光伏系统中控制器起什么作用应具备什么功能

你好！“光伏发电系统由太阳电池组件(方阵)、控制器、储能蓄电池(组)、直流/交流逆变器等部分组成。光伏发电系统的核心部件是太阳电池组件,它将太阳的光能直接转化为电能。太阳电池产生的电流为直流电,我们可以直接以直流电的形式应用,也可以用离网型直流/交流逆变器将其转换成为交流电加以应用。从另一个角度来看,对于光伏发电系统产生的电能我们可以即发即用,也可以用蓄电池等储能装置将电能存放起来,按照需要随时释放出来使用。

早在上实际50年代,人类就研究出了可以实用的太阳电池组件,但由于当时成本昂贵,主要应用于航天领域,随着科技的不断进步,目前太阳电池组件已经大规模应用于民用领域,并以其清洁、无污染等特点,受到了人们日益关注,是可再生能源开发利用的主力军。

光伏发电应用技术,目前,主要分为两种形式,即:

1、光伏离网应用:不需要依赖传统电网,可以独立运行的系统,主要由光伏电池组件、系统平衡部件—充放电控制器(逆变器)、蓄电池组成,此类系统包括几百瓦至上百千瓦的独立电站、以及小型离网独立应用系统,比如,太阳能家用电源以及太阳能路灯、庭院灯、草坪灯等,

2、光伏并网应用

直接将光伏电池所发电能通过交—直流转换装置(逆变器)并入电网,较之上述光伏离网应用,具有成本低、利用效率高、容量不限等优势,是未来光伏发电应用的主要应用形式,目前主要分为:大规模地面并网光伏电站,屋顶光伏发电应用以及光伏建筑一体化等并网应用形式。

2020年3月10日，国家能源局发布文件《关于2020年风电、光伏发电项目建设有关事项的通知》，明确了2020年度新建光伏发电项目补贴预算总额度为15亿元。其中：5亿元用于户用光伏，补贴竞价项目（包括集中式光伏电站和工商业分布式光伏项目）按10亿元补贴总额组织项目建设。即是户用补贴总额为5亿元，工商业与地面竞价项目位10亿元。

2020年4月2日，国家发改委共同发布权威文件，明确说明里2020年光伏补贴政策。明确到：纳入2020年财政补贴规模的户用分布式光伏全发电量补贴标准调整为每千瓦时0.08元。即是，户用电站每发一度电的补贴是0.08元。

由这两个政策可以得出，2020年的户用补贴规模为：

按照户用光伏总补贴额度5亿元、年利用小时数1000小时和国家有关价格政策测算，并按照50万千瓦区间向下取整确定。

当户用光伏度电补贴强度为每千瓦时0.08元时，5亿元÷1000小时÷0.08元/千瓦时=625万千瓦。向下取整为600万千瓦。即6GW。即是2020年可纳入补贴的容量为6GW。

根据国家能源局的解读，2020年纳入规模的户用项目为：2020年1月1日~并网截止日。需要重点强调是：国家不允许提前抢户用指标，先建先得的行为。

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2017年全国各地最新光伏补贴，国家补贴政策分布式：

电价补贴标准为每千瓦时0.42元(含税，下同)，光伏发电项目自投入运营起执行标杆上网电价或电价补贴标准，期限原则上为20年。光伏发电先确定2016年标杆电价，2017年以后的价格另行制定。

2017年我国光伏行业政策

1、加快农业现代化实现小康，光伏扶贫、农光互补爆发，2016年1月27日，党中央国务院公布了《中共中央国务院关于落实发展新理念加快农业现代化实现全面小康目标的若干意见》文件，《意见》提出大力推进农业现代化，着力构建现代农业产业体系、生产体系、经营体系，实施藏粮于地、藏粮于技战略，推动粮经饲统筹、农林牧渔结合、种养加一体、一二三产业融合发展，让农业成为充满希望的朝阳产业。并着重强调要广泛动员社会各方面力量积极参与扶贫开发。实行最严格的脱贫攻坚考核督查问责。

2、鼓励废弃煤矿发展风电、光伏发电和现代农业，2016年2月1日，国务院印发《关于煤炭行业化解过剩产能 实现脱困发展的意见》国发〔2016〕7号文件。文件指出：煤炭是我国主体能源。煤炭产业是国民经济基础产业，涉及面广、从业人员多，关系经济发展和社会稳定大局。近年来，受经济增速放缓、能源结构调整等因素影响，煤炭需求大幅下降，供给能力持续过剩，供求关系严重失衡，导致企业效益普遍下滑，市场竞争秩序混乱，安全生产隐患加大，对经济发展、职工就业和社会稳定造成了不利影响。

