光伏发电基础知识-杨工解读

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1、基础篇25光伏发电基础知识目录第1章光伏发电基本知识………………………11．1光伏发电简介………………………………11．1．1什么是光伏发电…………………………………………11．1．2什么是风力发电…………………………………………21．13什么是光伏／风力互补发电………………………………31．2光伏发电系统………………………………………………41．2．1光伏发电系统构成………………………………………41．22光伏发电优点和缺点……………………………………4第2章光伏发电系统……………………………………………72．1光伏发电原理

2、…………………………………………72．11太阳电池简介………………………………………72．1．2简单光伏电路………………………………………82．1．3太阳电池、组件及方阵………………………………82．14组件的串联和并联…………………………………92．2组件性能及影响因素………………………………………112．2．1太阳电池组件简介………………………………………112．2．2组件性能及影响因素……………………………………122．3太阳电池方阵……………………………………………172．3．1不同性能组件的串联和并联……………………

3、………172．3．2二极管的作用……………………………………………182．3．3方阵支架及类型…………………………………………202．4光伏系统类型……………………………………………222．4．1白天用光伏系统…………………………………………222．4．2储能式直流光伏系统……………………………………222．4．3交／直流两用光伏系统…………………………………232．4．4并网光伏系统…………………………………………242．4．5光伏混合发电系统………………………………………2425第一章光伏发电基本知识1.1光伏发电简介1.

4、1.1什么是光伏发电“太阳能光伏发电”——简称“光伏发电”，是直接将太阳光转换为电能的一种发电形式。1839年，法国物理学家A.E.Becqurel意外地发现，用两片金属浸入溶液构成的伏打电池在光照下会产生额外的伏打电势，他将这种现象称为“光生伏打效应”。以后人们即把能够产生光生伏打效应的器件称为“光伏器件”，其中半导体器件在阳光下的光电转换效率最高，通常称这类光伏器件为“太阳电池”。用导线将灯泡与阳光照射下的太阳电池相连，灯就亮了起来；将电视机与太阳电池相连，可以收看电视；同样把收录机与太阳电池相连，可以收听广播和欣赏音乐了

5、。为了保证阴天或夜间也能用上电，还需要给太阳电池装上蓄电池。一个简单的光伏发电装置如图l一1所示。早期的光伏发电装置，最初的应用是向手表、计算器提供电能。在大规模应用方面具有代表性的是，近年来安装的向地区供电的大型光伏电站、村落光伏供电系统和用于应急设备的后备电源等。由于光伏发电系统利用清洁的太阳能产生电能，不消耗化石燃料，它正在被广泛地用于各个领域。25图1—1简单的光伏发电装置1.2光伏发电系统1.2.1光伏发电系统构成以独立运行的光伏发电系统为例，其主要部件包括：（1）太阳电池方阵：在金属支架上用导线连在一起的多个太阳电

6、池组件的集合体。太阳电池方阵(简称方阵)产生负载所需要的电压和电流。（2）蓄电池组：由若干台蓄电池经串联组成的贮存电能的装置。（3）控制器：系统控制装置。主要功能是对蓄电池进行充电控制和过放电保护，同时对系统输入输出功率起着调节与分配作用，以及系统赋予的其他监控功能。（4）逆变器：将直流电转换为交流电的电力电子设备。（5）交流负载：以交流电为动力的装置或设备。独立运行的光伏发电系统构成如图l一4所示。图1—4独立运行的光伏发电系统框图251.2.2光伏发电优点和缺点（一）优点（1）可靠：在恶劣的环境和气候条件下，光伏发电系统很

7、少产生故障，因此光伏系统经常用在要求供电可靠性很高的场合。（2）耐用：目前绝大多数太阳电池组件的生产技术，都足以保证10年以上其性能不下降，一般可以发电25年或更长的时间。（3）维护费用低：在远离城镇的边远地区，为了维护或修理常规发电设备，需要将材料和人员运送到很远的地方，其费用很高。光伏系统只需要周期性地检查和很少的维护工作量，因此维护费用比常规发电系统少得多。（4）无需燃料费用：由于光伏系统不需要燃料，从而免去了购买、运输和储存燃料的费用。（5）减少噪声污染：光伏发电系统运动部件很少，基本没有噪声。（6）安装组件积木化：便

8、于用户根据自己的需要，选择和调整发电系统的容量大小，安装灵活方便。（7）安全：光伏系统不使用易燃的燃料，只要设计合理和安装适当，系统具有很高的安全性。（8）自主供电：离网运行的光伏发电系统具有供电的自主性、灵活性。有些用户采用光伏发电的目的，就是由于该系统独立于公用电网的自主