽能電池，太陽電池）發電系統，將太陽能轉化為電能；太陽能熱發電系統，利用太陽能的熱能產生電能；太陽能熱利用，比如太陽能熱水系統；太陽能集中供暖、太陽能空調取暖和制冷、太陽能建筑等。像“陽光動力”太陽能飛機這類的未來移動能源應用的就是光伏發電系統，飛機的起飛、降落、飛行一切的動力、電力來源都來自于太陽能光伏發電系統。2、什么是光伏發電？什么是分布式光伏發電？答：光伏發電是指利用太陽能光伏電池把太陽輻射能直接轉變成電能的發電方式光伏發電是當今太陽能發電的主流，所以，現在人

2、們通常說的太陽能發電主要是指光伏發電。分布式光伏發電，是指在用戶所在場地附近建設，運行方式以用戶側自發自用為主、多余電量上網，且在配電系統平衡調節為特征的光伏發電設施。分布式光伏發電遵循因地制宜、清潔高效、分散布局、就近利用的原則，充分利用當地太陽能資源，替代和減少化石能源消費。3、您知道光伏發電的歷史起源嗎？答：1839年，19歲的法國貝克勒爾做物理實驗時，發現在導電液中的兩種金屬電極用光照射時，電流會加強，從而發現了“光生伏打效應”；1930年，朗格首次提出用“光伏效應”制造“太陽能電池”，使太陽能變成電能；1932年，奧杜博特和斯托拉制成第一塊“硫化鎘”太陽能電池；1941年，奧爾在硅上

3、發現光伏效應；1954年5月，美國貝爾實驗室恰賓、富勒和皮爾松開發出效率為6%的單晶硅太陽能電池，這是世界上第一個有實用價值的太陽能電池。同年，威克爾首次發現了砷化鎵有光伏效應，并在玻璃上沉積硫化鎘薄膜，制成了太陽能電池。太陽光能轉化為電能的實用光伏發電技術由此誕生并發展起來。4、光伏電池是怎么發電的？答：光伏電池是一種具有光-電轉換特性的半導體器件，它直接將太陽輻射能轉換成直流電，是光伏發電的最基本單元。光伏電池特有的電特性是借助于在晶體硅中摻入某些元素（例如：磷或硼等），從而在材料的分子電荷里造成永久的不平衡，形成具有特殊電性能的半導體材料。在陽光照射下，具有特殊電性能的半導體內可以產生自

4、由電荷，這些自由電荷定向移動并積累，從而在其兩端形成電動勢，當用導體將其兩端閉合時便產生電流。這種現象被稱為“光生伏打效應”，簡稱“光伏效應”。5、光伏發電系統由哪些部件構成？答：光伏發電系統由光伏方陣（光伏方陣由光伏組件串并聯而成）、控制器、蓄電池組、直流/交流逆變器等部分組成。光伏發電系統的核心部件是光伏組件，而光伏組件又是由光伏電池串、并聯并封裝而成，它將太陽的光能直接轉化為電能。光伏組件產生的電為直流電，我們可以直接利用，也可以用逆變器將其轉換成為交流電后使用。從另一個角度來看，光伏發電系統產生的電能可以即發即用，也可以用蓄電池等儲能裝置將電能存放起來，根據需要隨時釋放出來使用，其系統

5、組成如下圖所示：6、為什么說光伏電力是綠色低碳能源？答：光伏發電具有顯著的能源、環保和經濟效益，是最優質的綠色能源之一。在我國平均日照條件下，安裝1千瓦分布式光伏發電系統，1年可發出1200度電，可減少煤炭（標準煤）使用量約400千克，減少二氧化碳排放約1噸。根據世界自然基金會（WWF）研究結果：從減排二氧化碳效果而言，安裝1平米光伏發電系統相當于植樹造林100平米。目前，發展光伏發電等可再生能源將是根本上解決霧霾、酸雨等環境問題的有效手段之一。7、光伏發電的優點是什么？答：1）太陽能資源取之不盡，用之不竭。2）綠色環保。光伏發電本身不需要燃料，沒有二氧化碳的排放，不污染空氣。不產生噪音。3）

6、應用范圍廣。只要能獲得光照的地方就可以使用太陽能發電系統，它不受地域、海拔等因素制約。4）無機械轉動部件，操作、維護簡單，運行穩定可靠。一套光伏系統只要有太陽，電池組件就會發電，加之現在均采用自動控制數，基本不用人工操作。5）太陽電池生產材料豐富：硅材料儲量豐富，地殼豐度在氧元素之后，列第二位，達到26%之多。6）使用壽命長。晶體硅太陽能電池壽命可長達2035年。在光伏發電系統中，只要設計合理、選型適當，蓄電池的壽命也可長達10年。7）太陽電池組件結構簡單，體積小且輕，便于運輸和安裝，建設周期短。8）系統組合容易。若干太陽電池組件和蓄電池單體組合成為系統的太陽電池方陣和蓄電池組；逆變器、控制器