3、适当增加贫困老区光伏、风电等优势能源资源开发规模。

2016年2月1日中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《关于加大脱贫攻坚力度支持革命老区开发建设的指导意见》，意见指出：继续实施以工代赈、整村推进、产业扶贫等专项扶贫工程，加大对建档立卡贫困村、贫困户的扶持力度。统筹使用涉农资金，开展扶贫小额信贷，支持贫困户发展特色产业，促进有劳动能力的贫困户增收致富。积极实施光伏扶贫工程，支持老区探索资产收益扶贫。加快实施乡村旅游富民工程，积极推进老区贫困村旅游扶贫试点等措施，对无法依靠产业扶持和就业帮助脱贫的家庭实行政策性保障兜底。

4、推进光伏扶贫工程建设，保障光伏扶贫项目有效措施

2016年5月5日，国家能源局、国务院扶贫办联合印发《光伏扶贫实施方案编制大纲的通知》国能综新能源。此次联合发文的目的是为了进一步指导地方编制光伏扶贫实施方案，推进光伏扶贫工程建设，保障光伏扶贫项目有效措施。

5、完善光伏、风电等新能源发电并网机制

2016年8月8日，国务院印发《降低实体经济企业成本工作方案》国发〔2016〕48号文件，意见指出要加快推进能源领域改革，放开竞争性环节价格。加快推进电力、石油、天然气等领域市场化改革。完善光伏、风电等新能源发电并网机制。2017年基本放开竞争性领域和环节价格管制，形成充分竞争的机制，使能源价格充分反映市场供求变化，提高价格灵活性。

6、光伏扶贫被国务院列入《全国农业现代化规划(2016—2020年)》

2016年10月17日，国务院印发了《全国农业现代化规划(2016—2020年)》，国发〔2016〕58号文件。文件指出国务院在扶贫方面责令：农业部、国务院扶贫办牵头，国家发展改革委、工业和信息化部、财政部、水利部、国家林业局、国家旅游局、国家能源局等部门参与，精准帮扶贫困农户。支持有意愿、有实力、带动能力强的新型经营主体，扩大优势特色产业发展规模，与贫困户建立稳定的带动关系。支持有劳动能力的贫困人口就地转为护林员等生态保护人员。

7、到2020年光伏装机力争达到100GW

2016年10月27日国务院印发《“十三五”控制温室气体排放工作方案》，国发 〔2016〕61号文件。方案提出到2020年，单位国内生产总值二氧化碳排放比2015年下降18%。在清洁能源方面，方案提出到2020年：力争常规水电装机达到3.4亿千瓦，风电装机达到200GW，光伏装机达到100GW，核电装机达到58GW，在建容量达到30GW以上。

8、光伏扶贫是扶贫工作的新途径

2016年10月22日，国务院印发《激发重点群体活力带动城乡居民增收的实施意见》国发〔2016〕56号文件，文件指出：实施贫困村“一村一品”产业推进行动。强化贫困地区农民合作社、龙头企业与建档立卡贫困户的利益联结机制。深入实施电商、旅游、光伏扶贫工程。加大对贫困地区农产品品牌推介营销支持力度。引导和支持贫困地区青年通过发展电子商务增收致富。

9、光伏指标向东北倾斜，鼓励开展光伏供暖试点

2016年11月1日，国务院印发《关于深入推进实施新一轮东北振兴战略加快推动东北地区经济企稳向好若干重要举措的意见》国发〔2016〕62号文件。《意见》指出，未来将在东北地区研究建设新的特高压电力外送通道。制定东北地区电力体制改革专项工作方案，切实降低企业用电成本。扩大电能替代试点范围，全面实施风电清洁供暖工程，在有条件的地区开展光伏暖民示范工程。

10、完善鼓励分布式能源发展的机制和政策

2016年11月17日，中共中央政治局常委、国务院总理、国家能源委员会主任李克强主持召开国家能源委员会会议，审议通过根据国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要制定的《能源发展“十三五”规划》，部署推进相关工作。李克强指出，能源生产既要优存量，把推动煤炭清洁高效开发利用作为能源转型发展的立足点和首要任务也要拓增量，加快提升水能、风能、太阳能、生物质能等可再生能源比重，安全高效发展核能，优化能源生产布局。

