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离网型太阳能发电系统

离网型太阳能发电系统利用太阳能电池板在有光照的情况下将太阳能转化为电能,通过太阳能充放电控制器给负载供电,同时给蓄电池充电;在阴天气或者无光照时,通过太阳能充放电控制器由蓄电池组给直流负载供电,同时蓄电池还要直接给独立逆变器供电,通过独立逆变器变成交流电,给交流负载供电

系统简介

离网型太阳能发电系统被广泛应用于偏僻山区、无电区、海岛、通讯基站等应用场所。系统一般由太阳电池组件组成的光伏方阵、太阳能充放电控制器、蓄电池组、离网型逆变器、直流负载和交流负载等构成。光伏方阵在有光照的情况下将太阳能转换为电能,通过太阳能充放电控制器给负载供电,同时给蓄电池组充电;在无光照时,通过太阳能充放电控制器由蓄电池组给直流负载供电,同时蓄电池还要直接给独立逆变器供电,通过独立逆变器逆变成交流电,给交流负载供电。

发电原理

太阳光照在半导体p-n结上,形成新的空穴-电子对,在p-n结电场的作用下,空穴由n区流向p区,电子由p区流向n区,接通电路后就形成电流。这就是光电效应太阳能电池的工作原理。

太阳能发电方式太阳能发电有两种方式,一种是光—热—电转换方式,另一种是光—电直接转换方式。

(1) 光—热—电转换方式通过利用太阳辐射产生的热能发电,一般是由太阳能集热器将所吸收的热能转换成工质的蒸气,再驱动汽轮机发电。前一个过程是光—热转换过程;后一个过程是热—电转换过程。

(2) 光—电直接转换方式该方式是利用光电效应,将太阳辐射能直接转换成电能,光—电转换的基本装置就是太阳能电池。太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件,是一个半导体光电二极管,当太阳光照到光电二极管上时,光电二极管就会把太阳的光能变成电能,产生电流。当许多个电池串联或并联起来就可以成为有比较大的输出功率的太阳能电池方阵了。

设置因素

太阳能发电系统的设计需要考虑的因素:

1、 太阳能发电系统在哪里使用?该地日光辐射情况如何?

2、 系统的负载功率多大?

3、 系统的输出电压是多少,直流还是交流?

4、 系统每天需要工作多少小时?

5、 如遇到没有日光照射的阴雨天气,系统需连续供电多少天?

6、 负载的情况,纯电阻性、电容性还是电感性,启动电流多大?

系统组成 

太阳电池组件是太阳能离网发电系统中的主要部分,也是系统中价值最高的部件,其作用是将太阳的辐射能量转换为直流电能。根据用户对功率和电压的不同要求,制成太阳电池组件单个使用,也可以数个太阳电池组件经过串联(以满足电压要求)和并联(以满足电流要求),形成供电阵列提供更大的电功率。太阳电池组件具有高面积比功率,长寿命和高可靠性的特点,在20年使用期限内,输出功率下降一般不超过20%。随着温度的变化,电池组件的电流、电压、功率也将发生变化,故组件串联设计时必须考虑电压负温度系数

太阳能充放电控制器
太阳能充放电控制器也称“光伏控制器”,其作用是对太阳能电池组件所发的电能进行调节和控制,最大限度地对蓄电池进行充电,并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。在温差较大的地方,光伏控制器应具备温度补偿的功能。根据系统的直流电压等级和太阳电池组件的功率配置合适的光伏控制器,常见的光伏控制器有DC12V、24V、48V、110V、220V不同电压等级。

蓄电池组

其主要任务是贮能,以便在夜间或阴雨天保证负载用电。可根据系统直流电压等级的要求来配置蓄电池的串、并联数量,蓄电池串并联时应遵循同型号规格、同厂家、同批次、同时安装和使用原则。

  离网型逆变器


离网逆变器是离网型太阳能发电系统的核心部件之一,负责把直流电转换为交流电,供交流负荷使用。为了提高光伏发电系统的整体性能,保证电站的长期稳定运行,逆变器的性能指标非常重要。逆变器选型是根据负载的特性(如阻性、感性或容性)及负载功率大小进行选择的。