光伏系統應用非常廣泛，光伏系統應用的基本形式可分為兩大類：獨立發電系統和并網發電系統。應用主要領域主要在太空航空器、通信系統、微波中繼站、電視差轉臺、光伏水泵和無電缺電地區戶用供電。隨著技術發展和世界經濟可持續發展的需要，發達國家已經開始有計劃廣城市光伏并網發電，主要是建設戶用屋頂光伏發電系統和MW級集中型大型并網發電系統等，同時在交通工具和城市照明等方面大力推廣太陽能光伏系統的應用。
光伏系統的規模和應用形式各異，如系統規模跨度很大，小到0.3～2W的太陽能庭院燈，大到MW級的太陽能光伏電站，如3.75kWp家用型屋頂發電設備、敦煌10MW專案。其應用形式也多種多樣，在家用、交通、通信、空間應用等諸多領域都能得到廣泛的應用。盡管光伏系統規模大小不一，但其組成結構和工作原理基本相同。圖4-1是一個典型的供應直流負載的光伏系統示意圖。
太陽能提灌站又名光伏水泵系統，該系統全自動運行，無需人工值守，系統主要由光伏揚水逆變器、光伏陣列、水泵等組成。系統省卻掉蓄電池之類的儲能裝置，以蓄水替代蓄電，直接驅動水泵揚水。
光伏揚水逆變器對系統的運行實施控制和調節，實現優化功率點跟蹤。當日照充足時 系統額定運行，當日照不足時，設定低運行頻率滿足， 太陽能電池電力的充分應用。在有陽光直接照射的情況下，光伏提灌每天的工作時間為4--7小時。（早上10點-下午5點）。
這兩者在儲存的方式上，也有著巨大的差異，儲能是為了彌補發電的間接性，以及電網的調峰能力，所有它的存在具有非常重要的意義，光伏發電是直接由光能轉換為電能，其余的能量終會采用電池來儲存，不過這個技術難度和造價，遠不及光熱發電的儲熱技術，所以在面對著那些多余的能量要進行儲存，以及實現連續穩定的發電和調峰發電時，光熱發電對于光伏發電存在著明顯的優勢，儲存上雖然存在著差異，但是在光伏和光熱之間，還是存在著各自的優劣勢的，它們各自有著各自的應用領域。
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