11、鼓励分布式光伏与实施农业发展相结合

2016年11月23日国务院印发《“十三五”脱贫攻坚规划的通知》国发〔2016〕64号文件。通知针对光伏扶贫做出明确指示。并将其列入至组织开展资产收益扶贫工作。具体方式是：鼓励和引导贫困户将已确权登记的土地承包经营权入股企业、合作社、家庭农(林)场与新型经营主体形成利益共同体，分享经营收益。积极推进农村集体资产、集体所有的土地等资产资源使用权作价入股，形成集体股权并按比例量化到农村集体经济组织。财政扶贫资金、相关涉农资金和社会帮扶资金投入设施农业、养殖、光伏、水电、乡村旅游等项目形成的资产，可折股量化到农村集体经济组织，优先保障丧失劳动能力的贫困户。

12、保护生态环境 推动光伏等新能源广泛应用

2016年11月24日，国务院印发《“十三五”生态环境保护规划》国发【2016】65号文件，该文件强调：强化区域环保协作，联合开展大气、河流、湖泊等污染治理，加强区域生态屏障建设，共建坝上高原生态防护区、燕山—太行山生态涵养区，推动光伏等新能源广泛应用。

13、支持光伏精准扶贫、精准脱贫助力农民奔小康

2016年12月6日，国务院印发《国务院办公厅关于完善支持政策促进农民持续增收的若干意见》国办发〔2016〕87号文件，意见针对精准扶贫、精准脱贫做出明确指示，并将光伏列入其中。具体意见如下：持续加大扶贫综合投入力度，通过产业扶持、转移就业、易地搬迁、教育支持、健康扶贫、社保兜底等措施，因地制宜，分类指导，精准施策，确保如期实现脱贫攻坚目标。将民生项目、惠民政策最大限度地向贫困地区倾斜，广泛动员社会各方面力量积极参与扶贫开发。实施贫困村一村一品产业推进行动。

14、能源发展“十三五”规划

2017年1月17日，国家发改委和国家能源局印发《能源发展“十三五”规划》(下称《规划》)。《规划》要求推进非化石能源可持续发展，包括水电、核电、风电、太阳能等。2020年太阳能发电规模达到1.1亿千瓦以上，其中分布式光伏6000万千瓦、光伏电站4500万千瓦、光热发电500万千瓦。

而国家能源局此前发布的数据显示：“十二五”期间，我国太阳能发电装机规模增长168倍，超越所有可再生能源发展速度，提前半年完成“十二五”规划提出的3500万千瓦装机目标。数据显示，截至2015年底，我国光伏发电累计装机容量4318万千瓦，超越德国成为全球光伏发电装机容量最大的国家。

据中国报告大厅发布的2016-2021年中国太阳能光伏行业市场供需前景预测深度研究报告预测，1.1亿千瓦的“十三五”太阳能发电规划规模，意味着未来几年间，中国光伏产业仍将保持较高的发展速度和空间。

15、中国光伏行业发展路线图

《中国光伏行业发展路线图》(以下简称《路线图》)，于2017年2月16日正式发布。

《路线图》涵盖了光伏产业链各环节，涉及多晶硅、硅棒/硅锭/硅片、电池、组件、平衡部件、系统等各环节的62项关键指标。《路线图》在编制过程中广泛征集了近百家光伏企业、研究机构和各方面意见，经过数轮研讨和论证，在此基础上，根据产业发展实际，预测了2017、2018、2020、2022和2025年的发展目标，体现了产业、技术和市场等方面的发展趋势，反映了现阶段专家学者和企业家对光伏产业未来发展的共识，对行业发展具有一定指导意义。

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。主要由太阳电池板（组件）、控制器和 逆变器三大部分组成，主要部件由电子元器件构成。

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。

2、导轨是用于支承光伏发电组件的。

3、支撑是用于加强立柱、梁及导轨稳定性的。

4、固定支架是用来倾角和方位角不可调整的支架。

5、单轴追踪支架：是围绕一个轴旋转来追踪太阳的。

6、双轴追踪支架：是围绕两个轴旋转来追踪太阳的支架。

7、立柱：是一个与地基连接用于支承梁、轴、导轨的部件。

8、轴

用于支承导轨并调整导轨角度的部件，其适用于追踪支架上。

9、连杆

用于支架与支架及与动力系统之间的机械传动部件适用于追踪支架。

10、附件

用于直线段之间，直线段与弯通之间的连接以构成连续性支架系统所须的连接固定或补充直线段、弯通功能的零部件。

直线连接板、铰链连接板、转弯连接板、可变角度连接板、隔壁、压板、紧固件。

11、支架

用于支承光伏电池组件的系统，是由金属材料制作的立柱、支撑、梁、轴、导轨以及附件等构成，为了追踪太阳的轨迹还可能配有传动和控制部件。

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。主要由太阳电池板（组件）、控制器和逆变器三大部分组成，主要部件由电子元器件构成。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。

