全壽命周期成本分析在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用-在線瀏覽
2024-09-06 01:30本頁面
【正文】 采年限僅有41年，%；，%；煤炭剩余可采年限230年，%；鈾剩余可采年限73年，%；另有水力，%。尋找新能源，已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急。這些新能源都成為替代傳統(tǒng)一次性能源的新目標(biāo)。太陽能每秒鐘到達(dá)地面的能量高達(dá)80萬千瓦，%的太陽能轉(zhuǎn)為電能，轉(zhuǎn)變率為5%，1012萬千瓦時，相當(dāng)于目前世界上能耗的40倍左右。我國有荒漠面積108萬平方公里，主要分布在光照資源豐富的西北地區(qū)。目前，在我國的北方、沿海等很多地區(qū)，每年的日照量都在2000小時以上，海南更是達(dá)到了2400小時以上，是名副其實(shí)的太陽能資源大國。廣義的全壽命成本也稱全壽命費(fèi)用是指研發(fā)、設(shè)計、建設(shè)、使用、淘汰某一種物質(zhì)項目的全部費(fèi)用之和。那么，如何才能把全壽命成本原理應(yīng)用于風(fēng)電項目之中，并最終實(shí)現(xiàn)全壽命成本最低目標(biāo)，應(yīng)堅持建設(shè)成本最低、維修費(fèi)用最少和使用壽命最長的原則。地球上每一個活著的生物之所以具有發(fā)揮作用的能力,甚至于是它的生存，都是由于直接或間接來自于太陽的能量。它所截取的輻射能少到難以置信 （大約千萬分之三），這么小的一點(diǎn)能量， 實(shí)際上比整個世界目前現(xiàn)有的發(fā)電能力還大十萬倍。太陽能每天都能無限供應(yīng)，而且數(shù)量龐大。作為一種不污染環(huán)境，又取之不盡的新能源，它無處不在。太陽能是一種輻射能，太陽能發(fā)電意味著要將太陽光直接轉(zhuǎn)換成電能，它必須借助于能量轉(zhuǎn)換器才能轉(zhuǎn)換成為電能。不需要借助其它任何機(jī)械部件，光線中的能量被半導(dǎo)體器件的電子獲得，于是就產(chǎn)生了電能。太陽能電池也同晶體管一樣，是由半導(dǎo)體組成的。用于制造太陽能電池的高純硅，要經(jīng)過特殊的提純處理制作。一般來說，光線越強(qiáng)，產(chǎn)生的電能就越多。它的工作原理的基礎(chǔ)是半導(dǎo)體PN結(jié)的光生伏打效應(yīng)。當(dāng)太陽光或其他光照射半導(dǎo)體的PN結(jié)時，就會在PN結(jié)的兩邊出現(xiàn)電壓（叫做光生電壓）。使PN結(jié)短路，就會產(chǎn)生電流。能產(chǎn)生光伏效應(yīng)的材料有許多種，如：單晶硅，多晶硅，非晶硅，砷化鎵，硒銦銅等。P型晶體硅經(jīng)過摻雜磷可得N型硅，形成P－N結(jié)。這個過程的的實(shí)質(zhì)是：光子能量轉(zhuǎn)換成電能的過程。自從19世紀(jì)科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了晶體硅的半導(dǎo)體特性后，它幾乎改變了一切，甚至人類的思維，20世紀(jì)末．我們的生活中處處可見“硅”的身影和作用，晶體硅太陽電池是近15年來形成產(chǎn)業(yè)化最快。 太陽電池基本性質(zhì)⑴光電轉(zhuǎn)換效率 η% 評估太陽電池好壞的重要因素。⑵單體電池電壓 V：——。 FF=(ImVm)/(IscVoc)式（1）式（1）其中：Isc—短路電流，Voc—開路電壓，Im—最佳工作電流，Vm—最佳工作電壓；⑷標(biāo)準(zhǔn)光強(qiáng)與環(huán)境溫度 地面：，1000W/m2 ，t = 25℃；⑸溫度對電池性質(zhì)的影響，例如：在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,，t=25℃某電池板輸出功率測得為100Wp,如果電池溫度升高至45℃時，則電池板輸出功率就不到100Wp 太陽能光伏發(fā)電的特點(diǎn)太陽能是一種把太陽光轉(zhuǎn)換成電能的綠色可再生能源。 據(jù)估算，一年之中投射到地球的太陽能，其能量相當(dāng)于137萬億噸標(biāo)準(zhǔn)煤所產(chǎn)生的熱量，大約為目前全球一年內(nèi)利用各種能源所產(chǎn)生能量的兩萬倍。 ⑶太陽能資源遍及全球，可以分散地、區(qū)域性地開采。 ⑷光伏發(fā)電是間歇性的，有陽光時才發(fā)電，且發(fā)電量與陽光的強(qiáng)弱成正比關(guān)系。 ⑹光伏系統(tǒng)模塊化，可以安裝在靠近電力消耗的地方，在遠(yuǎn)離電網(wǎng)的地區(qū)，可以降低輸電和配電成本，增加供電設(shè)施的可靠性。從產(chǎn)品的壽命周期過程來看，LCC是指產(chǎn)品從開始醞釀，經(jīng)過論證、研究、設(shè)計、發(fā)展、生產(chǎn)、使用一直到最后報廢的整個生命周期內(nèi)所耗費(fèi)的研究、設(shè)計與發(fā)展費(fèi)用、生產(chǎn)費(fèi)用、使用和保障費(fèi)用及最后廢棄費(fèi)用的總和。制造成本包括材料、加工工時、勞動工時、半成品運(yùn)輸、存放以及裝配、調(diào)試、檢驗、廢品、修復(fù)等各種費(fèi)用。維修成本是在使用期限內(nèi)，為維護(hù)設(shè)備進(jìn)行修理或更換零件所需花費(fèi)的費(fèi)用。使用成本是用戶使用機(jī)器設(shè)備期間，需要支付的人力消耗、動力消耗以及維修保養(yǎng)等的費(fèi)用。其中使用不同的回收和報廢方法會對環(huán)境產(chǎn)生不同的影響。固定成本主要由大修費(fèi)、材料費(fèi)、工資、福利、折舊、管理費(fèi)、財務(wù)及稅金等組成。中國太陽能資源非常豐富，理論儲量達(dá)每年17000億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。中國光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)于20世紀(jì)70年代起步，90年代中期進(jìn)入穩(wěn)步發(fā)展時期。經(jīng)過30多年的努力，已迎來了快速發(fā)展的新階段。2007年，中國光伏電池產(chǎn)量首次超過德國和日本，居世界第一位。近5年來，中國光伏電池產(chǎn)量年增長速度為13倍，％增長到2008年的近15％。因美國次貸問題而引發(fā)的金融危機(jī)，從華爾街迅速向全球蔓延，致使部分金融機(jī)構(gòu)轟然倒塌，證券市場持續(xù)低迷，石油價格大幅下滑。由于設(shè)備、原料和市場三頭在外，它對美國、歐洲和日本等國際市場存在很大依存度。長遠(yuǎn)來看，世界光伏市場的政策推動力依然存在，光伏產(chǎn)業(yè)的市場成長依然強(qiáng)勁。由于太陽能產(chǎn)業(yè)目前每年超過30％ 的增長速度對多晶硅的強(qiáng)勁需求，加上技術(shù)門檻較高限制多晶硅產(chǎn)量多晶硅供需缺口較大。由于各廠家在國際市場上搶購多品硅，使得多晶硅的價格幾倍于正常價格．造成國際市場多晶硅價格飛漲，其價格已完全背離了它的實(shí)際價值，這是一個極不正常的現(xiàn)象，它極大地制約了我國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)和電子產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。 政策扶持瓶頸盡管我國的《可再生能源法》早已在2006年1月1日正式生效。目前電網(wǎng)公司只接受風(fēng)電和生物質(zhì)發(fā)電。 成本仍然太高限制國內(nèi)應(yīng)用的主要問題還是太陽能發(fā)電的成本太高。嚴(yán)重制約了中國太陽能發(fā)電市場增長。太陽能光伏電池以及原材料多品硅的生產(chǎn)，都屬于高污染、高能耗行業(yè)?？稍趪鴥?nèi)真正要使用清潔能源，又覺得太貴太陽能發(fā)電至今不能并入電網(wǎng)。畢竟單單依靠國外市場的風(fēng)險很大。但是礦物燃料不僅儲量有限，而且燃燒時產(chǎn)生大量的二氧化碳，造成地球氣溫升高，生態(tài)環(huán)境惡化。能源專家在各具特點(diǎn)的諸多能源中，普遍看好和一致推崇的是太陽能。21世紀(jì)的主要能源是太陽能。太陽能發(fā)電并不比目前傳統(tǒng)的發(fā)電站占有更多的土地。太陽能發(fā)電對技術(shù)要求并不高，便于掌握和普及．西方能源專家對太陽能和核能這兩種發(fā)電技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性．作過對比分析，認(rèn)為太陽能發(fā)電優(yōu)于核電發(fā)電。這些專家還認(rèn)為，核電站的拆除費(fèi)幾乎等于它的建造費(fèi)．在采取附加安全措施的時候，例如在反應(yīng)堆上建造鋼筋混凝土防護(hù)罩，或者按國際法，把核電站建在地下，則叉要增加造價。一些國家的政府紛紛采取措施，刺激太陽能
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