通過太陽電池將太陽輻射能轉(zhuǎn)換為電能的發(fā)電系統(tǒng)稱為太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，也可簡稱為光伏發(fā)電系統(tǒng)。盡管太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的應用形式多種多樣，應用規(guī)模也跨度很大（從小到不足1W的太陽能草坪燈應用，到幾百千瓦甚至幾十兆瓦的大型光伏電站應用），但系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)和工作原理卻基本相同，主要由太陽電池組件（或方陣）、儲能蓄電池（組）、光伏控制器、光伏逆變器（在有需要輸出交流電的情況下使用）等，和直流匯流箱、直流配電柜、交流匯流箱或配電柜、升壓變壓器、光伏支架以及一些測試、監(jiān)控、防護等附屬設施構(gòu)成。

1．太陽電池組件

太陽電池組件也叫光伏電池板，是光伏發(fā)電系統(tǒng)中實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換的核心部件，也是光伏發(fā)電系統(tǒng)中價值最高的部分。其作用是將太陽光的輻射能量轉(zhuǎn)換為直流電能，送往蓄電池中存儲起來，也可以直接用于推動直流負載工作，或通過光伏逆變器轉(zhuǎn)換為交流電為用戶供電或并網(wǎng)發(fā)電。當發(fā)電容量較大時，需要用多塊電池組件串、并聯(lián)構(gòu)成太陽電池方陣。目前應用的太陽電池組件主要分為晶硅組件和薄膜組件。

2．儲能蓄電池

儲能蓄電池主要用于離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)和帶儲能裝置的并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)，其作用主要是存儲太陽電池發(fā)出的電能，并可隨時向負載供電。光伏發(fā)電系統(tǒng)對蓄電池的基本要求是，自放電率低，使用壽命長，充電效率高，深放電能力強，工作溫度范圍寬，少維護或免維護以及價格低廉。目前光伏發(fā)電系統(tǒng)配套使用的主要是鉛酸電池、鉛碳電池、磷酸鐵鋰電池、三元鋰電池等，在小型、微型系統(tǒng)中，也可用鎳氫電池、鎳鎘電池、鋰離子電池或超級電容器等。當有大容量電能存儲時，就需要將多只蓄電池串、并聯(lián)起來構(gòu)成蓄電池組。

3．光伏控制器

光伏控制器是離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)中的主要部件，其作用是控制整個系統(tǒng)的工作狀態(tài)，保護蓄電池；防止蓄電池過充電、過放電、系統(tǒng)短路、系統(tǒng)極性反接夜間防反充等。在溫差較大的地方，控制器還具有溫度補償?shù)墓δ?。另外，光伏控制器還有光控開關(guān)、時控開關(guān)等工作模式，以及對充電狀態(tài)、用電狀態(tài)、蓄電池電量等各種工作狀態(tài)的顯示功能。光伏控制器一般分為小功率、中功率、大功率、風光互補控制器等。

4．光伏逆變器

光伏逆變器的主要功能是把電池組件或者儲能蓄電池輸出的直流電能盡可能多地轉(zhuǎn)換成交流電能，提供給電網(wǎng)或者用戶使用。光伏逆變器按運行方式不同，可分并網(wǎng)逆變器和離網(wǎng)逆變器。并網(wǎng)逆變器用于并網(wǎng)運行的光伏發(fā)電系統(tǒng)。離網(wǎng)逆變器用于獨立運行的光伏發(fā)電系統(tǒng)。由于在一定的工作條件下，光伏組件的功率輸出將隨著光伏組件兩端輸出電壓的變化而變化，并且在某個電壓值時組件的功率輸出最大，因此光伏逆變器一般都具有最大功率點跟蹤（ MPPT ）功能，即逆變器能夠調(diào)整電池組件兩端的電壓使得電池組件的功率始終輸出最大。

5．直流匯流箱

直流匯流箱主要是用在幾十千瓦以上的光伏發(fā)電系統(tǒng)中，其用途是把電池組件方陣的多路直流輸出電纜集中輸入、分組連接到直流匯流箱中，并通過直流匯流箱中的光伏專用熔斷器、直流斷路器、電涌保護器及智能監(jiān)控裝置等的保護和檢測后，匯流輸出到光伏逆變器。直流匯流箱的使用，大大簡化了電池組件與逆變器之間的連線，提高了系統(tǒng)的可靠性與實用性，不僅使線路連接井然有序，而且便于分組檢查和維護。當組件方陣局部發(fā)生故障時，可以局部分離檢修，不影響整體發(fā)電系統(tǒng)的連續(xù)工作，保證光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)揮最大效能。

