光伏系统基于全生命周期碳排放量计算的环境与经济效益分析

以上海临港某光伏发电项目为案例,同时结合光伏发电系统全生命周期碳排放模型和各阶段实际过程,对各个阶段碳排放的独特性、独特来源进行分析和计算,进而明细其计算结果.根据该系统的碳排放周期、碳交易经济回收期以及光伏发电上网电量的经济回收期对光伏发电系统进行客观的评价.     

电致发光(EL)在光伏电池组件缺陷检测中的应用

光伏电池组件缺陷检测是太阳电池生产过程中的重要环节,采用电致发光(EL)测试技术,探索外加偏压对光伏电池组件发光强弱的影响规律,确认了EL测试技术在光伏电池组件缺陷检测中的有效性.并通过EL测试技术发现了电池组件的黑心、黑斑、隐裂、断栅等缺陷.最后结合光伏组件V-I特性曲线,确定了缺陷的存在.     

中国家庭式光伏发电的环境与经济效益研究——以江西5kW光伏系统为例

对江西省新余市家庭光伏示范工程进行调研, 以投资回收期和内部收益率(IRR)作为经济性评价指标, 以能量回收期和年节约标准煤作为环境效益评价指标, 分析5 kW光伏系统的发电量、收益组成、环境效益以及不同补贴模式下的经济效益。结果表明, 江西省5 kW光伏发电系统的平均年发电量为4056.7度, 只有理论值的 79%。在既有国家补贴又有江西省补贴的情况下, 投资回收期平均不到8年, 平均内部收益率为11.2%, 家庭式光伏发电具有良好的经济效益, 缺少国家补贴或者江西省的补贴都会对投资的经济效益产生较大的影响。光伏发电系统还具有良好的节能和环保效益, 能量投资回收期为5.22年, 年节约标准煤1.46吨。目前家庭光伏的发展还需要国家政策的支持和合适的推广模式。     

太阳能热电新风机系统容量匹配

提出了一种太阳能热电新风机,为适应逐时变化的新风负荷需求,拟通过调节热电新风机的输入电压满足新风负荷要求.在此基础上分析了光伏组件、热电新风机、蓄电池三者之间的容量匹配关系,并建立了3个系统之间的容量匹配计算数学模型.以北京某新风量为90m3/h的办公室为例,模拟了7月21日至8月21日和1月1日至1月31日每天8:00至18:00热电新风机的使用工况.结果表明:所选光伏组件7月21日至8月21日发电量为94.24kW,热电新风机的总耗电量为64.35kW,连续阴雨天气时蓄电池的最大放电量为1.19kW,热电新风机的平均制冷系数达到2.50;光伏组件1月1日至1月31日发电量为50.29kW,热电新风机的总耗电量为40.54kW,连续阴雨天气时蓄电池的最大放电量为1.51kW,热电新风机的平均制热系数达到3.02.     

太阳能热水系统生命周期评价及回收期分析

中国太阳能热水装机容量占世界总量70%左右,且85%以上采用真空管式集热器.面对国内越来越多的集中式系统,本文从运行效果、经济性及环境影响3个方面对集中式真空管和平板太阳能热水系统进行对比研究,包括清单分析、生命周期环境影响以及能源-环境-初投资回收期.结果表明,真空管式太阳能热水系统(ETSHWS)生命周期环境影响所占比例最大的是化石能源耗竭潜值,占比约为30%;而平板太阳能热水系统(FPSHWS)所占比例最大的为矿产资源耗竭潜值,约为65%.相比于生命周期集热量产生的正面环境影响,生命周期总环境影响很小.另外,两系统能源回收期不到3个月,环境回收期不到3 a,初投资回收期在8 a之内;平板式太阳热水系统能源回收期、环境回收期和初投资回收期分别为真空管式太能热水系统的1.5倍、2.7倍和1.7倍,就运行效果、环境影响和经济性而言,真空管式太阳能系统明显优于平板式太阳能系统.若以建筑60 a的使用期来计算,ETSHWS环境影响和正面环境影响均优于FPSHWS,但FPSHWS的初投资要优于ETSHWS.     

