?光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)是由太陽能電池和并網(wǎng)逆流器來實(shí)現(xiàn)供電的流程。光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的在如今的生活應(yīng)用廣泛,由光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的光能轉(zhuǎn)換成電能,各種優(yōu)勢和功能都得到專業(yè)人士和國家政府的支持和研究,我們的研究方向也圍繞著并網(wǎng)逆流器和光伏電池。他們的設(shè)備也已經(jīng)在市場上十分火熱,現(xiàn)在的太陽能產(chǎn)品已經(jīng)普及到家用用戶,所以講解了一些基本的概念和原理性的知識。
一、光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)
1.光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)就是太陽能產(chǎn)品產(chǎn)生的直流電經(jīng)過并網(wǎng)你逆流器轉(zhuǎn)換成交流電之后直接接入公共電網(wǎng).簡單的說就是從光能轉(zhuǎn)換成電能供用戶使用。
因?yàn)槟軐㈦娔苤苯虞斎氲诫娋W(wǎng),所有蓄電池所存在光伏獨(dú)立的系統(tǒng)會被并網(wǎng)系統(tǒng)所替換,因此就不要安置蓄電池,這樣就能減低成本了。但是系統(tǒng)所需要的并網(wǎng)逆流器,要確保電力能滿足電網(wǎng)的頻率,頻率等各項(xiàng)性能。
優(yōu)勢:
?。?)利用無污染,可再生的太陽能發(fā)電,也快減少不可再生。資源有限的能源的消耗,使用過程中午溫室氣體和污染氣體的排放,于生態(tài)環(huán)境和諧,是促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展道路的發(fā)展!
?。?)所發(fā)的電能通過逆變器直接入電網(wǎng),省掉蓄電池,比光伏獨(dú)立系統(tǒng)的建設(shè)投資可減少達(dá)35%一45%,大大的降低了生產(chǎn)成本。還能去除蓄電池避免了蓄電池的二次污染,并可增加系統(tǒng)的使用壽命和正常使用時(shí)間。
(3)光伏建筑一體化發(fā)電系統(tǒng),由于投資小、建設(shè)快、占地面積小、使得建筑科技含量高,增進(jìn)建筑賣點(diǎn)
(4)分布式建設(shè),各大小地方附近分散型建設(shè),使得進(jìn)入電網(wǎng)方便,不僅有善于增加系統(tǒng)的防御能力和抵抗自然的災(zāi)害,又能有善于電力系統(tǒng)的負(fù)荷平衡,而且減少線路的損耗。
?。?)可起調(diào)峰作用。并網(wǎng)太陽能光伏系統(tǒng)是很多發(fā)達(dá)國家發(fā)展的重點(diǎn)對象和扶持的項(xiàng)目,是太陽能發(fā)電系統(tǒng)的主要發(fā)展趨勢,市場容量大,發(fā)展空間大。
2.并網(wǎng)逆變器
并網(wǎng)逆變器大致有下面幾種逆變器:
?。?)集中逆變器
(2)組串逆變器
?。?)組件逆變
上面幾種逆變器的主電路都是采取控制電路來現(xiàn)實(shí)的話,我們可分為方波和正弦波兩種控制方式。
方波輸出的逆變器:方波輸出的逆變器大部分是取用脈寬調(diào)制集成電路,如TL494等。事實(shí)說明,采用SG3525集成電路,來取用功率場效應(yīng)管作為開關(guān)功率元件,能達(dá)到逆流器的性能比超高要求,因?yàn)镾G3525十分有效驅(qū)動功率場效應(yīng)管的能力并具有內(nèi)部基準(zhǔn)源和運(yùn)算放大器和欠壓保護(hù)功能,所有相對外圍電路也很簡單。
正弦波輸出的逆變器:正弦波逆變器原理圖,有方波的輸出和正弦波輸出的區(qū)別.方波輸出的逆變器效率高,但對于都是為正弦波電源設(shè)計(jì)的電器來說,使用總是不放心,雖然可以適用于許多電器,但部分電器就不適用,或用起來電器的指標(biāo)會變化.正弦波輸出的逆變器就沒有這方面的缺點(diǎn),卻存在效率低的缺點(diǎn)。
并網(wǎng)逆變器的原理:我們把交流電流轉(zhuǎn)換為直流的電流就是整流,完成這個(gè)整流功能的電路過程我們稱為整流電路,整個(gè)整流電路裝置的實(shí)現(xiàn)過程我們成為整流器。和它相對比,能把直流電流轉(zhuǎn)換為交流的電流就是逆流,完成整個(gè)逆流功能的電路我們稱之為逆變電路,整個(gè)逆變裝置的實(shí)現(xiàn)過程我們成為逆變器。
功能:
a.自動開關(guān):根據(jù)太陽的作息時(shí)間來實(shí)現(xiàn)自動開關(guān)機(jī)的功能。
b.最大功率點(diǎn)跟蹤控制:當(dāng)光伏組件的表面溫度和太陽照射溫度發(fā)生變化的時(shí)候,光伏組件產(chǎn)生的電壓和電流也產(chǎn)生變化,它能夠?qū)@些變化進(jìn)行跟蹤,確保最大功率輸出。
