“一带一路”新能源太阳能电池板能源如何进行储存?

       太阳能电池板(Solar panel)是通过吸收太阳光，将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换成电能的装置，大部分太阳能电池板的主要材料为“硅”，但因制作成本较大，以至于它普遍地使用还有一定的局限。相对于普通电池和可循环充电电池来说，太阳能电池板属于更节能环保的绿色产品。

　　太阳能电池板的光电转换效率

　　太阳能电池板的光电转换效率用η表示，它的含义是太阳能电池板的入射输出功率与照射到电池上的入射光的功率之比。

　　太阳能电池板的光电转换效率，主要与它的结构、P-N 结特性、材料性质、电池的工作温度、放射性粒子辐射损坏和环境变化等因素有关。材料的禁带宽度直接影响光生电流，即短路电流的大小。由于太阳辐射中光子能量大小不一，只有那些能量比禁带宽度大的光子才能在半导体中产生电子-空穴对，从而形成光生电流。所以，材料禁带宽度小，小于它的光子数量就多，获得的短路电流就大。反之，禁带宽度大，大于它的光子数量就少，短路电流就小。但禁带宽度太小也不合适，因为能量大于禁带宽度的光子在激发出电子空穴对后剩余的能量会转变为热能，从而降低了光子能量的利用率。再有，禁带宽度又直接影响开路电压的大小。而开路电压的大小与P-N结反向饱和电流的大小成反比。禁带宽度越大，反向饱和电流越小，开路电压越高。计算表明，在大气质量为AM1.5的条件下测试，单晶硅太阳电池的理论转换效率可达33%;目前实际商品化的常规单晶硅太阳能电池板的转换效率一般为18%～21%;多晶硅太阳能电池板的转换效率为15%～18%。

　　温度对太阳能电池板输出性能的影响

　　温度的变化显著地改变太阳电池的输出性能。由半导体物理理论可知，载流子的扩散系数随温度的升高而有所增大，因此，光生电流IL也随温度的升高有所增加。但1o随温度的升高呈指数增大，因而V。随温度升高急剧下降。当温度升高时，1V曲线形态改变，填充因子下降故光电转换效率随温度的增加而下降。

　　能源都是储存起来的，或是在特定的地域，或是以更大的规模(如太阳能)，存储的能量可以按照需求开采使用。能源又区分为一次与二次。一次能源是指早就“自然”存在的化石能源，对此我们只需支付开采费用。而二次能源则是指人造的能源，为此不但需要支付开采费用，还需支付存储费用。

　　电力是高品质、洁净的二次能源，比其他类型的动力更为通用，并能高效地转换为其他形式，诸如能以近乎100%的效率转换为机械能或者热能。然而，热能、机械能却不能以如此高的效率转换为电能。

　　电力的缺点是不易大规模储存，或者说电能储存的代价不菲。姑且不说输配电及用电损耗的话，对于几乎所有在使用的电能，其耗电量即为发电量。这对于传统电厂并无困难，不过是其燃料消耗量随着负载需求而连续变化。但对光伏发电和风力发电等间隙性电源，就不能随时、全时满足负荷需求。因此，储能成为必备的特征以配合这类发电系统，尤其对独立光伏发电系统和离网型风架而言。对于并网光伏系统等储能，它能够显著改善负荷的可用性，而且对电力系统的能量管理、安全稳定运行、电能质量控制等均有重要意义。

　　近年来，随着光伏发电、风力发电设备制造成本大幅度降低，将其大规模接人电网成为一种发展潮流，使得电力系统给原本就薄弱的电力存取环节带来更大挑战。众所周知，电能在“发、输、供、用”运行过程中，必须在时空两方面都要达到“瞬态平衡”。如果出现局部失衡就会引起电能质量问题，即闪变，“瞬态激烈”失衡还会带来灾难性事故，并可能引起电力系统的解列和大面积停电事故。要保障公共电网安全、经济和可靠运行，就必须在电力系统的关键节点上建立强有力的“电能存取”单元(储能系统)对系统进行支撑.

　　储能的应用有诸多方面，首先是在电力系统方面的应用，包括发电系统，辅助服务、电网应用、用户端及可再生能源发电并网。另外，在电动汽车、轨道交通、UPS电源、电动工具以及电子产品等多有应用。本章内容主要针对独立与并网光伏发电系统的储能展开。

　　对于储能在整合光伏发电、风力发电并网方面，可以发挥如下作用:①频率调节:②电网故障恢复;③电压调节;④电能质量的维护与改善。

　　随着微电网的光伏发电、风力发电等可再生能源渗透率的提高，为了满足微电网的设计要求，在并网或离网情况下实现功率平衡，电压频率正常，需配备一定的储能系统，以平衡可再生能源随机波动，改善电能质量及维持系统稳定。分布式电源和储能系统配置比例及协调控制，是决定微电网能否正常、稳定、高效、经济运行的关键。

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