1.太陽能光伏發(fā)電簡介
光伏(PV)發(fā)電是利用光伏效應(yīng)將太陽輻射能量轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電方式，是當(dāng)今太陽能發(fā)電的主流。太陽能發(fā)電是一種不經(jīng)過熱過程直接將光能轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電方式，包括光伏發(fā)電、光化學(xué)發(fā)電、光致發(fā)電和光生物發(fā)電。
2.太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的類型。
太陽能發(fā)電系統(tǒng)可以分為兩類，一類是獨(dú)立系統(tǒng)，一類是系統(tǒng)連接系統(tǒng)(或與交流電網(wǎng)相連的系統(tǒng))。獨(dú)立系統(tǒng)是太陽能發(fā)電系統(tǒng)最基本的形式，也稱為太陽能發(fā)電原型系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要用于遠(yuǎn)離市區(qū)的海上燈塔、浮標(biāo)和山頂無線中繼站的供電。太陽能電池陣列輸出的DC功率直接提供給負(fù)載。
如果負(fù)載是交流的，DC電源必須通過逆變器轉(zhuǎn)換成交流電源。此外，輸出的DC能量也用于給蓄電池充電。因?yàn)樨?fù)載的電壓經(jīng)常波動，所以應(yīng)該設(shè)置控制器來調(diào)節(jié)電壓。用電力系統(tǒng)術(shù)語來說，通俗點(diǎn)叫“逆潮流”運(yùn)行或“賣電”。
相反，對于電力公司來說，正常運(yùn)行就是給用戶供電，這叫“正向趨勢”。系統(tǒng)接入式太陽能發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是在雨天或夜間太陽能發(fā)電不足時，可以通過系統(tǒng)接入直接從商業(yè)電網(wǎng)購電。系統(tǒng)連接系統(tǒng)的另一個重要優(yōu)點(diǎn)是可以省去蓄電池，降低了成本，增強(qiáng)了電源的穩(wěn)定性和可靠性。
3.太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電模式。
太陽能發(fā)電有兩種方式，一種是光熱電轉(zhuǎn)換，一種是光熱電直接轉(zhuǎn)換。
3.1、光熱電轉(zhuǎn)換模式。
太陽能集熱器利用太陽輻射產(chǎn)生的熱能發(fā)電，一般是將吸收的熱能轉(zhuǎn)化為工質(zhì)的蒸汽，然后驅(qū)動汽輪機(jī)發(fā)電。前者過程是光熱轉(zhuǎn)換過程；后一個過程是熱電轉(zhuǎn)換過程，就像普通的火力發(fā)電一樣。
3.2.光電直接轉(zhuǎn)換模式。
這樣，利用光電效應(yīng)將太陽輻射能量直接轉(zhuǎn)化為電能，光電轉(zhuǎn)換的基本器件是太陽能電池。太陽能電池是一種由于光伏效應(yīng)直接將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。它是一個半導(dǎo)體光電二極管。當(dāng)陽光照射在光電二極管上時，光電二極管會將太陽能轉(zhuǎn)化為電能并產(chǎn)生電流。當(dāng)許多電池串聯(lián)或并聯(lián)時，它們可以成為輸出功率相對較大的太陽能電池陣列。
4.影響太陽能光伏發(fā)電的主要因素。
太陽能的利用主要利用到達(dá)地面的太陽輻射。太陽輻射有兩種。一種是光球?qū)颖砻姘l(fā)出的光輻射，也稱為電磁輻射，因?yàn)樗噪姶挪ǖ男问絺鞑ス夂蜔帷＿@種輻射由可見光和不可見光組成。
另一種是粒子輻射，它是由帶正電荷的質(zhì)子、大致等量的帶負(fù)電荷的電子和其他粒子組成的粒子流。粒子輻射通常能量較弱且不穩(wěn)定，在太陽活動最大時最強(qiáng)，對人類和地球高層大氣都有一定影響。但是，一般來說，它在輻射到地球表面之前，在從太陽到地球的漫長道路上逐漸消失。
因此，太陽輻射主要是光輻射。由于大氣的存在，真正到達(dá)地球表面的太陽輻射能量的大小受到很多因素的影響。一般來說，太陽高度、大氣質(zhì)量、大氣透明度、地理緯度、日照時間、海拔高度是主要因素。
5.并網(wǎng)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成。
光伏系統(tǒng)由以下三部分組成:太陽能電池組件；充放電控制器、逆變器、測試儀器和計(jì)算機(jī)監(jiān)控等電力電子設(shè)備，以及蓄電池或其他儲能和輔助發(fā)電設(shè)備。
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