c.防止孤島效應(yīng):被動檢測可以通過檢測電網(wǎng)確定是否發(fā)生孤島效應(yīng),主動檢測通過主動引入小幅度擾動的方式形成正反饋,利用累計(jì)效應(yīng)推斷是否發(fā)生孤島。就是通過這樣被動檢測和主動檢測的方法結(jié)合,可以反孤島效應(yīng)控制效果。
d.自動調(diào)整電壓。在過多的電流反流電網(wǎng)時(shí),因電力逆向輸送而導(dǎo)致送電點(diǎn)電壓上升,有 可能超過電壓的運(yùn)行范圍。為保持電網(wǎng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn),并網(wǎng)逆變器要能夠自動防止電壓的上升。
安裝:如果是集中逆變器的話,如果附近有電表的話,就安裝在電表附近。如果條件和環(huán)境都可以的情況下,安裝在光伏接線柜附近也是可以的,這樣大大的減少了線路和設(shè)備的耗損。大型中央逆變器通常和其他設(shè)備(如電表、斷路器等)安裝在一個(gè)逆變器箱體內(nèi)。分散式逆變器越來越多的被安裝在屋頂,但是實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),應(yīng)對逆變器做好保護(hù)措施,盡量避免太陽直射和雨水淋濕。當(dāng)選擇安裝地點(diǎn)時(shí),滿足逆變器廠家建議的溫度、濕度等要求是非常重要的。同時(shí)還要考慮到逆變器的噪音對周圍環(huán)境的影響。
3.光伏電池
概念:太陽能光伏電池就是直接把光能轉(zhuǎn)換成電能。目前我們使用的都是以硅作為材料來制造硅太陽能電池。
原理:光生伏打效應(yīng)是產(chǎn)品表面受到太陽光子而產(chǎn)生的電動勢的現(xiàn)象,是產(chǎn)品表面受到光照射時(shí),產(chǎn)品內(nèi)的電荷分布狀態(tài)發(fā)生改變而產(chǎn)生電動勢和電流的一種效應(yīng)。當(dāng)光照射半導(dǎo)體的PN結(jié)時(shí),就會發(fā)生光生伏打效應(yīng)。光生伏打效應(yīng)使得PN結(jié)兩邊出現(xiàn)電壓,叫做光生電壓。使PN結(jié)短路,就會產(chǎn)生電流.。
構(gòu)造:電池表面附著的白色細(xì)線與粗線在電池生產(chǎn)企業(yè)里統(tǒng)稱為正銀,若分開說則為細(xì)柵線與主柵線。細(xì)柵線的主要作用是用來收集電池片表面的電流并匯集到主柵線,而主柵線的作用則是將電流集中在兩條柵線上,后續(xù)由下游廠商通過焊接將電流引導(dǎo)出來。電池片背面的兩條粗線材料也是銀,通常稱為背銀作用與正面主柵線一致。P/N結(jié)部分是通過擴(kuò)散工藝取得的,其位置在藍(lán)色鍍膜面下方幾微米處,PN結(jié)的深度跟當(dāng)時(shí)擴(kuò)散生產(chǎn)工藝溫度及氣體濃度等有關(guān)。
?。?)優(yōu)勢
1.簡化選擇:用2個(gè)產(chǎn)品作優(yōu)化
2.包括遠(yuǎn)程報(bào)警觸點(diǎn)的全部產(chǎn)品
3.盒座在使用期限到時(shí)的總體安全性
4.在損破前,熱斷路器會自動打開
?。?)分類:
按電池片的類型可以分:單晶、多晶、非晶三種,現(xiàn)工廠生產(chǎn)的多為多晶和單晶非晶較少;按電池板中包含的電池片的多少主要有:5612p、5612M、6610P、6612P。(注:5612M:5、電池片尺寸;6、電池片的串?dāng)?shù);12、單串電池片的數(shù)量;P(多晶);M(單晶),純黑色多為:單晶,深藍(lán)色多為:多晶。)
二.太陽能在生活中的日常用途
太陽能在生活中有很多用途很多,作用太多。它是一種輻射能,無公害無污染。
1.發(fā)電能:即直接將太陽能轉(zhuǎn)變成電能,并將電能存儲在電容器中,以備需要時(shí)使用。
如太陽能路燈,太陽能路燈是 一種不需要供電,利用太陽能發(fā)電的一種路燈。這樣的路燈不需要供電,不需要用線材,相對比較節(jié)省,只要在太陽比較充足的地方就能正常使用了,因?yàn)檫@樣的產(chǎn)品大受廣眾的關(guān)注和喜歡,更何況對環(huán)境沒有污染,所以這個(gè)有可以成為綠色環(huán)保產(chǎn)品,太陽能路燈可以用在公園,城鎮(zhèn),草坪。又可用于人口分布密度較小,交通不便經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)、缺乏常規(guī)燃料,難以用常規(guī)能源發(fā)電,但太陽能資源豐富的地區(qū),以解決這些地區(qū)人們的家用照明問題。
2.發(fā)熱能:即太陽能轉(zhuǎn)化為水的熱能,實(shí)例:太陽能熱水器。
很早之前太陽能是將水加熱,現(xiàn)在全球有上百萬的太陽能裝置了。太陽能熱水系統(tǒng)主要元件包括收集器、儲存裝置及循環(huán)管路三部分。其主要有溫差控制集熱循環(huán)和地暖管道循環(huán)系統(tǒng)。太陽能熱水工程越來越多地被用于居民住宅、別墅、酒店、旅游風(fēng)景區(qū)、科技園區(qū)、醫(yī)院、學(xué)校、工業(yè)廠區(qū)、農(nóng)業(yè)種植養(yǎng)殖區(qū)等各大領(lǐng)域。
其他如電能能轉(zhuǎn)化成各種機(jī)械能,熱能能轉(zhuǎn)化成電能,電能也能轉(zhuǎn)化成熱能等。