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太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的分類、組成及工作原理介紹

返回列表 來源: 駟乾新能源 發(fā)布日期: 2022.07.13 瀏覽次數(shù):
太陽能光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)。這種技術(shù)的關(guān)鍵元件是太陽能電池。太陽能電池經(jīng)過串聯(lián)后進(jìn)行封裝保護(hù)可形成大面積的太陽電池組件,光伏發(fā)電設(shè)備價(jià)格再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發(fā)電裝置。
   太陽能光伏發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)是較少受地域限制,因?yàn)殛柟馄照沾蟮?光伏系統(tǒng)還具有安全可靠、無噪聲、低污染、無需消耗燃料和架設(shè)輸電線路即可就地發(fā)電供電及建設(shè)周期短的優(yōu)點(diǎn)。 

一、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的分類
太陽能光伏系統(tǒng)分為離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)和分布式光伏發(fā)電系統(tǒng):
1、離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)。主要由太陽能電池組件、控制器、蓄電池組成,若要為交流負(fù)載供電,還需要配置交流逆變器。
2、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)就是太陽能組件產(chǎn)生的直流電經(jīng)過并網(wǎng)逆變器轉(zhuǎn)換成符合市電電網(wǎng)要求的交流電這后直接接入公共電網(wǎng)。并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)有集中式大型并網(wǎng)電站一般都是國家級(jí)電站,主要特點(diǎn)是將所發(fā)電能直接輸送到電網(wǎng),由電網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)配向用戶供電。但這種電站投資大、建設(shè)周期長(zhǎng)、占地面積大,還沒有太大發(fā)展。而分散式小型并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng),特別是光伏建筑一體化發(fā)電系統(tǒng),由于投資小、建設(shè)快、占地面積小、政策支持力度大等優(yōu)點(diǎn),是并網(wǎng)發(fā)電的主流。


3、分布式光伏發(fā)電系統(tǒng),又稱分散式發(fā)電或分布式供能,是指在用戶現(xiàn)場(chǎng)或靠近用電現(xiàn)場(chǎng)配置較小的光伏發(fā)電供電系統(tǒng),以滿足特定用戶的需求,支持現(xiàn)存配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,或者同時(shí)滿足這兩個(gè)方面的要求。

二、太陽能光伏系統(tǒng)的組成


1、太陽能板:太陽能電池板是太陽能光伏系統(tǒng)中的核心部分,太陽能電池板的作用是將太陽的光能轉(zhuǎn)化為電能后,輸出直流電存入蓄電池中。太陽能電池板是太陽能光伏系統(tǒng)中最重要的部件之一,其轉(zhuǎn)換率和使用壽命是決定太陽電池是否具有使用價(jià)值的重要因素。


2、控制器:太陽能控制器是由專用處理器CPU、電子元器件、顯示器、開關(guān)功率管等組成。


3、蓄電池:蓄電池的作用是在有光照時(shí)將太陽能電池板所發(fā)出的電能儲(chǔ)存起來,到需要的時(shí)候再釋放出來。


4、逆變器:太陽能的直接輸出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。為能向220VAC的電器提供電能,需要將太陽能光伏系統(tǒng)所發(fā)出的直流電能轉(zhuǎn)換成交流電能,因此需要使用DC-AC逆變器。

三、太陽能光伏系統(tǒng)的工作原理
白天,在光照條件下,太陽電池組件產(chǎn)生一定的電動(dòng)勢(shì),通過組件的串并聯(lián)形成太陽能電池方陣,使得方陣電壓達(dá)到系統(tǒng)輸入電壓的要求。再通過充放電控制器對(duì)蓄電池進(jìn)行充電,將由光能轉(zhuǎn)換而來的電能貯存起來。
   晚上,蓄電池組為逆變器提供輸入電,通過逆變器的作用,將直流電轉(zhuǎn)換成交流電,輸送到配電柜,由配電柜的切換作用進(jìn)行供電。蓄電池組的放電情況由控制器進(jìn)行控制,保證蓄電池的正常使用。光伏電站系統(tǒng)還應(yīng)有限荷保護(hù)和防雷裝置,以保護(hù)系統(tǒng)設(shè)備的過負(fù)載運(yùn)行及免遭雷擊,維護(hù)系統(tǒng)設(shè)備的安全使用

