并网光伏发电组既要自用,余电并网可以不用蓄电池吗,影不影响晚间用电?
光伏并网发电,不需要蓄电池,除非存在离网的情况。白天用1)光伏电或者2)光伏电+电网电,晚上用3)电网电。
情况1)光伏装机容量大,光照充足,能完全满足白天正常用电
2)光伏装机容量小,或者光照不足,不能完全满足白天正常用电
3)夜晚,光伏停止发电,用电完全由电网提供
以前不论哪种情况,对并网逆变器来说,都需要电网,不需要蓄电池。
光伏蓄电池是‘蓄电池’在光伏发电中的应用,目前采用的有铅酸免维护蓄电池、普通铅酸蓄电池,胶体蓄电池和碱性镍镉蓄电池四种。其中,铅酸免维护蓄电池和胶体蓄电池被广泛使用,因为其固有的“免”维护特性及对环境较少污染的特点,很适合用于性能可靠的光伏发电系统,特别是无人值守的工作站。
并网,就是和电网连接起来,发电以后,可以自己家里用,也可以传到电网上,相当于发电卖给国家。当然如果有蓄电池,也是可以储存的。
一般现在说的,分布式家用光伏发电就是这种,不带蓄电池。
离网,就是发电系统是独立的,不和电网连接,发电可以家里用,有电池可以储存,但是没有就浪费了。
总的来说,太阳能发电成本高收效低,回本时间长,蓄电池又贵寿命又短,其实不划算。
1.1光伏并网发电系统的基本原理
光伏并网逆变器系统是将太阳能光伏阵列发出的直流电转化为与公共电网电压同频同相的交流电,因此该系统是既能满足本地负载用电又能向公共电网送电。一般情况下,公共电网系统可看作是容量为无穷大的交流电压源。当太阳能光伏发电并网系统中太阳能光伏阵列的发电量小于本地负载用电量时,本地负载电力不足部分由公共电网输送供给;当光伏电池阵列的发电量大于本地负载用电量时,太阳能光伏系统将多余的电能输送给公共电网,实现并网发电
1.2光伏并网发电系统的组成
太阳能光伏发电并网系统组成如图所示,该系统一般由太阳能电池光伏阵列、MPPT控制、DC/DC变换器、驱动电路以及控制器组成,其中变换器可将太阳能光伏阵列发出的直流电逆变成正弦交流电并入公共电网。控制器主要控制逆变器并网电流的波形、功率以及光伏电池最大功率点的跟踪,以便向电网传送的功率与太阳能光伏电池阵列所发的最大功率电能相匹配。
1.3光伏并网发电系统的控制方式
如果光伏并网逆变器的输出采用电压控制,则相当于是电压源与电压源并联运行;如果光伏并网逆变器的输出采用电流控制,就相当于电流源与电压源并联运行。逆变器采用电流控制时,只需控制逆变器的输出电流跟踪电网电压,控制输出电流与电网电压同频同相,这样系统的功率因数为1。目前,光伏并网逆变器一般都采用电压源输入、电流源输出的控制方式。
太阳能光伏发电并网系统的逆变器通常采用电流控制模式,这样整个系统系统实际上就是一个电压源和电流源并联的系统。逆变器并网运行的主要控制目标是要保证逆变器输出电流与公共电网电压同频同相,并且还能实时跟踪电网电压实现最大功率跟踪控制。通过采用锁相控制技术实现太阳能光伏发电并网系统输出的并网电流与公共电网电压相位同步,保证系统输出的功率因数为1。光伏并网逆变器运行时还要控制并网电流的总畸变失真要低,以减小对电网的谐波影响,使并网系统的有功功率输出达到最大。
1.4光伏并网发电系统的分类
光伏并网发电系统可以按照系统功能分为两类:一种为不含蓄电池环节的不可调度式光伏并网发电系统;另一种为含有蓄电池组的可调度式光伏并网发电系统。系统结构图如1.1所示
可调度式光伏并网发电系统增加了储能环节,系统首先对蓄电池进行充电,然后根据需要将系统用作并网或者经逆变后独立使用,系统工作时间和并网功率大小可以人为设定。可调度式并网系统虽然在表面上看来比不可调度式系统功能齐全,但由于增加了储能环节,带来了很多严重的问题,这是因为:
(1)由于采用蓄电池作为储能设备,系统必须增加蓄电池的充电装置,这就增加了成本并且降低了系统的可靠性。
(2)蓄电池组的寿命较短。目前免维修蓄电池在良好环境下的工作寿命通常为5年,而光伏阵列稳定工作的寿命则在25~30年之问,这样就需要定期更换蓄电池组,又增加了许多系统的投入。
(3)蓄电池组较为笨重,需要占用较大空间,同时要防止泄露出腐蚀性液体,另外报废的蓄电池组要专门处理,否则会造成污染。
基于上述原因,目前的光伏并网系统主要以不可调度式系统为主。不可调度式光伏并网发电系统的集成度高,其安装和调试相对方便,可靠性也高。
光伏并网发电系统就是太阳能组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电之后直接接入公共电网。光伏并网发电系统有集中式大型并网电站一般都是国家级电站,主要特点是将所发电能直接输送到电网,由电网统一调配向用户供电也有分散式小型并网发电系统,特别是光伏建筑一体化发电系统,是并网发电的主流。
