| 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng),民用太陽能發(fā)電,太陽能發(fā)電工程_太陽能光伏發(fā)電
太陽能光伏發(fā)電是根據(jù)光生伏特效應(yīng)原理,利用太陽能電池將太陽光能直接轉(zhuǎn)化為電能。
不論是獨(dú)立使用還是并網(wǎng)發(fā)電,光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽能電池板（組件）、控制器和逆變器三大部分組成，它們主要由電子元器件構(gòu)成，不涉及機(jī)械部件,所以,光伏發(fā)電設(shè)備極為精煉,可靠穩(wěn)定壽命長、安裝維護(hù)簡便。
理論上講,光伏發(fā)電技術(shù)可以用于任何需要電源的場合,上至航天器,下至家用電源,大到兆瓦級電站,小到玩具,光伏電源無處不在。
國產(chǎn)晶體硅電池效率在10至13%左右，國外同類產(chǎn)品效率約12至14%。由一個或多個太陽能電池片組成的太陽能電池板稱為光伏組件。
太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)由太陽能電池組、太陽能控制器、蓄電池（組）組成。如輸出電源為交流220V或110V，還需要配置逆變器。各部分的作用為：
（一）太陽能電池板：太陽能電池板是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分，也是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中價值最高的部分。其作用是將太陽的輻射能力轉(zhuǎn)換為電能，或送往蓄電池中存儲起來，或推動負(fù)載工作。
（二）太陽能控制器：太陽能控制器的作用是控制整個系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并對蓄電池起到過充電保護(hù)、過放電保護(hù)的作用。在溫差較大的地方，合格的控制器還應(yīng)具備溫度補(bǔ)償?shù)墓δ�。其他附加功能如光控開關(guān)、時控開關(guān)都應(yīng)當(dāng)是控制器的可選項；
（三）蓄電池：一般為鉛酸電池，小微型系統(tǒng)中，也可用鎳氫電池、鎳鎘電池或鋰電池。其作用是在有光照時將太陽能電池板所發(fā)出的電能儲存起來，到需要的時候再釋放出來。
（四）逆變器：太陽能的直接輸出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。為能向220VAC的電器提供電能，需要將太陽能發(fā)電系統(tǒng)所發(fā)出的直流電能轉(zhuǎn)換成交流電能，因此需要使用DC-AC逆變器。
太陽能光伏發(fā)電一般可以用在以下領(lǐng)域：
一、用戶太陽能電源：
（1）小型電源10-100W不等，用于邊遠(yuǎn)無電地區(qū)如高原、海島、牧區(qū)、邊防哨所等軍民生活用電，如照明、電視、收錄機(jī)等；
（2）3-5KW家庭屋頂并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)；
（3）光伏水泵：解決無電地區(qū)的深水井飲用、灌溉。
二、交通領(lǐng)域如航標(biāo)燈、交通/鐵路信號燈、交通警示/標(biāo)志燈、宇翔路燈、高空障礙燈、高速公路/鐵路無線電話亭、無人值守道班供電等。
三、通訊/通信領(lǐng)域：太陽能無人值守微波中繼站、光纜維護(hù)站、廣播/通訊/尋呼電源系統(tǒng)；農(nóng)村載波電話光伏系統(tǒng)、小型通信機(jī)、士兵GPS供電等。
四、石油、海洋、氣象領(lǐng)域：石油管道和水庫閘門陰極保護(hù)太陽能電源系統(tǒng)、石油鉆井平臺生活及應(yīng)急電源、海洋檢測設(shè)備、氣象/水文觀測設(shè)備等。
五、家庭燈具電源：如庭院燈、路燈、手提燈、野營燈、登山燈、垂釣燈、黑光燈、割膠燈、節(jié)能燈等。
六、光伏電站：10KW-50MW獨(dú)立光伏電站、風(fēng)光（柴）互補(bǔ)電站、各種大型停車廠充電站等。
七、太陽能建筑將太陽能發(fā)電與建筑材料相結(jié)合，使得未來的大型建筑實現(xiàn)電力自給，是未來一大發(fā)展方向。
八、其他領(lǐng)域包括：（1）與汽車配套：太陽能汽車/電動車、電池充電設(shè)備、汽車空調(diào)、換氣扇、冷飲箱等；（2）太陽能制氫加燃料電池的再生發(fā)電系統(tǒng)；（3）海水淡化設(shè)備供電；（4）衛(wèi)星、航天器、空間太陽能電站等。
太陽能光伏發(fā)電分為獨(dú)立光伏發(fā)電與并網(wǎng)光伏發(fā)電
獨(dú)立光伏發(fā)電:
獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)也叫離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)。主要由太陽能電池組件、控制器、蓄電池組成，若要為交流負(fù)載供電，還需要配置交流逆變器。
