光伏发电原理的系统分类?
光伏发电系统分为独立光伏发电系统、并网光伏发电系统及分布式光伏发电系统。
1、独立光伏发电也叫离网光伏发电。主要由太阳能电池组件、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。独立光伏电站包括边远地区的村庄供电系统,太阳能户用电源系统,通信信号电源、阴极保护、太阳能路灯等各种带有蓄电池的可以独立运行的光伏发电系统。
2、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。 并网光伏发电有集中式大型并网光伏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。但这种电站投资大、建设周期长、占地面积大,还没有太大发展。而分散式小型并网光伏,特别是光伏建筑一体化光伏发电,由于投资小、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。
3、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电网来调节。
光伏发电系统分为独立光伏发电系统、并网光伏发电系统和分布式光伏发电系统。
(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。
二类地区:全年日照时数为3000-3200小时,年辐射量在1630-1860千瓦时/平方米。主要包括河北西北部、山西北部、内蒙古南部、宁夏南部、甘肃中部、青海东部、西藏东南部和新疆南部等地。此区为我国太阳能资源较丰富地区。
三类地区:全年日照时数为2200-3000小时,年辐射量在1390-1630千瓦时/平方米。主要包括山东、河南、河北东南部,山西南部、新疆北部、吉林、辽宁、云南、陕西北部、甘肃东南部、广东南部、福建南部、江苏北部和安徽北部等地。
四类地区:全年日照时数为1400-2200小时,年辐射量在1160-1390千瓦时/平方米,主要是长江中下游、福建、浙江和广东的一部分地区,春夏多阴雨,秋冬季太阳能资源较好。
五类地区:全年日照时数约1000-1400小时,年辐射量在933-1160千瓦时/平方米,主要包括四川、贵州两省。
2.1、光伏发电站根据是否并网分类
光伏发电站根据是否并网分为:离网光伏发电系统 ; 并网光伏发电系统 。
离网光伏发电系统适用没有并网或并网电力不稳定的地区,离网光伏系统通常由太阳能组件、控制器、逆变器、蓄电池组和支架系统组成。他们产生直流电源可直接通过白天发电储存在蓄电池组中,用于在夜间或在多云或下雨的日子提供电力。离网电站的规模和应用形式各异,系统规模跨度很大,小到0.3~2W的太阳能庭院灯,大到kW级的太阳能光伏电站。其应用形式也多种多样,在家用、交通、通信、空间应用等诸多领域都能得到广泛的应用。尽管光伏系统规模大小不一,但其组成结构和工作原理基本相同。
并网光伏发电系统可以将太阳能电池阵列输出的直流电转化为与电网电压同幅、同频、同相的交流电,并实现与电网连接并向电网输送电能。这种发电系统的灵活性在于,在日照较强时,光伏发电系统在给交流负载供电的同时将多余的电能送入电网;而当日照不足,即太阳能电池阵列不能为负载提供足够电能时,又可从电网索取电能为负载供电。并网电站又分为集中式地面电站 :集中安装在地面区域的光伏电站, 一般采用高压、特高压并网。分布式屋顶电站:组件安装在屋顶的光伏电站,多数为380V电压并网, 自发自用。光伏大棚:光伏电站与农业大棚相结合,一般采用高压并网。
2.2、光伏发电站按安装容量分类
光伏发电系统按安装容量可分为下列三种系统:
小型光伏发电系统安装容量小于或等于1MWp;中型光伏发电系统安装容量大于lMWp和小于或等于30MWp;大型光伏发电系统安装容量大于30MWp。
大中型集中式地面光伏电站的基本特点是:光伏电站安装整体容量大, 占地面积广阔; 很多电站是建设在偏僻的人烟稀少的地方,光伏电站土建工程量较大; 为了光伏电站正常运行与维护, 光伏电站需要专业人员驻守维护,相应的附属设施较多。 大中型集中式地面光伏电站通常由太阳能光伏组件方阵、 光伏逆变/光伏电气系统和光伏电站并网接入系统等三大部分组成。大中型集中式地面光伏电站的基本器件与设备包括:光伏方阵、 光伏方阵地基/基础/支架、直流汇流箱、直流配电柜、并网逆变器、 交流配电柜、 高压柜(进线柜、出线柜) 、计量柜、 电能监测仪、 升压变压器、消防配套设施等设备,另外还有电站监控装置和环境监测装置等。
分布式发电(Distributed Generation,简称DG), 通常是指发电功率在几千瓦至数百兆瓦(也有的建议限制在30~50兆瓦以下)的小型模块化、分散式、 布置在用电用户附近的高效、可靠的发电单元。分布式 屋顶并 网光伏电站基本组成通常包括如下几个部分:与 建筑屋面结合的基础、 光伏方阵光伏方阵支架安装形式、光伏组件方阵布局、光伏直流/交流电气 结构、 并网接入部分等。大部分分布式光伏电 站与集中式光伏电站相比安装容量偏小 、接入电压等级较低,接近负荷,对电网影响小等特点,可以应用在大中型工业 厂房、公 共建筑以及居民屋顶等建筑上。
