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三、光伏系统的基本组成
1、光伏系统基本上由四部分组成:1、太阳能电池组件;2、蓄电池组;3、蓄电池充放电控制器或称直流控制器;4、直流负载或交流负载。此外,如果负载是交流的,还要为交流负载配备交流逆变电源,可以将交流逆变电源连同交流负载共同视为一个直流负载子系统。
2、光伏系统工作原理(1)太阳能电池组件在阳光照射下会产生光伏电压和光生电流,是光伏系统的发电装置。它输出的是直流电,经充放电控制器整定后用来为蓄电池充电;充电的过程是储能的过程。(2)蓄电池是光伏系统的储能装置。白天,太阳能被光电池转化为电能,通过给蓄电池充电,电能又转化为化学能。到了晚上,太阳能电池停止发电和充电,蓄电池开始对负载放电,化学能又转化为电能供给光源工作。所以,一个完整的光伏系统在一昼夜间发生了一系列能量的转化:太阳辐射能→电能→电化学能→电能→电光照明。(3)智能化充放电控制器在光伏系统能量转化中起着极其重要的控制作用。这个控制器具有先进的充电控制、放电控制以及过充电保护、过放电保护、过载保护反接保护等一系列保护功能。光伏系统的性能好坏与控制器有着重大关系,可以说充放电控制器是光伏系统的心脏。目前光伏系统用充放电控制器都以单片机对充放电过程尤其是充电过程进行严密监控,大大提高了系统可靠性。
3、光伏系统的开发应用实例较大型的光伏系统目前已经得到了广泛的推广应用,比如在无电、缺电且太阳辐照度好的地区建造几十千瓦级的甚至更大装机容量的太阳能电站,这种独立运营的光伏电站称为“离网光伏系统”。但这不是发展的主流。发展的主流是什么?是大面积建设与市电并网的光伏系统。只有建造这样的光伏系统,太阳能发电技术和系统产品才能走入城市、走入乡村、走入小区、走入千家万户。最近,大型并网太阳能电站已纷纷建成,这说明政府官员的绿色环保节能意识在不断提升,伟大的太阳能光伏事业越来越受到政府的认可和支持。
中小型的光伏系统常常应用在屋顶。这就是著名的“光伏屋顶计划”,在我国,不久前,无锡尚德向上海和苏浙地区推出了“1000屋顶计划”,受到了国家政府有关部门以及中国太阳能协会的高度赞扬和大力支持。这是个好势头,预示着太阳能时代的到来。最近一两年,太阳能灯具就如雨后春笋,纷纷破土而出。太阳能灯具是小型的独立光伏系统,比较成熟的有用于功能照明的路灯,有用于夜景照明的庭院灯,此外还开发出装饰性很强的太阳能草坪灯。更小的堪称微型的光伏系统产品开发也有所创新,如太阳能应急灯,太阳能便携式电源、太阳能手机充电器等等,非常有诱惑力。并网系统要比离网系统安全可靠、不受天气的影响,白天为负载供电,多余的电能馈入市电网,如果遇上阴雨天,由市电为负载供电,避免了独立光伏系统受天气影响的弊端。对于独立运行的离网式光伏系统而言,连阴雨天是其软肋,即便将系统设计得再好,也无法避免连阴天造成的蓄电池缺电。
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