光伏发电系统由哪些部件构成?
光伏发电系统通常由光伏方阵、蓄电池组(可选)、蓄电池控制器(可选)、逆变器、交流配电柜和太阳跟踪控制系统等设备组成:高倍聚光光伏系统(HCPV)还包括聚光部分(通常为聚光透镜或者反射镜)。
光伏方阵光伏方阵(PV Array)称光伏阵列,是由若干个光伏组件或光伏板按一定方式组装在一起并且具有同定的支撑结构而构成的直流发电单元。蓄电池组的作用是贮存太阳电池方阵受光照时发出的电能并可随时向负载供电。逆变器是将直流电转换成交流电的设备。
电池组件及方阵检查:
光伏发电系统的检查主要对各个电器设备、部件等进行外观检查,内容包括电池组件方阵、基础支架、接线箱、控制器、逆变器、系统并网装置和接地系统等。
检查方阵外观是否平整、美观,组件是否安装牢固,引线是否接触良好,引线外皮有否破损等。检查组件或方阵支架是否有生锈和螺丝松动之处。
亲,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一种技术。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。
太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件,是一个半导体光电二极管,当太阳光照到光电二极管上时,光电二极管就会把太阳的光能变成电能,产生电流。当许多个电池串联或并联起来就可以成为有比较大的输出功率的太阳能电池方阵了。太阳能电池是一种大有前途的新型电源,具有永久性、清洁性和灵活性三大优点.太阳能电池寿命长,只要太阳存在,太阳能电池就可以一次投资而长期使用;与火力发电、核能发电相比,太阳能电池不会引起环境污染。
影响其发电效率的主要因素包括:
1)光伏温度因子:光伏电池的效率会随着其工作时的温度变化而变化。当它们的温度升高时,晶体硅光伏电池效率呈现降低的趋势。本项目所在地区多年极端最高气温为52.9°C,极端最高气温40.2°C,极端最低气温-12.1°C。全年平均气温15.9°C,计算得到当地的温度折减为2.5%。
2)组件匹配损失:组件串联因为电流不一致产生的效率降低,根据电池板出厂的标称偏差值,对于精心设计、精心施工的系统,约有3%的损失。为保证电池发电效率,将定期、及时对组件进行清洗,但组件上的灰尘或积雪造成的污染仍会对发电量造成影响,此项造成的年系统效率折减取3.2%。当辐照度过低时,会产生不可利用的低、弱太阳辐射损失。
3)直流线路损失:光伏组件产生电量输送至汇流箱、直流配电柜、逆变器时,存在直流电路的线损,按3%记取
4)电气设备造成的效率损失:逆变器转换过程中也存在电量损失,此项折减取2.5%。箱式变压器的升压过程中,也会存在能量损失。
5)光伏电站内线损等能量损失:电能由逆变器输出至箱变,再送至开关站,交流线路会存在线损。
6)系统的可利用率:虽然光伏组件的故障率极低,但定期检修及电网故障仍会造成损,按2%记取。
考虑以上各种因素,通过计算分析光伏电站系统发电总效率:
η=97.5%×96.8%×94.5%×97.2%×97%×97.5%×97.3%×=79.7%
(1)独立光伏发电系统
独立光伏发电也叫离网光伏发电。主要由太阳能电池组件、充放电控制器、蓄电池组
成,若要为交流负载供电,还需要配置交流逆变器。
(2)并网光伏发电系统
并网光伏发电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电网要求的交
流电之后直接接人公共电网。
1)按是否具备调度性分为: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,可以根据需要并人或退出电网,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
装在居民建筑中。
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。
2)按规模分为:集中式大型并网光伏电站和分散式小型并网光伏电站。
集中式大型并网光伏电站: - -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- - 调配向用户供电。具有电站投资大、建设周期长、占地面积大的特点。
分散式小型并网光伏电站:特别是光伏建筑- - 体化光伏电站,具有投资小、建设快、
占地面积小、政策支持力度大等优点,是并网光伏发电的主流电站。
并网光伏系统组成:主要由光伏电池组件、并网逆变器、公共电网、监控系统组成。
(3)分布式光伏发电系统
分布式光伏发电系统,又称分散式发电或分布式供能,是指在用户现场或靠近用电现
场配置较小的光伏发电供电系统,以满足特定用户的需求,支持现存配电网的经济运行,
或者同时满足这两个方面的要求。
分布式光伏发电系统的基本设备包括光伏电池组件、光伏方阵支架、直流汇流箱、直
流配电柜、并网逆变器、交流配电柜等设备,另外还有供电系统监控装置和环境监测装
置。其运行模式是在有太阳辐射的条件下,光伏发电系统的太阳能电池组件阵列将太阳能
转换输出的电能,经过直流汇流箱集中送人直流配电柜,由并网逆变器逆变成交流电供给
建筑自身负载,多余或不足的电力通过连接电网来调节。
system)是将太
阳能转换成电能的发电系统,利用的
是光生伏特效应。光伏发电系统分为
独立太阳能光伏发电系统、并网太阳
能光伏发电系统和分布式太阳能光伏
发电系统。
它的主要部件是太阳能电池、蓄电池
、控制器和逆变器。其特点是可靠性
高、使用寿命长、不污染环境、能独
立发电又能并网运行,受到各国企业
组织的青睐,具有广阔的发展前景。
主要有三种:1.独立光伏发电系统(
离网系统)
2.并网光伏发电系统
3.分
布式光伏发电系统
独立光伏发电系统主要组成部分
1.
