光伏電解水制氫是將太陽能發(fā)電和電解水制氫組合成系統(tǒng)的技術(shù),并且有著40年的發(fā)展歷史,,被看作是最有前景的制氫方法之一,。
光伏發(fā)電制氫主要利用光伏發(fā)電系統(tǒng)所發(fā)直流電直接供應(yīng)制氫站制氫,。光伏直流發(fā)電系統(tǒng)相比傳統(tǒng)電站減少了逆變和升壓的過程,,主要設(shè)備設(shè)施包括光伏組件、匯流箱,、支架,、基礎(chǔ)、接地裝置等,,光伏組件可根據(jù)制氫站輸入電壓和電流要求進行串,、并連配置,從而提高系統(tǒng)效率,。
電解水制氫目前技術(shù)成熟,、設(shè)備簡單,運行和管理較為方便,,制取氫氣純度較高,,無污染。
然而,,高昂的耗電成本是大多數(shù)企業(yè)刻意回避水電解制氫的重要原因,,但是隨著大規(guī)模光伏技術(shù)的不斷進步,以及逐漸低廉的電價,,現(xiàn)如今多數(shù)地區(qū)維持在0.29元/千瓦時左右,。
并且,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)上的不完全統(tǒng)計顯示,截至目前,,全國處于籌備或建設(shè)中的“綠氫”項目已達30個,。其中,超過20個項目選擇“光伏+氫”這一技術(shù)路線,。
隨著一批批項目的落地,,光伏裝機規(guī)模的持續(xù)擴張以及發(fā)電成本的進一步下降,預(yù)計未來光伏制氫將進一步下降,,進入發(fā)展正循環(huán),。
據(jù)統(tǒng)計,到2025年,,光伏系統(tǒng)度電成本將下降至0.22元/千瓦時,,在光資源充沛的區(qū)域,光伏制氫電力成本有望達到0.15元/千瓦時,,帶動制氫成本持續(xù)降低,,擴大產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間。
并且目前,,部分企業(yè)已經(jīng)宣布可以實現(xiàn)全離網(wǎng)光伏制氫,,實現(xiàn)燃料電池用氫氣發(fā)電并網(wǎng)、光,、儲,、網(wǎng)多模式混合制氫系統(tǒng),綜合能量管理策略實現(xiàn),,提升制氫設(shè)備利用率,、堿性電解槽低功率運行數(shù)據(jù)收集,探究弱功率下,,堿液電解槽的適配性能,、智能監(jiān)控系統(tǒng),實現(xiàn)光伏制氫系統(tǒng)無人值守等,。
相信不久光伏制氫的用電成本就會被限制在用戶可接受的范圍內(nèi),,使光伏制氫成本低于傳統(tǒng)天然氣/煤制氫。而大規(guī)模的光伏制氫必將成為了商用制氫的首選,。
太陽能制氫,,實現(xiàn)了可再生能源生產(chǎn)清潔能源,并可以有效地消納光伏發(fā)電,,實現(xiàn)兩種重要新能源之間的有效結(jié)合應(yīng)用,。
隨著光伏發(fā)電和電解水制氫技術(shù)的不斷發(fā)展,成本的逐漸降低,,太陽能制氫將能逐漸滿足商業(yè)化的要求,,多數(shù)專家認為太陽能制氫或會成為我國能源安全和能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的又一生力軍。
盤點:太陽能發(fā)電的13個常見問題解答
Q1:太陽能發(fā)電是否有輻射或污染?
A1:電力專家表示:“目前從運轉(zhuǎn)看,太陽能發(fā)電是沒有輻射和污染的,??墒菚须姵睾驮胍魡栴}。電子設(shè)備在運轉(zhuǎn)時會有噪音,,但在可控規(guī)劃內(nèi),。電池相似手機、相機電池等有小劑量的輻射,,但不會是大問題,。太陽能電池板回收是否有輻射,主要看其資料,。如果是晶硅太陽能電池收回沒有太多污染源,。”
Q2:冬天會不會電力缺乏?
