太阳能光伏发电必须掌握的基础知识

太阳能光伏发电必须掌握的基础知识

1、太阳能光伏系统的组成和原理

太阳能光伏系统由以下三部分组成：

太阳电池组件；充、放电控制器、逆变器、测试仪表和计算机监控等电力电子设备和蓄电池或其它

蓄能和辅助发电设备。

太阳能光伏系统具有以下的特点：

-没有转动部件，不产生噪音；

-没有空气污染、不排放废水；

-没有燃烧过程，不需要燃料；

-xx简单，维护费用低；

-运行可靠性、稳定性好；

-作为关键部件的太阳电池使用寿命长，晶体硅太阳电池寿命可达到25年以上；根据需要很容易

扩大发电规模。

光伏系统应用非常广泛，光伏系统应用的基本形式可分为两大类：

独立发电系统和并网发电系统。应用主要领域主要在太空航空器、通信系统、微波中继站、电视差

转台、光伏水泵和无电缺电地区户用供电。随着技术发展和世界经济可持续发展的需要，发达国家已经

开始有计划地推广城市光伏并网发电，主要是建设户用屋顶光伏发电系统和MW级集中型大型并网发

电系统等，同时在交通工具和城市照明等方面大力推广太阳能光伏系统的应用。

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光伏系统的规模和应用形式各异，如系统规模跨度很大，小到0.3～2W的太阳能庭院灯，大到MW

级的太阳能光伏电站，如3.75kWp家用型屋顶发电设备、敦煌10MW项目。其应用形式也多种多样，

在家用、交通、通信、空间应用等诸多领域都能得到广泛的应用。尽管光伏系统规模大小不一，但其组

成结构和工作原理基本相同。图4-1是一个典型的供应直流负载的光伏系统示意图。其中包含了光伏

系统中的几个主要部件：

光伏组件方阵：

由太阳电池组件（也称光伏电池组件）按照系统需求串、并联而成，在太阳光照射下将太阳能转换

成电能输出，它是太阳能光伏系统的核心部件。

蓄电池：

将太阳电池组件产生的电能储存起来，当光照不足或晚上、或者负载需求大于太阳电池组件所发的

电量时，将储存的电能释放以满足负载的能量需求，它是太阳能光伏系统的储能部件。目前太阳能光伏

系统常用的是铅酸蓄电池，对于较高要求的系统，通常采用深放电阀控式密封铅酸蓄电池、深放电吸液

式铅酸蓄电池等。

控制器：

它对蓄电池的充、放电条件加以规定和控制，并按照负载的电源需求控制太阳电池组件和蓄电池对

负载的电能输出，是整个系统的核心控制部分。随着太阳能光伏产业的发展，控制器的功能越来越强大，

有将传统的控制部分、逆变器以及监测系统集成的趋势，如AES公司的SPP和SMD系列的控制器就

集成了上述三种功能。

逆变器：

在太阳能光伏供电系统中，如果含有交流负载，那么就要使用逆变器设备，将太阳电池组件产生的

直流电或者蓄电池释放的直流电转化为负载需要的交流电。

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