光伏電池回收范例6篇

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光伏電池回收

光伏電池回收范文1

關鍵字:太陽能路燈 系統設計 技術經濟

中圖分類號: TK511 文獻標識碼: A

一、項目背景

目前,我國太陽能光伏發電生產能力已躍居世界第一,而國際太陽能產量是應用需求量2倍,產能過剩是光伏發電行業最大問題。太陽能光伏發電利用主要有兩種技術途徑,分別為離網光伏發電和并網光伏發電兩大類;離網光伏發電又包括太陽能路燈、太陽能庭院燈、風光互補路燈、太陽能交通信號燈等。

太陽能照明由于采用先進到光源、獨特數碼控制和成熟儲能技術系統集成技術外加安裝的方便性,其應用性能價格比是目前所有光伏應用系統最具有優勢的產品。

本項目于2014年6月在遼寧省丹阜高速公路實施,主要針對丹阜高速公路桃仙-石橋子段道路兩側安裝12米太陽能路燈,道路全長29.7公里,總共安裝1781基桿;包括12米太陽能路燈,太陽能獨立光伏電站(集中供電控制)等。合同總額2600萬元,太陽能電池組件總發電峰值功率為73萬瓦。于2014年6月開工,2014年8月末竣工。

迄今為止,本項目為東北三省首個大型高速公路太陽能路燈亮化工程。通過這個平臺可以對系統配置、太陽能路燈充放電控制器研制、蓄電池組直埋方式、太陽能路燈的經濟效益和社會效益等課題進行研究,對拓展太陽能資源綜合開發利用,提高遼寧省太陽能光伏產業的技術水平,為太陽能光伏發電技術在遼寧省高速公路發展應用起到積極良好的示范作用。同時太陽能路燈照明技術的應用可以帶動遼寧省其他相關產業的發展并促進地方相關產業的興起,并將進一步推動遼寧省太陽能光伏產業鏈的形成和發展,具有深遠的意義。

二、項目地理環境

沈陽位于中國東北地區南部,遼寧省中部,以平原為主,山地、丘陵集中在東南部,屬于半濕潤大陸性氣候,全年降水量500毫米,全年無霜期183天。受季風影響、降水集中、溫差較大、四季分明。年平均氣溫6.2~9.7℃,沈陽極端最高氣溫為38.3℃,降水集中在夏季,溫差較大,四季分明。冬寒時間較長,近六個月,降雪較少,春秋兩季氣溫變化迅速,持續時間短:春季多風,秋季晴朗。日照時數平均為2372.5小時

丹阜高速公路是國家高速公路規劃重要干線“鶴大高速(G11)”的聯絡線,編號:G1113

G1113丹阜高速 丹東-本溪-沈陽-新民-阜新,遼寧段:丹東至新民段已通車,新民至阜新段規劃在建,規劃路線由原國道主干線丹拉線丹東至沈陽段,國家重點公路集安至錫林浩特線支線通化至阜新線中的沈陽至阜新段組成。

三、太陽能路燈照明系統設計

3.1 施工現場勘察

由于太陽能路燈與常規交流路燈在工作原理上有著本質的區別,同時太陽能路燈主要采用太陽能電池組件進行發電與供電,所以與交流路燈相比對安裝地點會有特殊的要求,所以太陽能路燈在安裝之前需要對現場進行詳細勘查,勘查內容主要包括:

1、首先勘查所要安裝路段兩側采光情況,是否有樹木、建筑物遮光現象,如果存在樹木、建筑物遮擋對所安裝地點有影響的情況,可以通過指南針、全站儀、激光測距儀,利用陰影測量法,測量樹木與建筑物高度到安裝地點的距離及其他所需參數,從而確定太陽能路燈安裝高度及與遮光物之間的距離,盡量避免遮光對太陽能電池組件的影響。

2、如果周邊遮光情況比較嚴重,且還需進行安裝,那就得考慮采用集中供電的方式進行控制,即太陽能獨立光伏電站。同時還需對集中控制的太陽能路燈地面以下進行勘測,是否存在光線、光纜、電纜、供暖管道等埋入物,為電纜直埋進行準備。

3、觀察安裝地點兩側上空是否存在高壓電線桿及電話線,如果存在,需準確進行測量電線桿高度及距安裝地點之間距離,并做好記錄。

4、對所勘查道路周邊情況進行拍照。

5、通過汽車碼表、皮尺、激光測距儀,詳細測量所安裝道路的長度、寬度、及距遮光物之間的距離,并且做好詳細記錄。

6、通過現場勘查所記錄的數據及參數,書寫現場勘查報告。

3.2太陽能路燈照明系統安裝布置

1、根據現場測量所安裝道路長度、寬度及照明要求,合理選擇太陽能路燈安裝及布置方式,常規照明燈具的布置可分為單側布置、雙側交錯布置、雙側對稱布置、中心對稱布置和橫向懸索布置五種基本方式。本項目太陽能路燈主要采用單側布置、雙側交錯布置、雙側對稱布置三種布置方式,主要根據道路橫斷面形式、寬度及照明要求進行選擇。如圖1所示:

圖1常規照明燈具布置的五種基本方式

(a)單側布置 (b)雙側交錯布置 (c)雙側對稱布置(d)中心對稱布置(e)橫向懸索布置

2、燈具的懸挑長度不宜超過安裝高度的1/4,燈具的仰角不宜超過15°;