   白天,在光照條件下,太陽電池組件產(chǎn)生一定的電動(dòng)勢(shì),通過組件的串并聯(lián)形成太陽能電池方陣,使得方陣電壓達(dá)到系統(tǒng)輸入電壓的要求。再通過充放電控制器對(duì)蓄電池進(jìn)行充電,將由光能轉(zhuǎn)換而來的電能貯存起來。

   晚上,蓄電池組為逆變器提供輸入電,通過逆變器的作用,將直流電轉(zhuǎn)換成交流電,輸送到配電柜,由配電柜的切換作用進(jìn)行供電。蓄電池組的放電情況由控制器進(jìn)行控制,保證蓄電池的正常使用。光伏電站系統(tǒng)還應(yīng)有限荷保護(hù)和防雷裝置,以保護(hù)系統(tǒng)設(shè)備的過負(fù)載運(yùn)行及免遭雷擊,維護(hù)系統(tǒng)設(shè)備的安全使用。 

Solare Photovoltaik-Stromerzeugung ist eine Technologie, die Lichtenergie direkt in elektrische Energie umwandelt, indem sie den Photovoltaik-Effekt an der Halbleiterschnittstelle nutzt. Die Schlüsselkomponente dieser Technologie sind Solarzellen. Nachdem die Solarzellen in Reihe geschaltet sind, k?nnen sie verkapselt und geschützt werden, um eine gro?e Fl?che von Solarzellenmodulen zu bilden, und dann mit Leistungsreglern und anderen Komponenten kombiniert werden, um eine photovoltaische Stromerzeugungseinrichtung zu bilden.

Der Vorteil der solaren Photovoltaik-Stromerzeugung ist, dass sie weniger regional begrenzt ist, da die Sonne auf der Erde scheint; Die Photovoltaikanlage hat auch die Vorteile der Sicherheit und Zuverl?ssigkeit, kein L?rm, geringe Verschmutzung, lokale Stromerzeugung und Stromversorgung ohne Kraftstoffverbrauch und Stromübertragungsleitungen und kurzen Bauzyklus.



1,1,Klassifizierung der solaren Photovoltaik-Stromerzeugungsanlage

Die Photovoltaikanlage ist unterteilt in netzunabh?ngige Photovoltaikanlage, netzgekoppelte Photovoltaikanlage und verteilte Photovoltaikanlage:

1. netzunabh?ngige Photovoltaik-Stromerzeugungsanlage. Es besteht haupts?chlich aus Solarzellenmodul, Controller und Batterie. Wenn Sie Strom zur Wechselstromlast liefern m?chten, müssen Sie auch Wechselstromwechselrichter konfigurieren.

2. netzgebundenes Photovoltaik-Stromerzeugungssystem besteht darin, dass der von Solarmodulen erzeugte Gleichstrom in Wechselstrom umgewandelt wird, der die Anforderungen des kommunalen Stromnetzes durch netzgebundenen Wechselrichter erfüllt und dann direkt an das ?ffentliche Stromnetz angeschlossen wird. Das netzgekoppelte Stromerzeugungssystem hat zentralisierte gro?fl?chige netzgekoppelte Kraftwerke, die im Allgemeinen nationale Kraftwerke sind. Hauptmerkmal ist, dass die erzeugte Energie direkt an das Stromnetz übertragen wird, und der Strom wird gleichm??ig vom Stromnetz zugewiesen, um Strom an die Benutzer zu liefern. Allerdings hat sich diese Art von Kraftwerk aufgrund seiner gro?en Investition, des langen Bauzyklus und der gro?en Bodenfl?che nicht viel entwickelt. Das dezentrale, netzgebundene Stromerzeugungssystem, insbesondere das integrierte Photovoltaik-Geb?ude-Stromerzeugungssystem, ist der Mainstream der netzgebundenen Stromerzeugung aufgrund seiner Vorteile von kleinen Investitionen, schnellem Bau, kleiner Grundfl?che und starker politischer Unterstützung.




