在“双碳”目标背景下,光伏是一座城市优化能源结构,推动“双碳”建设的重要抓手。
太阳能光伏产业在将来会占据世界能源消费的重要席位,不但要替代部分常规能源,而且将成为世界能源供应的主体。未来的能源互联网将在现有电网基础上,通过先进的电力电子技术和信息技术,实现能量和信息双向流动的电力互联共享网络。
随着光伏发电等波动性电源比例的提高,要求电源侧具备更大的调节能力,分布式储能将得到普及,主动式配电网也将应运而生。太阳能发电和其他可再生能源、储能互补发电,并与负荷一起形成既可并网、又可孤网运行的微型电网,将是太阳能发电的一种新应用形式,既适用于边远农牧区、海岛供电,也适合联网运行作为电网可控发电单元。
光伏产业的不断深入发展,各行业也借助了光伏的自身优势开展应用,如光伏农业、光伏渔业、光伏水泵、光伏园区、光伏充电桩、光伏智慧路灯等等。
从数字化角度阐述下光伏行业未来发展模式:
实现大型室外光伏发电时运作状态实时监测,电站负荷情况、设备管控等信息的互联互通。数字孪生不同环境场景下的光伏电站。减少室外光伏发电站运维管控的人为 *** 作成本与危害,实现无人值守的室外光伏电站新形势。
通过现场取景、卫星图等方式,进行场景搭建,人工摆放向日镜模型,向日镜从发电塔向外扩散排布,真实还原装机分布效果,场景从上往下看就像一朵巨大的向日葵,场景中心为发电塔,镜子作为反射太阳光的媒介,发电塔相当于一个大型的热量吸收器,一次性接收成百上千个向日镜同时折射出的热量再经过热能交换,推动汽轮发动机发电。通过图扑引擎的渲染功能,真实还原发电塔吸收热量的效果。
光热电站信息监测
通过点击交互场景中的发电塔模型,以二维d窗形式d出发电塔相关信息,与后台数据进行联动,接入真实数据,展示发电塔发电情况与发动机运行状态,做到实时监测管理。
光伏电站信息监测
通过对接数据接口可实现监测各方阵内汇流箱(包括母线电压、机箱温度、电流)数据,当出现告警时,可对模型进行染红闪烁显示,方便运维人员快速定位排查问题,足不出户即可实时查看设备相关指标,可结合算法实现数据分析,短时间内若出现数据异常变化的情况,提前进行告警,提醒相关人员及时做出决策。
同时接入了箱变(包括箱变油温、电压和电流)、逆变器(包括今日发电量、总有功功率、总无功功率、总功率因素、逆变器效率)、升压站相关数据,全面监测电站运行状况,由于场景比较大,做了点击设备模型视角拉近处理,可更直观的查看设备相关信息。
以往以节能降碳为主的理念,应该转变为多使用可再生能源。不少太阳能光伏企业已经在发展光储充一体化系统,这和互联网等科技企业的写字楼、车棚、电动汽车的使用等可以有机结合。科技企业还可以参与到与碳中和相关的数字化平台、物联网设备的建设、运营、管理和维护。
加强政策扶持新能源经济战略,国家相关部委推出太阳能屋顶计划。太阳能屋顶就是在房屋顶部装设太阳能发电装置,利用太阳能光电技术在城乡建筑领域进行发电,以达到节能减排目标。
采用轻量化三维建模技术, 1:1 高仿真还原光伏工业园区。3D场景将 BIM 楼宇数据叠加到地图场景中,实现 BIM + GIS 的结合展示。
2D 数据面板数字化展现园区内各区域的运行情况、安全配备、周边动态环境等情况。还支持渲染 3D Tiles 格式的倾斜摄影模型文件。Hightopo实现可交互式的 Web 三维场景,可进行缩放、平移、旋转,场景内各设备可以响应交互事件。
天壕新能源有两个公司,分别是天津天壕新能源有限公司和广州天壕新能源科技有限公司。天津天壕新能源有限公司主要从事风力发电行业,致力于从事风电项目的研发、建设、运营和管理以及技术咨询和服务等方面。广州天壕新能源科技有限公司主要从事光伏发电行业,致力于从事太阳能电站、光伏电站项目的建设、设计、运营等方面。这两家公司都是天壕新能源的子公司,其宗旨是探索、研发和应用新能源技术,为建设清洁高效的新能源系统提供先进的技术和服务。太阳能光伏发电还存在一些有待攻克的"弱点"。它的主要缺点为转化率低、占面积大等几个方面。但这些问题随着技术的进步正持续得到改善。我们大家都知道,太阳光电池主要功能在将光能转换成电能,这个现象称之为光伏效应。但是这就使得我们在选取太阳能电池板原材料的时候,产生了众多不便的因素。要求我们必须考虑到材料的光导效应及如何产生内部电场。不仅要吸光效果,还需要看它的光导效果。行业主要上市公司:隆基股份(601012);晶澳科技(002459);晶科能源(688223);通威股份(600438);天合光能(688599)等