光伏阵列
2.
光伏
3.
蓄电池组
4.
逆变器
5.
监控系统
6.
负载
并网光伏发电系统主要组成部分
1.
光伏阵列
2.
并网逆变器
3.
公共电网
4.
监控系统
分布式光伏发电系统主要组成部分
1.
光伏阵列
2.
直流汇流箱
3.
直流配电柜
4.
并网逆变器
5.
交流配电柜
6.
负载
7.
公共电网
8.
监控系统
独立太阳能光伏发电是指太阳能光伏
发电不与电网连接的发电方式,典型
特征为需要用蓄电池来存储夜晚用电
的
能量。独立太阳能光伏发电在民用范
围内主要用于边远的乡村,如家庭系
统、村级太阳能光伏电站;在工业范
围内主要用于电讯、
太阳能水泵,在具备风力发电和小水
电的地区还可以组成混合发电系统,
如风力发电/太阳能发电互补系统等。
并网太阳能光伏发电是指太阳能光伏
发电连接到国家电网的发电的方式,
成为电网的补充,典型特征为不需要
蓄电池。
庭为单位,商业用途主要为企业、政
府大楼、
美化景观照明系统等的供电,工业用
途如太阳能农场。
分布式太阳能光伏发电又称分散式发
电或分布式供能,是指在用户现场或
靠近用电现场配置较小的光伏发电供
电系统,以满足特定用户的需求,支
持现存配电网的经济运行,或者同时
满足这两个方面的要求。其运行模式
是在有太阳辐射的条件下,光伏发电
系统的太阳能电池组件阵列将太阳能
转换输出的电能,经过直流汇流箱集
中送入直流配电柜,由并网逆变器逆
变成交流电供给建筑自身负载,多余
或不足的电力通过联接公共电网来调
节。
太阳能聚光光伏技术(CPV)是一种有效降低光伏发电成本的途径,它将光学技术与新能源结合,使光伏电池的发电大大增加,同时效率不断得到提高,使用透镜或反射镜面等光学元件,将大面积的阳光汇聚到一个极小的面积上,再通过高转化效率的光伏电池直接转换为电能。
聚光光伏系统主要由三部分构成:光学系统跟踪太阳最大照射角运动系统光伏电池系统。
其中的跟踪运动系统是自动追随阳光驱动系统,以改变电池板的倾角。
太阳能光伏组件:将光能转换成直流电能
常用的晶体硅光伏组件有多晶硅光伏组件和单晶硅光伏组件。光伏组件的使用寿命为25年,一般厂家的质保期是10年,即保证10年内光伏组件的功率衰减不超过10%。达到标准的光伏组件都可以在冰雪,暴雨和暴晒条件下不损坏。
逆变器:将直流电转换成交流电
并网光伏逆变器的工作原理是:利用单片机、DSP等高性能微处理器控制大功率电力电子开关器件工作,对光伏组件阵列输出的直流电进行转换,使设备输出满足电网电压、相位及频率要求的交流电并网光伏逆变器除了具有过欠电压、过欠频率、防孤岛效应、短路保护等功能外,同时应将其电压(或者电流)总谐波畸变率控制在较小的范围内,以尽可能减少对电网的干扰。太阳能并网光伏系统使用的并网光伏逆变器必须具有高品质的电能输出。目前,先进的光伏逆变器都配置有高性能滤波电路,使得逆变器交流输出的电能质量很高,能够满足各项国家标准对公共电网的电能质量的要求,不会对公共电网质量造成污染。更多信息可登录江苏能源云网了解。
配电柜:开关和电量计量
汇流箱:保证光伏组件有序连接和汇流功能
将一定数量、规格相同的光伏电池串联起来,组成一个个光伏串列,然后再将若干个光伏串列并联接入光伏汇流箱,在光伏汇流箱内汇流后,通过控制器,直流配电柜,光伏逆变器,交流配电柜,配套使用从而构成完整的光伏发电系统,实现与市电并网。汇流箱能够保障光伏系统在维护、检查时易于切断电路,当光伏系统发生故障时减小停电的范围。
光伏和锂电池是两种东西,锂电池是一类由锂金属或锂合金为正,负极材料,使用非水电解质溶液的电池。光伏一般指光伏发电系统。光伏发电系统,简称光伏,是指利用光伏电池的光生伏特效应,将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统。
