太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統原理

太陽(yáng)能并網(wǎng)發(fā)電系統通過(guò)把太陽(yáng)能轉化為電能，不經(jīng)過(guò)蓄電池儲能，直接通過(guò)并網(wǎng)逆變器，把電能送上電網(wǎng)。太陽(yáng)能并網(wǎng)發(fā)電代表了太陽(yáng)能電源的發(fā)展方向，是21世紀最具吸引力的能源利用技術(shù)。與離網(wǎng)太陽(yáng)能發(fā)電系統相比，并網(wǎng)發(fā)電系統具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1.利用清潔干凈，可再生的自然能源太陽(yáng)能發(fā)電，不耗用不可再生的，資源有限的含碳化石能源，使用中無(wú)室氣體和污染物排放，與生態(tài)環(huán)境和諧，符合經(jīng)濟社會(huì )可持續發(fā)展戰略。

2.所發(fā)電能饋入電網(wǎng)，以電網(wǎng)為儲能裝置，省掉蓄電池，比獨立太陽(yáng)能光伏系統的建設投資可減少達25%—45%，從而使發(fā)電成本大為降低。省掉蓄電池并可提高系統的平均無(wú)故障時(shí)間和蓄電池的二次污染。

3.光伏電池組件與建筑物完美結合，既可發(fā)電又能作為建筑材料和裝飾材料，使物質(zhì)資源充分利用發(fā)揮多種功能，不但有利于降低建設費用，并且還使建筑物科技含量提高，增加賣(mài)點(diǎn)。

4.分布式建設，就近就地分散發(fā)供電，進(jìn)入和退出電網(wǎng)靈活，既有利于增強電力系統抵御戰爭和災害的能力，又有利于改善電力系統的負荷平衡，并可降低線(xiàn)路損耗。

5.可起調峰作用。聯(lián)網(wǎng)太陽(yáng)能光伏系統是世界各發(fā)達國家在光伏應用領(lǐng)域競相發(fā)展的熱點(diǎn)和重點(diǎn)，是世界太陽(yáng)能光伏發(fā)電的主流發(fā)展趨勢，市場(chǎng)巨大，前景廣闊。

并網(wǎng)發(fā)電系統的原理及組成：

太陽(yáng)能光伏發(fā)電是依靠太陽(yáng)能電池組件，利用半導體材料的電子學(xué)特性，當太陽(yáng)光照射在半導體PN結上，由于P-N結勢壘區產(chǎn)生了較強的內建靜電場(chǎng)，因而產(chǎn)生在勢壘區中的非平衡電子和空穴或產(chǎn)生在勢壘區外但擴散進(jìn)勢壘區的非平衡電子和空穴，在內建靜電場(chǎng)的作用下，各自向相反方向運動(dòng)，離開(kāi)勢壘區，結果使P區電勢升高，N區電勢降低，從而在外電路中產(chǎn)生電壓和電流，將光能轉化成電能。太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統大體上可以分為兩類(lèi)，一類(lèi)是并網(wǎng)發(fā)電系統，即和公用電網(wǎng)通過(guò)標準接口相連接，像一個(gè)小型的發(fā)電廠(chǎng);另一類(lèi)是獨立式發(fā)電系統，即在自己的閉路系統內部形成電路。并網(wǎng)發(fā)電系統通過(guò)光伏數組將接收來(lái)的太陽(yáng)輻射能量經(jīng)過(guò)高頻直流轉換后變成高壓直流電，經(jīng)過(guò)逆變器逆變后向電網(wǎng)輸出與電網(wǎng)電壓同頻、同相的正弦交流電流。而獨立式發(fā)電系統光伏數組首先會(huì )將接收來(lái)的太陽(yáng)輻射能量直接轉換成電能供給負載，并將多余能量經(jīng)過(guò)充電控制器后以化學(xué)能的形式儲存在蓄電池中。

并網(wǎng)發(fā)電系統的組成

1.太陽(yáng)能電池組件：

一個(gè)太陽(yáng)能電池只能產(chǎn)生大約0.5伏的電壓，遠低于實(shí)際使用所需電壓。為了滿(mǎn)足實(shí)際應用的需要，需要把太陽(yáng)能電池連接成組件。太陽(yáng)能電池組件包含一定數量的太陽(yáng)能電池，這些太陽(yáng)能電池通過(guò)導線(xiàn)連接。如一個(gè)組件上，太陽(yáng)能電池的數量是36片，這意味著(zhù)一個(gè)太陽(yáng)能組件大約能產(chǎn)生17伏的電壓。

通過(guò)導線(xiàn)連接的太陽(yáng)能電池被密封成的物理單元被稱(chēng)為太陽(yáng)能電池組件，具有一定的防腐，防風(fēng)，防雹，防雨的能力，廣泛應用于各個(gè)領(lǐng)域和系統。當應用領(lǐng)域需要較高的電壓和電流而單個(gè)組件不能滿(mǎn)足要求時(shí)，可把多個(gè)組件組成太陽(yáng)能電池方陣，以獲得所需要的電壓和電流。

2.逆變器：

將直流電變換成交流電的設備。由于太陽(yáng)能電池發(fā)出的是直流電，而一般的負載是交流負載，所以逆變器是不可缺少的。逆變器按運行方式，可分為獨立運行逆變器和并網(wǎng)逆變器。獨立運行逆變器用于獨立運行的太陽(yáng)能電池發(fā)電系統，為獨立負載供電。并網(wǎng)逆變器用于并網(wǎng)運行的太陽(yáng)能電池發(fā)電系統將發(fā)出的電能饋入電網(wǎng)。逆變器按輸出波形又可分為方波逆變器和正弦波逆變器。

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