太陽能光伏發(fā)電運行方式

一、太陽能光伏發(fā)電的運行方式1）按供電類型分：直流供電系統(tǒng)交直流供電系統(tǒng)2）按供電特點分：獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)葡萄牙南部阿馬雷萊雅拍攝的莫拉太陽能發(fā)電廠安裝的太陽能電池板。直流供電系統(tǒng)交直流供電系統(tǒng)獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)：是未與公共網(wǎng)相聯(lián)接的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，僅僅依靠太陽能電池供電的光伏發(fā)電系統(tǒng)或主要依靠太陽能電池供電的光伏發(fā)電系統(tǒng)，在必要時可以由油機發(fā)電、風力發(fā)電、電網(wǎng)電源或其他電源作為補充。一、太陽能光伏發(fā)電的運行方式并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)：與公共電網(wǎng)相聯(lián)接的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)。它是太陽能光伏發(fā)電進入大規(guī)模商業(yè)發(fā)電階段，成為電力工業(yè)組成部分之一的重要方向，是當今世界太陽能光伏發(fā)電技術(shù)發(fā)展的主流趨勢。一、太陽能光伏發(fā)電的運行方式2.太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成二、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成1、獨立太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)根據(jù)用電負載的特點直流系統(tǒng)交流系統(tǒng)交直流系統(tǒng)最大區(qū)別是系統(tǒng)中是否帶有逆變器(a)直流光伏系統(tǒng)控制器太陽能電池方陣蓄電池組直流負載防反充二極管二、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成(b)交流光伏系統(tǒng)控制器太陽能電池方陣蓄電池組交流負載防反充二極管DC-AC逆變器二、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成(c)交直流光伏系統(tǒng)太陽能電池方陣蓄電池組交流負載防反充二極管DC-AC逆變器直流負載k1k2控制器二、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成1.1太陽能電池方陣太陽能電池單體是光電轉(zhuǎn)換的最小單元，尺寸一般為2cm×2cm到15cm×15cm不等。太陽能電池單體的工作電壓約為0.45~0.5V,工作電流約為20～25mA/cm2,一般不能單獨作為電源使用。將太陽能電池單體進行串并聯(lián)并封裝后，就成為太陽能電池組件，其功率一般為幾瓦至幾十瓦、百余瓦，是可以單獨作為電源使用的最小單元。1、獨立太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)二、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成1.1太陽能電池方陣太陽能電池組件再經(jīng)過串并聯(lián)并裝在支架上，就構(gòu)成了太陽能電池方陣，可以滿足負載所要求的輸出功率。單體組件方陣1、獨立太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)二、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成1.1太陽能電池方陣一個太陽能電池只能產(chǎn)生大約0.45V電壓，遠低于實際應(yīng)用所需要的電壓將太陽能電池通過導(dǎo)線連接成組件，一個組件上，太陽能電池的標準數(shù)量是36個或40個（10cm×10cm），這意味著一個太陽能電池能產(chǎn)生16V的電壓，正好能為一個額定電壓為12V的蓄電池進行有效地充電。當需要更高的電壓和電流而單個組件不能滿足要求時，可以把多個組件組成太陽能電池方陣，以獲得所需的電壓和電流。1、獨立太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)二、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成1.2防反充二極管又稱阻塞二極管。其作用是避免由于太陽能電池方陣在陰雨天和夜晚不發(fā)電時或出現(xiàn)短路故障時，蓄電池組通過太陽能電池方陣放電。它串聯(lián)在太陽能電池方陣電路中，起單向?qū)ǖ淖饔谩Ｒ笃淠艹惺茏銐虼蟮碾娏鳎艺螂妷航狄?，反向飽和電流要小。一般可選用合適的整流二極管。1、獨立太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)二、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成1.3蓄電池組其作用是貯存太陽能電池方陣受光照時所發(fā)出的電能并可隨時向負載供電?；疽螅孩僮苑烹娐实廷谑褂脡勖L③深放電能力強④充電效率高⑤少維護或免維護⑥工作溫度范圍寬⑦價格低廉1、獨立太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)二、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成1.4控制器蓄電池，尤其是鉛酸蓄電池，需要在充電和放電過程中加以控制，頻繁地過充電和過放電都會影響蓄電池的使用壽命。過充電會使蓄電池大量出氣（電解水），造成水分散失和活性物質(zhì)脫落；過放電則容易加速柵板的腐蝕和不可逆硫酸化。為了保護蓄電池不受過充電和過放電的損害，則必須要有一套控制系統(tǒng)來防止蓄電池的過充電和過放電，這套系統(tǒng)稱為充放電控制器。其通過檢測蓄電池的電壓和荷電狀態(tài)，判斷蓄電池是否已經(jīng)達到過充點或過放點。并根據(jù)檢測結(jié)果發(fā)出繼續(xù)充、放電的指令。1、獨立太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)二、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成1.5逆變器逆變器是將直流電變換為交流電的設(shè)備，逆變器是通過半導(dǎo)體功率開關(guān)的開通和關(guān)斷作用，把直流電能轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟娔艿囊环N變換裝置，是整流變換的逆過程。逆變器及逆變技術(shù)可按輸出波形、輸出頻率、輸出相數(shù)等來分類。1、獨立太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)二、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成1.6測量設(shè)備對于小型太陽能電池發(fā)電系統(tǒng)，只要求進行簡單的測量，如蓄電池電壓和充放電電流，測量所用的電壓表和電流表一般就裝在控制器上。對于太陽能通信電源系統(tǒng)、管道陰極保護系統(tǒng)等工業(yè)電源系統(tǒng)和中大型太陽能光伏電站，往往要求對更多的參數(shù)進行測量，如太陽輻射、環(huán)境溫度、充放電電量等。有時甚至要求具有遠程數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)打印和遙控功能，這就要求為太陽能電池發(fā)電系統(tǒng)配備數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和微機監(jiān)控系統(tǒng)。1、獨立太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)二、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成2、并網(wǎng)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)光伏發(fā)電系統(tǒng)(以下簡稱光伏系統(tǒng))的主流發(fā)展趨勢是并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)：太陽能電池所發(fā)的電是直流，必須通過逆變裝置變換成交流，再同電網(wǎng)的交流電合起來使用，這種形態(tài)的光伏系統(tǒng)就是并網(wǎng)光伏系統(tǒng)。并網(wǎng)光伏系統(tǒng)可分為：住宅用并網(wǎng)光伏系統(tǒng)和集中式并網(wǎng)光伏系統(tǒng)(電站)兩大類。前者的特點：是光伏系統(tǒng)發(fā)的電直接被分配到住宅內(nèi)的用電負載上，多余或不足的電力通過連接電網(wǎng)來調(diào)節(jié)：后者的特點：是光伏系統(tǒng)發(fā)的電直接被輸送到電網(wǎng)上，由電網(wǎng)把電力統(tǒng)一分配到各個用電單位。二、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成住宅用并網(wǎng)光伏系統(tǒng)2、并網(wǎng)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)根據(jù)聯(lián)網(wǎng)光伏系統(tǒng)是否允許通過供電區(qū)變壓器向主電網(wǎng)饋電，分為可逆流與不可逆流并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)?？赡媪飨到y(tǒng)：是在光伏系統(tǒng)產(chǎn)生剩余電力時將該電能送入電網(wǎng)，由于是同電網(wǎng)的供電方向相反，所以成為逆流；當光伏系統(tǒng)電力不夠時，則由電網(wǎng)供電。這種系統(tǒng)，一般是為光伏系統(tǒng)的發(fā)電能力大于