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脑系统重编| 三大光伏发电系统详解

日期:2018-04-11    来源:国际能源网

国际太阳能光伏网

2018
04/11
10:38
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关键词: 独立太阳能 分布式 并网 太阳能百科

  一、什么是光伏发电系统?
 
  光伏发电系统(PV System)是将太阳能转换成电能的发电系统,利用的是光生伏特效应。
 
  二、光伏发电系统由哪些部分构成?
 
  一套基本的光伏发电系统一般是由太阳能电池板、太阳能控制器、逆变器和蓄电池(组)构成。
 
  太阳能电池板:太阳能电池板是太阳能光伏发电系统中的核心部分,其作用是将太阳能直接转换成电能,供负载使用或存贮于蓄电池内备用。
 
  太阳能控制器:太阳能控制器的基本作用是为蓄电池提供最佳的充电电流和电压,快速、平稳、高效的为蓄电池充电,并在充电过程中减少损耗,尽量延长蓄电池的使用寿命;同时保护蓄电池,避免过充电和过放电现象的发生。如果用户使用的是直流负载,通过太阳能控制器可以为负载提供稳定的直流电(由于天气的原因,太阳电池方阵发出的直流电的电压和电流不是很稳定)。
 
  逆变器:逆变器的作用就是将太阳能电池阵列和蓄电池提供的低压直流电逆变成220伏交流电,供给交流负载使用。
 
  蓄电池(组):蓄电池(组)的作用是将太阳能阵列发出的直流电直接储存起来,供负载使用。在光伏发电系统中,蓄电池处于浮充放电状态,当日照量大时,除了供给负裁用电外,还对蓄电池充电;当日照量小时,这部分储存的能量将逐步放出。

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  三、光伏发电系统分为哪几类?
 
  光伏发电系统分为:①独立太阳能光伏发电系统
 
  ②并网太阳能光伏发电系统
 
  ③分布式太阳能光伏发电系统
 
  (1)①什么是独立太阳能光伏发电?
 
  独立太阳能光伏发电系统又称离网光伏发电系统,独立太阳能光伏发电是指太阳能光伏发电不与电网连接的发电方式,其供电可靠性受气象环境、负荷等因素影响很大,供电稳定性也相对较差,很多时候需要加装能量储存和能量管理设备。典型特征为需要用蓄电池来存储夜晚用电的能量。使用独立太阳能光伏发电在民用范围内主要用于边远的乡村,如家庭系统、村级太阳能光伏电站;在工业范围内主要用于电讯、太阳能水泵,在具备风力发电和小水电的地区还可以组成混合发电系统,如风力发电/太阳能发电互补系统等。
 
  独立光伏发电系统分类:
 
  1无蓄电池的直流光伏发电系统
 
  无蓄电池的直流光伏发电系统的特点是用电负载是直流负载,对负载使用时间没有要求,负载主要在白天使用。太阳能电池与用电负载直接连接,有阳光时就发电供负载工作,无阳光时就停止工作。系统不需要使用控制器,也没有蓄电池储能装置。无蓄电池的直流光伏发电系统的优点是省去了能量通过控制器及在蓄电池的存储和释放过程中造成的损失,提高了太阳能利用效率。这种系统最典型的应用是太阳能光伏水泵。
 
  2有蓄电池的直流光伏发电系统
 
  有蓄电池的直流光伏发电系统由太阳能电池、充放电控制器、蓄电池以及直流负载等组成。有阳光进,太阳能电池将光能转换为电能供负载使用,并同时向蓄电池存储电能。夜间或阴雨天时,则由蓄电池向负载供电。这种系统应用广泛,小到太阳能草坪灯、庭院灯,大到远离电网的移动通信基站、微波中转站,边远地区农村供电等。当系统容量和负载功率较大时,就需要配备太阳能电池方阵和蓄电池组了。
 
  3交流及交、直流混合光伏发电系统
 
  交流及交、直流混合光伏发电系统与直流光伏发电系统相比,交流光伏发电系统多了一个交流逆变器,用以把直流电转换成交流电,为交流负载提供电能。交、直流混合光伏发电系统即能为直流负载供电,也能为交流负载供电。
 
  4市电互补型光伏发电系统
 
  市电互补型光伏发电系统,就是在独立光伏发电系统中以太阳能光伏发电为主,以普通220V交流电补充电能为辅。这样光伏发电系统中太阳能电池和蓄电池的容量都可以设计得小一些,基本上是当天有阳光,当天就用太阳能发的电,遇到阴雨天时就用市电能量进行补充。我国大部分地区多年都有2/3以上的晴好天气,这样形式即减小了太阳能光伏发电系统的一次性投资,又有显著的节能减排效果,是太阳能光伏发电在现阶段推广和普及过程中的一个过度性的好办法。
 
  (1)②独立太阳能光伏发电系统主要组成部分有哪些?
 
  独立太阳能光伏发电系统主要由太阳电池组件(方阵)、控制器、储能蓄电池(组)、直流/交流逆变器等部分组成。

  (2)①什么是并网太阳能光伏发电?
 
  并网太阳能光伏发电是指太阳能光伏发电连接到国家电网的发电的方式,成为电网的补充,由光伏电池方阵并网逆变器组成,不经过蓄电池储能,通过并网逆变器直接将电能输入公共电网。并网太阳能光伏发电系统相比离网太阳能光伏发电系统省掉了蓄电池储能和释放的过程,减少了其中的能量消耗,节约了占地空间,还降低了配置成本。
 
  (2)②并网太阳能光伏发电系统主要组成部分有哪些?
 
  并网太阳能光伏发电系统主要由光伏阵列、并网逆变器、公共电网、监控系统等组成 。
 
  (3)① 什么是分布式太阳能光伏发电?
 
  分布式太阳能光伏发电又称分散式发电或分布式供能,是指在用户现场或靠近用电现场配置较小的光伏发电供电系统,以满足特定用户的需求,支持现存配电网的经济运行,或者同时满足这两个方面的要求。其运行模式是在有太阳辐射的条件下,光伏发电系统的太阳能电池组件阵列将太阳能 转换输出的电能,经过直流汇流箱集中送入直流配电柜,由并网逆变器逆变成交流电供给建筑自身负载,多余或不足的电力通过联接公共电网来调节。
 
  (4)② 分布式太阳能光伏发电主要组成部分有哪些?
 
  分布式光伏发电系统主要组成部分光伏阵列、直流汇流箱、直流配电柜、并网逆变器、交流配电柜、负载、公共电网、监控系统等组成。
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