光照强度的增加，导致我们每天遭受着这酷暑带来的炎热，但是，这对于我们接下来要聊的光伏发电却是好的不行。接下来的一段时间，我们就来聊聊光伏的那些事儿~希望你们能够喜欢，也希望大家在这酷暑的每一天能够开开心心~
01
光伏发电的意义
当下，讨论最多的话题中，环保算是经久不衰了，新能源的开发和利用也是日益重要。一方面生活水平的提高和日益增长的人口，对于能源的依赖程度可谓直线增长，能源危机的出现促使着新能源的发展，同时从环保的角度来说，新能源的趋势不必多言。
我们可以看一下2015年的全球化石能源的储量、产量以及储采比：
资料来自BP世界能源统计年鉴。
可见化石能源和时间一样，过了就没了，不会再生，利用年限岌岌可危，中国的能源储量好像更不容乐观。所以新能源开发的开发和利用日渐受到各国的重视，2016年的《巴黎协定》表明了各国对气候变化治理方面的共识，再这一框架下面，中国提出了四大目标：分别是二氧化碳排放量的降低，二氧化碳排放峰值的今早实现，非化石能源消费比例的提高，森林蓄积量和碳汇的增加。提出了《能源发展“十三五”规划》，我国将在太阳能资源丰富地区大力建设光伏电站，同时推广光伏发电和其他产业的有机结合，比如光伏屋顶、渔光互补之类的。所以光伏发电在未来的占有着很重要的地位。当然其他的新能源也是同样的重要，我觉得主要还是取决于技术是否能够满足需求。
02
光伏发电
光伏发电的优势有下面几点：
①太阳能取之不尽，用之不竭；
②光伏发电无污染，安全可靠；
③在能源获取和发电的建设上，所用周期相对较短，并减少对燃料的使用，无需依靠输电线路就可以供电发电。
一般来说，太阳能光伏发电系统具有离网型和并网型两类。虽然光伏并网发电能够通过光伏阵列群组将产生的电能大规模送入公共电网，充分利用丰富的太阳能资源，但离网型光伏发电由于其灵活性大、成本低、应用多元话等特点，同样有着它的意义。离网型可以有效地解决或缓解我国无电地区的用电问题，成为精准扶贫工程的重要手段。
对于光伏你不变器技术的发展，比如阳光电源、许继、国网等都在不断的进步，当然，其中功率器件的发展起到了很大的作用。但是，作为企业需要在经济利益的基础上，发展技术，不要一味地降成本，而是更重视技术，提高国际竞争力，响应国家提出地“走出去”的战略。
03
光伏逆变器拓扑
任何事物的发展都会有一个过程，下面我们来聊聊光伏逆变器拓扑的发展历程。
带工频变压器的单相逆变器结构，如下图：
这种结构最早被用在48V或者120V的低压光伏发电系统中。其直流侧包含有源和无源器件，通过工频变压器和电网隔离，这种结构最大的缺点就是工频变压器的体积上。随着逆变器容量的提高，MOSFET正逐渐被IGBT取代。
随着高频逆变技术的发展，在不改变功率的前提下，带高频变压器的逆变器实现了体积的大幅减小。如下图，是带高频变压器的单相逆变器：
但是这种结构存在效率不高的缺点，一般做到95%左右。主要表现在二极管反向恢复时间长以及流过的元器件多这两个方面。
为了减少开关器件的数量，利用反激电路作为高频逆变器的拓扑，如下图：
但是，考虑到开关器件过电压的问题，这种结构要求系统的耦合程度要高，杂散电感要小，故对变压器的制造提出了比较高的要求。
随之出现的是，效率高重量轻且成本低的无变压器逆变器得到了发展和应用，如下图：
它仅需控制全桥电路的四个开关器件的开断顺序，效率能够达到97%。不过其对于直流输入侧电压的要求较高，一定要大于交流侧的峰值电压，为此，在全桥电路之前增加了Boost升压变换器，如下图：
为了连接不同光伏阵列，可以将多个Boost变换器并联给到逆变器的直流输入端，可以实现不同光伏阵列的分布式MPPT控制，进而提高系统的效率。
上面我们讲的都是单相逆变器，随之负荷的提高，对光伏逆变器的功率提出了更高的要求，单相已经满足不了了，所以三相逆变器被提出。
目前的大多都是三相光伏逆变器，同时随着功率开关器件的发展，多电平的逆变方案被应用，同时开关器件也相应的集成式的多电平(基本为三电平)的模块，这大大地提高了光伏系统的发电质量和效率。
对于光伏发电，我们今天就先简单地开个头，后续我们慢慢地展开。目前主要的大厂家的方案基本都是相似的，技术也是前列的，而我就聊聊我所知道的，内容可能不尽详实，还望包涵~
文章来源:功率半导体那些事儿 微信公众号
文章来源:功率半导体那些事儿 微信公众号
上一篇：探究光伏发电施工现场常见的安全隐患有哪些? 下一篇：氢能发展正当时或为光热发电提供新机遇？【转