太阳能光伏系统由太阳能电池组件、充电、放电控制器、逆变器、测试仪计算机监控等电力电子设备、电池或其他电池和辅助发电设备组成。
太阳能光伏系统具有以下特点:
1.无旋转部件,无噪音;
2.无空气污染,无废水排放;
3.无燃烧过程,无燃料;
4.维护简单,维护成本低;
5.运行可靠性好,稳定性好;
太阳能电池作为关键部件,使用寿命长,晶体硅太阳能电池寿命可达25年以上,根据需要容易扩大发电规模。
光伏系统应用广泛,光伏系统应用的基本形式可分为独立发电系统和并网发电系统两类。主要应用领域主要在航空航天器、通信系统、微波中继站、电视差转台、光伏泵和无电缺电区域。随着技术的发展和世界经济可持续发展的需要,发达国家开始有计划地推广城市光伏并网发电,主要建设家庭屋顶光伏发电系统和MW集中大型并网发电系统,大力推广太阳能光伏系统在交通和城市照明中的应用。
光伏系统的规模和应用形式各不相同,如系统规模跨度大,从0.3~2W太阳能庭院灯到MW太阳能光伏电站。其应用形式也多种多样,可广泛应用于家庭、交通、通信、空间应用等领域。虽然光伏系统的规模不同,但其组成结构和工作原理基本相同。
光伏系统的几个主要部件。
光伏组件方阵:由太阳能电池组件(又称光伏电池组件)根据系统要求并联制成。它是太阳能光伏系统的核心组成部分。
蓄电池:储存太阳能电池组件产生的电能。当光线不足或夜间或负载需求大于太阳能电池组件产生的电能时,释放储存的电能以满足负载的能量需求。它是太阳能光伏系统的储能部件。目前,铅酸电池常用于太阳能光伏系统。对于要求较高的系统,通常采用深放电阀控密封铅酸电池、深放电吸液铅酸电池等。
控制器:规定和控制蓄电池的充放电条件,根据负载的电源需求控制太阳能电池组件和蓄电池的负载输出,是整个系统的核心控制部分。随着太阳能光伏产业的发展,控制器的功能越来越强大,传统控制部分、逆变器和监控系统集成,如AES公司的SPP和SMD系列控制器集成了上述三个功能。
逆变器:在太阳能光伏供电系统中,如果包含交流负荷,则应使用逆变器设备将太阳能电池组件产生的直流电或电池释放的直流电转化为负载所需的交流电。
太阳能光伏供电系统的基本工作原理是通过控制器的控制,将太阳能电池组件产生的电能充电到电池中,或在满足负载需求的情况下直接给负载供电。如果日照不足或夜间由控制器控制的电池给DC负载供电,对于具有交流负载的光伏系统,还需要增加逆变器将DC电转换为交流电。
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