6．直流配電柜

在大型的并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)中，除了采用許多個直流匯流箱外，還要用若千個直流配電柜作為光伏發(fā)電系統(tǒng)中二、三級匯流之用 。直流配電柜主要是將各個直匯流箱輸出的直流電纜接入后再次進行匯流，然后輸出與并網(wǎng)逆變器連接，有利于光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝、操作和維護

7、交流配電柜與匯流箱

交流配電柜是在光伏發(fā)電系統(tǒng)中連接逆變器與交流負載或公共電網(wǎng)的電力設備，它的主要功能是對電能進行接受、調(diào)度、分配和計量 ，保證供電安全，并顯示各種電能參數(shù)和監(jiān)測故障。 交流匯流箱一般用在組串式逆變器系統(tǒng)中，主要作用是把多個逆變器輸出的交流電經(jīng)過二次集中匯流后送入交流配電柜中。

8．升壓變壓器

升壓變壓器在光伏發(fā)電系統(tǒng)中主要用于將逆變器輸出的低壓交流電（0.4kV）升壓到與并網(wǎng)電壓等級相同的中高壓（如10kV、35kV、110kV、220kV等），通過高壓并網(wǎng)實現(xiàn)電能的遠距離傳輸。 小型并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)基本都是在用戶側(cè)直接并網(wǎng)，自發(fā)自用、余電直接饋入0.4kV低壓電網(wǎng)，故不需要升壓環(huán)節(jié)。

9．光伏支架

光伏發(fā)電系統(tǒng)中使的光伏支架主要有固定傾角支架、傾角可調(diào)支架和自動跟蹤支架幾種。自動跟蹤支架又分為單軸跟蹤支架和雙軸跟蹤支架。其中單軸跟蹤支架又可以細分為平單軸跟蹤、斜單軸跟蹤和方位角單軸跟蹤支架三種。在光伏發(fā)電系統(tǒng)中，目前以固定傾角支架和傾角可調(diào)支架的應用最為廣泛。

10．光伏發(fā)電系統(tǒng)附屬設施

光伏發(fā)電系統(tǒng)的附屬設施包括系統(tǒng)運行的監(jiān)控和檢測系統(tǒng)、防雷接地系統(tǒng)等。監(jiān)控檢測系統(tǒng)全面監(jiān)控光伏發(fā)電系統(tǒng)的運行狀況，包括電池組件串或方陣的運行狀況，逆變器的工作狀態(tài)，光伏方陣的電壓、電流數(shù)據(jù)，發(fā)電輸出功率、電網(wǎng)電壓頻率、太陽輻射數(shù)據(jù)等，并可以 通過有線或無線網(wǎng)絡的遠程連接進行監(jiān)控，通過電腦、手機等終端設備獲得數(shù)據(jù)。

（Le système de production d'énergie qui convertit l'énergie solaire rayonnée en énergie électrique par les cellules solaires est appelé système de production d'énergie photovolta?que solaire, ou système de production d'énergie photovolta?que. Bien que le système de production d'énergie photovolta?que solaire ait de nombreuses formes d'application et une grande échelle d'application (de l'application de lampes de pelouse solaire de petite à moins de 1W à l'application de centrales photovolta?ques à grande échelle de plusieurs centaines de kW ou même des dizaines de MW), la structure de composition et Le principe de fonctionnement du système sont essentiellement les mêmes, qui se composent principalement de modules de cellules solaires (ou de réseaux carrés), de batteries de stockage d'énergie (groupes), de contr?leurs photovolta?ques, L'onduleur photovolta?que (utilisé lorsqu'il est nécessaire de produire de l'énergie en courant alternatif), etc., se compose d'une bo?te de jonction en courant continu, d'une armoire de distribution en courant continu, d'une bo?te de jonction en courant alternatif ou d'une armoire de distribution, d'un transformateur d'appoint, d'un support photovolta?que et de certaines installations auxiliaires d'essai, de surveillance et de protection.