3、燈具的布置方式、安裝高度和間距按照表1經計算后確定。

3.3 太陽能路燈照明系統優化配置

太陽能路燈照明系統主要由太陽能電池組件、組件支架 、LED光源、太陽能充放電控制器、蓄電池(鉛酸電池或膠體電池)、燈桿(含燈具)、導線等組成。

太陽能路燈照明系統主要利用太陽電池的光生伏特效應原理,白天太陽能電池板吸收太陽能光子能量產生電能,通過充放電控制器儲存在蓄電池里,夜晚當照度逐漸降低一定程度、太陽能電池板開路電壓降低到預設值后,充放電控制器偵測到這一電壓值后動作,蓄電池對燈頭放電。蓄電池放電預設定時間后,充放電控制器動作,蓄電池放電結束。充放電控制器的主要作用是保護蓄電池。

圖2 太陽能路燈照明系統工作原理圖

采取目前國際上流行的“全年均衡冬半年最大” 的接收太陽能輻射量的光伏系統設計原則,即根據蓄電池組件均衡充電的要求,以夏半年和冬半年在組件面上的日輻射量相等,但同時還要使組件上冬半年的日輻射量盡量達到最大值,從而增加組件在太陽輻射強度較弱月份的發電量原則,來確定太陽能電池組件面的最佳傾角及其最佳發電電流值,同時統計出全年累計最大的連續虧欠電量,結合適當的蓄電池組件放電深度,確定出組件和蓄電池組件的合理搭配容量。設計方法首先根據各向異性的天空輻射模型,計算出在緯度為ф處,傾角為β的斜面上的太陽輻射量HT 。在實際應用時,可在當地緯度的-20°~+30°范圍內分別算出夏半年和冬半年的平均日輻射量H1和H2,然后根據上述原則,確定當地的最佳傾角及各月平均日輻射量。

3.4 太陽能路燈照明系統配置計算

下面簡單介紹本項目太陽能路燈系統配置計算方法:

本項目太陽能路燈照明系統電壓為24V。

(一)太陽能電池組件容量計算

具體配置計算公式如下:

P=發光光源功率(P1)×發光光源工作時間(T)×平均峰值日照系數(1.5―1.8)÷平均峰值日照時間

其中P―太陽能電池組件功率,單位:瓦(W);

P1―發光光源實際輸出功率,單位:瓦(W);

T―發光光源(LED燈)實際亮燈時間,單位:小時(T);

平均日照時間根據該安裝地區過去10~20年逐月太陽能總輻射量、直接輻射量及散輻射量的平均值作為依據。北票地區平均峰值日照時間取4.5小時。

(二)蓄電池容量計算

具體配置計算公式如下:

蓄電池容量=發光光源功率(P1)×發光光源每天工作時間(T)×該地區連續陰雨天數÷(蓄電池放電深度×系統電壓)

其中蓄電池容量―單位:安時(AH);

P1―發光光源(LED燈)實際輸出功率,單位:瓦(W);

T―發光光源(LED燈)實際亮燈時間,單位:小時(T);

地區連續陰雨天數―采用3天~5天;

蓄電池放電深度―一般取0.6~0.7;

以上計算過程中各個參數需要結合實際需要進行簡單修正,以達到整個系統配置合理。

(三)太陽能充放電控制器

本項目采用了自主研發的新一代智能型太陽能充放電控制器,采用工業級產品可靠性設計,具有超強穩定性和極高的使用壽命,該控制器采用了目前先進PWM脈寬調制恒壓充電技術、最大功率點跟蹤智能充電、12V\24V電壓自動識別、自動判斷并可執行維護、輸出電流根據負載情況而變化、自動恢復、溫度補償等功能,同時還為蓄電池提供了更多的保護裝置。具體包括過充、過放、反接、過載、短路、雷擊保護等。系統根據蓄電池充電狀態自動地進行科學精確的計算,并顯示相應的測量值,可自動識別蓄電池的工作年限及容量,新型的多功能控制器比傳統的控制系統更為有效,控制器附帶的電子保險為用戶提供了更為簡易的操作。再同時應客戶要求,與控制器配套,所有太陽能路燈通過計算機實現集群無線數據采集的功能,可以隨時隨地通過計算機實時觀察太陽能路燈工作狀態及數據,對太陽能路燈后期維護維修提供了堅實有效的措施,大大提高維修效率。

四、太陽能路燈照明系統技術經濟評估

根據可再生能源的技術經濟學的有關評價原理《Financial Evaluation of Renewable Energy Technologies》,T.C Kandpal H.P Garg,2003,結合不同地點太陽能光伏發電系統的性能特點并考慮到各種因素的影響,采用太陽能光伏發電系統與普通電力系統相比對的方法,以項目凈現值(Net Present Value―NPV)和動態投資回收期(Discounted Payback Period―ndp)兩個指標對太陽能光伏發電系統進行技術經濟評價和分析。

1、太陽能光伏發電系統收益(節電費用)分析

由太陽能光伏發電系統的特點可知,太陽能光伏發電系統的整體使用壽命可達到20-25年。太陽能光伏發電系統總成本包括初始設備費,蓄電池和照明燈具的更新費等,由于太陽能光伏發電系統可靠性高,又不消耗常規能源,每年的維修費和運行費基本為零,可以不必考慮。

根據目前非居民用電電價0.776元/kWh,及其《中國電價和電力發展研究》課題組的最新研究結論,無論從宏觀經濟運行,還是從行業發展來看,電價水平還有一定的調升空間;適當調整電價水平及其結構,不僅不會導致價格總水平的顯著上漲,而且還會有利于產業結構的優化升級。經過復雜的公式測算,目前中國的經濟和社會狀況能夠承受的電價水平的合理上漲系數是每年0.04元/千瓦時。按太陽能光伏發電系統20年運行周期計算,同時考慮社會利率及電價上漲因數,進行經濟技術分析,節約的電費現值分別計算如下:

經過統計可知;太陽能光伏發電系統每年總體功率為730210KW,

年節約的電費A=730210kWh*0.776元/kWh=56萬元,以后每年節約的電費除A還有個對應電價上調節約的增加額G=730210×kWh*0.04元/kWh=2.92萬元;分別利用等額收付(Uniform Series Present Worth Factor)和遞增等差收付序列(Present Worth Factor of the Uniform Gradient Series)現值計算公式,太陽能光伏發電系統20年節約電費現值P:

=56×+=500.36(萬元)

2、太陽能光伏發電系統壽命期凈現值的計算

太陽能為非商品能源,其價值不能直接確定,只能用能源替代的方法來計算。按當地太陽能光伏發電系統等流明亮度的電力使用成本的標準來計算太陽能光伏發電系統的年收益。

通過計算,太陽能光伏發電系統的年收益(即太陽能光伏發電系統每年可節約電費):

A=500.36×=70.52(萬元/年)

與普通發電系統相比對的太陽能光伏發電系統的初始投資C0=5000萬元;太陽能光伏發電系統與等照度普通發電系統相比對的年收益70.52萬元;太陽能光伏發電系統年運行成本0元;在系統運行的20年中無需進行任何維修及更換,不需任何費用。

太陽能光伏發電系統壽命期凈現值評判原理

如果NPV>0,說明該系統投資可以接受;

如果NPV

太陽能光伏發電系統壽命期凈現值:

NPV=-450+70.52×=80.39萬元>0

可見對于太陽能光伏發電系統在壽命使用期內不僅可以把投入的初始資本收回來,而且可以額外節省80.39萬元的電費,從技術經濟的角度分析可以得出,太陽能光伏發電系統投資是可以接受的。

3、太陽能光伏發電系統投資回收期計算

采用動態投資回收期(Discounted Payback Period)原理,設投資回收期為ndp年,則:

ndp==10.7年

也可以利用靜態回收期(Simple Payback Period)原理計算太陽能光伏發電系統的投資回收期分別為:

C01/(B-C)=450/70.52=6.38年

通過計算,可見太陽能路燈照明系統的回收期為6.38年,太陽能路燈照明系統投資方案是可行的。

4、太陽能路燈與普通電力燈相比主要優勢與劣勢

太陽能路燈以太陽能作為能源,節省了電力能源,并可利用節省的電費收回原始成本。太陽能路燈可以根據安裝地點光照情況實現單燈系統獨立安裝與集中光伏電站供電系統集中安裝模式。

施工靈活方便,可以免去挖電纜溝鋪設電纜及回填繁復的工序。施工簡單,由于各部件的先進性,使太陽能路燈后期維護簡單方便。

太陽能路燈主要缺點:①由于目前太陽能路燈各部件價格偏高,成本比電力路燈偏高。②太陽能路燈地面亮度基本上能夠滿足國家對不同道路等級照明標準要求,而我國城市道路電力照明一般均高出國家標準,有的甚至高出百倍。因此從效果上看太陽能路燈照度不如電力路燈,但是太陽能路燈的照度能夠滿足實際照明亮度的要求。③光源選擇上存在瓶頸,由于安裝在高速公路上,容易給車輛駕駛者造成眩光。因此太陽能路燈在目前情況下,安裝原則符合國家道路照明要求,用戶滿意,夠用為度。

五、結論

太陽能“取之不盡,用之不竭”,它是自然界可持續再利用的綠色能源,在大氣不斷變暖及霧霾橫行的今天,它的應用越來越廣泛,但是在高速公路上應用還存在很多問題,隨著太陽能光伏發電技術的不斷進步,這些問題將在未來迎刃而解,通過以上分析,不難看出太陽能路燈在高速公路上應用還是比較經濟和環保的,它對推動太陽能光伏技術在高速公路應用起到了示范性作用,具有重大的指導意義。

參考文獻

[1].《Financial Evaluation of Renewable Energy Technologies》,T.C Kandpal H.P Garg,2003

[2].Gordon J M. Optimal sizing of stand-alone photovoltaic solar power systems. Solar Cells, 1987, 20:295-313。

[3].《集中式市電互補太陽能路燈系統經濟技術評估》王瓊

光伏電池回收范文2

關鍵詞:太陽能光伏;組件安裝;樁基礎施工

1.太陽能的特點

1.1取之不盡,用之不竭

由于地球表面可接收到的太陽輻射能比較多,大概能滿足地球所需能源的一萬倍。而且太陽能發電十分安全,既不會對環境造成污染,也不會造成能源危機。

1.2太陽能的廣泛性

太陽能可以就近供電,不需要通過長距離進行電力的輸送,這樣可以有效避免長距離輸送所造成的損失。

1.3太陽能運行成本低

太陽能發電不容易被損壞,而且后期的維護比較簡單,即使在沒有人值守的情況下也可以用來發電。

1.4太陽能發電的環保性

太陽能發電不會對環境造成污染,也不會產生噪音等危害,是比較理想的清潔能源。

1.5太陽能發的電便利性

太陽能電力系統可以根據負荷情況進行適當的增加或者減少,可以隨意增減太陽能方陣的容量,有效地避免了能源浪費。

2.太陽能的適用范圍

主要可以用在大型光伏發電站,可以通過太陽能發電的基礎設備進行安裝。

3.工藝原理

在已經固定好的支架上安裝一個可以將太陽能轉化為電能的電池組件,然后通過逆變器等設備傳輸電能,最后將電能通過用電器終端傳送到電線路中。

4.系統組成

電池方陣、逆變器、太陽能跟蹤系統等是組成光伏系統地必要設備。

5.施工步驟與主要的技術措施

5.1 施工工序總體安排

根據本工程的建設要領和施工特點,首先要選擇合理的施工方式,充分利用時間,方位等條件,在施工安排上主要遵循的原則有:1) 首先,要先在地下打好基礎,才能在地上作業。2)獨立的基礎,簡單的施工方式,施工時需要雙管齊下,兩個作業一起施工。