3. Verteiltes Photovoltaik-Stromerzeugungssystem, auch bekannt als verteilte Stromerzeugung oder verteilte Energieversorgung, bezieht sich auf die Konfiguration eines kleineren Photovoltaik-Stromversorgungssystems an oder in der N?he des Benutzerstandortes, um die Bedürfnisse bestimmter Benutzer zu erfüllen, den wirtschaftlichen Betrieb des bestehenden Verteilnetzes zu unterstützen oder die Anforderungen dieser beiden Aspekte gleichzeitig zu erfüllen.



2,Zusammensetzung der Photovoltaikanlage




1. Solarpanel: Solarpanel ist der Kernteil der Solarphotovoltaik-Anlage. Die Funktion des Solarpanels besteht darin, die Solarenergie in elektrische Energie umzuwandeln und dann Gleichstrom auszugeben, um in der Batterie zu speichern. Solarpanel ist einer der wichtigsten Komponenten in der Photovoltaikanlage. Seine Umwandlungsrate und Lebensdauer sind wichtige Faktoren, um festzustellen, ob die Solarzelle einen Nutzungswert hat.




2.Controller: Solarcontroller besteht aus spezieller ProzessorCPU, elektronischen Komponenten, Anzeige, Schaltnetzrohr, etc.




3. Speicherbatterie: Die Funktion der Speicherbatterie besteht darin, die elektrische Energie zu speichern, die vom Solarpanel emittiert wird, wenn Licht vorhanden ist, und sie bei Bedarf freizugeben.




4. Wechselrichter: die direkte Ausgabe der Solarenergie ist im Allgemeinen 12VDC, 24VDC, 48VDC. Um 220VAC-Elektroger?te mit Strom versorgen zu k?nnen, ist es notwendig, den von der Photovoltaikanlage erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom umzuwandeln, so dass ein DC-AC-Wechselrichter erforderlich ist.



3,Funktionsprinzip der Solar Photovoltaik-Anlage

Tagsüber erzeugt das Solarzellenmodul unter der Bedingung der Beleuchtung eine bestimmte elektromotorische Kraft, und die Solarzellenanordnung wird durch die Reihen- und Parallelschaltung der Module gebildet, so dass die Arrayspannung die Anforderungen der Systemeingangsspannung erfüllt. Laden Sie dann die Batterie über den Lade- und Entladungsregler auf, um die aus Lichtenergie umgewandelte elektrische Energie zu speichern.

Nachts liefert der Batteriesatz Eingangsleistung für den Wechselrichter. Durch die Funktion des Wechselrichters wird die Gleichstrom-Leistung in Wechselstrom umgewandelt und an den Verteilerschrank übertragen, der durch die Schaltfunktion des Verteilerschranks angetrieben wird. Die Entladung der Batterie wird durch den Controller gesteuert, um den normalen Gebrauch der Batterie sicherzustellen. Das Photovoltaik-Kraftwerkssystem muss auch mit begrenzten Lastschutz- und Blitzschutzvorrichtungen ausgestattet sein, um die Systemausrüstung vor überlastbetrieb und Blitzschlag zu schützen und den sicheren Gebrauch der Systemausrüstung aufrechtzuerhalten



Tagsüber erzeugt das Solarzellenmodul unter der Bedingung der Beleuchtung eine bestimmte elektromotorische Kraft, und die Solarzellenanordnung wird durch die Reihen- und Parallelschaltung der Module gebildet, so dass die Arrayspannung die Anforderungen der Systemeingangsspannung erfüllt. Laden Sie dann die Batterie über den Lade- und Entladungsregler auf, um die aus Lichtenergie umgewandelte elektrische Energie zu speichern.

Nachts liefert der Batteriesatz Eingangsleistung für den Wechselrichter. Durch die Funktion des Wechselrichters wird die Gleichstrom-Leistung in Wechselstrom umgewandelt und an den Verteilerschrank übertragen, der durch die Schaltfunktion des Verteilerschranks angetrieben wird. Die Entladung der Batterie wird durch den Controller gesteuert, um den normalen Gebrauch der Batterie sicherzustellen. Das Photovoltaik-Kraftwerkssystem muss auch über begrenzte Lastschutz- und Blitzschutzeinrichtungen verfügen, um die Systemausrüstung vor überlastbetrieb und Blitzschlag zu schützen und die sichere Verwendung der Systemausrüstung aufrechtzuerhalten.

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