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太陽(yáng)能是區(qū)別于其他任何一種特殊能源。太陽(yáng)能的利用方式主要有:
①光伏(太陽(yáng)能電池,太陽(yáng)電池)發(fā)電系統(tǒng),將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能;
②太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng),利用太陽(yáng)能的熱能產(chǎn)生電能;
③太陽(yáng)能熱利用,比如太陽(yáng)能熱水系統(tǒng);
④太陽(yáng)能集中供暖、太陽(yáng)能空調(diào)取暖和制冷、太陽(yáng)能建筑等。像“陽(yáng)光動(dòng)力”太陽(yáng)能飛機(jī)這類的未來(lái)移動(dòng)能源應(yīng)用的就是光伏發(fā)電系統(tǒng),飛機(jī)的起飛、降落、飛行一切的動(dòng)力、電力來(lái)源都來(lái)自于太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)。
在美國(guó)之外,太陽(yáng)能發(fā)電成本甚至更低。在中國(guó)、印度、阿聯(lián)酋、沙特、澳大利亞等國(guó),太陽(yáng)能發(fā)電成本正快速下降。Lazard報(bào)告稱,即使按保守估計(jì),美國(guó)許多地區(qū)的煤炭和太陽(yáng)能發(fā)電成本已經(jīng)持平。而與煤炭發(fā)電不同的是,太陽(yáng)能發(fā)電成本還會(huì)繼續(xù)下降。
太陽(yáng)能安裝成本數(shù)據(jù)顯示,至少其暫時(shí)已經(jīng)與化石燃料發(fā)電相差無(wú)幾,而且很快可能就會(huì)更便宜。到2015年底,在五個(gè)評(píng)估地區(qū)中的四個(gè),太陽(yáng)能安裝的平均成本每兆瓦時(shí)還不到50美元,第五個(gè)地區(qū)稍高,但也不到60美元。高潮起:1900-1920年,世界上太陽(yáng)能研究的重點(diǎn)仍是太陽(yáng)能動(dòng)力裝置。氣溫較低的地方,太陽(yáng)能安裝成本會(huì)稍有提高。而在火電行業(yè),火力發(fā)電每兆瓦時(shí)的平均市場(chǎng)價(jià)格為30到40美元。太陽(yáng)能發(fā)電成本正穩(wěn)步下降,為此將很快與比傳統(tǒng)發(fā)電成本持平,甚至更低。
盡管如此,大多數(shù)人卻依然選擇沒有使用太陽(yáng)能。我們?cè)噲D進(jìn)行的能源轉(zhuǎn)型與復(fù)雜的社會(huì)和監(jiān)管系統(tǒng)相沖突。儲(chǔ)能電站與光伏電站不同之處在于:分布式光伏電站就近與電網(wǎng)并網(wǎng),發(fā)電時(shí)可供自己使用多余電量上網(wǎng)。為何轉(zhuǎn)型如此之難,可能有很多理由,包括:美國(guó)對(duì)電力行業(yè)的監(jiān)管始終很嚴(yán),電力系統(tǒng)中斷會(huì)引發(fā)不同反應(yīng),消費(fèi)者缺少可支配開支,氣候變化是否真實(shí)質(zhì)疑,用公共資金支持替代燃料發(fā)展是否正確存在爭(zhēng)議,能源儲(chǔ)存解決方案發(fā)展緩慢等。
