太陽(yáng)能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)通過(guò)把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能,不經(jīng)過(guò)蓄電池儲(chǔ)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(jì)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(tǒng)相比,并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)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(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。
2.所發(fā)電能饋入電網(wǎng),以電網(wǎng)為儲(chǔ)能裝置,省掉蓄電池,比獨(dú)立太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)的建設(shè)投資可減少達(dá)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(tǒng)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(jié)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(shè)費(fèi)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(shè),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(qiáng)電力系統(tǒng)抵御戰(zhàn)爭(zhēng)和災(zāi)害的能力,又有利于改善電力系統(tǒng)的負(fù)荷平衡,并可降低線路損耗。
5.可起調(diào)峰作用。聯(lián)網(wǎng)太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)是世界各發(fā)達(dá)國(guó)家在光伏應(yīng)用領(lǐng)域競(jìng)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(shì),市場(chǎng)巨大,前景廣闊。
并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)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(dǎo)體材料的電子學(xué)特性,當(dāng)太陽(yáng)光照射在半導(dǎo)體PN結(jié)上,由于P-N結(jié)勢(shì)壘區(qū)產(chǎn)生了較強(qiáng)的內(nèi)建靜電場(chǎng),因而產(chǎn)生在勢(shì)壘區(qū)中的非平衡電子和空穴或產(chǎn)生在勢(shì)壘區(qū)外但擴(kuò)散進(jìn)勢(shì)壘區(qū)的非平衡電子和空穴,在內(nèi)建靜電場(chǎng)的作用下,各自向相反方向運(yùn)動(dòng),離開(kāi)勢(shì)壘區(qū),結(jié)果使P區(qū)電勢(shì)升高,N區(qū)電勢(shì)降低,從而在外電路中產(chǎn)生電壓和電流,將光能轉(zhuǎn)化成電能。太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)大體上可以分為兩類(lèi),一類(lèi)是并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng),即和公用電網(wǎng)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)接口相連接,像一個(gè)小型的發(fā)電廠;另一類(lèi)是獨(dú)立式發(fā)電系統(tǒng),即在自己的閉路系統(tǒng)內(nèi)部形成電路。并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)通過(guò)光伏數(shù)組將接收來(lái)的太陽(yáng)輻射能量經(jīng)過(guò)高頻直流轉(zhuǎn)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(dú)立式發(fā)電系統(tǒng)光伏數(shù)組首先會(huì)將接收來(lái)的太陽(yáng)輻射能量直接轉(zhuǎn)換成電能供給負(fù)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(chǔ)存在蓄電池中。
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(yuǎn)低于實(shí)際使用所需電壓。為了滿足實(shí)際應(yīng)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(shù)量的太陽(yáng)能電池,這些太陽(yáng)能電池通過(guò)導(dǎo)線連接。如一個(gè)組件上,太陽(yáng)能電池的數(shù)量是36片,這意味著一個(gè)太陽(yáng)能組件大約能產(chǎn)生17伏的電壓。
通過(guò)導(dǎo)線連接的太陽(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(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域和系統(tǒng)。當(dāng)應(yīng)用領(lǐng)域需要較高的電壓和電流而單個(gè)組件不能滿足要求時(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(shè)備。由于太陽(yáng)能電池發(fā)出的是直流電,而一般的負(fù)載是交流負(fù)載,所以逆變器是不可缺少的。逆變器按運(yùn)行方式,可分為獨(dú)立運(yùn)行逆變器和并網(wǎng)逆變器。獨(dú)立運(yùn)行逆變器用于獨(dú)立運(yùn)行的太陽(yáng)能電池發(fā)電系統(tǒng),為獨(dú)立負(fù)載供電。并網(wǎng)逆變器用于并網(wǎng)運(yùn)行的太陽(yáng)能電池發(fā)電系統(tǒng)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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