A2:太陽能系統(tǒng)的發(fā)電量確實受溫度的影響,,直接影響發(fā)電量的因素是輻照強度和日照時長及太陽能電池組件的工作溫度,。冬季不免輻照強度會變?nèi)酰照諘r長會減短,,一般發(fā)電量較夏天會減少,,這是正常的現(xiàn)象。分布式太陽能系統(tǒng)與國家電網(wǎng)相連,,只要電網(wǎng)有電,,家庭負載就不會呈現(xiàn)電力缺乏和斷電的狀況。
Q3:分布式太陽能發(fā)電系統(tǒng)運用規(guī)劃及裝置方法?
A3:分布式太陽能發(fā)電系統(tǒng)可裝置在任何有陽光普及的地方:路面,、建筑物的頂部,、側(cè)立面,、陽臺等。在學(xué)校,、醫(yī)院,、商場,、別墅、居民,、廠房,、企事業(yè)房頂、車棚,、公交站牌頂部運用最為廣泛,。裝置方法有混凝土、彩鋼板以及瓦片式三種類型,。
Q4:分布式太陽能發(fā)電補助資金通過什么方法發(fā)放給業(yè)主?
A4:太陽能發(fā)電項目可由電力用戶自建,,也可選合同能源管理方法。合同能源管理企業(yè)應(yīng)與電力用戶根據(jù)國家關(guān)于合同能源管理等規(guī)則,簽定能源效勞協(xié)議,。用戶自建太陽能系統(tǒng)的自用太陽能電量不做買賣,,關(guān)于項目業(yè)主裝置在其他電力用戶屋面上的自用太陽能電量,由項目業(yè)主與電力用戶依照合同能源管理協(xié)議進行結(jié)算,。對多余太陽能上網(wǎng)電量,,由電網(wǎng)企業(yè)擔(dān)任計量、計算,、太陽能系統(tǒng)悉數(shù)發(fā)電量均可得到國家電量定額補助,。電網(wǎng)企業(yè)根據(jù)太陽能電量的計量數(shù)據(jù)依照國家規(guī)則的度電補助規(guī)范依照結(jié)算周期轉(zhuǎn)撥國家補助資金。
Q5:裝置后如果接連陰雨天或霧霾,,太陽能發(fā)電系統(tǒng)還會工作嗎?會不會電力缺乏或斷電?
A5:太陽能電池組件在一般陰天也可以發(fā)電的,,可是因為接連陰雨或許霧霾氣候,太陽光輻照度較低,,太陽能系統(tǒng)的工作電壓達不到逆變器的啟動電壓,,那么系統(tǒng)就不會工作。并網(wǎng)分布式太陽能發(fā)電系統(tǒng)與配電網(wǎng)是并聯(lián)運轉(zhuǎn)的,,當(dāng)太陽能系統(tǒng)不能滿足負載需求或因為陰天而不工作時,,電網(wǎng)的電將主動彌補過來,不存在電力缺乏與斷電問題,。
Q6:分布式太陽能會不會影響電能質(zhì)量?
A6:電能質(zhì)量即電力系統(tǒng)中電能的質(zhì)量,,衡量電能質(zhì)量的主要目標(biāo)有電壓,頻率和波形,。系統(tǒng)的主要交直流變換部件為逆變器,,逆變器通過電能質(zhì)量測驗合格后才能投產(chǎn)運用;太陽能發(fā)電系統(tǒng)輸出電能,過國家電網(wǎng)檢驗合格后,,并入電網(wǎng),。所以分布式太陽能系統(tǒng)不會對電能質(zhì)量形成影響。
Q7:分布式太陽能并網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)電量監(jiān)控和電表的計量數(shù)據(jù)是一樣的嗎?誤差有多大?
A7:分布式太陽能并網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)電量監(jiān)控數(shù)據(jù)和電表的計量數(shù)據(jù)不一定是一樣的,。如果在同一個并網(wǎng)點選用相同的電量計量設(shè)備,,精度也完全相同;那么得出的數(shù)據(jù)應(yīng)該是一樣的。但太陽能并網(wǎng)系統(tǒng)運用的監(jiān)控設(shè)備往往是系統(tǒng)建設(shè)單位自己選用的設(shè)備,,而電表計量設(shè)備往往是電力部門裝置的設(shè)備,,因而設(shè)備不同,得到的數(shù)據(jù)可能會有一些差距,。誤差有多少要根據(jù)具體狀況而定,。而電費和補助費用的結(jié)算是根據(jù)電力部門裝置的計量設(shè)備。
Q8:怎么預(yù)計分布式太陽能并網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)電量?
