太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統的分類(lèi)與介紹

　　光伏系統定義：光伏系統是利用太陽(yáng)電池組件和其他輔助設備將太陽(yáng)能轉換成電能的系統。

　　太陽(yáng)能光伏系統的分類(lèi)與介紹

　　一般我們將光伏系統分為獨立系統、并網(wǎng)系統和混合系統。如果根據太陽(yáng)能光伏系統的應用形式，應用規模和負載的類(lèi)型，對光伏供電系統進(jìn)行比較細致的劃分。還可以將光伏系統細分為如下六種類(lèi)型：小型太陽(yáng)能供電系統（Small DC）;簡(jiǎn)單直流系統（Simple DC）;大型太陽(yáng)能供電系統（Large DC）;交流、直流供電系統（AC/DC）;并網(wǎng)系統（Utility Grid Connect）;混合供電系統（Hybrid）;并網(wǎng)混合系統。下面就每種系統的工作原理和特點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明。

　　1.小型太陽(yáng)能供電系統（Small DC）

　　該系統的特點(diǎn)是系統中只有直流負載而且負載功率比較小，整個(gè)系統結構簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便。其主要用途是一般的家庭戶(hù)用系統，各種民用的直流產(chǎn)品以及相關(guān)的娛樂(lè )設備。如在我國西部地區就大面積推廣使用了這種類(lèi)型的光伏系統，負載為直流燈，用來(lái)解決無(wú)電地區的家庭照明問(wèn)題。

　　2.簡(jiǎn)單直流系統（Simple DC）

　　該系統的特點(diǎn)是系統中的負載為直流負載而且對負載的使用時(shí)間沒(méi)有特別的要求，負載主要是在白天使用，所以系統中沒(méi)有使用蓄電池，也不需要使用控制器，系統結構簡(jiǎn)單，直接使用光伏組件給負載供電，省去了能量在蓄電池中的儲存和釋放過(guò)程，以及控制器中的能量損失，提高了能量利用效率。其常用于PV水泵系統、一些白天臨時(shí)設備用電和一些旅游設施中。下圖顯示的就是一個(gè)簡(jiǎn)單直流的PV水泵系統。這種系統在發(fā)展中國家的無(wú)純凈自來(lái)水供飲的地區得到了廣泛的應用，產(chǎn)生了良好的社會(huì )效益。

　　3 大型太陽(yáng)能供電系統（Large DC）

　　與上述兩種光伏系統相比，這種光伏系統仍然是適用于直流電源系統，但是這種太陽(yáng)能光伏系統通常負載功率較大，為了保證可以可靠地給負載提供穩定的電力供應，其相應的系統規模也較大，需要配備較大的光伏組件陣列以及較大的蓄電池組，其常見(jiàn)的應用形式有通信、遙測、監測設備電源，農村的集中供電，航標燈塔、路燈等。我國在西部一些無(wú)電地區建設的部分鄉村光伏電站就是采用的這種形式，中國移動(dòng)公司和中國聯(lián)通公司在偏僻無(wú)電網(wǎng)地區建設的通訊基站也有采用這種光伏系統供電的。如山西萬(wàn)家寨的通訊基站工程。

　　4 交流、直流供電系統（AC/DC）

　　與上述的三種太陽(yáng)能光伏系統不同的是，這種光伏系統能夠同時(shí)為直流和交流負載提供電力，在系統結構上比上述三種系統多了逆變器，用于將直流電轉換為交流電以滿(mǎn)足交流負載的需求。通常這種系統的負載耗電量也比較大，從而系統的規模也較大。在一些同時(shí)具有交流和直流負載的通訊基站和其它一些含有交、直流負載的光伏電站中得到應用。

　　光伏系統定義：光伏系統是利用太陽(yáng)電池組件和其他輔助設備將太陽(yáng)能轉換成電能的系統。

　　太陽(yáng)能光伏系統的分類(lèi)與介紹

　　一般我們將光伏系統分為獨立系統、并網(wǎng)系統和混合系統。如果根據太陽(yáng)能光伏系統的應用形式，應用規模和負載的類(lèi)型，對光伏供電系統進(jìn)行比較細致的劃分。還可以將光伏系統細分為如下六種類(lèi)型：小型太陽(yáng)能供電系統（Small DC）;簡(jiǎn)單直流系統（Simple DC）;大型太陽(yáng)能供電系統（Large DC）;交流、直流供電系統（AC/DC）;并網(wǎng)系統（Utility Grid Connect）;混合供電系統（Hybrid）;并網(wǎng)混合系統。下面就每種系統的工作原理和特點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明。

　　1.小型太陽(yáng)能供電系統（Small DC）

　　該系統的特點(diǎn)是系統中只有直流負載而且負載功率比較小，整個(gè)系統結構簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便。其主要用途是一般的家庭戶(hù)用系統，各種民用的直流產(chǎn)品以及相關(guān)的娛樂(lè )設備。如在我國西部地區就大面積推廣使用了這種類(lèi)型的光伏系統，負載為直流燈，用來(lái)解決無(wú)電地區的家庭照明問(wèn)題。

　　2.簡(jiǎn)單直流系統（Simple DC）

　　該系統的特點(diǎn)是系統中的負載為直流負載而且對負載的使用時(shí)間沒(méi)有特別的要求，負載主要是在白天使用，所以系統中沒(méi)有使用蓄電池，也不需要使用控制器，系統結構簡(jiǎn)單，直接使用光伏組件給負載供電，省去了能量在蓄電池中的儲存和釋放過(guò)程，以及控制器中的能量損失，提高了能量利用效率。其常用于PV水泵系統、一些白天臨時(shí)設備用電和一些旅游設施中。下圖顯示的就是一個(gè)簡(jiǎn)單直流的PV水泵系統。這種系統在發(fā)展中國家的無(wú)純凈自來(lái)水供飲的地區得到了廣泛的應用，產(chǎn)生了良好的社會(huì )效益。