利用有机朗肯循环系统回收30t/h燃煤锅炉烟气余热的热经济性评估

设备选择和经济性评估对有机朗肯循环系统(ORC)热力性、经济性和环境影响至关重要。文中以R123为工质,以某厂30t/h蒸发量锅炉烟气余热回收利用作为案例,对ORC系统回收利用烟气余热进行了设备及热经济性计算分析,给出了具体设备热经济计算结果,锅炉烟道中换热管束的布置形式和尺寸。结果表明,系统单位装机容量成本为23 800元/kW,单位发电成本为0.285元/kW·h,投资回收年限为5.58年,净输出功为91.5kW,发电功率为88.5kW。考虑主要设备及运行维护费用,系统总投资约合人民币345万元。     

分布式光伏发电系统在小型污水处理厂的应用探索

详细介绍了某小型污水处理厂338.58 kWp分布式光伏发电系统的设计及运行情况。该光伏发电系统的光伏组件架设于活性砂滤池、二氧化氯消毒池和水解酸化池的上方，自2021年12月17日并网发电以来，运行稳定，实际日均发电量为965.37 kW·h，高于预测日均发电量（871 kW·h）；与相同发电量的火电相比，预计25年累计可节约标准煤约2 861 t，累计可减排二氧化碳7 620 t；预计年收益为29.65万元，静态回收期为5.83年。安装光伏发电系统既满足了污水处理厂用电高峰期的电力供应，又在一定程度上控制了藻类的大量繁殖，具有良好的经济效益和环境效益。     

基于模糊理论和组合权重的光伏组件健康状况评估

光伏能源以其能源再生和清洁为特点得到广泛应用,并具有广阔发展前景,然而其运行过程中的健康状况直接影响电力系统运行的安全性、经济性和电能质量,因此需要对光伏组件进行健康状况评估,以达到“早发现,早治疗”的目的.综合运用模糊理论、云模型及层次分析法和熵权法建立了光伏组件健康状况评估模型.以运行参数、环境参数、巡视参数为主要依据,考虑到光伏组件状况的多层次性和多因素性,进而将复杂问题进行分解,建立了光伏组件状况评估的层次指标体系.根据层次分析法(AHP)和熵权法确定权重向量模型,利用云模型建立模糊关系,依此建立光伏组件健康状况评估模型,对层次指标体系中的各层次的权重向量模型和模糊关系模型进行模糊运算,最终得到光伏组件健康状况的隶属度.实例分析表明,该方法是可行有效的.     

双V型槽式低倍聚光光伏系统实验研究

为了减少单位产能所需的电池面积和降低光伏系统发电成本,采用低倍聚光器将太阳光汇聚在光伏电池上,对太阳电池进行低倍聚光.设计双V型槽式低倍聚光光伏系统,利用太阳跟踪系统和数据采集系统研究了在不同聚光条件下,常规单晶硅太阳电池组件的短路电流、开路电压、最大功率等电池特性参数,利用在电池组件下加装散热器来解决聚光后组件温度升高的问题.实验结果表明,采用双V型低倍聚光后,电池功率提高了27%,短路电流提高了25%,开路电压和填充因子变化不大,电池表面温度升高到44.8℃.利用双V型槽式低倍聚光光伏系统,增大了电池组件发电功率,为使用简单可靠的聚光器降低光伏系统发电成本提供了有效方法.     

云南师范大学120kW光伏玻璃幕墙实践

光伏建筑一体化(BIPV)是分布式光伏发电绝好的应用场所,符合国家鼓励的光伏发展方向.云南师范大学利用自身的学科优势,在新能环大楼上建设了120kW光伏玻璃幕墙.具体就其中的光伏系统部分进行了介绍,内容包括组件选取、安装方式、连接等,对幕墙透光性和室内光照环境进行测试分析,并考察了初步运行的数据,所报告的内容对以后建设同类项目有重要参考价值.     

低纬地区光伏建筑经济效益优化设计

该文以2012年数学建模B题为背景,低维地区光伏建筑经济效益为研究对象,通过文献中低维地区光伏强度模拟方法计算光伏组件的光伏强度,并建立数学模型选择经济效益最优的光伏组件、优化光伏组件的铺设并设计合适的小屋尺寸,研究结果表明,所设计的小屋35年总利润为41.7万元,第14年可以收回成本。     

晶硅光伏组件在典型气候环境下的性能研究

选取海南琼海湿热气候环境试验场和广州花都亚湿热气候环境试验场作为典型气候环境试验基地,将多晶硅光伏组件直接固定电阻负载投试到这两个典型气候环境试验场,研究晶硅组件在真实典型气候环境应用的性能变化规律。利用户外I-V测试仪、实验室I-V测试仪对不同的组件的I-V特性参数进行测试以及利用热电偶对组件的表面温度进行实时记录。结果表明:投试在湿热气候环境试验场的光伏组件,其短路电流I_(sc)、最大功率Pmax等I-V特性参数值的衰减较投试在亚湿热气候环境试验场的光伏组件多,且在组件整个实验过程中,湿热试验场投试的光伏组件的表面温度也高于亚湿热试验场投试的光伏组件的表面温度。     

