太阳能光伏发电系统.doc

WORD格式可编辑 专业技术分享 太阳能光伏发电系统 白天，在光照条件下，太阳电池组件产生一定的电动势，通过组件的串并联形成 HYPERLINK /view/3825820.htm \t _blank 太阳能电池方阵，使得方阵电压达到系统输入电压的要求。再通过 HYPERLINK /view/3344579.htm \t _blank 充放电控制器对 HYPERLINK /view/54521.htm \t _blank 蓄电池进行充电，将由光能转换而来的电能贮存起来。晚上，蓄电池组为 HYPERLINK /view/174111.htm \t _blank 逆变器提供输入电，通过逆变器的作用，将直流电转换成交流电，输送到配电柜，由配电柜的切换作用进行供电。蓄电池组的放电情况由控制器进行控制，保证蓄电池的正常使用。光伏电站系统还应有限荷保护和防雷装置，以保护系统设备的过负载运行及免遭雷击，维护系统设备的安全使用。太阳能→电能→化学能→电能→光能。 一、系统简介 光伏发电是根据 HYPERLINK /view/715174.htm \t _blank 光生伏特效应原理，利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能。不论是独立使用还是并网发电， HYPERLINK /view/199850.htm \t _blank 光伏发电系统主要由太阳电池板（组件）、控制器和逆变器三大部分组成，它们主要由电子元器件构成，不涉及机械部件，所以，光伏发电设备极为精炼，可靠稳定寿命长、安装维护简便。理论上讲， HYPERLINK /view/377255.htm \t _blank 光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合，上至航天器，下至家用电源，大到兆瓦级电站，小到玩具，光伏电源可以无处不在。 光伏发电系统按安装容量可分为下列三种系统： 1. 小型光伏发电系统：安装容量小于或等于1MWp； 2. 中型光伏发电系统：安装容量大于1MWp和小于或等于30MWp； 3. 大型光伏发电系统：安装容量大于30MWp。 二、发电原理 由于技术和材料原因，单一电池的发电量是十分有限的，实用中的太阳能电池是单一电池经串、并联组成的电池系统，称为电池组件。单一电池是一只硅晶体二极管，根据半导体材料的电子学特性，当太阳光照射到由P型和N型两种不同导电类型的同质半导体材料构成的P-N结上时，在一定的条件下，太阳能辐射被半导体材料吸收，在导带和价带中产生非平衡载流子即电子和空穴。同于P-N结势垒区存在着较强的内建静电场，因而能在光照下形成电流密度J，短路电流Isc，开路电压Uoc。 若在内建电场的两侧面引出电极并接上负载，理论上讲由P-N结、连接电路和负载形成的回路，于是就有“光生电流”流过，太阳能电池组件就实现了对负载的功率P输出。 三、设置原理 太阳能光伏发电系统的设计需要考虑的因素： 1、 需要考虑太阳能光伏发电系统使用的地方以及该地日光辐射情况； 2、 需要考虑太阳能光伏发电系统需要承载的负载功率； 3、 系统所输出电压，以及考虑应该使用直流电还是交流电； 4、 系统每天需要工作的小时数； 5、 如遇到没有日光照射的阴雨天气，系统需连续供电多少天； 6、 考虑负载的情况，是纯电阻性、电容性还是电感性，启动电流的大小。 四、系统组成 光伏系统是由 HYPERLINK /view/3825820.htm \t _blank 太阳能电池方阵、蓄电池组， HYPERLINK /view/3344579.htm \t _blank 充放电控制器，交直流汇流箱、逆变器，交直流配电柜、自动太阳能跟踪系统、升压变压器、并网柜等设备组成。其各部分设备的作用是： 1. 光伏组件（又称太阳能光伏电池） 在有光照（无论是太阳光，还是其它发光体产生的光照）情况下，电池吸收光能，电池两端出现异号电荷的积累，即产生“光生电压”，这就是“光生伏特效应”。在 HYPERLINK /view/715174.htm \t _blank 光生伏特效应的作用下，太阳能电池的两端产生电动势，将光能转换成电能，是能量转换的器件。太阳能电池一般为硅电池，分为 HYPERLINK /view/596921.htm \t _blank 单晶硅太阳能电池，多晶硅太阳能电池和 HYPERLINK /view/3449127.htm \t _blank 非晶硅太阳能电池三种。 原材料特点（以单晶硅为例）： 电池片：采用高效率（16.5%以上）的单晶硅太阳能片封装，保证太阳能电池板发电功率充足。 太阳能电池图 玻璃： 采用低铁钢化绒面玻璃(又称为白玻璃)， 厚度3.2mm,在太阳电池光谱响应的波长范围内(320-1100nm)透光率达91%以上，对于大于1200 n