2014.06.30【日译中】薄膜太阳电池的展望(36句)

曹家小旭 (小鬼) 译坛新宠
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发表于:2014-06-30 21:58 [只看楼主] [划词开启]

译文:

8-1  太阳电池和组件

如前所述,太阳电池分为很多种。适合电气使用的像取出电流和电压那样合成多个太阳电池的称为电池组件,在地面太阳能光伏发电站和屋顶等设置的多个组件的集合称为电池方阵。它们之间的关系如图8-1所示。

8-2  太阳能光伏发电系统

如图8-2a)、(b)所示的太阳能光伏发电系统是不与电力公司的供电系统连接的独立型,不同于跟供电系统连结的联网型(图8-2c)。

独立型要在雨天、阴天和夜间供应电力,因此必须有蓄电池或辅助电源。小型的应用,如街灯、道路标识和太阳电池驱动的手表等直流电源系统,大型的应用,如孤岛和山间等无电地区的交流电源系统。太阳电池输出的是直流电,因此需用将其转换成交流电的逆变器。

联网型是与电力公司的供电系统连结的,因此可省去蓄电池支撑系统。在太阳电池的发电电力比负荷大的情况下,电力公司在1992年起动收购多余电力的制度,为日本住宅用太阳电池的普及做出了很大贡献。同样的制度在各个国家都有,图8-3为住宅用发电系统的设置示例。

NEDO首先导入这种制度,1980年在神户的六甲岛设置了1002kW的太阳能光伏发电系统,并实际验证了在停电时可切换成独立运行等的系统连结技术。随着光伏发电系统的普及,预计今后还会对电力品质、事故对策、发电量的变化以及高密度联网时的连结技术作进一步研究。

另一方面,吸取阪神淡路大地震的教训,政府提高了对医院和公共团体设施等备用电源的光伏发电系统的要求,规定:即使是联网型也要配置蓄电池。1998年开始对环境协调型供能设施发放设备补助费。首先在北九州市水道局设置了一套紫川太阳能光伏发电设备(150kW),驱动缓速过滤的自来水厂水泵,受灾时每天可为12万户提供用水。

8-3  建材一体化组件

日本国土少,地价高,因此很希望能导入私人住宅屋顶用太阳能光伏发电系统。

在太阳能光伏发电系统导入初期,太阳电池组件并非得到建筑基准法认可的屋顶材料,而是通过支架将其设置在现有住宅屋顶上的。这种太阳电池组件只担负发电功能,而作为建筑物屋顶还要具有防雨、绝热、隔音等功能的材料。

在屋顶上设置新的重物,除了设计问题,还存在支架接触部位的漏雨以及不平衡导致的抗震性下降问题。此外还存在住宅的建造成本和光伏发电系统的成本与设置成本的叠加问题。

8-4所示的太阳电池组件是兼具屋顶材料功能的建材一体化组件,它不仅可以节约组件设置部分屋顶建材的材料费,还可以减少施工费。除西式建筑的建材一体化组件之外,还开发了和式建筑的太阳电池瓦,从构思创意来看也受到建筑业主、设计及施工者的欢迎。用吊车来安装大型的一体化组件,代替以前屋顶零散作业,可以大幅度减少工程量。

8-4  以建筑标准法为基准的耐燃材料认定

建筑标准法规定“必须用耐燃材料建造,或者修建房屋”,用作屋顶建筑材料的太阳电池组件,须在确认其性能的基础上得到建设大臣的认定。在以太阳能光伏发电协会(20004月之前称太阳能光伏发电恳谈会)为中心的相关企业的努力下,自19993月末取得初步认定以来,又得到了新能源财团补助金的支持,太阳能光伏发电住宅的普及取得急速发展。

第三方公正试验研究部门(财)的建材试验中心对组件性能进行验证。在宽1.2m×长2m的组件上放置由13cm×15cm×6cm的山毛榉组成的2个火种,送风点燃并以3m/秒的速度燃烧,可通过观察试验中的组件和火焰状况以及试验后组件的破损情况来作出判断。199912月,玻璃盖板的太阳电池组件通过认定,树脂表面的组件也首次得到认定。

此外,预定2000年修正的建筑标准法中虽无此项条款,但通过同样的试验来认定太阳电池组件屋顶材料的方向仍在研究。

8-5  独户太阳能光伏发电住宅周围的环境、动向

据说日本住宅在四千万户,每年还要新建65~70万户独门住宅。据建造商统计,2×4施工法和预制装配法等所谓的工厂生产住宅约有20万户。大多数独户住宅都是以一般工务店为中心的定制住宅。可以说,住宅产业是巨大的本土产业,初期建造太阳能光伏发电住宅的定制者指出,工务店侧面会漏雨且屋顶耐久性差,因此反对设置光伏发电系统。或从构思设计层面来看,设计者持有某种消极的态度也并不罕见。另外,作为半旧半新住宅,与太阳能热水器一样,迄今仍有认为,安装光伏发电系统会降低其资产价值。

由于太阳电池厂商正在进一步推进建材一体化太阳电池组件的开发和设计的多样化,加上NEDONEF、太阳能光伏发电协会等的政策指导,使受到社会邀请的设计者、工务店、施工者对太阳能光伏发电投入了更多的关注。

工商业团体积极着手建立自主的标准和学习会,太阳能光伏发电和太阳能热利用作为混合型系统提高了综合效率,再加上蓄电功能,可以在夜间电费低的时间段充电,白天太阳能光伏发电电力出售给电力公司这样的独立系统也在开发。

1994年由新能源财团(NEF)启动的住宅用太阳能光伏发电系统监测项目,当年已完成了539项,太阳电池输出容量达到1.9MW,而95年、96年分别完成10653.9MW19867.5MW3年内累计完成359013.3MW的业绩。从97年开始,作为住宅用太阳能光伏发电导入基础项目,当年募集5654项,输出容量为19.5MW,而98年、99年分别达到635224.1MW17396项64.3MW。特别是在99年,由于超出预算,发生了中止募集的情形。

对于个人住宅而言,导入光伏发电系统多少年才能收回成本还有待讨论,以往说是20年到30年。一方面考虑到太阳电池系统会降价,而一般屋顶在20年间需要50~100万日元以上的维护费和修理费,因此从太阳电池组件的耐久性来看,可以30年以上不需要屋顶修理费,因此对于用户来说这就有了成本优势。



分类: 日语
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