7、也可以集成。系統可大可小，極易擴容。9）能量回收期短，大約0.8-3.0年；能量增值效應明顯，大約8-30倍。8、如何看待有報道說“生產光伏電池組件時消耗大量能源”的消息？答：光伏電池在生產過程中確實要消耗一定的能量，其中工業硅提純、高純多晶硅生產、單晶硅棒/多晶硅錠生產三個環節的能耗較高。但是光伏電池在20年的使用壽命期內能夠不斷產生能量。據測算，在我國平均日照條件下，光伏發電系統全壽命周期內能量回報超過其能源消耗的15倍以上。在北京以最佳傾角安裝的1千瓦屋頂光伏并網系統的能量回收期為1.5-2年，遠低于光伏系統的使用壽命期。也就是說，該光伏系統前1.5-2年發出的電量是用來抵消其生產等過程

8、消耗的能量，1.5-2年之后發出的能量都是純產出的能量。所以，應該從全生命周期的角度評價光伏電池的能耗。9、如何看待有報道說“生產光伏電池組件會產生大量污染物”的消息？答:光伏電池組件生產包括高純多晶硅、硅錠硅片、光伏電池和光伏組件幾個產業鏈環節。相關污染的報道主要是指光伏組件的原材料-高純多晶硅生產中產生的副產物。高純多晶硅生產主要使用改良西門子法，該法將冶金級硅轉化成三氯氫硅，再加氫氣還原成太陽能級多晶硅，另外會形成副產物四氯化硅。四氯化硅遇潮濕空氣即分解成硅酸和氯化氫，如果處理不當會產生污染問題。但是目前我國多晶硅生產企業采用的改良西門子法已可做到閉路循環生產，將副產物四氯化硅和尾氣（氫

9、氣和氯氣）回收利用，實現清潔生產。2010年12月，國家發布了多晶硅行業準入條件，規定還原尾氣中四氯化硅、氯化氫、氫氣回收利用率不低于98.5%、99%、99%。因此，成熟的改良西門子法生產技術完全可滿足環保要求，不會產生環境污染問題。10、我們有多少太陽光可以利用？它能夠成為未來主導能源嗎？答：地球表面接受的太陽能輻射能夠滿足全球能源需求的1萬倍。地表每平方米平均每年接收到的輻射大約在1000-2000kWh之間。國際能源署數據顯示，在全球4%的沙漠上安裝光伏發電系統，就足以滿足全球能源需求。光伏發電具有廣闊的發展空間（屋頂、建筑面、空地和沙漠等），潛力十分巨大。據初步統計，我國僅利用現有建

10、筑屋頂安裝分布式光伏發電，其市場潛力就大約為3億千瓦以上，再加上西部廣闊的戈壁，光伏發電市場潛力約為數十億千瓦以上。隨著光伏發電的技術進步和規模化應用，其發電成本還將進一步降低，成為更加具有競爭力的能源供應方式，逐步從補充能源過渡為替代能源，并極有希望成為未來的主導能源。11、我國太陽能資源是如何分布的？答：我國太陽能總輻射資源豐富，總體呈“高原大于平原、西部干燥區大于東部濕潤區”的分布特點。其中，青藏高原最為豐富，年總輻射量超過1800kWh/m2，部分地區甚至超過2000kWh/m2。四川盆地資源相對較低，存在低于1000kWh/m2的區域。12、農業大棚、魚塘可以安裝分布式光伏并網系統嗎

11、？答：大棚的“升溫、保溫”一向是困擾農戶的重點問題。“光伏農業大棚”，有望解決這一難題。由于夏季的高溫，在69月份眾多品類的蔬菜無法正常成長，而“光伏農業大棚”，如同在農業大棚外表添補了一個分光計，可隔絕紅外線，阻止過多的熱量進入大棚；在冬季和黑夜的時候，則能阻止大棚內的紅外波段的光向外輻射，降低晚上溫度下跌的速度，起到保溫的作用。“光伏農業大棚”能供給農業大棚內照明等所需電力，剩余的電力還能并網在離網形式的“光伏農業大棚”中，可與LED系統相互調配，白日阻光保障植物的成長，同時發電；黑夜LED系統應用白日所發電力，提供照明。在魚塘中也可以架設光伏陣列，池塘可以繼續養魚，光伏陣列還可以為養魚提

