太陽能光伏系統由太陽能電池組件、充電、放電控制器、逆變器、測試儀計算機監控等電力電子設備、電池或其他電池和輔助發電設備組成。
太陽能光伏系統具有以下特點:
1.無旋轉部件,無噪音;
2.無空氣污染,無廢水排放;
3.無燃燒過程,無燃料;
4.維護簡單,維護成本低;
5.運行可靠性好,穩定性好;
太陽能電池作為關鍵部件,使用壽命長,晶體硅太陽能電池壽命可達25年以上,根據需要容易擴大發電規模。
光伏系統應用廣泛,光伏系統應用的基本形式可分為獨立發電系統和并網發電系統兩類。主要應用領域主要在航空航天器、通信系統、微波中繼站、電視差轉臺、光伏泵和無電缺電區域。隨著技術的發展和世界經濟可持續發展的需要,發達國家開始有計劃地推廣城市光伏并網發電,主要建設家庭屋頂光伏發電系統和MW集中大型并網發電系統,大力推廣太陽能光伏系統在交通和城市照明中的應用。
光伏系統的規模和應用形式各不相同,如系統規模跨度大,從0.3~2W太陽能庭院燈到MW太陽能光伏電站。其應用形式也多種多樣,可廣泛應用于家庭、交通、通信、空間應用等領域。雖然光伏系統的規模不同,但其組成結構和工作原理基本相同。
光伏系統的幾個主要部件。
光伏組件方陣:由太陽能電池組件(又稱光伏電池組件)根據系統要求并聯制成。它是太陽能光伏系統的核心組成部分。
蓄電池:儲存太陽能電池組件產生的電能。當光線不足或夜間或負載需求大于太陽能電池組件產生的電能時,釋放儲存的電能以滿足負載的能量需求。它是太陽能光伏系統的儲能部件。目前,鉛酸電池常用于太陽能光伏系統。對于要求較高的系統,通常采用深放電閥控密封鉛酸電池、深放電吸液鉛酸電池等。
控制器:規定和控制蓄電池的充放電條件,根據負載的電源需求控制太陽能電池組件和蓄電池的負載輸出,是整個系統的核心控制部分。隨著太陽能光伏產業的發展,控制器的功能越來越強大,傳統控制部分、逆變器和監控系統集成,如AES公司的SPP和SMD系列控制器集成了上述三個功能。
逆變器:在太陽能光伏供電系統中,如果包含交流負荷,則應使用逆變器設備將太陽能電池組件產生的直流電或電池釋放的直流電轉化為負載所需的交流電。
太陽能光伏供電系統的基本工作原理是通過控制器的控制,將太陽能電池組件產生的電能充電到電池中,或在滿足負載需求的情況下直接給負載供電。如果日照不足或夜間由控制器控制的電池給DC負載供電,對于具有交流負載的光伏系統,還需要增加逆變器將DC電轉換為交流電。
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