　　3 大型太陽(yáng)能供電系統（Large DC）

　　與上述兩種光伏系統相比，這種光伏系統仍然是適用于直流電源系統，但是這種太陽(yáng)能光伏系統通常負載功率較大，為了保證可以可靠地給負載提供穩定的電力供應，其相應的系統規模也較大，需要配備較大的光伏組件陣列以及較大的蓄電池組，其常見(jiàn)的應用形式有通信、遙測、監測設備電源，農村的集中供電，航標燈塔、路燈等。我國在西部一些無(wú)電地區建設的部分鄉村光伏電站就是采用的這種形式，中國移動(dòng)公司和中國聯(lián)通公司在偏僻無(wú)電網(wǎng)地區建設的通訊基站也有采用這種光伏系統供電的。如山西萬(wàn)家寨的通訊基站工程。

　　4 交流、直流供電系統（AC/DC）

　　與上述的三種太陽(yáng)能光伏系統不同的是，這種光伏系統能夠同時(shí)為直流和交流負載提供電力，在系統結構上比上述三種系統多了逆變器，用于將直流電轉換為交流電以滿(mǎn)足交流負載的需求。通常這種系統的負載耗電量也比較大，從而系統的規模也較大。在一些同時(shí)具有交流和直流負載的通訊基站和其它一些含有交、直流負載的光伏電站中得到應用。

　　5并網(wǎng)系統（Utility Grid Connect）

　　種太陽(yáng)能光伏系統最大的特點(diǎn)就是光伏陣列產(chǎn)生的直流電經(jīng)過(guò)并網(wǎng)逆變器轉換成符合市電電網(wǎng)要求的交流電之后直接接入市電網(wǎng)絡(luò )，并網(wǎng)系統中PV方陣所產(chǎn)生電力除了供給交流負載外，多余的電力反饋給電網(wǎng)。在陰雨天或夜晚，光伏陣列沒(méi)有產(chǎn)生電能或者產(chǎn)生的電能不能滿(mǎn)足負載需求時(shí)就由電網(wǎng)供電。因為直接將電能輸入電網(wǎng)，免除配置蓄電池，省掉了蓄電池儲能和釋放的過(guò)程，可以充分利用PV方陣所發(fā)的電力從而減小了能量的損耗，并降低了系統的成本。但是系統中需要專(zhuān)用的并網(wǎng)逆變器，以保證輸出的電力滿(mǎn)足電網(wǎng)電力對電壓，頻率等指標的要求。因為逆變器效率的問(wèn)題，還是會(huì )有部分的能量損失。這種系統通常能夠并行使用市電和太陽(yáng)能光伏組件陣列作為本地交流負載的電源。降低了整個(gè)系統的負載缺電率。而且并網(wǎng)PV系統可以對公用電網(wǎng)起到調峰作用。但是，并網(wǎng)光伏供電系統作為一種分散式發(fā)電系統，對傳統的集中供電系統的電網(wǎng)會(huì )產(chǎn)生一些不良的影響，如諧波污染，孤島效應等。

　　6 混合供電系統（Hybrid）

　　這種太陽(yáng)能光伏系統中除了使用太陽(yáng)能光伏組件陣列之外，還使用了油機作為備用電源。使用混合供電系統的目的就是為了綜合利用各種發(fā)電技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，避免各自的缺點(diǎn)。比方說(shuō)，上述的幾種獨立光伏系統的優(yōu)點(diǎn)是維護少，缺點(diǎn)是能量的輸出依賴(lài)于天氣，不穩定。綜合使用柴油發(fā)電機和光伏陣列的混合供電系統和單一能源的獨立系統相比就可以提供不依賴(lài)于天氣的能源，它的優(yōu)點(diǎn)是：

　　1. 使用混合供電系統的還可以達到可再生能源的更好的利用。因為使用可再生能源的獨立系統通常是按照最壞的情況進(jìn)行設計，因為可再生能源是變化的，不穩定的，所以系統必須按照能量產(chǎn)生最少的時(shí)期進(jìn)行設計。由于系統是按照最差的情況進(jìn)行設計，所以在其他的時(shí)間，系統的容量是過(guò)大的。在太陽(yáng)輻照最高峰時(shí)期產(chǎn)生的多余的能量沒(méi)法使用而浪費了。整個(gè)獨立系統的性能就因此而降低。如果最差月份的情況和其他月份差別很大，有可能導致浪費的能量等于甚至超過(guò)設計負載的需求。

　　2. 具有較高的系統實(shí)用性。在獨立系統中因為可再生能源的變化和不穩定會(huì )導致系統出現供電不能滿(mǎn)足負載需求的情況，也就是存在負載缺電情況，使用混合系統則會(huì )大大的降低負載缺電率。

　　3. 和單用柴油發(fā)電機的系統相比，具有較少的維護和使用較少的燃料。

　　4. 較高的燃油效率。在低負荷的情況下，柴油機的燃油利用率很低，會(huì )造成燃油的浪費。在混合系統中可以進(jìn)行綜合控制使得柴油機在額定功率附近工作，從而提高燃油效率。

　　5. 負載匹配更佳的靈活性。使用混合系統之后，因為柴油發(fā)電機可以即時(shí)提供較大的功率，

　　所以混合系統可