并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)就是太陽能組件產(chǎn)生的直流電經(jīng)過并網(wǎng)逆變器轉(zhuǎn)換成符合市電電網(wǎng)要求的交流電這后直接接入公共電網(wǎng)。并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)有集中式大型并網(wǎng)光伏電站一般都是國家級電站，主要特點(diǎn)是將所發(fā)電能直接輸送到電網(wǎng)，由電網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)配向用戶供電。但這種電站投資大、建設(shè)周期長、占地面積大，發(fā)展難度相對較大。而分散式小型并網(wǎng)光伏系統(tǒng)，特別是光伏建筑一體化發(fā)電系統(tǒng)，由于投資小、建設(shè)快、占地面積小、政策支持力度大等優(yōu)點(diǎn)，是并網(wǎng)光伏發(fā)電的主流。
太陽能光伏發(fā)電在不遠(yuǎn)的將來會占據(jù)世界能源消費(fèi)的重要席位，不但要替代部分常規(guī)能源，而且將成為世界能源供應(yīng)的主體。預(yù)計到2030年，可再生能源在總能源結(jié)構(gòu)中將占到30%以上，而太陽能光伏發(fā)電在世界總電力供應(yīng)中的占比也將達(dá)到10%以上；到2040年，可再生能源將占總能耗的50%以上，太陽能光伏發(fā)電將占總電力的20%以上；到21世紀(jì)末，可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中將占到80%以上，太陽能發(fā)電將占到60%以上。這些數(shù)字足以顯示出太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景及其在能源領(lǐng)域重要的戰(zhàn)略地位。
太陽能光伏發(fā)電設(shè)備的作用:
太陽能發(fā)電系統(tǒng)(電站)由太陽能電池組、蓄電池組、逆變器和太陽能充電控制器組成，可以直接供應(yīng)12V、24V或48V直流，也可提供220V、380V交流供電。
1.太陽電池板
太陽電池板的作用是將太陽輻射能直接轉(zhuǎn)換成直流電，供負(fù)載使用或存貯于蓄電池內(nèi)備用。一般根據(jù)用戶需要，將若干太陽電池板按一定方式連接，組成太陽能電池方陣，再配上適當(dāng)?shù)闹Ъ芗敖泳�盒組成。
2.充電控制器
充電控制器主要由專用處理器CPU、電子元器件、顯示器、開關(guān)功率管等組成。在太陽發(fā)電系統(tǒng)中，充電控制器的基本作用是為蓄電池提供最佳的充電電流和電壓，快速、平穩(wěn)、高效的為蓄電池充電，并在充電過程中減少損耗、盡量延長蓄電池的使用壽命；同時保護(hù)蓄電池，避免過充電和過放電現(xiàn)象的發(fā)生。同時記錄并顯示系統(tǒng)各種重要數(shù)據(jù)，如充電電流、電壓等。
3.逆變器
逆變器的作用就是將太陽能電池方陣和蓄電池提供的低壓直流電逆變成220V或380V交流電，供給交流負(fù)載使用。
4.蓄電池組
蓄電池組是將太陽電池方陣發(fā)出的直流電貯存起來, 供負(fù)載使用。在光伏發(fā)電系統(tǒng)中, 蓄電池處于浮充放電狀態(tài)。白天太陽能電池方陣給蓄電池充電,同時方陣還給負(fù)載用電,晚上負(fù)載用電全部由蓄電池供給。因此, 要求蓄電池的自放電要小, 而且充電效率要高, 同時還要考慮價格和使用是否方便等因素。
二、太陽能發(fā)電系統(tǒng)顯著特點(diǎn)
1、供電可靠度接近100%，能充分適應(yīng)各種氣象條件；
2、設(shè)備運(yùn)行自動控制，能實現(xiàn)無人值守及遠(yuǎn)程監(jiān)控；
3、管理維護(hù)簡單便利，運(yùn)行費(fèi)用極低；
4、主要部件使用壽命20年以上。
5、一次投資，長期受益；
三、設(shè)計原則
太陽能供電系統(tǒng)的設(shè)計需要用戶與專業(yè)太陽能技術(shù)公司配合進(jìn)行，首先用戶需提供確切的使用要求，包括：
1、需要解決的用電電壓、功率；
2、每日工作時間、連續(xù)陰雨天保障時間；
3、是否有后備市電電源；
4、系統(tǒng)使用地區(qū)及氣候數(shù)據(jù)；
5、如果是給設(shè)備供電，最好提供設(shè)備的名稱、說明書或技術(shù)參數(shù)。
公司接到用戶的使用需求后，對系統(tǒng)進(jìn)行初步配置和概算，在設(shè)計過程中隨時與用戶進(jìn)行更確切地溝通，提出合理化建議。
因太陽能供電的一次性投入成本較高，在設(shè)計時要以經(jīng)濟(jì)實用為原則，盡可能降低投資，同時一些關(guān)鍵部件盡可能選擇優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，以延長整個系統(tǒng)的工作壽命及提高系統(tǒng)可靠性，減少故障率。
四、太陽能發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計需要考慮的因素：
1、太陽能發(fā)電系統(tǒng)在哪里使用？該地日光輻射情況如何？
2、負(fù)載功率多大？
3、負(fù)載電壓是多少，直流還是交流？
4、負(fù)載每天需要工作多少小時？
5、如遇到?jīng)]有日光照射的陰雨天氣，系統(tǒng)需連續(xù)供電多少天？
6、負(fù)載的情況，純電阻性、電容性還是電感性，啟動電流多大？
7、系統(tǒng)需求的數(shù)量。
8、系統(tǒng)安裝現(xiàn)場的條件及環(huán)境。
9、用戶所愿承擔(dān)的投資規(guī)模。
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