5.2光伏發電站工程施工流程

首先必須去現場進行勘察研究,然后規劃好工程的計劃,接著需要定位確保場地的平整和電纜電線的鋪設,以及測試運行是否正常,當一切準備就緒之后,開始正常運行和驗收工作。

6.光伏組件安裝工程施工

6.1支架的安裝過程

首先將鋼管的支柱預制的混凝土樁頭里面,再裝入前后橫梁,然后將前、后固定塊分別安裝在前后橫梁上,最后把支架的前后第梁安裝好,并且用鋼筋固定。當調整好前后梁之后,緊緊牢固所有的螺絲,在整個鋼支柱全部安裝結束后,對預制混凝土樁可以進行第二次水泥漿的填灌,使整個組件緊緊結合在一起,保證了工程的質量。支架的安裝過程首先要以安全建設,有效的將支架的安裝的利益發展到最大化為主,對于一些太陽能設施建設成為一種多元化,自主化的基礎設施經營的管理的新體系。

6.3電池板桿件安裝

先檢查電池板桿件的完好性,然后可以按照圖紙的要求安裝電池板的桿件,另外需要通過不緊固連接的螺栓使支架的可調余量范圍增大。電池板桿件安裝在日后的過程中對太陽能伏電站是很重要的,在一段時間內必然可以取得巨大的發展。而發展的程度,一般跟電池板桿件安裝的大小和該電池板桿件安裝的技術指標有關。每個電池板桿件安裝對于該電池板桿件安裝的結構、建設計劃都是貫穿于各個電池板桿件安裝的核心地位所管理,什么樣的電池板桿件安裝者能夠負起什么樣的責任,這個流動過程都決定著電池板桿件安裝所運作的進度以及戰略目標的實施,認真的在電池板桿件上的安裝進行一定的監督,使安裝環節真正做到實處,確保安全有效完成。

6.4太陽能電池板安裝

在保管電池板的過程中,一定要注意輕拿輕放,在運輸過程里也不能使電池板遭到強烈的撞擊,電池板的螺栓需要緊緊牢固。

電池板被緊固之后會露出一些油漆,這個問題可以當做防止松懈來解決。在各個安裝都結束之后,可以將露出來的地方用油漆補上。另外,電池板必須要橫平豎直,不能東倒西斜,在同一個方陣里面的電池板之間的距離需要保持一致,不能有誤差。電池板的接線盒方向也要注意,不能亂放,否則會造成不必要的麻煩。

除此之外,電池板需要調平。先把兩根放線繩系在電池板方陣的上端和下端,然后將繩子繃緊。接著在放線繩的基礎上調節其他的電池板,使這些電池板都保持在一個平面內,然后擰緊所有的螺栓。電池板的接線也十分講究,必須嚴格按照設計圖紙所規定的電池板的接線方式進行接線,電池板的連線務必遵從圖紙所規定的要求。電池板的接線采用的材料一般是多股銅芯線,所以在接線之前需要將線頭進行特殊的處理。接線過程中千萬注意不能夠將電池板的正極和負極接反,確保接線的正確性。當每串電池接完之后,必須確保后續工作的安全開展,操作方面絕對不能發生任何安全問題,電纜的金屬應該注意接地。

7.結論

我國可回收式地面太陽能光伏電站支架組件施工技術是一項新式的技術行業,我們必須正確的運用這種新技術,能夠將這種新技術帶到我國的社會生產中去,可以預見,我國的社會經濟發展將會越來越好?!?/p>

參考文獻

[1]高勝勇,徐惠,李鑫. 可回收式地面太陽能光伏電站支架組件施工技術[J]. 安裝,2013,02:56-59.

光伏電池回收范文3

防護林太陽能光伏發電系統由太陽能電池板(組件)、光伏控制器、逆變器、變頻器和蓄電池構成。太陽能電池組經日光照射后,形成低壓直流電,電池組并聯后的直流電采用電纜送至匯流箱,經匯流箱匯流后采用電纜引至光伏控制器,由光伏控制器實現對蓄電池組的充放電控制,蓄電池組的直流電壓輸出至逆變器,逆變后的三相交流電經電纜引至變頻器,最后經變頻器啟動水泵完成抽水。其中正弦波逆變控制器為三相可偏載運行,其輸出可為生活用電設備如照明、電視、監控、采暖器等提供電源[1]。

太陽能電池板(組件):電池板是太陽能發電系統中的核心部分,也是系統中價值最高的部分。其作用是將太陽的輻射能轉換為電能。太陽能電池板的質量和成本直接決定整個系統的質量和成本。太陽能光伏控制器:光伏控制器是用于太陽能發電系統中控制太陽能電池方陣對蓄電池充電以及蓄電池給太陽能逆變器負載供電的自動控制設備。光伏控制器對蓄電池起到過充電、過放電保護作用,其好壞決定太陽能系統的運行安全和使用壽命[2]。

逆變器:所選用的正弦波逆變電源克服了方波和模擬正弦波儀器的不足,其輸出完全可以和市電媲美,能夠提供高質量的交流電,效率高、噪音小,已成為市場中的主流產品。蓄電池:其作用是將太陽能電池板所發出的電能儲存起來,需要時再釋放。防護林光伏發電系統采用的膠體蓄電池同普通鉛酸蓄電池相比,在安全性、蓄電量、放電性能和使用壽命等方面都優于普通鉛酸蓄電池。