本文核心数据:光伏发电板块上市公司研发费用;光伏发电相关论文发表数量
全文统计口径说明:1)论文发表数量统计以“solar pv”、“solar
photovoltaic”为关键词,选择“中国”、“论文”筛选。2)统计时间截至2022年8月29日。3)若有特殊统计口径会在图表下方备注。
光伏发电行业技术概况
1、技术原理及类型
(1)光伏发电行业技术原理
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术,其发电原理如下。
(2)光伏发电种类
光伏发电一般分为两类:集中式发电和分布式发电,集中式发电主要为大型地面光伏系统;分布式发电主要应用于商业/工业、建筑屋顶。
2、技术全景图:主要为光伏电池技术路线
光伏发电行业的产业链中游为电池片、电池组件和系统集成,其中各类光伏电池技术为重点技术路线。根据半导体材料的不同,光伏电池技术主要包括晶硅电池、薄膜电池以及叠层和新结构电池(第三代电池)。
晶硅电池是研究最早、最先进入应用的第一代太阳能电池技术,按照材料的形态可分为单晶硅电池和多晶硅电池,其中单晶硅电池根据基体硅片掺杂不同又分为P型电池和N型电池。目前应用最为广泛的单晶PERC电池即为P型单晶硅电池,而TOPCon、HJT、IBC等新型太阳能电池技术主要是指N型单晶硅电池。
薄膜光伏电池分为硅基薄膜电池和化合物薄膜电池,以铜铟稼硒(CIGS)、锑化镉(CdTe)和砷化镓(GaAs)等的化合物薄膜电池为代表。
叠层、新结构电池包括有机太阳能电池、铜锌锡硫化物电池、钙钛矿太阳能电池、染料敏化太阳能电池、量子点太阳能电池等。
光伏发电行业技术发展历程:电池技术路线演变拉动
光伏发电行业技术发展主要是由光伏电池技术路线演变拉动的,从以硅系电池为代表的第一代光伏电池、到以铜铟稼硒(CIGS)、锑化镉(CdTe)和砷化镓(GaAs)等材料的薄膜电池为代表的第二代光伏电池,如今光伏电池技术已发展至第三代,第三代光伏电池技术主要包括有机太阳能电池、铜锌锡硫化物电池、钙钛矿太阳能电池、染料敏化太阳能电池、量子点太阳能电池等,具有薄膜化、转换效率高、原料丰富且无毒的优势。
光伏发电行业技术政策背景:政策加持技术水平提升
近年来,我国出台一系列光伏发电技术及研发的相关政策,通过政策指导,行业加快光伏发电技术的推广和革新,促进光伏发电产业的快速发展。
光伏发电行业技术发展现状
1、光伏发电行业技术科研投入现状
(1)国家重点研发计划项目
据已公开的国家重点研发计划项目,2018-2021年我国光伏发电技术相关国家重点研发计划项目共计15项。
注:2019年未公布光伏发电技术相关国家重点研发计划项目。
(2)A股上市企业研发费用
光伏发电行业经过多年发展,产品相对成熟,但行业整体研发投入水平较高。从A股市场来看,2017-2021年,我国光伏板块上市公司研发总费用逐年增长,2022年第一季度,光伏板块上市公司研发总费用约28113亿元。
2、光伏发电技术科研创新成果
(1)论文发表数量
从光伏发电相关论文发表数量来看,2010年至今我国光伏发电相关论文发表数量呈现逐年递增的趋势,可见光伏发电科研热度持续走高。截至2022年8月,我国已有18289篇光伏发电相关论文发表。
注:统计时间截至2022年8月。
(2)技术创新热点
通过创新词云可以了解光伏发电行业内最热门的技术主题词,分析该技术领域内最新重点研发的主题。通过智慧芽提取该技术领域中近约5000条专利中最常见的关键词,其中,光伏组件、太阳能、光伏板、太阳能板、光伏发电、太阳能电池板、逆变器等关键词涉及的专利数量较多,说明光伏发电行业研发和创新重点集中于光伏组件和光伏板等领域。
(3)专利聚焦领域
从光伏发电专利聚焦的领域看,目前光伏发电专利聚焦领域较明显,其主要聚焦于太阳能、光伏板、太阳能电池、光伏组件等。
主要光伏电池技术对比分析
从技术水平来看,硅、砷化镓、磷化铟、碲化镉和铜铟硒多元化合物(铜铟镓硒是其典型代表)是可选光伏材料中综合性能的最佳集合。而它们各方面性能的优劣,直接导致了目前光伏电池技术百花齐放的现状。
注:平均转换效率均只记正面效率。
光伏发电行业技术发展痛点及突破
1、光伏发电行业技术发展痛点
