太陽(yáng)能光伏體系的組成和原理
太陽(yáng)能光伏體系由以下三部分組成:太陽(yáng)電池組件;充、放電操控器、逆變器、測試外表和電腦監控等電力電子設備和蓄電池或其他蓄能和輔佐發(fā)電設備。太陽(yáng)能光伏體系具有以下的特點(diǎn):沒(méi)有滾動(dòng)部件,不發(fā)生噪音;沒(méi)有空氣污染、不排放廢水;沒(méi)有燃燒進(jìn)程,不需求燃料;維修保養簡(jiǎn)單,維護費用低;運行可靠性、穩定性好;作為關(guān)鍵部件的太陽(yáng)電池運用壽命長(cháng),晶體硅太陽(yáng)電池壽命可達到25年以上;根據需求很簡(jiǎn)單擴大發(fā)電規劃。
光伏體系運用非常廣泛,光伏體系運用的根本形式可分為兩大類(lèi): 獨立發(fā)電體系和并網(wǎng)發(fā)電體系。運用首要范疇首要在太空航空器、通信體系、微波中繼站、電視差轉臺、光伏水泵和無(wú)電缺電地區戶(hù)用供電。 隨著(zhù)技術(shù)開(kāi)展和世界經(jīng)濟可持續開(kāi)展的需求,發(fā)達國家已經(jīng)開(kāi)端有計劃地推行城市光伏并網(wǎng)發(fā)電,首要是建設戶(hù)用屋頂 光伏發(fā)電體系和 MW級集中型大型并網(wǎng)發(fā)電體系等,同時(shí)在交通工具和城市照明等方面大力推行太陽(yáng)能光伏體系的運用。光伏體系的規劃和運用形式各異,如體系規劃跨度很大,小到0.3~2W的太陽(yáng)能庭院燈,大到MW級的太陽(yáng)能光伏電站。其運用形式也多種多樣,在家用、交通、通信、空間運用等諸多范疇都能得到廣泛的運用。盡管光伏體系規劃大小不一,但其組成結構和工作原理根本相同。圖4-1是一個(gè)典型的供給直流負載的光伏體系示意圖。其間包含了光伏體系中的幾個(gè)首要部件:光伏組件方陣:由太陽(yáng)電池元件(也稱(chēng)光伏電池組件)按照體系需求串、并聯(lián)而成,在太陽(yáng)光照射下將太陽(yáng)能轉換成電能輸出,它是太陽(yáng)能光伏體系的中心部件。蓄電池:將太陽(yáng)電池元件發(fā)生的電能貯存起來(lái),當光照缺乏或晚上、或許負載需求大于太陽(yáng)電池元件所發(fā)的電量時(shí),將貯存的電能開(kāi)釋以滿(mǎn)足負載的能量需求,它是太陽(yáng)能光伏體系的儲能部件。 現在太陽(yáng)能光伏體系常用的是鉛酸蓄電池,關(guān)于較高要求的體系,通常采用深放電閥控式密封鉛酸蓄電池、深放電吸液式鉛酸蓄電池等。操控器:它對蓄電池的充、放電條件加以規則和操控,并按照負載的電源需求操控太陽(yáng)電池元件和蓄電池對負載的電能輸出,是整個(gè)體系的中心操控部分。隨著(zhù)太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)的開(kāi)展,操控器的功用越來(lái)越強大,有將傳統的操控部分、逆變器以及監測體系集成的趨勢,如AES公司的SPP和SMD系列的操控器就集成了上述三種功用。光伏逆變器:在太陽(yáng)能光伏供電體系中,假如含有溝通負載,那么就要運用逆變器設備,將太陽(yáng)電池元件發(fā)生的直流電或許蓄電池開(kāi)釋的直流電轉化為負載需求的溝通電。太陽(yáng)能光伏供電體系的根本工作原理就是在太陽(yáng)光的照射下,將太陽(yáng)電池元件發(fā)生的電能通過(guò)操控器的操控給蓄電池充電或許在滿(mǎn)足負載需求的情況下直接給負載供電,假如日照缺乏或許在夜間則由蓄電池在操控器的操控下給直流負載供電,關(guān)于含有溝通負載的光伏體系而言,還需求增加逆變器將直流電轉換成溝通電。光伏體系的運用具有多種形式,可是其根本原理迥然不同。關(guān)于其他類(lèi)型的光伏體系只是在操控機理和體系部件上根據實(shí)踐的需求有所不同,下面將對不同類(lèi)型的光伏體系進(jìn)行具體地描述。