離網型光伏發電系統廣泛應用于偏僻山區、無電區、海島、通訊基站和路燈等應用場所。光伏方陣在有光 照的情況下將太陽能轉換為電能,通過太陽能充放電控制器給負載供電,同時給蓄電池組充電;在無光照時,通過太陽能充放電控制器由蓄電池組給直流負載供電,同時蓄電池還要直接給獨立逆變器供電,通過獨立逆變器逆變成交流電,給交流負載供電。
發電原(yuan)理
晶體硅n/p型太陽電池的工作原理:當p型半導體與n型半導體緊密結合連成一塊時,在兩者的交界面處就形成p-n結。當光電池被太陽光照射時,在p-n結兩側形成了正、負電荷的積累,產生了光生電壓,形成了內建電場,這就是“光生伏特效應”。從理論上講,此時,若在內建電場的兩側面引出電極并接上適當負載,就會形成電流,負載上就會得到功率。太陽能電池組件就是利用半導體材料的電子學特性實現P-V轉換的固體裝置。
系統組成
離網光(guang)伏系統一般由太陽電池組件組成的光伏方陣、太陽能充放電控制器、蓄電池(chi)組、離網型逆變器、直流負載(zai)(zai)和交流負載(zai)(zai)等構成。
(1)太(tai)陽電池組件(jian)
太陽電池組件是太陽能供電系統中的主要部分,也是太陽能供電系統中價值最高的部件,其作用是將太陽
的輻射能量轉換為直流電能;
(2)太(tai)陽能充放電控制(zhi)器
太陽(yang)能(neng)充放(fang)(fang)電(dian)控(kong)制(zhi)器(qi)(qi)(qi)也稱光伏控(kong)制(zhi)器(qi)(qi)(qi)”,其作用是(shi)對太陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)(chi)組(zu)件所發的電(dian)能(neng)進(jin)行(xing)調節和控(kong)制(zhi),最大(da)限度(du)地對蓄(xu)電(dian)池(chi)(chi)進(jin)行(xing)充電(dian),并對蓄(xu)電(dian)池(chi)(chi)起到過充電(dian)保(bao)護、過放(fang)(fang)電(dian)保(bao)護的作用。在溫差較大(da)的地方,光伏控(kong)制(zhi)器(qi)(qi)(qi)應具備溫度(du)補償的功能(neng)。
(3)蓄電池組
蓄電池組(zu)其主要任務(wu)是貯能,以(yi)便在夜間或(huo)陰雨(yu)天(tian)保證負載用電。
(4)離網型(xing)逆變(bian)器
離網型逆變器是離網發電系統的核心部件,負責把直流電轉換為交流電,供交流負荷使用。為了提高光伏
發電系統的整體性能,保證電站的長期穩定運行,逆變器的性能指標非常重要。
系統優(you)劣(lie)
1、太陽(yang)能取(qu)之不(bu)盡,用(yong)之不(bu)竭,地球表面(mian)接受的太陽(yang)輻射(she)能,能夠滿足(zu)全球能源需(xu)求的1萬倍。只要(yao)在全球4%沙漠上安裝太陽(yang)能光伏系統,所發電(dian)力就可以滿足(zu)全球的需要。太陽能發電(dian)安全可靠,不會遭受(shou)能源(yuan)危機(ji)或(huo)燃料(liao)市場(chang)不穩定的沖擊(ji);
2、太陽能隨處可處,可就近(jin)供(gong)電,不必長(chang)距離輸(shu)送,避免了長(chang)距離輸(shu)電線路的損失;
3、太(tai)陽(yang)能不(bu)用燃(ran)料,運行成本很低;
4、太陽能發電沒有運動部件,不易用損壞,維護(hu)簡單,特別適合于無(wu)人值守情況(kuang)下使用;
5、太(tai)陽(yang)能發電不(bu)會產生任何廢(fei)棄(qi)物,沒有(you)污染(ran)、噪(zao)聲等公害,對環境無不(bu)良(liang)影(ying)響,是理想(xiang)的(de)清潔能源(yuan);
6、太陽(yang)能(neng)發電(dian)系統(tong)建(jian)設(she)周期短,方便靈活,而且可(ke)以根據負荷的增(zeng)減(jian),任意(yi)添加(jia)或減(jian)少(shao)太陽(yang)能(neng)方陣容(rong)量,避免浪費。
缺(que)點
1、地面應用(yong)時有(you)間歇性和隨機性,發電量與氣候(hou)條件有(you)關,在晚上或(huo)陰(yin)雨天就不能或(huo)很少(shao)發電;
2、能量密度較(jiao)低,標準條件下,地面上(shang)接收到的太陽輻(fu)射(she)強度為1000W/M^2。大規格使用(yong)(yong)時,需要占(zhan)用(yong)(yong)較(jiao)大面積;