2沙漠公路防護林太陽能光伏發電站的建設和實驗

泵房太陽能光伏電站建設塔里木油田公司于2010年選取沙漠公路防護林兩座柴油發電泵站開展太陽能光伏電站的建設和實驗,2010年5月完工進入調試運行與試驗改進階段。井光伏電站光伏方陣初期功率為23.31kW,光伏方陣采用自動追光技術,2010年9月加裝10kW風能發電機開展風光互補試驗,經后期進一步擴容改造后光伏方陣功率提升至37.53kW,電站拖動水泵額定功率為7.5kW。井光伏電站光伏方陣初期功率為19.98kW,經后期進一步擴容改造后光伏方陣功率提升至36.72kW,電站拖動水泵額定功率為7.5kW[3]。泵房太陽能光伏電站實驗2010年5月至10月為項目試驗期,試驗規定使用太陽能光伏發電日灌溉時數與使用柴油發電日灌溉時數相同,均為12h,同時確保防護林長勢和成活率。初期由于對光伏發電設備的擴容、調試,替代率不高,隨著設備的不斷改進,2座太陽能光伏電站穩定性和可靠性逐步增強,從試驗期替代率數據分析,到2010年10月替代率已達88.52%、97.60%。試驗期苗木成活率、長勢達到油田公司綠化主管部門驗收考核標準,試驗結果達到了預期目標,試驗取得成功證明在沙漠公路建設大功率太陽能光伏電站替代柴油機發電具有可行性,具備推廣價值,并從中得到以下認識:在正常天氣條件下(無連續陰雨3天以上),光伏電站系統完全可以滿足每天12h的灌溉時數以及管護人員生活用電需求。

3沙漠公路防護林太陽能光伏發電灌溉效益分析

3.1可靠性

1)柴油機發電:以消耗柴油發電為水泵提供動力,發電不受天氣影響,只要燃料配送及時,柴油機維護保養到位,管護人員精心操作設備,具有較高的可靠性。2)太陽能光伏發電:以太陽能資源發電為水泵提供動力,設計陰天連續工作3~4天,極端惡劣陰雨天氣連續工作3天,通過長期運行證明發電量、水量供應充足;以苗木成活率為考核標準,結果證明無論是成活率還是長勢均達到油田公司驗收標準;由于安裝配備蓄電池,駐井人員24h生活用電均能得到有效保障,尤其在冬季,還能為駐井人員提供采暖用電,提高生活質量。

3.2能源成本

1)柴油機發電:單井柴油發電機組功率24kW,柴油機每天工作12h,日消耗柴油40~50L,年消耗柴油量12t;柴油價格按8600元/t計算,能源消耗成本為10萬元。除此之外,若柴油價格不斷上漲,年度費用將持續增加。2)太陽能光伏發電:太陽能光伏發電建站一次性投資,建成后不消耗能源,初期建站投資100萬元,蓄電池使用壽命7年,控制柜及逆變器使用壽命8年;以20年為周期計算太陽能光伏電站建設總費用190萬元,年費用9.5萬元,年費用略低于柴油發電。隨著太陽能產品的不斷研發和改進,其價格還將有一定下降空間。

3.3節能減排效益

1)柴油機發電:以消耗柴油發電為水泵提供動力,柴油為化石能源產出的二次能源,不可再生,燃燒后CO有毒氣體排放系數為1.52g/L,CO2溫室氣體排放系數為2.73kg/L,對環境有一定影響。2)太陽能光伏發電:太陽能發電系統維護操作簡單,電池板使用壽命20年以上,所配備的膠體蓄電池使用壽命7年,且可回收進行分級處理,提取二氧化硅、鉛錠、聚丙烯等產品,通過太陽能系統的生產過程實現節約和減排。12口柴油機井年消耗柴油140t,實施太陽能改造后年可減排CO2溫室氣體435t,有效保護了環境。

3.4社會及品牌效益

太陽能資源取之不盡用之不竭,因地制宜大力發展太陽能、風能等非化石能源是我國能源結構調整的方向。新疆,尤其是南疆地區,全年日照時數達3000h以上,輻射強度大,具備太陽能規?;l展優勢。沙漠公路防護林生態工程2008年被國家評為“環境友好工程”,在此基礎上實現防護林太陽能光伏發電灌溉,其“環境友好”的豐富內涵將淋漓展現;宏偉壯觀的沙漠公路及其綠化灌溉工程一直都能夠吸引大量人員參觀考察,實現防護林太陽能光伏發電灌溉,已成為提高油田品牌形象、體現油田社會價值的前沿窗口;太陽能光伏發電技術是增強企業自身可持續發展能力的需要,也是節約能源、清潔發展,建設一流國際大油氣田的需要,同時為油田公司在其他領域規?;茝V應用太陽能資源提供寶貴經驗。

4結語

光伏電池回收范文4

1.1簡介

建筑屋頂光伏發電系統是指在建筑項目竣工建設完畢后,充分利用其建筑屋頂空置的區域,布置一定規模數量的光伏電池組件、支架及配套系統設備,根據地區經緯度等相關數據計算得出屋頂光伏電池組件的最優化傾斜角,安裝系統設備進行太陽能資源采集,使整個系統發電效率最大化,進而轉化發電、儲能等。此類工程對土地面積需求很小,可有效利用各類建筑物屋頂,不占用專門區域,適合組織開展大批量建設,就地進行發電、用電,不僅能節省電網建設的工程造價,且可實現能耗的最小化,有效滿足“綠色”建筑的節能水平要求。

1.2系統組成

整個系統設備與區域中建筑物協調一致,緊密結合,有的甚至直接制作成建筑材料成為建筑物的一部分。屋頂光伏發電系統主要由逆變器、電池組件、支架、連接電纜、監控設備及其它輔助設備組成。其中關鍵核心部件為逆變器,其作用是將光伏電池組件在光照下產生的直流電(DC)匯集后,通過逆變器的轉化將其變為可供普通電氣設備使用的交流電(AC)。光伏發電系統逆變器的最大特點就是包括了最大功率點跟蹤,在光照強度較大時發出的多余電量經轉化成為滿足電網公司電能質量要求的交流電注入電網中;在陰雨天光照強度較弱,發電能力不足時,則由電網向建筑屋頂發電(用戶)供電。

