太阳能光伏发电必须掌握的基础知识.pdf

太阳能光伏系统由以下三部分组成：太阳电池组件；充、放电控制器、逆变器、测试仪表和计算机监控等电力电子设备和蓄电池或其它蓄OFweek太阳能光伏网提供光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的和电子元件技术,这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。光伏发电的优点是较少受地域限制,因为阳光普照大地;光伏系统还具有安全可靠、无噪声、低污染、无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电及建设同期短的优点。光伏发电是根据光生伏特效应原理,利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能。不论是独立使用还是并网发电,光伏发电系统主要由太阳能电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成,它们主要由电子元器件构成,不涉及机械部件,所以,光伏发电设备极为精炼,可靠稳定寿命长、安装维护简便。理论上讲,光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合,上至航天器,下至家用电源,大到兆瓦级电站,小到玩具,光伏电源无处不在。太阳能光伏发电的最基本元件是太阳能电池(片),有单晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜电池等。目前,单晶和多品电池用量最大,非品电池用于一些小系统和计算器辅助电源等。太阳能光伏相关术语大气质量AM( Air mass)太阳光通过大气层的路径长度,简称AM,外层空间为AM0,阳光垂自照射地球时为AM1(相当春/秋分分阳光垂直照射于赤道上之光谱),太阳电池标准测试条件为AM1.5(相当春/秋分阳光照射于南/北纬约48.2度上之光谱)。日照强度( Irradiance):单位面积内日射功率,一般以Wm2或mW/cm2为单位,MM0之日照强度超过1300W/m2,太阳电池标准测试条件为1000W/m2(相当于100m/cm2)。日射量( Radiation):单位面积于单位时间内日射总能量,一般以百万焦尔/年.平方米(MJ/Y.m2)或百万焦尔/.平方米(MJAM.m2),1焦尔为1瓦特功率于1秒钟累积能量(J=1W.s)。太阳能电池( Solar cel1):具有光伏效应( Photovoltaic erect)将光( Photo)转换成电( Voltaic)的组件,又称为光伏电池( PV Cell),太阳能电池产生的电皆为直流电。太阳光电( Photovoltaic):简称PV( photo=ligh光线,voltaics= electricity电力),由于这种电丿方式不会产生氮氧化物,以及对人休有害的气休与辐射性废弃物,被称为「清净发电技术」。 PV System,则是将太阳光能转换成电能整套系统,称为太阳光电系统或光伏系统,依分类有独立型、并联型与混合型Pⅴ模板( PV Module):将多只太阳电池串联提升电压,并以坚固外材封装以利应用,乂称为模块( PV Pannel或 PV Module)OFweek太阳能光伏网提供Ⅳ组列( Py String):将模板多片串联成一列,组列的目的在提高电压,将10片模板电压20伏特5安培串联成组列,组列电压即有200伏特、电流为5安培。P数组( PV Array):将多个组列并联即为数组。数组日的在提高电流,将5串组列电压200伏特5安培并联成数组,数组电压为200伏特、电流为25安培。由1个组列构成的数组,数组就相当于组列。独立型系统( Stand along System):将多只太阳电池串联提升电压,并以坚固外材封装以利应用,又称为模块( PV Pannel或 PV Module)并联型系统( Grided system):PV数组输出经换流器转换成交流与市电或自备发电机并联,系统无需配置蓄电装置混合型系统( Hybrid System):独立型与并联型混合体,在天灾市电停止供电时,并联型系统会停止运作,混合型可切换于独立型继续供电,因此又称为防灾型阡(kW):千瓦,发电设备容量的计算单位;1配=1000瓦(Watt)。峰砫(kW):P表peak,代表峰值。指装设的太阳电池模板在标准状况下(即模板温度25℃、转换转换效率15%):最大发电量总和。通常1峰酝可发3-5度电。时(kWh):为衡量发电用量的单位,指使用1000瓦的电器设备1小时所消耗的电力,俗称「度MW(Ⅶ ega Watt):百万瓦,在衡量太阳光电公司产能时通常采用单位。安培小时Ah( Ampere hour):另一种电能量表示方式,通常用于蓄电池容量,50Ah表示5安培10小时容量或1安培50小时容量,唯蓄电池容量不能全部利用负载(Load):特定时间内,每单位时间输出的电力或电流。光伏建筑一体化(BIPV, Building Integrated photovoltaics):将太阳光电系统结合建筑设计的一种节能建材产品,可直接取代传统屋顶、窗户、外墙及遮阳(雨)棚等。可大幅改善传统太阳光电系统笨重外型,不但美观还可以增加空间效益;打造另一个太阳光电建筑产业的市场商机电力调节器( Power conditioner):负责电力调节功能设备的统称,对蓄电池充电/放电调节的控制器,或将直流转换交流调节的换流器皆是允电控制器 Charger):具蓄电池允电控制功能,可控制允屯屯流大小,当蓄电池电压达饱和电压时能予切断充电功能的控制器,这是独立型配置蓄电池必要设备。OFweek太阳能光伏网提供放电控制器( Charger)蓄电池放电控制功能,可限制放电电流人小或时间,当蓄电池于截止电压时能予切断放电功能的控制器,这是独立型配置蓄电池必要设备充/放电控制器( Charger;/ Discharger)畜电池放电控制功能,可限制放电电流大小或时间,当蓄电池于截止电压时能予切断放电功能的控制器,这是独立型配置蓄电泡必要设备。充/放电控制器( Charger/ Discharger)具充电与放电功能的控制器,常用于独立型系统上:。变流器( Inverter)将直流电转换成交流设备,又称为逆变器,用于并网型PV系统换流器是专属规格,不同于一般市售。