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一文讀懂光伏發(fā)電系統(tǒng)知識,建議收藏!

返回列表 來源: 中國水運雜志 2023-09-21 14:30 發(fā)表于湖北 發(fā)布日期: 2023.11.24 瀏覽次數(shù):

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一、光伏發(fā)電系統(tǒng)的工作原理


光伏發(fā)電系統(tǒng)是利用光照能使半導(dǎo)體材料的不同部分之間產(chǎn)生電位差的原理,將太陽輻射直接轉(zhuǎn)換成電能,可以直接供給負(fù)載,亦可以并入電網(wǎng)或者通過蓄電池儲能。


二、光伏發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)


光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由發(fā)電單元、控制單元以及用戶單元三部分組成。

(1)發(fā)電單元。發(fā)電單元的功能為光照條件滿足“光生伏特效應(yīng)”要求下,該元器件兩端產(chǎn)生電動勢,將光能轉(zhuǎn)換成電能,是能量轉(zhuǎn)換的器件。通常用于光電能源轉(zhuǎn)換的最基本單元是太陽能電池板,在光伏發(fā)電系統(tǒng)中,則需要將這些基本單元進行組合,進行串、并聯(lián)和封裝,甚至需要進一步的組合,以達到幾百、幾千瓦甚至更大功率。發(fā)電單元是整個光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心,是將光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿闹饕考?

(2)控制單元。控制單元主要由匯流箱、充放電控制器、逆變器等設(shè)備組成。其中,匯流箱的作用是將多路太陽能電池陣列產(chǎn)生的電流進行匯集,減少后端連接線纜的數(shù)量及故障檢修時能有效控制停電范圍;充放電控制器是自動防止蓄電池過充、放電以及防止蓄電池向發(fā)電單元的反向放電,進而對蓄電池進行保護,延長蓄電池的使用壽命;由于太陽能電池陣列產(chǎn)生的電能為直流,然而現(xiàn)階段常用的為交流設(shè)備,因此需要逆變器把直流電轉(zhuǎn)換為交流電,再通過與控制器的協(xié)調(diào)合作,將產(chǎn)生的電能輸送至負(fù)載??刂茊卧谡麄€光伏發(fā)電系統(tǒng)中起到樞紐的作用,是必不可少的部件。

(3)用戶單元。用戶單元主要為電網(wǎng)、用電設(shè)備或電能存儲裝置,是整個光伏發(fā)電系統(tǒng)的終端。其中,電能存儲裝置主要為蓄電池,其主要作用為存儲光伏發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的多余電能,并在光照不足或是負(fù)載需求比太陽能電池陣列產(chǎn)生的電量大時,隨時向負(fù)載供電。


三、光伏發(fā)電系統(tǒng)的運行方式


根據(jù)光伏發(fā)電系統(tǒng)向用戶端供電方式不同,可以將光伏系統(tǒng)的運行方式統(tǒng)分為離網(wǎng)型和并網(wǎng)型。

離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、系統(tǒng)功率小、安裝靈活,其不與公共電網(wǎng)相互連接,供應(yīng)負(fù)載的電力全部來源于光伏系統(tǒng)。該類電網(wǎng)系統(tǒng)主要運用公共電網(wǎng)覆蓋不到的偏遠(yuǎn)山區(qū)、鄉(xiāng)村等地。

并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)用于有電網(wǎng)的地區(qū),將太陽能陣列產(chǎn)生的直流電由逆變器轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn) 50 赫茲交流電后并入電網(wǎng)。并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)又分為集中式和分布式兩種,集中式光伏發(fā)電系統(tǒng)用于沒有本地用電負(fù)荷,系統(tǒng)產(chǎn)生的電能全部送往電網(wǎng);分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)為自發(fā)自用,在用戶現(xiàn)場或靠近用電現(xiàn)場配置較小的光伏發(fā)電系統(tǒng),電網(wǎng)不對其進行監(jiān)測和控制,但會限制其并網(wǎng),不允許有逆流現(xiàn)象,防止對電網(wǎng)的沖擊及電能質(zhì)量的下降。

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