光伏發電是根據光生伏應原理,利用太陽能電池將太陽光能直接轉化為電能。不論是獨立使用還是并網發電,光伏發電系統主要由太陽能電池板(元件)、控制器和逆變器三大部分組成,它們主要由電子元器件構成,不涉及機械部件,所以,光伏發電設備極為精煉,可靠穩定壽命長、安裝維護簡便。理論上講,光伏發電技術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。太陽能光伏發電的基本元件是太陽能電池(片),有單晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜電池等。目前,單晶和多晶電池用量,非晶電池用于一些小系統和計算器輔助電源等。
一、太陽能供電系統組成
太陽能發電系統由太陽能電池組、太陽能控制器、蓄電池(組)組成。如輸出電源為交流220V或110V并且要和市電互補,還需要配置逆變器和市電智能切換器。
1、太陽能電池陣列即太陽能電池板
這是太陽能光伏發電系統中的部分,它的主要作用就是將太陽能光子轉化為電能,從而推動負載工作。太陽能電池分為單晶硅太電池、多晶硅太陽電池、非晶硅太陽能電池。由于單晶硅電池比其他兩類堅固耐用、使用壽命長(一般可達20年)、光電轉換等,致使它成為的電池。
太陽能光伏發電的弊端
1、地面應用時有間歇性和隨機性,發電量與氣候條件有關,在晚上或陰雨天就不能或很少發電;
2、能量密度較低,標準條件下,地面上接收到的太陽輻射強度為1000W/M^2。大規格使用時,需要占用較大面積;
3、價格仍比較貴,為常規發電的3~15倍,初始投資高。
太陽能光伏發電的工作原理
太陽能發電系統是利用電池組件將太陽能直接轉變為電能的裝置系統。在光照條件下,太陽電池組件產生一定的電動勢,通過組件的串并聯形成太陽能電池方陣,使得方陣電壓達到系統輸入電壓的要求。
通過充放電控制器對蓄電池進行充電,將由光能轉換而來的電能貯存起來。晚上,蓄電池組為逆變器提供輸入電,通過逆變器的作用,將直流電轉換成交流電,輸送到配電柜,由配電柜的切換作用進行供電。蓄電池組的放電情況由控制器進行控制,保證蓄電池的正常使用。光伏電站系統還應有限荷保護和防雷裝置,以保護系統設備的過負載運行及免遭雷擊,維護系統設備的安全使用。太陽能→電能→化學能→電能→光能。