12、供良好的遮擋作用，較好地解決了發展新能源和大量占用土地的矛盾。因此，農業大棚和魚塘可以安裝分布式光伏發電系統。國家能源局關于進一步落實分布式光伏發電有關政策的通知明確提出“鼓勵開展多種形式的分布式光伏發電應用。鼓勵各級地方政府在國家補貼基礎上制定配套財政補貼政策，并且對公共機構、保障性住房和農村適當加大支持力度。因地制宜利用廢棄土地、荒山荒坡、農業大棚、灘涂、魚塘、湖泊等建設就地消納的分布式光伏電站。”13、什么是“光伏上網標桿電價”政策？答：“光伏上網標桿電價”政策是根據光伏發電的當前成本，并考慮合理利潤后制定的電價，光伏項目開發商以這樣的價格將光伏電量出售給電網企業，其中，高出當地脫硫燃煤

13、火電機組上網標桿電價的差額部分采取“全網分攤”的辦法對電網企業進行回補。“光伏上網標桿電價”政策前期主要適用于大型光伏電站目前也可以適用于分布式光伏發電項目。14、如何取得當地的太陽能資源數據？答：全國各地的輻照量及日照時數詳見下圖，如果想得到更詳細的太陽能資源數據，可以從縣級氣象臺（站）、國家氣象局公共氣象服務中心取得；另外也可以從大型安裝商或設計單位得到或者從NASA官方網站獲得輻照量參考數據。15、光伏陣列安裝傾角由什么決定？答：光伏陣列的安裝傾角主要由安裝地域的經度、緯度、最佳輻照量決定，由于安裝條件限制，組件安裝傾角不能達到最佳時可適當調整角度，非朝南的屋頂發電量會受到較大影響。再畏

14、也婆岌E聚畢錢和45.8*-就州30.23-也-舁43,0.-鶯A碎沖也”g：AIR】0+1.-!福恥4239a,0+1(5濟譽a36.639.10-茁1如34.72曲-弘40.臉十甘30.63-19-6門37,78rO2&.2O43-7&J2313-譽寧d36-75-(5+4海升少站岀亠53S.C5-e+2a22J2M3S.4S-30也”卜34d游呂仙4Kk31.17410-5J25-.02擊門32.0&-垃i*2?砂31J85P111全球主要城市光伏組件最佳安裝傾角16、光伏陣列的安裝朝向如何確定？對發電效果有何影響？答：由于影響光伏發電的主要原因為日照量，所以組件安裝時應向陽光最充足的方

15、向安裝。不同安裝角度對光伏組件的發電效率亦有影響。下圖展示了中國南方某城市光伏組件各朝向的不同效率。（注意：不同地點和不同氣候條件下，不同朝向的光伏電池發電效率是不同的。）忖59%7517、如何選用光伏組件?145e我r答：根據安裝現場的具體情況可選用不同類型、不同規格的光伏組件，安裝現場的有效利用面積決定組件的規格尺寸，單位面積內想安裝更大容量的話可選用高效率組件。根據現有建筑的外觀也可選擇不同邊框顏色的組件，根據現場的串并聯接線方式確定組件的接插件長度。組件的選用，需綜合考慮安裝面積，裝機容量，成本等要素。一般來講應選用信譽度好，質量好，有認證，質保售后服務好，具有防火認證的組件產品。18

16、、薄膜光伏組件特性有哪些?答：薄膜光伏組件由于其特有的制備工藝，使其具有以下特性：（1）光伏組件的溫度特性。由于工作溫度的動態變化，光伏組件在不同溫度下轉換效率不同，工作溫度越高，光伏組件轉換效率越低，。薄膜光伏組件相比于晶體硅光伏組件溫度系數較小，因此隨著溫度的上升，薄膜光伏組件功率下降程度較小，因此薄膜光伏組件應用到建筑上具有更加優異的功率輸出特性。（2）光伏組件的弱光特性。在太陽輻照強度較低的情況下，如早上、傍晚和陰雨天，由于薄膜光伏電池的光吸收系數較高，尤其當光伏組件應用到建筑上，安裝條件受到一定限制，多數情況下并不是最佳傾角進行安裝，且組件受到周邊環境的陰影影響較大，薄膜光伏組件發電

17、量優勢會更加明顯。（3）薄膜光伏組件通過鍍膜工藝在玻璃基板上制備發電膜層，然后通過激光劃刻工藝將膜層劃分成若干個子電池并將子電池串接起來，子電池之間的分割線寬度視覺不易顯現，因此構成的光伏幕墻具有比較好的顏色一致性和透光均勻性。柔性C饒光伏組件舖設至例（4）薄膜光伏組件可以通過結構設計構成中空結構，此中空結構憑借其特有的發電膜層能夠實現較高性能的保溫節能作用。19、薄膜光伏組件應用到建筑屋面上有什么特殊優勢？答：國內屋面一般分為平屋面、坡屋面和具有一定弧度的屋面，薄膜光伏組件應用到建筑屋面上具有以下優勢：（1）由于薄膜光伏組件具有優異的弱光輸出特性，同時在反射光和散射光的間接照射下仍能保證較大