2項目簡介

項目所處的江蘇淮安地區年平均日照輻射量4.04kW•h(/m2•d),全年日照輻射總量約1467.4kW•h/m2,即5282.3MJ/m2。前期規劃選址過程中,淮安屋頂光伏發電項目規劃計算的裝機總容量為1.93MW,選取建筑物廠房屋頂面積約44375m2,經現場勘查設計能容納布置的光伏電池組件占區域面積約21050m2。根據要求整個發電項目的設計不能影響廠區整體建筑物風貌特點和視覺效果。經過項目工程運算及實驗測試,發電系統配套支架等設備布置在廠區建筑物的屋頂空置區域,光伏電池組件則選擇為固定安裝模式,傾斜角度為10°。整個系統共布置電池塊8420塊,考慮到本項目區域中整體發電量的需要及保證區域協調性,選取的電池組件峰值功率為230W。本項目工程整體由4個0.5MW的子系統組成。每個子系統均選用1臺并網逆變器和1臺隔離升壓變壓器,經匯流后接至并網逆變器,光伏直流變為滿足電網要求的10kV三相交流輸出,匯集到站內10kV配電室后,以一回出線,接入地區電網而并網。

3項目的經濟性研究及論證

3.1項目的整體經濟性

本項目光伏發電系統的總體成本由初始投資部分和實際運行費用兩大部分組成。初投資包括如下主要設備和實施費用:光伏電池組件、控制元件、光伏逆變器、蓄電池組、支架和配電系統(包括安裝調試費、電力電纜等費用)、基礎施工建設費、工程設計費、系統調試費、試驗運行費、電池組件維修清洗費、管理費、員工工資等。江蘇淮安屋頂光伏發電項目的工程項目經濟性分析及評價如下:按照光伏電池組件及系統其它設備25a的壽命周期,電池組件固定10°的傾斜角度,第一年利用小時數1230h,以后逐年遞減9.7h來考慮,然后根據主要設備購置費、建筑工程費、安裝工程費等費用進行匯總,進而計算得到本項目的一個總體財務數據評價指標。根據當地部門政策文件的有關規定,本區域屋頂光伏電站的上網電價為2.40元(/kW•h)。按照所簽訂承包電站運行經營年限25a的協議,測算工程項目整體的財務數據和投資收益水平。經測算,本工程的靜態總投資約為4518×104元,建設期間的財務利息成本為24.87×104元,工程的動態總投資為4542.87×104元,計算得出本項目整體投資的財務內部收益率應可超過8%,項目整體的投資效益回收期約10.7a,資本金的財務內部收益率約為11%,資本金凈利潤率約為17.8%,滿足各項指標數據要求,此光伏發電系統將取得一個比較好的經濟收益,因而從經濟上評價是完全具有可行性的。

3.2項目的環境影響分析

傳統的純火力發電站系統,燃煤過程中會產生大量CO2、SO2、NOx、煙塵及煤灰煤渣等廢棄物?,F行傳統火力發電廠每上網發電1kW•h,標準煤耗費水平大約為305g,約產生814gCO2、6.2gSOx和大約2.1gNOx。傳統發電項目對生態環境造成一定影響,而本項目利用可再生太陽能,通過系統轉變為可供使用的電能,過程中不直接消耗化石能源,且不產生環境污染物。與傳統火力發電站比較,每年CO2減排量可達到1726t,減排SO2約13t,減排NOx約4.5t,是無污染的清潔可再生能源。

3.3項目的社會效應分析

現階段中國利用建筑屋頂開展光伏發電尚處于初始起步水平,裝機規模不大。此類項目除提供能源外,還有許多特殊優勢,如降低溫室氣體和污染物排放、創造就業機會、保障能源安全和促進邊遠地區發展等,尤其是可在邊遠地區就地安裝,在特殊場合整個光伏系統可直接提供電力輸出。適合進行大規模安裝推廣,在歐洲、美國、日本等已運作得比較成熟。結合中國國情及電網特點,在太陽能資源充足的區域大力建設更多的示范性建筑屋頂光伏項目,提高清潔可再生能源在電源結構中的比例,對中國經濟、社會和環境保護具有積極意義。

4結語

光伏電池回收范文5

關鍵詞:垃圾桶;光伏;環保;分類

1引言

實現垃圾的回收利用,將垃圾變成可利用的資源,將生活和生產中的廢棄物轉變成可以再次造福人類的資源,成為世界各國激烈討論的話題。我國大部分城市的垃圾排放量以9%~10%的速度增加,且大部分城市的生活垃圾收集仍處于混合收集狀態。人們每天將產生的垃圾未經分類直接投放進垃圾桶,環衛部門收集然后焚燒或者掩埋。這樣的收集方式簡便而且易于操作,對管理和設施的要求很低,所以到現在仍然被大多數的城市采用。但是對于這種垃圾的處理方式其弊端都暴露出來了。不管各種垃圾都混在一起,其中有不可分解垃圾、可回收的垃圾還有廚余垃圾,后續的垃圾處理難度和成本大大提高。

2功能描述

光伏智能分類垃圾桶,能夠對投入的垃圾進行識別并完成分類工作。具體功能如下:(1)當有垃圾投放到垃圾桶中,垃圾桶啟動,皮帶開始運行。(2)垃圾被放進投放口時,會先被電缸抵住,然后一件一件掉落至皮帶。(3)掉落的垃圾隨傳送帶運動、傳感器檢測后,被電缸推入相應的垃圾箱中。(4)一件垃圾分類后對下一件垃圾分類,直到投放口內沒有待分類的垃圾,垃圾桶停止工作。(5)當垃圾再次被投放后,垃圾桶再次開始工作。(6)當垃圾桶某個分類箱內裝滿后,垃圾桶的指示燈會點亮,提醒需要對箱子清理。

