光伏並網發電系統

發佈日期: 2013 年 09 月 27 日 14:28 | 作者: | 分類: 綠能知識

概念
光伏並網發電系統(太陽能並網發電系統)通過把光能轉化為電能,不經過蓄電池儲能,直接通過並網逆變器,把電能送上電網。

集中式大型並網電站一般都是國家級電站,主要特點是將所發電能直接輸送到電網,由電網統一調配向用戶供電;也有分散式小型並網發電系統,特別是光伏建築一體化發電系統,是並網發電的主流。

原理
太陽能電池發電系統是利用光生伏打效應原理製成的,它是將太陽輻射能量直接轉換成電能的發電系統。它主要由太陽能電池方陣和逆變器兩部分組成。白天有日照時,太陽能電池方陣發出的電經過並網逆變器將電能直接輸送到交流電網上。

太陽能光伏發電系統大體上可以分為兩類,一類是並網發電系統,即和公用電網通過標準介面相連接,像一個小型的發電廠;另一類是獨立式發電系統,即在自己的閉路系統內部形成電路。

並網發電系統通過光伏組將接收來的太陽輻射能量經過高頻直流轉換後變成高壓直流電,經過逆變器逆變後向電網輸出與電網電壓同頻、同相的正弦交流電流;而獨立式發電系統光伏陣列首先會將接收來的太陽輻射能量直接轉換成電能供給負載,並將多餘能量經過充電控制器後以化學能的形式儲存在蓄電池中。

組成
(1)太陽能電池模組。
一個太陽能電池只能產生大約0.5V的電壓,遠低於實際使用所需電壓。為了滿足實際應用,需要把太陽能電池連接成元件。太陽能電池元件包含一定數量的太陽能電池,這些太陽能電池通過導線連接。如一個元件上,太陽能電池的數量是36片,這意味著一個太陽能元件大約能產生17V的電壓。

通過導線連接的太陽能電池被密封成的物理單元被稱為太陽能電池元件,具有一定的防腐、防風、防雹、防雨的能力,廣泛應用於各個領域和系統。當應用領域需要較高的電壓和電流而單個元件不能滿足要求時,可把多個元件組成太陽能電池方陣,以獲得所需要的電壓和電流。

(2)直流/交流逆變器
由於太陽能電池發出的是直流電,而一般的負載是交流負載,所以逆變器是不可缺少的。逆變器按運行方式,可分為獨立運行逆變器和並網逆變器。獨立運行逆變器用於獨立運行的太陽能電池發電系統,為獨立負載供電;並網逆變器用於並網運行的太陽能電池發電系統將發出的電能饋入電網。逆變器按輸出波形又可分為方波逆變器和正弦波逆變器。

系統分類

(1)有逆流並網光伏發電系統
當太陽能光伏系統發出的電能充裕時,可將剩餘電能饋入公共電網,向電網供電(賣電);當太陽能光伏系統提供的電力不足時,由電能向負載供電(買電)。由於向電網供電時與電網供電的方向相反,所以稱為有逆流光伏發電系統。

(2)無逆流並網光伏發電系統
太陽能光伏發電系統即使發電充裕也不向公共電網供電,但當太陽能光伏系統供電不足時,則由公共電網向負載供電。

(3)切換型並網光伏發電系統
所謂切換型並網光伏發電系統,實際上是具有自動運行雙向切換的功能。一是當光伏發電系統因多雲、陰雨天及自身故障等導致發電量不足時,切換器能自動切換到電網供電一側,由電網向負載供電;二是當電網因為某種原因實然停電時,光伏系統可以自動切換使電網與光伏系統分離,成為獨立光伏發電系統工作狀態。有些切換型光伏發電系統,還可以在需要時斷開為一般負載的供電,接通對應急負載的供電。一般切換型並網發電系統都帶有儲能裝置。

(4)有儲能裝置的並網光伏發電系統
就是在上述幾類光伏發電系統中根據需要配置儲能裝置。帶有儲能裝置的光伏系統主動性較強,當電網出現停電、限電及故障時,可獨立運行,正常向負載供電。因此帶有儲能裝置的並網光伏發電系統可以作為緊急通信電源、醫療設備、加油站、避難場所指示及照明等重要或應急負載的供電系統。

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