太阳能光伏发电系统的组成和各部分设备的作用

2021-07-20 18:21

太阳能光伏发电系统是指无需通过热过程直接将光能转变为电能的发电系统。它的主要部件是太阳能电池、蓄电池、控制器和光伏逆变器。其特点是可靠性高、使用寿命长、不污染环境、能独立发电又能并网运行。

光伏发电系统通常由光伏方阵、蓄电池组（可选）、蓄电池控制器（可选）、逆变器、交流配电柜和太阳跟踪控制系统等设备组成：高倍聚光光伏系统（HCPV）还包括聚光部分（通常为聚光透镜或者反射镜）。

太阳能光伏发电系统各部分设备的作用如下：

1、光伏方阵

光伏方阵（PV Array）称光伏阵列，是由若干个光伏组件或光伏板按一定方式组装在一起并且具有同定的支撑结构而构成的直流发电单元一在有光照（无论是太阳光，还是其他发光体产生的光照）的情况下，电池吸收光能，电池两端出现异号电荷的积累，即产生“光生电压”。这就是“光生伏特效应”。在光生伏特效应的作用下，太阳电池的两端产生电动势，将光能转换成电能，完成能量转换

2、蓄电池组（可选）

蓄电池组的作用是贮存太阳电池方阵受光照时发出的电能并可随时向负载供电：太阳电池发电对所用的蓄电池组的基本要求是：①自放电率低；②使用寿命长；③深放电能力强；④充电效率高；⑤少维护或免维护；⑥工作温度范同宽；⑦价格低廉。

3、蓄电池控制器（可选）

蓄电池控制器是能自动防止蓄电池过充电和过放电的设备。由于蓄电池的循环充放电次数及放电深度是决定蓄电池使用寿命的重要因素，因此能控制蓄电池组过充电或过放电的蓄电池控制器是必不可少的设备

4、光伏逆变器

逆变器是将直流电转换成交流电的设备。当太阳电池和蓄电池是直流电源，而负载是交流负载时，逆变器是必不可少的j逆变器按运行方式，可分为离网逆变器和并网逆变器。离网逆变器用于独立运行的太阳电池发电系统，为负载供电。并网逆变器用于并网运行的太阳电池发电系统。逆变器按输出波形可分为方波逆变器和正弦波逆变器方波逆变器的电路简单，造价低，但谐波分量大，一般用于几百瓦以下和对谐波要求不高的系统。正弦波逆变器成本高，但可以适用于各种负载。

5、跟踪系统

由于相对于某一个同定地点的太阳能光伏发电系统来说，一年四季、每天日升日落，太阳光照角度时时刻刻都在变化，只有太阳电池板能够时刻正对太阳，发电效率才会达到最佳状态。

世界上通用的太阳跟踪控制系统都需要根据安放点的经纬度等信息计算一年中的每一天的不同时刻太阳所在的角度，将一年中每个时刻的太阳位置存储到PLC、单片机或电脑软件中，也就是靠计算太阳位置以实现跟踪采用的是电脑数据理论。需要地球经纬度地区的数据和设定，一旦安装，就不便移动或装拆，每次移动完就必须重新设定数据和调整各个参数。