(1)硅基光伏电池:P型电池转换效率低
由于电池片的光电转换效率直接影响整个光伏系统的效益,因此光伏电池的光电转换效率十分重要,光电转换效率的提升主要依靠技术更新换代。现阶段,晶硅光伏电池面临着转换效率较低的问题,尤其是P型电池。
据德国哈梅林太阳能研究所(ISFH),PERC电池的理论极限效率为245%,PERC产线的量产效率已经达到23%,逐步逼近理论极限效率。
(2)薄膜电池量产转换效率低
薄膜光伏电池具有衰减低、重量轻、材料消耗少、制备能耗低、适合与建筑结合(BIPV)等特点,但薄膜电池面临着量产转换效率低的问题,性价比较低。
2、光伏发电行业技术发展突破
(1)N型电池技术突破P型电池极限转换效率
相较于P型电池,N型电池技术少子寿命高、无光致衰减、弱光效应好且温度系数小,转换效率更高。面临P型电池逐步逼近理论效率极限,N型电池技术能够突破P型电池的理论效率极限并达到更高转换效率。据中国光伏行业协会(CPIA),2022-2023年N型电池技术的平均转换效率就可以达到PERC电池的理论极限效率(245%)。
(2)钙钛矿电池可实现高转换效率
钙钛矿电池是利用钙钛矿型的有机金属卤化物半导体作为吸光材料的第三代太阳能电池,钙钛矿材料的吸光能力强于晶硅材料,因此钙钛矿电池能够实现高转换效率。除了拥有高转换效率,钙钛矿电池还具备价格低、投资小、制备简单等优势。
光伏发电行业技术发展方向及趋势:降本增效
2022年8月,工信部五部门联合印发的《加快电力装备绿色低碳创新发展行动计划》,提出通过5-8年时间,在太阳能装备方面重点发展高效低成本光伏电池技术,包括推动TOPCon、HJT、IBC等晶体硅太阳能电池技术和钙钛矿、叠层电池组件技术产业化,开展新型高效低成本光伏电池技术研究和应用等。
可见,未来光伏发电技术将向着降本增效方向发展,一方面由于现有光伏电池逐渐逼近最高理论转换效率,因此更高转换效率的电池将成为光伏电池技术发展方向;另一方面,光伏组件转换效率的提升以及制造成本的降低,是降低光伏电站建设成本,并最终降低光伏发电成本的关键因素。
「前瞻碳中和战略研究院」聚焦碳中和领域的政策、技术、产品等开展研究,瞄准国际科技前沿,服务国家重大战略需求,围绕“碳中和”开展有组织、有规划科研攻关,促进碳中和技术成果转化和推广应用,为企业创新找到技术突破口,为各级政府提供碳达峰、碳中和的战略路径管理咨询和技术咨询。院长徐文强博士毕业于美国加州大学伯克利分校,二十余年来一直深耕于低碳清洁能源和绿色材料领域的基础研究、产品开发和产业化,拥有55项专利、33篇论文,并已将30多种产品推向市场,创造商业价值50+亿元,专注于氢能、太阳能、储能等清洁能源研究。
以上数据参考前瞻产业研究院《光伏发电行业技术趋势前瞻及投资价值战略咨询报告》。
这家企业靠谱。根据开心经验查询得知,创维光伏是一家专注于能源物联网领域的企业,主要从事太阳能光伏发电系统及配件、综合能源管理服务、计算机软件开发等业务。公司成立于2020年1月15日,注册资本为5000万元人民币,有营业执照,是正规企业。创维光伏注重开发智慧清洁能源资产构建与管理平台,在综合能源发展方面促进乡村振兴、经济高质量发展以及生态文明建设。
创维光伏除了涉足太阳能光伏发电系统的贸易、安装、运维服务外,还涉及了小型水电、燃气发电、生物质能发电、家用电器销售和光伏设备等的销售。公司有着较为全面和厚实的资源优势,并且通过智慧能源体系的构建和管理,应对市场发展格局转变,助力乡村振兴和经济高质量发展,进行生态文明建设和全球生态治理共建。是物联网最好,其实还有云计算,因为股票都是首先以国家政策为指向标,国家已明确指出要大力支持物联网云计算的发张,而且这对后期国家定的减排环保低碳节能等指标互相呼应的,云计算已初步进入市场,高中端产品都有涉及,物联网对未来生活发展和智能化发展有决定性的作用。最近十年,这两个板块将是之前的房地和互联网,我高二开始做的股票,不敢说是业内人士,多少还是有了解的。
如果本条回答对您有帮助,请采纳并点击赞同,谢谢:)1、特变电工新疆新能源股份有限公司
我国轿车棚顶
企业简介:为电力能源客户提供一整套的电站建设服务,工程服务领域集项目开发、投(融)资、设计、建设、调试、运维、产品售后服务七大模块。
运维平台:特变电工智慧eCloud平台
出品时间:2016年5月