早在1839年，法国科学家贝克雷尔（Becqurel）就发现，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，诞生了将太阳光能转换为电能的实用光伏发电技术。

20世纪70年代后，随着现代工业的发展，全球能源危机和大气污染问题日益突出，传统的燃料能源正在一天天减少，对环境造成的危害日益突出，同时全球约有20亿人得不到正常的能源供应。这个时候，全世界都把目光投向了可再生能源，希望可再生能源能够改变人类的能源结构，维持长远的可持续发展。

太阳能以其独有的优势而成为人们重视的焦点。丰富的太阳辐射能是重要的能源，是取之不尽、用之不竭的、无污染、廉价、人类能够自由利用的能源。

太阳能每秒钟到达地面的能量高达800兆瓦时，假如把地球表面0.1%的太阳能转为电能，转变率5%，每年发电量可达5.6×1012千瓦小时，相当于世界上能耗的40倍。正是由于太阳能的这些独特优势，20世纪80年代后，太阳能电池的种类不断增多、应用范围日益广阔、市场规模也逐步扩大。

20世纪90年代后，光伏发电快速发展，到2006年，世界上已经建成了10多座兆瓦级光伏发电系统，6个兆瓦级的联网光伏电站。美国是最早制定光伏发电的发展规划的国家。

1997年又提出“百万屋顶”计划。日本1992年启动了新阳光计划，到2003年日本光伏组件生产占世界的50%，世界前10大厂商有4家在日本。

而德国新可再生能源法规定了光伏发电上网电价，大大推动了光伏市场和产业发展，使德国成为继日本之后世界光伏发电发展最快的国家。

瑞士、法国、意大利、西班牙、芬兰等国，也纷纷制定光伏发展计划，并投巨资进行技术开发和加速工业化进程。

世界光伏组件在1990年——2005年年平均增长率约15%。20世纪90年代后期，发展更加迅速，1999年光伏组件生产达到200兆瓦。

商品化电池效率从10%～13%提高到13%～15%，生产规模从1～5兆瓦/年发展到5～25兆瓦/年，并正在向50兆瓦甚至100兆瓦扩大。光伏组件的生产成本降到3美元/瓦以下。

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。

1、光伏组件（太阳能光伏板）：将一定数量的单片电池采用串、并联的方式密封成太阳电池组件，组件封装质量的好坏决定了太阳电池组件的使用寿命及可靠性。组件需要定期维护清洁，提高光电转化效率。

2、逆变器：组件产生的电流是直流电流，需要转化为交流电使用，逆变器所做的就是这一功能。逆变器可分为单相、三相等，需要跟实际的组件发电功率相匹配，一般三相的功率大于单相，如安装了15KW的组件，对应安装一个17KW的三相逆变器。

光伏发电的好处：

光伏发电全产业链的清洁低碳更是让这种修复效应得到了进一步放大。

随着技术不断进步，电池、组件生产与电站施工所消耗的能量已经越来越低，每瓦只要1.3kWh左右。也就是说，在陕北这样光照充足的地区，只要一年左右，就能产生足够的清洁电力“抵消”前期能耗，之后二十多年不断为低碳可持续发展做出贡献。

光伏组件指具有封装及内部联结的，能单独提供直流电输出的，最小不可分割的光伏电池组合装置，由太阳能电池片或由激光切割机或钢线切割机切割开的不同规格的太阳能电池组合在一起构成。

光伏电池片为光伏组件最重要也是最基本的发电单元，因此光伏组件质量很大程度上依赖于光伏电池片的好坏，因此组件厂家是否拥有自家的电池片厂，以自家电池片的质量可以作为一个重要的评估标准。

一套家庭光伏发电系统主要由光伏组件、逆变器、支架、电缆以及其他零部件组成。通过本人了解，目前家用光伏发电系统的合理建设成本大概在5-10元/瓦，其中光伏组件的所占成本最大，几乎占到一半逆变器可以占到5%-8%。对比前几年，整体上来说，确实是便宜了。

参考资料：百度百科——光伏组件