作為基本需求之一,電力的出售受到嚴(yán)格管制,而非僅僅因?yàn)槲覀兌夹枰?。這種監(jiān)管源于我們的能源基礎(chǔ)設(shè)施歷史,100多年前美國(guó)以巨大成本將其發(fā)展和建設(shè)起來(lái)。32元的補(bǔ)貼,用自己發(fā)的電不用花錢,還能拿國(guó)家補(bǔ)貼,用不完的電還能以脫硫煤價(jià)格賣給國(guó)家電網(wǎng)?,F(xiàn)在,能源公司正從出售電力中獲取收益,同時(shí)負(fù)責(zé)維護(hù)這些老化的電網(wǎng)和電線。監(jiān)管機(jī)構(gòu)需要在消費(fèi)者需求和能源公司需求之間找到平衡。
隨著太陽(yáng)能這樣的新技術(shù)不斷涌現(xiàn),有些公司和居民開始安裝太陽(yáng)能電池板。突然,能源用戶從電網(wǎng)中獲得的能源減少,甚至要求返還向電網(wǎng)中輸送的電力費(fèi)用。不經(jīng)意間,自己變成了賣電業(yè)主,不經(jīng)意間,自家成為節(jié)能環(huán)保的項(xiàng)目基地,瞬間有股當(dāng)家作主的感覺。相比之下,許多地區(qū)的法律認(rèn)為,與電力公司不同,個(gè)人用戶安裝太陽(yáng)能無(wú)助于維持電網(wǎng),就像傳統(tǒng)電力公司那樣。為了應(yīng)對(duì)這種情況,他們向用戶收取使用太陽(yáng)能的費(fèi)用,即使太陽(yáng)能價(jià)格更便宜,甚至在某種情況下免費(fèi)。佛羅里達(dá)州向太陽(yáng)能用戶征收更高費(fèi)用,加州要求所有太陽(yáng)能用戶為電網(wǎng)維護(hù)支付同樣費(fèi)用,無(wú)論他們是否使用電網(wǎng)中的能源。
此外,許多電表無(wú)法反向工作,只能電網(wǎng)中流向用戶的電力使用情況。許多人認(rèn)為,另一個(gè)實(shí)質(zhì)性阻礙是太陽(yáng)能轉(zhuǎn)型缺少資本支持。由于它屬于新技術(shù),還沒有太多融資系統(tǒng)到位?,F(xiàn)階段家庭光伏電站用戶,可以選擇幾種不同的上網(wǎng)模式,“自發(fā)自用,余電上網(wǎng)”、“全額上網(wǎng)”,兩者都可以把發(fā)的電賣出去,獲得賣電收益,獲得補(bǔ)貼。另一個(gè)導(dǎo)致美國(guó)太陽(yáng)能行業(yè)停滯不前的問(wèn)題是,人們關(guān)注氣候變化是否真實(shí)。這個(gè)問(wèn)題的答案將如何改變太陽(yáng)能的成本數(shù)據(jù)還有待觀察。與此相關(guān)的舊觀點(diǎn)是,政府不該推廣清潔能源和為其提供補(bǔ)貼,盡管事實(shí)上傳統(tǒng)能源獲得的補(bǔ)貼更多。
能源轉(zhuǎn)型的后障礙是太陽(yáng)能收集和存儲(chǔ)解決方案發(fā)展不平衡。以加州為例,在用電高峰期時(shí),太陽(yáng)能運(yùn)營(yíng)商必須關(guān)閉。遮陽(yáng)當(dāng)屋頂大面積鋪設(shè)了光伏組件電池后,能有效降低建筑室內(nèi)溫度2-3℃,還間接節(jié)省了空調(diào)的用電。這是因?yàn)樗鼈儫o(wú)法儲(chǔ)存太多能源,但是這種情況很快就會(huì)改變。伊隆˙馬斯克(Elon Musk)已經(jīng)表示,只需要100座特斯拉的超級(jí)工廠,就可滿足全世界的可再生能源需求。這種技術(shù)已經(jīng)存在,它只需要加速普及,并需要人們?cè)敢馐褂谩?/span>
那么,能源轉(zhuǎn)型會(huì)何時(shí)出現(xiàn)?這個(gè)問(wèn)題的部分答案取決于各種“障礙”還會(huì)持續(xù)存在多久,電池和資金支持方面的改進(jìn)有多快。其他因素可能取決于美國(guó)各州或城市對(duì)待可再生能源的態(tài)度,以及應(yīng)對(duì)轉(zhuǎn)型的方式。太陽(yáng)能輻射量情況光伏電池組件轉(zhuǎn)換效率一定的情況下,光伏系統(tǒng)的發(fā)電量由太陽(yáng)輻射強(qiáng)度決定。隨著這些轉(zhuǎn)變的發(fā)生,美國(guó)其他地區(qū)都在拭目以待,它們隨后更有可能跟隨這種潮流。