3硬件設計

針對現在民用的垃圾分類機器人很少,本課題提出了光伏智能分類垃圾桶。該垃圾桶以太陽能供電裝置作為供電電源,省去電纜、布線和更換電池的麻煩。光伏智能分類垃圾桶利用PLC作為中央控制單元,結合傳感器檢測和電機的控制技術實現對投入的垃圾進行智能自動分類。供電模塊:光伏智能分類垃圾桶采用太陽能電池板供電。課題需依據光伏智能垃圾桶的功率,對太陽能電池板、逆變器、控制器和蓄電池進行選型,完成電源系統的設計。傳感檢測模塊:光伏智能分類垃圾桶具有自動分類垃圾的功能,可辨別濕垃圾、金屬垃圾、塑料垃圾和其它垃圾,因此要選擇合適的傳感器進行檢測,完成相應的檢測電路設計。執行機構模塊:光伏智能分類垃圾桶不僅能夠辨別垃圾種類,還可將不同的垃圾放入相應的垃圾箱中,執行機構的選擇及線路設計顯得尤為重要。控制系統總體框圖如圖1所示。

4軟件設計

垃圾桶通電后,各個模塊通電,當有垃圾投放后,垃圾桶開始工作,皮帶開始轉動,對于投放口內的垃圾一件一件進行分類,待垃圾分類完畢后自動對下一件垃圾進行分類,當投放口內沒有垃圾時,垃圾桶停止工作,等有垃圾投放了,垃圾桶再恢復工作狀態??刂葡到y軟件流程圖如圖2所示。(1)按下啟動按鈕,當檢測到有物料塊時,傳送帶電機運行,物料塊掉落至傳送帶上,運行至濕度傳感器,如果是濕物料塊時,濕度傳感器給PLC信號,電缸一動作,將物料塊推進分類箱一。(2)當檢測到有物料塊時,傳送帶電機運行,物料塊掉落至傳送帶上,運行至濕度傳感器,如果不是濕物料塊時,繼續前進,運行至電容傳感器,如果是金屬物料塊時,電缸二動作,將物料塊推進分類箱二。(3)當檢測到有物料塊時,傳送帶電機運行,物料塊掉落至傳送帶上,運行至濕度傳感器,如果不是濕物料塊時,繼續前進,如果不是金屬物料塊時,繼續前進,運行至顏色傳感器,如果是塑料物料塊時,電缸三動作,將物料塊推進分類箱三。(4)當檢測到有物料塊時,傳送帶電機運行,物料塊掉落至傳送帶上,運行至濕度傳感器,如果不是濕物料塊時,繼續前進,如果不是金屬物料塊時,繼續前進,運行至顏色傳感器,如果不是塑料物料塊時,繼續前進,碰到旋轉桿,物料塊掉進分類箱四。(5)當沒有檢測到物料塊時,傳送帶停止工作。(6)當某個分類箱內裝滿后,指示燈會點亮,提醒需要對箱子清理。

5總結

光伏智能分類垃圾桶能有效的解決垃圾分類的問題。智能分類垃圾桶還可以解決環保的問題。國內外眾多大型工業垃圾分類機器人相繼被研制出來,但民用的很少。本文設計的光伏智能垃圾桶采用太陽能電池板供電,能夠實現垃圾自動分類,節能環保,還能減少人力。智能垃圾箱便捷生活,有利于環保,在垃圾分類上有足夠優勢,對垃圾回收再利上起到很大的幫助,需求量大。信息化的今天,以機械取代人工將成為必然趨勢,因此智能分類垃圾桶應用前景廣闊。

參考文獻:

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[4]楊誠熙.城市可持續發展理論下實行垃圾分類的必要性[J].智庫時代,2020,7.

光伏電池回收范文6

【關鍵詞】太陽能 硅片 廢水回用

目前,在全球能源面臨嚴峻的形勢下,太陽能光伏產業逐漸興起。太陽能是一種環保,綠色,節能的新能源,對其利用,可以充分緩解能源緊張趨勢。太陽能作為一種清潔能源,本身并不存在污染,但其在生產過程中會產生許多污染問題,今天,我將圍繞太陽能光伏產業對水資源的污染及其治理技術進行闡述。

一、性質分析

光伏產業根據生產產品可細分為單晶硅生產線排水,多晶硅生產線排水,其生產工序中有污水排放的工段主要是:制絨和清洗工段。硅太陽能電池生產中在腐蝕清洗、去磷硅玻璃和石英管清洗等工藝過程中須使用KOH、IPA、鉻酸、HF、、等化學藥品,相應的產生含IPA濃廢液廢水和含氟廢液廢水、含鉻廢水。硅太陽能電池的主要生產工序如下,清洗:清洗的主要目的是去除硅片上的污物。制絨:硅晶太陽能電池的制絨工藝是加入鉻酸或、HF、的強氧化性溶液將切割后硅片上的污物清除,在硅片上形成減反織構。擴散:磷擴散是在硅表層摻入純雜質原子的過程??涛g、去PSG:利用HF溶液對硅片邊緣進行腐蝕,去除硅片邊緣的PN結。去PSG是對刻蝕后硅片上的磷硅玻璃用氫氟酸等清洗的方法進行清除。等離子化學氣相沉積(PECVD):PECVD被使用來在硅片上沉積氮化硅材料。絲網印刷:是通過絲網印刷機將銀漿或鋁漿等導電材料印刷在硅片上。

