太陽能光伏系統的組成和原理
太陽能光伏系統由以下三部分組成:太陽能電池組件;充放電控制器、逆變器、測試儀器、計算機監控等電力電子設備以及蓄電池或其他存儲和輔助發電設備。
太陽能光伏系統具有以下特點:
無運動部件，無噪音;
無空氣污染，無廢水排放;
無需燃燒過程，無需燃料;
維護簡單，維護成本低;
運行可靠性、穩定性好;
作為太陽能電池的關鍵部件，晶體硅太陽能電池的壽命可達25年以上。根據需要，可以很容易地擴大發電規模。
光伏系統應用廣泛。光伏系統應用的基本形式可分為兩大類:獨立發電系統和并網發電系統。主要應用領域有航天飛機、通信系統、微波中繼站、電視差動轉臺、光伏水泵、不缺電地區的家用電源。隨著技術的發展和世界經濟可持續發展的需要,發達國家已經開始系統地促進城市光伏(pv)電網發電,家庭屋頂光伏發電系統和主要建設兆瓦級集中大規模并網發電系統,等等,同時在運輸和城市照明大力推進太陽能光伏系統的應用。
光伏系統的規模和應用形式各不相同，如系統規模跨度大，小到0.3 ~ 2W的太陽能庭院燈，大到MW的太陽能光伏電站，如3.75kwp的家庭屋頂發電設備，敦煌10MW項目。它的應用形式也多種多樣，在家庭、交通、通信、空間應用等許多領域都可以得到廣泛的應用。雖然光伏系統的大小不同，但它們在結構和工作原理上基本相同。圖4-1是一個典型的光伏系統供電直流負載的示意圖。它包含了光伏系統的幾個主要組件:
光伏組件方陣:太陽能電池組件(又稱光伏電池組件)按照系統要求并聯，將太陽能轉化為陽光照射下的電能輸出。它是太陽能光伏系統的核心部件。
電池:儲存太陽能電池組件產生的電能。當光照不足或在夜間，或負荷需求大于太陽能電池組件產生的功率時，釋放存儲的電能以滿足負荷的能量需求。它是太陽能光伏系統的儲能組件。目前，太陽能光伏系統常用的是鉛酸蓄電池，對于要求較高的系統，通常采用深放閥控制密封鉛酸蓄電池，深放液吸式鉛酸蓄電池。
控制器:指定并控制電池的充放電條件，根據負載的功率需求控制太陽能電池組件和電池對負載的功率輸出，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。將傳統的控制部件、逆變器和監控系統集成在一起是一種趨勢。例如AES的SPP和SMD系列控制器就集成了以上三種功能。
光伏逆變器:在太陽能光伏供電系統中，如果有交流負載，則需要使用逆變器設備將太陽能電池元件產生的直流或電池釋放的直流轉換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陽光的照射下,太陽能電池組件的能量產生的控制器來控制電池或在滿足負載的需求直接向負載供電,如果太陽在晚上或電池控制器的控制下直流負載供電,為光伏系統含有交流負載,還需要增加逆變器將直流電(dc)轉換為交流電。光電系統有多種形式，但它們的基本原理是相似的。對于其他類型的光伏系統，其控制機制和系統組件根據實際需要有所不同。以下是對不同類型光伏系統的詳細描述。
光伏系統的分類和介紹
光伏系統一般分為獨立系統、并網系統和混合系統。根據光伏供電系統的申請表、應用規模和負荷類型，光伏供電系統可分為以下六種類型:小型太陽能供電系統(SmallDC);簡易直流系統(SimpleDC);大型太陽能供電系統(LargeDC);交直流供電系統(AC/DC);UtilityGridConnect系統;混合動力系統;短時間混合動力系統。
光伏發電是利用半導體界面的光伏效應，將光能直接轉化為電能的一種電子元件技術。這項技術的關鍵元素是太陽能電池。將太陽能電池串聯封裝保護后，形成大面積的太陽能電池元件，再與電源控制器等部件結合形成光伏發電裝置。光伏發電的優勢在于它不受地域的限制，因為太陽照射在地面上。光伏系統還具有安全可靠、無噪聲、低污染、不消耗燃料和安裝輸電線路可現場發電和供電、工期短等優點。
光伏發電是基于光伏效應的原理，利用太陽能電池直接將太陽光轉化為電能。光伏發電系統主要由太陽能電池板(組件)、控制器和逆變器組成，這些組件主要由電子組件組成，不涉及機械部件。因此，光伏發電設備極其精致，使用壽命長、可靠穩定，安裝維護方便。理論上，光伏電能可以用于任何東西，從航天器到家庭用電，從兆瓦發電廠到玩具。太陽能光伏發電最基本的元件是太陽能電池(片)，有單晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜電池。目前使用最多的是單晶和多晶電池，而非晶電池則用于小型系統和計算器的輔助電源。
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