光伏離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)適用沒有并網(wǎng)或并網(wǎng)電力不穩(wěn)定的地區(qū),光伏離網(wǎng)系統(tǒng)通常由太陽(yáng)能組件、逆變器控制器、、蓄電池組和支架系統(tǒng)組成。他們產(chǎn)生直流電源可直接通過(guò)白天或儲(chǔ)存在蓄電池組中,用于在夜間或在多云或下雨的日子提供電力。
光伏發(fā)電廠家
該系統(tǒng)可以支持的諸多負(fù)載,如照明、桌面電風(fēng)扇、臺(tái)式計(jì)算機(jī)、空調(diào)等。大家對(duì)于2018年的戶用市場(chǎng)有著無(wú)限的期待與寄托,希望能延續(xù)去年爆發(fā)式增長(zhǎng)的“光輝歲月”,但是事與愿違。諸如冰箱可以全天候使用是依賴于系統(tǒng)中,控制器集成太陽(yáng)能充電電路和逆變器電路以及一個(gè)微處理器,保護(hù)電池以防過(guò)充和過(guò)放,保護(hù)控制器避免短路或反向連接的太陽(yáng)能面板或電池以及由于電力不足的提前預(yù)警。
住宅離網(wǎng)系統(tǒng)
住宅離網(wǎng)系統(tǒng)可安裝在屋頂或地面。根據(jù)IEA的調(diào)查顯示,有14.56億人生活在缺少電力的環(huán)境,其中83%生活在農(nóng)村,這也是多數(shù)離網(wǎng)系統(tǒng)被應(yīng)用在農(nóng)村的原因。太陽(yáng)能光伏支架一、混凝土支架主要應(yīng)用在大型光伏電站上,因其自重大,只能安放于野外,且基礎(chǔ)較好的地區(qū),但穩(wěn)定性高,可以支撐尺寸巨大的電池板。它具有低成本潔可再生,可靠方便,便于安裝維護(hù)等特點(diǎn),一次性投資可換回25年以上的電力供應(yīng)。
微電網(wǎng)系統(tǒng)
微型電網(wǎng)系統(tǒng)是一個(gè)獨(dú)立控制單元,太陽(yáng)能光伏發(fā)電使得各種類型的發(fā)電設(shè)備、能源存儲(chǔ)、負(fù)載和控制設(shè)備集成在一起產(chǎn)生電能或供熱給用戶。它可以滿足用戶的多樣化需求,系統(tǒng)的容量從數(shù)十千瓦到數(shù)百千瓦甚至兆瓦。
離網(wǎng)通訊系統(tǒng)
隨著電信在現(xiàn)代社會(huì)的廣泛使用及重要性,電信基礎(chǔ)設(shè)施被不斷的建立在城市與城市之間。光伏發(fā)電為了尋找適合的離網(wǎng)供電來(lái)源,同時(shí)以小化能源成本投入和對(duì)環(huán)境影響,電信行業(yè)急于從光伏行業(yè)尋找替代普通電力的解決方案。太陽(yáng)能離網(wǎng)體統(tǒng)提供了可以應(yīng)對(duì)電信需求的解決方案。減排一個(gè)裝機(jī)容量為3千瓦的小型分布式發(fā)電系統(tǒng),年發(fā)電量為3650度,25年即可發(fā)電91250度,相當(dāng)于節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤36。離網(wǎng)太陽(yáng)能通訊BTS可以輕便地安裝且不會(huì)占用過(guò)多的土地資源,并且可以立即發(fā)電。離網(wǎng)通訊系統(tǒng)具有可靠的電力資源,足夠的能源儲(chǔ)存以備不時(shí)之需;同時(shí)擁有清潔可再生,便于維護(hù)等特點(diǎn),低成本投入可以獲得25年的電力供應(yīng)。