18、的功率輸出，因此薄膜光伏組件具有較強的不同朝向安裝的適應能力。（2）由于薄膜光伏組件可以設計成輕質結構，如柔性CIGS組件，因此在安裝時對于屋面的承重要求較低，可以安裝在承重能力較差的屋面上。（3）對具有一定弧度的屋頂，可以采用柔性可卷曲光伏組件（如柔性CIGS組件），實現光伏組件與屋面的良好結合，降低風壓影響。柔性CIGS組件屋頂鋪設案例如下圖所示：20、光伏發電系統的常見故障有哪些？系統各部件可能出現哪些典型問題？答:由于電壓未達到啟動設定值造成逆變器無法工作、無法啟動，由于組件或逆變器原因造成發電量低等；系統部件可能出現的典型問題有接線盒燒毀、組件局部燒毀。21、如何處理光伏發電系統的常

19、見故障？答:系統在質保期內出現問題時，可先電話聯系安裝商或運營維護商將系統問題說明，安裝商或運營維護商會根據用戶敘述內容進行解答，如無法將故障排除會派出專人到現場進行檢修。22、分布式建筑光伏發電系統的壽命有多長？答：一般情況下，建筑光伏發電系統的設計使用年限為25年，無法滿足同壽命周期的構配件應易于維修、更換。而在做結構設計時，設計使用年限應分兩種情況考慮:1）附加式屋面光伏系統的結構設計使用年限不應小于25年；(2)除附加式屋面光伏系統外的其他形式的建筑光伏系統(如光伏幕墻、光伏采光頂、光伏窗、光伏遮陽、光伏欄桿等)的支承結構，其結構設計使用年限應不小于其替代的建筑構件的設計使用年限。23

20、、導致光伏發電系統效率下降和損失的主要因素有哪些？答：光伏發電系統效率受外界影響有所損失，包括遮擋、灰層、組件衰減、溫度影響、組件匹配、MPPT精度，逆變器效率、變壓器效率、直流和交流線路損失等，如下圖所示：Mift電吊一臨廈咲戈3辭艇ft預卉不乎貓魅芯：-粗件世宦4鉗性戎碼*射陽每個因素對效率的影響也不同，在項目前期要注意系統的最優化設計，項目運行過程采取一定的措施減少灰塵等遮擋對系統的影響。24、如何降低光伏發電系統的維護成本？答：建議選擇市面上口碑好、售后服務好的光伏產品。合格的產品能降低故障的發生率，用戶應嚴格遵守系統產品的使用手冊，定期對系統進行檢測和清潔維護。25、系統后期維護怎么

21、處理，多久維護一次？怎樣維護？答：根據產品供應商的使用說明書對需要定期檢查的部件進行維護，系統主要的維護工作是擦拭組件，雨水較大的地區一般不需要人工擦拭，非雨季節大概1個月清潔一次。降塵量較大地區可以酌情增加擦拭次數，降雪量大的地區應及時將厚重積雪去除，避免影響發電量和雪融化后產生的不均勻遮擋，及時清理遮擋組件的樹木或雜物等。26、雷雨天氣需要斷開光伏發電系統嗎？答：分布式光伏發電系統都裝有防雷裝置，所以不用斷開。為了安全保險，建議可以選擇斷開匯流箱的斷路器開關，切斷與光伏組件的電路連接，避免防雷模塊無法去除的直擊雷產生危害。運維人員應及時檢測防雷模塊的性能，以避免防雷模塊失效所產生的危害。27、雪后需要清理光伏發電系統嗎？光伏組件冬天積雪消融結冰后如何處理？可以踩在組件上面進行清理工作嗎？答雪后組件上如果堆積有厚重積雪是需要清潔的，可以利用柔軟物品將雪推下，注意不要劃傷玻璃。組件是有一定承重的，但是不能踩在組件上面清掃的，會造成組件隱裂或損壞，影響組件壽命。一般建議不要等積雪過厚再清洗，以免組件過度結冰。28、光伏發電系統能抵抗冰雹的危害嗎？答：光伏并網系統中的合格組件必須通過正面最大靜載荷（風載荷、雪載荷）5400pa，背面最大靜載荷（風載荷）2400pa和直徑25mm的冰雹以23m/s的速度撞擊等嚴格的測試。因此冰雹不會對光伏