1. Module de cellule solaire





Les modules de cellules solaires, également appelés panneaux de cellules photovolta?ques, sont l'élément central du système de production d'énergie photovolta?que pour réaliser la conversion photovolta?que, mais aussi la partie la plus précieuse du système de production d'énergie photovolta?que. Son r?le est de convertir l'énergie rayonnée de la lumière du soleil en courant continu, de l'envoyer à la batterie de stockage pour le stockage, peut également être directement utilisé pour pousser le travail de charge en courant continu, ou par convertisseur d'onduleur photovolta?que en courant alternatif pour l'alimentation des utilisateurs ou la production d'électricité connectée au réseau. Lorsque la capacité de production d'énergie est grande, il est nécessaire d'utiliser plusieurs modules de batterie pour former un réseau de cellules solaires en série et en parallèle. à l'heure actuelle, les modules de cellules solaires sont principalement divisés en modules de silicium cristallin et en modules de couches minces.



2. Batterie de stockage d'énergie





La batterie de stockage d'énergie est principalement utilisée pour le système de production d'énergie photovolta?que hors réseau et le système de production d'énergie photovolta?que connecté au réseau avec dispositif de stockage d'énergie. Sa fonction principale est de stocker l'énergie électrique produite par la batterie solaire et d'alimenter la charge à tout moment. Les exigences de base du système de production d'énergie photovolta?que pour la batterie de stockage sont un faible taux d'auto - décharge, une longue durée de vie, une grande efficacité de charge, une forte capacité de décharge profonde, une large plage de température de fonctionnement, peu ou pas d'entretien et un faible prix. à l'heure actuelle, les batteries au plomb - acide, les batteries au plomb - carbone, les batteries au phosphate ferrique - lithium et les batteries au lithium ternaire sont principalement utilisées dans le système de production d'énergie photovolta?que. Dans les petits systèmes, les batteries au nickel - hydrogène, les batteries au nickel - cadmium, les batteries au lithium - ion ou les supercondensateurs peuvent également être utilisés. Lorsqu'il y a un stockage d'énergie de grande capacité, plusieurs batteries doivent être connectées en série et en parallèle pour former une batterie.





3. Contr?leur photovolta?que





Le Contr?leur photovolta?que est l'élément principal du système de production d'énergie photovolta?que hors réseau, dont la fonction est de contr?ler l'état de fonctionnement de l'ensemble du système et de protéger la batterie; Empêcher la surcharge de la batterie, la décharge excessive, le court - circuit du système, l'inversion de la polarité du système, etc. Lorsque la différence de température est grande, le Contr?leur a également la fonction de compensation de la température. En outre, le Contr?leur photovolta?que a également le mode de fonctionnement de l'interrupteur de commande optique, de l'interrupteur de commande du temps et d'autres fonctions d'affichage de l'état de charge, de l'état de charge, de la capacité de la batterie et d'autres états de fonctionnement. Les contr?leurs photovolta?ques sont généralement divisés en contr?leurs complémentaires de faible puissance, de moyenne puissance, de haute puissance et de paysage, etc.



4. Onduleur photovolta?que





La fonction principale de l'onduleur photovolta?que est de convertir autant que possible l'énergie en courant continu produite par le module de batterie ou la batterie de stockage d'énergie en énergie en courant alternatif pour le réseau électrique ou l'utilisateur. L'onduleur photovolta?que peut être divisé en onduleur connecté au réseau et en onduleur hors réseau selon différents modes de fonctionnement. L'onduleur connecté au réseau est utilisé pour le système de production d'énergie photovolta?que connecté au réseau. L'onduleur hors réseau est utilisé pour un système de production d'énergie photovolta?que fonctionnant indépendamment. étant donné que, dans certaines conditions de fonctionnement, la sortie de puissance des modules photovolta?ques variera en fonction de la tension de sortie aux deux extrémités des modules photovolta?ques et que la sortie de puissance des modules photovolta?ques est maximale à une certaine valeur de tension, l'onduleur photovolta?que a généralement la fonction de suivi du point de puissance maximal (MPPT), c'est - à - dire que l'onduleur peut régler la tension aux deux extrémités des modules photovolta?ques pour maximiser la sortie de puissance des modules photovolta?ques.



