光伏发电应用与发展趋势分析.doc

《光伏发电应用与发展趋势分析.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、光伏发电应用与发展趋势分析一、背景信息随着经济的飞速发展，石油、煤炭等能源被大量消耗，能源短缺与环境污染等问题口益突出。作为21世纪最具发展潜力的可再生能源，太阳能因其清洁、安全、便利、高效的特点，受到世界各国的重点关注与发展。简单来说，太阳能有以下优势：取之不尽，用之不竭；无噪声、污染；可靠性高、使用寿命长；方便灵活，可以很随意设置容量大小。由于以上特点，太阳能逐渐在全世界范围得到推广，成为最理想的清洁能源，具有广阔的发展前景。常用的太阳能应用主要有光热转换与光电转换两种方式，其中光热转换由于原理

2、简单、应用广泛而被人们所熟知；相对来说，光电转换则是听说的多、了解的少。本文主要对光电转换（光伏发电）做一个简要的介绍。二、基本原理太阳能发电（光伏发电）是指利用太阳能电池的光伏效应，将太阳光能直接转化为电能的一种技术。光伏效应是指由硅材料掺杂其它杂质形成的太阳能电池包含许多P-N结，当太阳光照射在P-N结上时可以产生可自由移动的空穴-电子对，在卩-N结电场的作用下，空穴由N区流向卩区，电子由P区流向N区，形成压降，接通电路后就就会形成电流。将若干太阳能电池封装在一起形成光伏组件，将数量不同的光伏组

3、件串联或者并联在一起，则可以产出所需的功率。三、光伏发电系统构成按并网与否，光伏发电系统分为并网发电系统和独立发电系统，独立发电系统是在并网发电系统的基础上增加了蓄电池组。光伏发电系统的核心部件为光伏组件阵列、逆变器、控制器、蓄电池等。光伏系统各部分的作用如下：四、光伏组件阵列光伏组件是太阳能发电系统中的核心部分，也是价值最高的部分，光伏组件中最核心的部分则是太阳能电池。光伏组件的作用是利用光伏效应，将太阳辐射能转换为电能。按牛产工艺技术，耳前常见的太阳能电池主要分为晶硅电池和薄膜电池，其中晶硅电池

4、主要分为单晶硅、多晶硅、类单晶等，薄膜电池主要分为非晶硅薄膜电池、片申化稼薄膜电池、铜钢镣硒薄膜电池等。不同太阳能电池的区别主要体现在生产工艺上，其所用的发电原理相同。五、逆变器由于光伏组件所发的电能为直流电，而大多数负载及电网系统传输的均为交流电，因此需要使用逆变器将直流电转换为满足要求的交流电。除此之外，逆变器还具有最大限度地发挥太阳电池性能的功能和系统故障保护功能，归纳起来主要功能有自动运行和停机、最大功率跟踪控制、防单独运行（并网系统用）、自动电压调整（并网系统用）、直流检测（并网系统用）、

5、直流接地检测（并网系统用）。按运行方式，可分为独立运行逆变器和并网逆变器，独立运行逆变器用于独立运行的太阳能电池发电系统，为独立负载供电，并网逆变器用于并网运行的太阳能电池发电系统。按输出波型，可分为方波逆变器和正眩波逆变器，方波逆变器电路简单，造价低，但谐波分量大，一般用于几百瓦以下和对谐波要求不高的系统，止弦波逆变器成本高，但可以适用于各种负载。六、蓄电池组光伏系统中的蓄电池起着储存和调节电能的作用，当光照充足组件阵列产生的能量较多时，蓄电池组将多余的电能储存起来；当系统发电量不足或负载用电量较

6、大时，蓄电池组向负载补充电能，并保持供电电压的稳定。为保证更好的使用光伏系统所发电，我们所选取的蓄电池应该有以下特点：使用寿命长、充电效率高、深放电能力强、自放电率低、工作温度范围宽、价格低廉、维护简单。七、控制器控制器会根据辐照强度和负载大小的变化，不断切换和调整蓄电池的工作状态，使英在充电、放电或浮充电等多种状态下交替运行，从而保证光伏电站工作的连续性和稳定性；通过检测蓄电池的工作状态，发出蓄电池继续/停止充电、继续/减少/停止放电的指令，保护蓄电池组不受过度充电和放电的影响。除此之外，控制器还

7、具多种保护和监测功能，控制器是整个电站的控制中枢，它的运行状况直接影响整个电站的可靠性，是系统设计、生产和安装过程中需要特别注意的关键部分。我们再对控制器设计选型时，必须考虑到控制器是否能够对光伏电站的电能变换和蓄电池充、放电进行•优化控制和管理，只有选择了合适的类型，才能提高光伏电站的安全可靠性，为用户提供更好的用电质量。八、投资成木分析近两年，随着国内光伏发电市场爆发式增长，投资家用光伏电站成为越来越多人的选择。所谓家用光伏电站，就是利用家庭现有建筑物上的闲置资源，如屋顶、墙壁立面、阳台、院落等

8、，安装和使用光伏发电系统。它能直接将太阳能转化成电能，是国家大力提倡和推广的清洁能源利用方式。此类投资方式不光拥有减少碳排放、保护环境的成就感，还拥有较为客观的投资回报率。以英利最近推出的Innergy-5.lkW家用光伏电站为例，此光伏电站使用多晶255W光伏组件安装在闲置屋顶、水泥屋顶、彩钢屋顶或者瓦式屋顶上，所需屋顶血积约为40-60平方米。根据《国家能源局关于进一步落实分布式光伏发电有关政策的通知》（2014年9月20日）的发文规定，分布式光伏发电项冃可选择“