考虑环境影响的全寿命公路成本分析

根据中国公路现状,运用公路全寿命周期成本(life cycle cost,LCC)分析方法,建立了公路全寿命周期成本计算模型。将公路的全寿命周期成本划分为建设期成本、运营期成本和弃置成本,并采用生命周期环境影响的清单分析,结合社会支付意愿法,着重分析了运营期内的环境成本;以内蒙古某高速公路为例,计算出公路运营期间的环境成本在全寿命周期成本中占有相当的比重。研究结果表明:适当增加公路初始建设成本,可以极大降低公路后期维护成本,环境成本在公路全寿命周期成本内所占的比重不容忽视,环境成本货币化有利于明确道路建设的环境影响,应纳入成本核算中。     

环境影响评价的经济损益分析方法修正

环境影响的价值(环境成本或环境效益)是一种特殊的价值体系,随着时间的推移会发生巨大的变化,同一种环境影响的行为所产生的货币化价值,在未来基本上大于现在的价值,这是环境影响的特殊属性所造成。环境影响的经济损益分析就是环境影响的经济评价,在进行环境影响的经济损益分析时,要注意到环境影响的价值是与日俱增的,忽略这一点将导致环境影响价值的严重低估,不利于对一些项目、规划或政策所引起环境影响的可行性做出正确的判断,从而可能产生错误的决策。     

云南师范大学100 kWp光伏建筑一体化系统性能退化分析

对位于云南师范大学的光伏建筑一体化(BIPV)系统连续运行7 a后的性能退化进行了研究.结果表明,该光伏系统的长期运行性能并无明显下降,测得系统效率PR衰减率为0.87%/a,光伏组件的退化率为0.79%/a,均符合晶体硅光伏组件合理衰减范围.     

光伏系统组件效率分析

为了最大限度地利用太阳能,以光伏发电系统为实验平台,进行了系统效率的研究和优化.利用华东理工大学材料学院的12 k W光伏实验平台(平台共有光伏组件17组),人为设置了不同的条件以便进行对照试验.实验主要涉及了常规单晶组件、常规多晶组件和双玻双面组件.实验数据收集了包括晴朗阳光充足、阴雨以及多云3种气象环境.实验主要分为3部分,每个实验部分分别研究了不同地面条件、垂直摆放不同朝向以及不同倾角对于光伏系统效率的影响,最终给出了提升光伏系统效率的方法和建议.     

面向绿色能源产品的太阳能光伏组件复杂工序CTQ识别模型与算法

为识别绿色能源产品太阳能光伏组件的复杂工序关键质量特性(critical quality characteristics,CTQ),提出基于状态空间算法(state space algorithm,SSA)构建质量关系模型.引入偏最小二乘算法(partial least-squares regression,PLSR),将其导入质量关系模型,进而建立复杂工序产品CTQ识别模型,最后应用变量投影重要性指标(variable importance in projection,VIP)验证提取的CTQ有效性和正确性.以太阳能光伏组件生产过程为例进行了实证分析.结果表明:新方法在克服各工序质量特性多重相关的情况下,不仅能有效地识别出光伏组件复杂工序输出的质量特性对终端产品质量的影响,还能提取出光伏组件复杂工序中关键质量特性;该方法的可行性得到了验证.     

墙体温度分布对BIPV输出特性的影响——以云南师范大学20kW铜铟镓硒BIPV系统为例

以云南师范大学20 kW铜铟镓硒光伏建筑一体化(BIPV)系统为研究对象,研究了组件与墙体间温度分布对BIPV输出特性产生的影响.通过在BIPV墙面安置6个温度采集点,测量光伏组件与墙体间的温度;利用分布式微电网系统测得BIPV系统输出电压和最大输出功率,分析墙面温度分布对BIPV系统输出特性影响.结果表明,温度分布不均会对系统输出电压及最大输出功率造成负面影响,从而影响工作效率.     

油田开发的一种区域风险评价方法及应用

针对油田开发提出一种半定量的环境风险评价方法,将油田开发中的事故可能性因素和环境影响因素结合起来,提出了环境风险因素综合级数的概念,并以宋芳屯油田为例,对其开发生产过程中的环境风险作了综合评价,从而为油田开发决策提供了重要依据.     

不同光伏发电系统科技示范及综合效率分析

以酒泉地区某0.6 MW科技示范光伏发电系统为例,介绍了不同光伏组件、不同跟踪模式的光伏发电系统,并综合分析了单晶硅、多晶硅、非晶硅等不同光伏组件平均日累计发电量和系统发电功率,以及固定式、平单轴、斜单轴、双轴等不同跟踪模式发电系统平均日累计发电量和系统发电功率。结果表明,单晶硅发电系和双轴跟踪发电系统累计发电量和发电功率较高,但综合考虑其生产成本、运营维护成本,多晶硅固定式发电系统性价比较高,受到了大规模的发展。