5. DC Bus box





La bo?te de jonction à courant continu est principalement utilisée dans le système de production d'énergie photovolta?que de plus de plusieurs dizaines de kilowatts. Son but est de connecter le cable de sortie à courant continu multicanal de la matrice de modules de batterie à la bo?te de jonction à courant continu de fa?on centralisée et groupée. Après la protection et La détection du fusible spécial photovolta?que, du disjoncteur à courant continu, du protecteur de surtension et du dispositif de surveillance intelligent dans la bo?te de jonction à courant continu, la bo?te de jonction à courant continu est sortie à l'onduleur photovolta?que. L'utilisation de la bo?te de jonction DC simplifie considérablement la connexion entre les modules de batterie et l'onduleur, améliore la fiabilité et la faisabilité du système, non seulement rend la connexion de ligne ordonnée, mais facilite également l'inspection et l'entretien des groupes. En cas de défaillance locale du réseau de modules, il peut être partiellement hors service, ce qui n'affecte pas le fonctionnement continu de l'ensemble du système de production d'électricité et assure une efficacité maximale du système de production d'électricité photovolta?que.



6. Armoire de distribution à courant continu




Dans les grands systèmes photovolta?ques connectés au réseau, en plus d'utiliser de nombreuses bo?tes de jonction en courant continu, des milliers d'armoires de distribution en courant continu doivent être utilisées comme collecteurs secondaires et tertiaires dans les systèmes photovolta?ques. L'armoire de distribution d'énergie en courant continu connecte principalement les cables en courant continu de sortie de chaque bo?te de distribution d'énergie en courant continu et les connecte ensuite à l'onduleur connecté au réseau pour faciliter l'installation, le fonctionnement et l'entretien du système de production d'énergie photovolta?que.





7. Armoire de distribution AC et bo?te de jonction





L'armoire de distribution d'énergie en courant alternatif est l'équipement électrique qui relie l'onduleur à la charge en courant alternatif ou au réseau public dans le système de production d'énergie photovolta?que. Sa fonction principale est d'accepter, de programmer, de distribuer et de mesurer l'énergie électrique, d'assurer la sécurité de l'alimentation électrique, et d'afficher divers paramètres d'énergie électrique et de surveiller les défaillances. La bo?te de jonction AC est généralement utilisée dans le système d'onduleur en série. Sa fonction principale est d'envoyer le courant alternatif de sortie de plusieurs onduleurs dans l'armoire de distribution AC après la jonction secondaire.





8. Transformateur de montée en puissance





Dans le système de production d'énergie photovolta?que, le transformateur d'appoint est principalement utilisé pour augmenter la tension de courant alternatif basse tension (0,4kv) de l'onduleur à moyenne et haute tension (comme 10kV, 35kV, 110kV, 220kV, etc.) avec le même niveau de tension de connexion au réseau, et pour réaliser la transmission à longue distance de l'énergie électrique par la connexion au réseau haute tension. Les petits systèmes photovolta?ques raccordés au réseau sont essentiellement raccordés directement au réseau du c?té de l'utilisateur et alimentés directement dans le réseau à basse tension de 0,4 kV par l'auto - utilisation spontanée et l'énergie résiduelle, de sorte qu'il n'est pas nécessaire d'augmenter la tension.





9. Support photovolta?que




Les supports photovolta?ques utilisés dans le système de production d'énergie photovolta?que sont principalement des supports d'inclinaison fixes, des supports réglables d'inclinaison et des supports de suivi automatique. Le support de suivi automatique est divisé en support de suivi à un seul axe et support de suivi à deux axes. Le support de suivi à axe unique peut être divisé en trois types: le support de suivi à axe unique plat, le support de suivi à axe unique oblique et le support de suivi à axe unique azimut. Dans le système de production d'énergie photovolta?que, le support d'inclinaison fixe et le support d'inclinaison réglable sont largement utilisés.



10. Installations auxiliaires du système photovolta?que





Les installations auxiliaires du système de production d'énergie photovolta?que comprennent le système de surveillance et de détection du fonctionnement du système, le système de mise à la terre contre la foudre, etc. Le système de surveillance et de détection surveille entièrement l'état de fonctionnement du système de production d'énergie photovolta?que, y compris l'état de fonctionnement de la série ou du réseau de modules de batterie, l'état de fonctionnement de l'onduleur, les données de tension et de courant du réseau photovolta?que, la puissance de sortie de la production d'énergie, la fréquence de tension du réseau électrique, les données de rayonnement solaire, etc., et peut être surveillé par une connexion à distance au réseau filaire ou sans fil, et les données peuvent être obtenues par l'intermédiaire d'ordinateurs, de téléphones cellulaires et d
）