技术亮点:基于云计算架构,可根据接入电站数量d性扩展硬件,接入电站数量无上限;安全、可靠,支持1000用户的并发访问;采用国际标准接口和模型,易于扩展和接入其他系统;数据采集和存储粒度可根据实际分析算法需要和硬件资源进行调整;具备电站监视、生产管理、运维管理、投资分析等功能,可单站使用,也可集群式管理;面向集团、区域、电站三个层面,包括值班、管理、领导几种角色,角色权限都可配置,可满足不同公司组织结构的需求;资产管理系统支持区域备件库的物资调拨和供应商管理功能。
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项目案例:针对水面光伏电站提供全方位的智能化运维,可以高效、智能、便捷的实现电站集团化、全生态链和全生命周期的运维管理。
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2、远景能源
企业简介:全球领先的智慧能源技术服务提供商。
运维平台:阿波罗光伏云平台
出品时间:2014年12月
技术亮点:光伏电站全生命周期大数据分析平台、风险评估和风险管控平台,以物联网、云服务和大数据技术作为支撑,为客户提供大数据分析和风控服务。相比组件、逆变器等设备厂商提供的监控软件,阿波罗光伏云平台可以更加独立、客观地提供第三方数据监控服务。此外,平台实现了全方位的数据采集,除逆变器数据外,还从气象站、汇流箱、直流柜、电表,甚至直接从组串、组件上采集数据,进而形成一套具备多样性的数据,比单一数据更加可靠,有效支持后续的大数据分析挖掘和价值创造。
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项目案例:在中冶宝钢5MW屋顶光伏电站(上海最大分布式光伏电站)中,阿波罗光伏云平台为其进行实时监控、智能智能运维、大数据分析、资产后评估和风险评级的一站式分布式光伏电站管理服务,实现电站的保值增值,从而能够让电站投资测算时5年回收成本变为现实。
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3、青岛萨纳斯智能科技股份
企业简介:青岛萨纳斯智能科技股份有限公司成立于2008年,是国内领先的智能管控信息服务提供商,致力于为实现数字信息化管理提供卓有成效的一体化解决方案。
运维产品:无人机
出品时间:2015年年6月
技术亮点:该无人机设备配有红外线热感应摄像头,可通过热信号的生成来确定太阳能电池板受损情况,在高空实现对一定区域内光伏组件热斑效应等问题的查看。通过此类智能设备的引入,大幅缩减光伏电站巡检所需人数及巡检时间,将电站内部巡检人员配备、巡检工作进行了优化,使其他设备的巡检计划、巡检事项、巡检内容更专注,提升了电站巡检频次,有效提高电站巡检效率与精确性。同时解决了电站建设类型不同,组件难于巡检的难题,及以往人工巡检可能带来的人员安全问题。同时将无人机与萨纳斯光伏电站管控平台、大数据平台进行结合,一方面实现平台巡检功能模块、手持巡检与无人机巡检的无缝结合,实现无人机画面实时传输并在管控平台直观显示,另一方面在数据分析、损耗对比方面,加入无人机故障定位元素、区域排查等环节,为电站运行分析提供精准依据。
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项目案例:山东长直20MW、小镇20MW光伏发电项目。
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4、北京国能日新系统控制技术有限公司
企业简介:北京国能日新系统控制技术有限公司,新能源软件产品及服务的先行者,能源互联网行业中领先的能源管理专家,国家级高新技术企业。
运维系统:智能光伏电站管理平台
出品时间:2015年9月
技术亮点:国能日新智能光伏电站管理系统立足于光伏发电运维市场,通过智能化的解决手段进行电站优化,提高光伏发电效益,以增强发电量为目的,最大限度提高电站的运维水平。通过“专业化”+“信息化”的服务方式全方位多渠道支撑电站运维。业务包括电站监控、统计分析、运行对标、气象预警、故障诊断、电站评估、智能清洗、运行管理、资产管理、日常办公、运维培训和业务报表等支持生产运维的全景业务。
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