A8:要預(yù)算太陽能發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量,,需知道系統(tǒng)裝置當(dāng)?shù)氐挠行照諘r間,、系統(tǒng)功率,、裝置容量。例如1KW的太陽能并網(wǎng)系統(tǒng),,裝置地點為北京,,日均有效日照時間為4小時,太陽能并網(wǎng)系統(tǒng)功率稱為80%,,所以該系統(tǒng)日發(fā)電量計算公式=組件裝置容量×有用日照小時數(shù)×系統(tǒng)功率=1000×4×0.8=3200wh,,約為3.2度電。
Q9:用戶如何取得國家的電費補助?
A9:電網(wǎng)企業(yè)負責(zé)指導(dǎo)和配合項目單位開展分布式光伏發(fā)電項目的并網(wǎng)運行調(diào)試和驗收,,與項目單位簽訂購售電合同,。電網(wǎng)企業(yè)對企業(yè)分布式光伏項目的全部發(fā)電量和上網(wǎng)電量分別計量。對分布式光伏發(fā)電項目按電量給予補貼,。電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)按照國家規(guī)定的上網(wǎng)電價與項目單位結(jié)算上網(wǎng)電量電費,,并按國家規(guī)定的按電量補貼的政策,對項目全部發(fā)電量按月向項目單位轉(zhuǎn)付國家補貼資金,。
Q10:工商業(yè)用戶裝置太陽能發(fā)電系統(tǒng)有什么優(yōu)點?
A10:工商業(yè)用戶裝置太陽能發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)點有:工商業(yè)用電量大,,電價高,自發(fā)自用份額大,,成本收回期短,,收益率高;另外太陽能系統(tǒng)有節(jié)能減排的社會效益,可以幫工業(yè)用戶完結(jié)節(jié)能減排目標(biāo),,尤其在展開低碳買賣的試點城市,。
Q11:太陽能發(fā)電系統(tǒng)有噪音損害么?
A11:太陽能發(fā)電系統(tǒng)是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,不會發(fā)生噪音影響,,逆變器的噪音目標(biāo)不高于65分貝,,也不會有噪音影響。
Q12:太陽能組件上的房子陰影,、樹葉乃至鳥糞的遮擋會對發(fā)電系統(tǒng)造成影響嗎?
A12:太陽能組件上的房子上的陰影,、樹葉及鳥糞的遮擋會對發(fā)電系統(tǒng)造成比較大的影響。每個組件所用太陽電池的特性基本共同,,不會在電功能不好或被遮擋的電池上發(fā)生所謂熱斑效應(yīng),。一串聯(lián)支路中被遮蓋的太陽電池組件,將被當(dāng)做負載耗費其他有光照的太陽電池組件所發(fā)生的能量,,被遮蓋的太陽電池組件此時會發(fā)熱,這就是熱斑現(xiàn)象,,這種現(xiàn)象嚴(yán)峻的狀況下會損壞太陽電池組件,。為了避免串聯(lián)支路的熱斑,需求在太陽能組件上加裝旁路二極管,,為了避免并聯(lián)回路的熱斑,,則需求在沒一路太陽能組串上裝置直流穩(wěn)妥,,即便沒有熱斑效應(yīng)發(fā)生,太陽電池的遮蓋也會影響到發(fā)電量,。
Q13:哪些狀況可能呈現(xiàn)存案失利或許失效?
A13:地級市或縣級能源主管部門在受理項目存案請求之日起10個作業(yè)日內(nèi)完結(jié)存案審閱并將審閱定見奉告項目單位,。當(dāng)請求項意圖累積規(guī)劃超出該區(qū)域年度輔導(dǎo)規(guī)劃時,當(dāng)?shù)啬茉粗鞴軕?yīng)發(fā)布通知,,中止受理項目存案請求,。分布式太陽能發(fā)電項目存案有用期內(nèi),如果無特別原因未建成投產(chǎn),,項目存案文件主動失效,。