太阳能电池发电系统是利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部分组成。如下图所示:白天有日照时,太阳能电池方阵发出的电经过并网逆变器将电能直接输送到交流电网上,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靠太阳能电池组件,利用半导体材料的电子学特性,当太阳光照射在半导体PN结上,由于P-N结势垒区产生了较强的内建静电场,因而产生在势垒区中的非平衡电子和空穴或产生在势垒区外但扩散进势垒区的非平衡电子和空穴,在内建静电场的作用下,各自向相反方向运动,离开势垒区,结果使P区电势升高,N区电势降低,从而在外电路中产生电压和电流,将光能转化成电能。
利用清洁干净、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,使用中无温室气体和污染物排放,与生态环境和谐,符合经济社会可持续发展战略。所发电能馈入电网,以电网为储能装置,省掉蓄电池,比独立太阳能光伏系统的建设投资可减少达35%一45%,从而使发电成本大为降低。省掉蓄电池避免了蓄电池的二次污染,并可提高系统的平均无故障时间。
光伏就是光伏发电系统,是使用了半导体材料产生的光伏效应而把太阳辐射能转化成电能的一种用来发电的系统。光伏发电系统产生的能源是一种十分安全、清洁并且可再生的能源,在光伏发电的过程中不会破坏生态和污染环境。
光伏发电系统是靠太阳能来发电的,而现在的光伏发电系统可以分为并网光伏系统和独立光伏系统。
利用光伏系统进行发电有很多优点,比如在恶劣的天气和环境之下也能够正常供电,并且安全性能高,使用寿命长。但是相对的,光伏发电的缺点也有很多,它在初期的投资费用是很高的,并且在使用之前要耗费精力进行技术培训。
太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分,太阳能电池板的作用是将太阳的光能转化为电能后,输出直流电存入蓄电池中。太阳能电池板是太阳能发电系统中最重要的部件之一,其转换率和使用寿命是决定太阳电池是否具有使用价值的重要因素。 组件设计:按国际电工委员会IEC:1215:1993标准要求进行设计,采用36片或72片多晶硅太阳能电池进行串联以形成12V和24V各种类型的组件。该组件可用于各种户用光伏系统、独立光伏电站和并网光伏电站等。
原材料特点:电池片:采用高效率(16.5%以上)的单晶硅太阳能片封装,保证太阳能电池板发电功率充足。 玻璃: 采用低铁钢化绒面玻璃(又称为白玻璃), 厚度3.2mm,在太阳电池光谱响应的波长范围内(320-1100nm)透光率达91%以上,对于大于1200 nm的红外光有较高的反射率。此玻璃同时能耐太阳紫外光线的辐射,透光率不下降。EVA:采用加有抗紫外剂、抗氧化剂和固化剂的厚度为0.78mm的优质EVA膜层作为太阳电池的密封剂和与玻璃、TPT之间的连接剂。具有较高的透光率和抗老化能力。TPT:太阳电池的背面覆盖物—氟塑料膜为白色,对阳光起反射作用,因此对组件的效率略有提高,并因其具有较高的红外发射率,还可降低组件的工作温度,也有利于提高组件的效率。当然,此氟塑料膜首先具有太阳电池封装材料所要求的耐老化、耐腐蚀、不透气等基本要求。边框:所采用的铝合金边框具有高强度,抗机械冲击能力强。也是太阳能发电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐射能力转换为电能,或送往蓄电池中存储起来,或推动负载工作。 其在电站系统的主要作用是对备用逆变器的切换功能,保证系统的正常供电,同时还有对线路电能的计量。
如果是太阳能发电并网上网的(就是发出的电主要是供给电网卖钱的),T接在用户变压器的前端。当然T接之前你还需要一系列的设备:升压变、计量装置、防孤岛、防雷击、电能质量监测、过流过载保护、遥控自控、信息通讯等等一些列设备。就跟你建个发电厂差不了多少。
另一种太阳能发电并网自发自用的,T接在用户变压器的后端(用户侧)。
这样接入的设备稍微少一点,必要的保护设备还是需要的。
两种并网类型,具体要哪些接入设备,电力设计院会做好接入设计。如果是自发自用,太阳能发电容量又很小,比如是5个千瓦以下,完全可以从逆变器出来以后,直接T接到用户侧。对于几十个千瓦的系统,看用户侧变压器容量的大小,如果低于变压器容量10%的,虽然接了没大碍,但是考虑到安全,尽管有专业电工,必要的防触电、过流过压保护,都还是有必要的。
在应用太阳能发的电时,实际上是个离网系统,太阳能发电先在蓄电池力储存起来,让后利用蓄电池输出,得到相对稳点的电能。当蓄电池没电时,自动切换到市电。此时,太阳能发电系统跟市电是断开的,这种形式,称之为市电互补的离网系统。如果,用电设备对断电时间没有要求,则可以通过继电器组合来切换,如果对断电时间要求很高,在几个微秒内要完成切换,那要专门的装置了,是用可控硅的。
光伏发电并网就是太阳能组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电之后直接接入公共电网。可以分为带蓄电池的和不带蓄电池的并网发电系统。带有蓄电池的并网发电系统具有可调度性,可以根据需要并入或退出电网,还具有备用电源的功能,当电网因故停电时可紧急供电,带有蓄电池的光伏并网发电系统常常安装在居民建筑。不带蓄电池的并网发电系统不具备可调度性和备用电源的功能,一般安装在较大型的系统上。