锂电池大致可分为两类,锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂,并且是可以充电的。可充电电池的第五代产品锂金属电池在1996年诞生,其安全性,比容量,自放电率和性能价格比均优于锂离子电池。由于其自身的高技术要求限制,只有少数几个国家的公司在生产这种锂金属电池。光伏,即光伏发电系统,是利用半导体材料的光伏效应,将太阳辐射能转化为电能的一种发电系统。光伏发电系统的能量来源于取之不尽,用之不竭的太阳能,是一种清洁,安全和可再生的能源。光伏发电过程不污染环境,不破坏生态。
太阳能光伏发电系统由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池(组)和太阳跟踪控制系统组成。如输出电源为交流220V或 110V,还需要配置逆变器。 太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分,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。太阳能电池板的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本。
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。 太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态,并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。在温差较大的地方,合格的控制器还应具备温度补偿的功能。其他附加功能如光控开关、时控开关都应当是控制器的可选项。
主要特点:
1、使用了单片机和专用软件,实现了智能控制;
2、利用蓄电池放电率特性修正的准确放电控制。放电终了电压是由放电率曲线修正的控制点,消除了单纯的电压控制过放的不准确性,符合蓄电池固有的特性,即不同的放电率具有不同的终了电压。
3、具有过充、过放、电子短路、过载保护、独特的防反接保护等全自动控制;以上保护均不损坏任何部件,不烧保险;
4、采用了串联式PWM充电主电路,使充电回路的电压损失较使用二极管的充电电路降低近一半,充电效率较非PWM高3%-6%,增加了用电时间;过放恢复的提升充电,正常的直充,浮充自动控制方式使系统由更长的使用寿命;同时具有高精度温度补偿;
5、直观的LED发光管指示当前蓄电池状态,让用户了解使用状况;
6、所有控制全部采用工业级芯片(仅对带I工业级控制器),能在寒冷、高温、潮湿环境运行自如。同时使用了晶振定时控制,定时控制精确。
7、取消了电位器调整控制设定点,而利用了E方存储器记录各工作控制点,使设置数字化,消除了因电位器震动偏位、温漂等使控制点出现误差降低准确性、可靠性的因素。 1、太阳能取之不尽,用之不竭,地球表面接受的太阳辐射能,能够满足全球能源需求的1万倍。只要在全球4%沙漠上安装太阳能光伏系统,所发电力就可以满足全球的需要。太阳能发电安全可靠,不会遭受能源危机或燃料市场不稳定的冲击。
2、太阳能随处可取,可就近供电,不必长距离输送,避免了长距离输电线路的损失;
3、太阳能不用燃料,运行成本很低;
4、太阳能发电没有运动部件,不易用损坏,维护简单,特别适合于无人值守情况下使用;
5、太阳能发电不会产生任何废弃物,没有污染、噪声等公害,对环境无不良影响,是理想的清洁能源;
6、太阳能发电系统建设周期短,方便灵活,而且可以根据负荷的增减,任意添加或减少太阳能方阵容量,避免浪费。 1、地面应用时有间歇性和随机性,发电量与气候条件有关,在晚上或阴雨天就不能或很少发电;
2、能量密度较低,标准条件下,地面上接收到的太阳辐射强度为1000W/M^2。大规格使用时,需要占用较大面积;
3、价格比较贵,为常规发电的3~15倍,初始投资高。
4、后期投资较大,储能的蓄电池平均每2-3年要更换一次。