二、硅片清洗

這些雜質有的以原子狀態或離子狀態,有的以薄膜形式或顆粒形式存在于硅片表面。有機污染包括光刻膠、有機溶劑殘留物、合成蠟和人接觸器件、工具、器皿帶來的油脂或纖維。無機污染包括重金屬金、銅、鐵、鉻等,嚴重影響少數載流子壽命和表面電導;堿金屬如鈉等,引起嚴重漏電;顆粒污染包括硅渣、塵埃、細菌、微生物、有機膠體纖維等,會導致各種缺陷。清除污染的方法有物理清洗和化學清洗兩種。

物理清洗

刷洗或擦洗:可除去顆粒污染和大多數粘在片子上的薄膜。

高壓清洗:是用液體噴射片子表面,噴嘴的壓力高達幾百個大氣壓。高壓清洗靠噴射作用,片子不易產生劃痕和損傷。但高壓噴射會產生靜電作用,靠調節噴嘴到片子的距離、角度或加入防靜電劑加以避免。

超聲波清洗:超聲波聲能傳入溶液,靠氣蝕作用洗掉片子上的污染。但是,從有圖形的片子上除去小于1微米顆粒則比較困難。將頻率提高到超高頻頻段,清洗效果更好。

2、化學清洗

化學清洗是為了除去原子、離子不可見的污染,方法較多,有溶劑萃取、酸洗(硫酸、硝酸、王水、各種混合酸等)和等離子體法等。其中雙氧水體系清洗方法效果好,環境污染小。一般方法是將硅片先用成分比為:=5:1或4:1的酸性液清洗。清洗液的強氧化性,將有機物分解而除去;用超純水沖洗后,再用成分比為::=5:2:1或5:1:1或7:2:1的堿性清洗液清洗,由于的氧化作用和的絡合作用,許多金屬離子形成穩定的可溶性絡合物而溶于水;然后使用成分比為::HCL=7:2:1或5:2:1的酸性清洗液,由于的氧化作用和鹽酸的溶解,以及氯離子的絡合性,許多金屬生成溶于水的絡離子,從而達到清洗的目的。

三、硅太陽能電池生產廢水回用工藝分析

在硅太陽能電池生產廢水中,含IPA的濃堿廢液和濃氟廢水中污染物的濃度較高,經處理后其中仍含有較高濃度的污染物,將其進入膜系統處理回用會加重膜系統的污染程度,縮短膜元件的使用壽命,直接增加了廢水回用的成本,而且會影響膜系統的穩定性,因此建議濃氟和濃堿廢水單獨達標處理后直接外排,不作為回用原水。回收率是回用水系統設計中一個關鍵指標。設定時要考慮原水中含有的難溶解性鹽的析出極限值(飽和指數)、給水水質的種類和產水水質。通常,單位面積產水量J和回收率R設計的過高,發生膜污染的可能性大大增加,造成產水量下降,清洗膜系統的頻率會增多,維護系統正常運行的費用增加。所以,在進行設計系統時,在條件可能的條件下,希望寬余的設計產水通量和回收率。

目前市場上多數膜廠家的建議回收率一般在70%~75%左右比較合適,這樣使膜元件在經濟狀態下使用,可以延長膜的使用壽命。根據統計,光伏行業低污染水如一般酸堿、含氟廢水、冷卻塔排污水和RO濃水中污染物濃度較低,占總排放量的70%左右。經達標處理后其中污染物濃度已經非常低,適合作為回用水。這種低污染水通過大通量超低壓反滲透膜后回收率可定在75%,那廢水的總回用率就在75%×70%=52.5%,也就是說,通常廢水回用控制在50%左右,在目前的排放標準要求下是比較經濟合理的。通常廢水回用可以按照如下工藝:廢水處理出水回用原水池原水泵多介質過濾器超濾裝置增壓泵活性炭吸附離子交換保安過濾器高壓泵反滲透回用水箱。

四、硅太陽能電池生產廢水處理站設計規劃要點

1、廢水處理站事故應急池往往在設計中會疏忽遺漏,考慮到生產故障和排放的安全性,事故水池和事故回流一定要在設計中考慮。

2、硅太陽能電池生產廢水處理站使用化學藥品較多,在設計中應該盡量將化學藥品區域集中考慮,過于分散不便于化學品的管理,容易造成安全隱患。同時應有設置防止化學品泄漏的圍堰和對應措施,如沖洗用的自來水軟管,并安裝保護人員的沖淋洗眼器。

3、硅太陽能電池生產廢水處理后產生的污泥較多,設計中如果條件允許應該盡量考慮自動污泥輸送裝置,或者將壓濾機設置在層樓面的臺上,污泥可以自動卸入污泥運輸車中,降低操作人員的勞動強度。

4、廢水處理站應充分考慮,全面規劃。設計應根據資及業主要求實施,盡量考慮到遠期工程的需要,預留相應的接口及設備位置。應采用高效節能,節省用地,便于運行的廢水處理新工藝、新技術,確保廢水處理效果,減少工程投資和日常運行費用,出水水質達到招標要求,并符合國家和當地環保部門相關要求。

五、結束語

硅太陽能電池已經越來越多的運用在社會的各行各業,已經成為綠色新能源的代名詞。對電池生產過程中排放的廢水污染進行及時恰當的控制,積極承擔相應社會責任也進入硅電池產業前的必修課。硅片廢水的治理要從源頭著手,杜絕水的浪費現象,同時采用節水型工藝和設備,提高水資源的利用率,完善和建立污水處理系統,提高工業用水回收率和重復利用率。最后,我認為光伏產業是一個發展前景遠大的產業系統,其不管是在廢水處理方面還是其它方面都蘊含著巨大的商機,希望我們能把握好這一機遇,為自身以及環保事業做出我們的貢獻。

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