光伏农业科技大棚是一种与农业生产相结合, 棚顶太阳能发电、 棚内发展农业生产的新型光伏系统工程,是现代农业发展的一种新模式。 它通过建设棚顶光伏电力工程实现清洁能源发电,最终并入国家电网,同时在棚下将光伏科技与现代物理农业发展有机结合,发展现代物理高效农业,探索农作物生产安全高效新模式,有效地利用有限的资源、 空间, 提高单位土地经济效益。
2.3、根据并网光伏电站的接入电压等级分类
根据光伏电站接入电网的电压等级可分为小型、 中型和大型光伏电站。
小型光伏电站-通过380V电压等级接入电网的光伏电站。
中型光伏电站-通过10㎸~35kV电压等级接入电网的光伏电站。
大型光伏站-通过66㎸及以上电压等级接入电网的光伏电站。
光伏发电指通过光伏发电系统将太阳能转化为电能的过程。
通常系统主要由太阳光伏组件、汇流箱、逆变器、变压器及配电设备构成,同时再加上监控系统、有功无功控制系统、功率预测系统、五防系统及无功补偿装置等辅助系统组成一套完整的光伏发电系统。
太阳能电池是完成太阳能到电能转换的载体,光生伏特效应是光伏发电的基本原理。
早在1839年,法国科学家贝克雷尔(Becqurel)发现光照能使半导体材料的不同部位之间产生电位差,这种现象后来被称为“光生伏特效应”,简称“光伏效应”。1954年,美国科学家恰宾和皮尔松在美国贝尔实验室首次制成了实用的单晶硅太阳电池,光伏发电技术由此诞生。
如下:
根据年等效利用小时数将全国划分为三类太阳能资源区,年等效利用小时数大于1600小时为一类资源区,年等效利用小时数在1400-1600小时之间为二类资源区,年等效利用小时数在1200-1400小时之间为三类资源区,实行不同的光伏标杆上网电价。
规定
2013年,国家发展改革委出台了《关于发挥价格杠杆作用促进光伏产业健康发展的通知》通知明确,全国分为三类资源区,分别执行每千瓦时0.9元、0.95元、1.0元的电价标准。
对分布式光伏发电项目,实行按照发电量进行电价补贴的政策,电价补贴标准为每千瓦时0.42元。目前,三类资源区最新的电价标准分别为0.65元、0.75元、0.85元。
首先说必然的不稳定,白天才能发电,晚上不能;夏天发电多,冬天发电少(通常)。
然后再说那些不确定性导致的不稳定。晴天发电多,雨雪天发电少,无遮挡发电多,有遮挡(比如云朵)发电少。
我也是刚发现很多人对这些不确定性认识并不深刻。只是下意识地知道发电量是无法精确估算的。其实更要命的是这些不确定导致了光伏无法作为主电源直接给负载供电的。说的再直白点,如果市电停电了,你家屋顶的光伏电站是不能继续发电用来应急的。
光伏发电的确便宜,平准化度电成本可能3毛钱都不到(LCOE),不过如果让这个电变成大家可以随便用的稳定供电成本就会高不少,度电成本翻一倍是起步,翻四五倍也不奇怪。这是美国加州2016/10/22的用电曲线,蓝线是加州电力负载,橘线是电力负载减去灰线(光伏发电)和风电的净负载,蓝色跟橘色曲线合起来看起来像只鸭子,所以叫「鸭子曲线」。
太阳能是种间歇性能源,白天,尤其是中午时段,是光伏发电最强的时刻,太阳一下山,发电量骤减,此时是下班时刻,各种家电打开,正需用电,就会造成问题。
一个地区的光电占比越高,鸭肚子越大或鸭脖子越细(傍晚用电),造成的电力调度问题就会越大。
中午发电如果超过用电量,要设法消耗;傍晚则要快速将电能缺口补上,以免大停电。
美国是用天然气发电调节,燃气机组启动快速,适合短时间内填补电力缺口。
然而美国是天然气生产大国,多到可以出口,中国则要进口,此方法不适用中国,况且中国的光伏发电跟用电不在同一地。
中国光伏发电主要区域在西部,跟东部有时差,因此鸭子曲线的问题较小,主要是光伏发电受天气影响很大,并且峰值时段集中,没法稳定供给,依然要靠储能调节。
一、户用太阳能电站、工商业分布式光伏电站
二、交通领域:
如航标灯、交通/铁路信号灯、交通警示/标志灯、路灯、高空障碍灯、高速公路/铁路无线电话亭、无人值守道班供电等。
三、通讯/通信领域:
太阳能无人值守微波中继站、光缆维护站、广播/通讯/寻呼电源系统;农村载波电话光伏系统、小型通信机、士兵G PS供电等。
四、石油、海洋、气象领域:
石油管道和水库闸门阴极保护太阳能电源系统、石油钻井平台生活及应急电源、海洋检测设备、气象/水文观测设备等。
五、地面光伏电站
六、太阳能建筑:
七、其他领域包括:
1)与汽车配套的太阳能汽车/电动车、电池充电设备、汽车空调、换气扇、冷饮箱等。
2)太阳能制氢加燃料电池的再生发电系统。
3)海水淡化设备供电。
4)卫星、航天器、空间太阳能电站等。
独立光伏发电
独立光伏发电机也可以称为离网光伏发电,其若要为交流负载供电,还需求装备交流逆变器来配合发电的过程。独立光伏电站包括悠远地域的村庄供电体系,太阳能户用电源体系,通讯信号电源、阴极维护、太阳能路灯等各种带有蓄电池的可以独立运转的光伏发电体系。
并网光伏发电
信任平安的光伏发电机公司小编通知您,并网光伏发电就是太阳能组件发作的直流电,可以经过并网逆变器从而转变为契合市电电网要求的交流电,然后可以直接接入公共电网供用户使用。可以分为带蓄电池的和不带蓄电池的并网发电体系,十分值得选择。
分布式光伏发电
依据光伏发电机公司小编理解,分布式光伏发电体系,又称松散式发电或散布式供能,是指在用户现场或接近用电现场配备较小的光伏发电供电体系,以称心特定用户的需求,支撑现存配电网的经济运转,或许同时称心这两个方面的要求。
以上就是信赖安全的光伏发电机公司小编为您剖析的关于光伏发电机的一些类型,即独立光伏发电、并网光伏发电以及分布式光伏发电等,其各自具有各自的特点,可以依据实践需求选择。