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太阳能光伏并网发电系统原理及分类详解

文字: [大] [中] [小] 作者:安徽三盟节能科技有限公司 2017/11/17 浏览次数:

太阳能光伏并网发电系统原理及分类详解

并网发电系统分为太阳能并网发电系统微风力并网发电系统。并网太阳能发电系统由光伏组件(方阵)、光伏并网逆变电源量安装组成。光伏组件(方阵)将太阳能转化为直流电能,经过并网逆变电源将直流电能转化为与电网同频同相的交流电能馈入电网。

光伏并网发电系统简介

光伏并网发电系统(太阳能并网发电系统)经过太阳能光伏组件(即太阳能板)把光能转化为电能,不经过蓄电池储能,直接经过并网逆变光伏发电系统器,把电能直接送上电网。

光伏并网发电系统分类

1、有逆流并网光伏发电系统

有逆流并网光伏发电系统:当太阳能光伏系统发出的电能富余时,可将剩余电能馈入公共电网,向电网供电(卖电);当太阳能光伏系统提供的电力缺乏时,由电能向负载供电(买电)。由于向电网供电时与电网供电的方向相反,所以称为有逆流光伏发电系统。

2、无逆流并网光伏发电系统

无逆流并网光伏发电系统:太阳能光伏发电系统即便发电富余也不向公共电网供电,但当太阳能光伏系统供电缺乏时,则由公共电网向负载供电。

3、切换型并网光伏发电系统

所谓切换型并网光伏发电系统,实践上是具有自动运转双向切换的功用。一是当光伏发电系统因多云、阴雨天及本身毛病等招致发电量缺乏时,切换器能自动切换到电网供电一侧,由电网向负载供电;二是当电网由于某种缘由实然停电时,光伏系统能够自动切换使电网与光伏系统别离,成为独立光伏发电系统工作状态。有些切换型光伏发电系统,还能够在需求时断开为普通负载的供电,接通对应急负载的供电。普通切换型并网发电系统都带有储能安装。

4、有储能安装的并网光伏发电系统

有储能安装的并网光伏发电系统:就是在上述几类光伏发电系统中依据需求配置储能安装。带有储能安装的光伏系统主动性较强,当电网呈现停电、限电及毛病时,可独立运转,正常向负载供电。因而带有储能安装的并网光伏发电系统能够作为紧急通讯电源、医疗设备、加油站、避难场所指示及照明等重要或应急负载的供电系统。

光伏并网发电系统原理与组成

原理

太阳能发电系统是应用光生伏打效应原理制成的,它是将太阳辐射能量直接转换成电能的发电系统。它主要由太阳能电池方阵和逆变器两局部组成。如下图所示:白昼有日照时,太阳能电池方阵发出的电经过并网逆变器将电能直接保送到交流电网上,或将太阳能所发出的电经过并网逆变器直接为交流负载供电。

太阳能光伏发电是依托太阳能电池组件,应用半导体资料的电子学特性,当太阳光照在半导体p-n结上,构成新的空穴-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,接通电路后就构成电流。

组成

一个太阳能电池只能产生大约0.5V的电压,远低于实践运用所需电压。为了满足实践应用的需求,需求把太阳能电池衔接成组件。太阳能电池组件包含一定数量的太阳能电池,这些太阳能电池经过导线衔接。如在一个组件上,太阳能电池的数量是36片,这意味着一个太阳能组件大约能产生18V的电压。

经过导线衔接的太阳能电池被密封成的物理单元被称为太阳能电池组件,具有一定的防腐、防风、防雹、防雨的才能,普遍应用于各个范畴和系统。当应用范畴需求较高的电压和电流而单个组件不能满足请求时,可把多个组件经过串并联方式组成太阳能电池方阵,以取得所需求的电压和电流。

(2)直流/交流逆变器

将直流电变换成交流电的设备。由于太阳能电池发出的是直流电,而普通的负载是交流负载,所以逆变器是不可短少的。逆变器按运转方式,可分为独立运转逆变器和并网逆变器。独立运转逆变器用于独立运转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转的太阳能电池发电系统将发出的电能馈入电网。逆变器按输出波形又可分为方波逆变器和正弦波逆变器。

光伏并网发电系统防雷设计

为了保证系统在雷雨等恶劣天气下可以平安运转,要对这套系统采取防雷措施。主要有以下几个方面:

(1)地线是避雷、防雷的关键,在停止配电室根底建立和太阳电池方阵根底建立的同时,选择光电厂左近土层较厚、湿润的地点,挖一2m深地线坑,采用40扁钢,添加降阻剂并引出地线,引出线采用35mm2铜芯电缆,接地电阻应小于4Ω。

(2)在配电室左近建一避雷针,高15m,并单独做一地线,办法同上。

(3)太阳电池方阵电缆进入配电室的电压为DC220V,采用PVC管地埋,加防雷器维护。此外电池板方阵的支架应保证良好的接地。

(4)并网逆变器交流输出线采用防雷箱一级维护(并网逆变器内有交流输出防雷器)。

光伏并网发电系统优势

(1)应用清洁洁净、可再生的自然能源太阳能发电,不耗用不可再生的、资源有限的含碳化石能源,运用中无温室气体和污染物排放,与生态环境调和,契合经济社会可持续开展战略。

(2)所发电能馈入电网,以电网为储能安装,省掉蓄电池,比独立太阳能光伏系统的建立投资可减少达35%一45%,从而使发电本钱大为降低。省掉蓄电池防止了蓄电池的二次污染,并可进步系统的均匀无毛病时间。

(3)光伏电池组件与建筑物圆满分离,既可发电又能作为建筑资料和装饰资料,使物质资源充沛应用发挥多种功用,不但有利于降低建立费用,并且还使建筑物科技含量进步,增加"卖点"。

(4)散布式建立,就近就地分分发供电,进入和退出电网灵敏,既有利于加强电力系统抵御战争和灾祸的才能,又有利于改善电力系统的负荷均衡,并可降低线路损耗。

(5)可起调峰作用。联网太阳能光伏系统是世界各兴旺国度在光伏应用范畴竞相开展的热点和重点,是世界太阳能光伏发电的主流开展趋向,市场宏大,前景宽广。


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