光伏发电原理及工作过程
光伏发电原理:
光伏发电的主要原理是半导体的光电效应。当光子照射金属时,其能量可以被金属中的电子完全吸收。电子吸收的能量足够大,足以克服金属的内部引力,并从金属表面逃逸出来成为光电子。硅原子有四个外电子。如果纯硅中掺杂了五个外电子的原子,比如磷原子,它就会变成一个n型半导体;如果纯硅中掺杂有三个外电子的原子,如硼原子,则形成p型半导体。当p型和n型相结合时,接触面将形成电位差,成为太阳能电池。当太阳照射在p-n结上时,电流从p型侧流向n型侧,形成电流。
太阳能光伏板的光电效应是指不均匀的半导体或半导体的不同部分与金属结合后,由于光的作用而产生电位差的现象。首先,这是一个光子(光波)转化为电子,光能转化为电能的过程;第二个是电压形成过程。
光伏发电工作过程:
光伏板的作用是收集电能,每几块连在一起的光伏板会组成一个线路,光伏板发出的电都是直流电。
汇流箱,汇流箱的作用是把它附近的几路电流线路汇集到一起,然后统一成一路向上级传送。
逆变器,汇流箱汇总后的电流直接会输送到逆变器的基站,一般这个时候电流会很大,所以选择逆变器的时候一定要把功率算好。直流电经过逆变器的逆变作用,就把直流变成了低压的交流了。
逆变器变压器,一般是用厢式变压器,这个变压器的功能是把逆变器输出来的低压交流电变成符合最终跟电网对接的那个总变压器低压侧的电压等级。
开关柜,逆变器变压器输出的电压连接到开关柜,开关柜具有开断高电压的能力,开关柜的输出端就跟并网变压器相连了。
并网变压器,这个变压器直接就跟电网相连了,一般是环网式,如果电网上有电能需求的话,光伏电站的电就经过这个并网变压器送上线路并最终供给用户啦!
一、电缆的敷设
电缆敷设方式根据工程情况、环境条件和电缆规格型号、数量等因素综合考虑,且按满足运行可靠、便于维护的要求和技术经济合理的原则来选择。光伏发电项目直流电缆的敷设主要有直埋铺沙垫砖敷设、穿管敷设、槽架内敷设、电缆沟敷设、隧道敷设等,交流电缆的敷设与一般电力系统敷设方式差异不大。
直流电缆多用于光伏组件之间、组串至直流汇流箱之间、汇流箱至逆变器之间,其截面积小、数量大,通常情况下电缆沿组件支架绑扎或穿管直埋进行敷设,在敷设时一般要考虑:
(1)组件之间连接电缆及组串与汇流箱之间连接电缆,尽可能利用组件支架作为电缆敷设的通道支撑与固定,可在一定程度上降低环境因素的影响的作用。
(2)电缆敷设的受力要均匀适当,不宜过紧,光伏场所一般昼夜温差较大,应避免热胀冷缩造成线缆断裂。
(3)在建筑物表面的光伏材料电缆引线,要考虑建筑整体美观,敷设位置应避开在墙和支架的锐角边缘布设电缆,以免切、磨损伤绝缘层引起短路,或受剪切力切断导线引起断路。同时要考虑电缆线路遭直击雷等问题。
(4)合理规划电缆敷设路径,减少交叉,尽可能的合并敷设以减少项目施工过程中的土方开挖量以及电缆用量。
二、电缆的连接
光伏发电系统中的直流线缆多为室外敷设,连接方式以接头插接为主,可穿管中加以保护,利用组件支架作为电缆敷设的通道和固定,降低环境因素的影响。其他的电缆连接与一般电力系统中电缆连接方式大致相同。
光伏板串联接线图如图所示
由于没有活动的部分,故可以长时间操作而不会导致任何损耗。简单的光伏电池可为手表及计算机提供能源,较复杂的光伏系统可为房屋提供照明,并为电网供电。
光伏板组件可以制成不同形状,而组件又可连接,以产生更多电力。天台及建筑物表面均会使用光伏板组件,甚至被用作窗户、天窗或遮蔽装置的一部分,这些光伏设施通常被称为附设于建筑物的光伏系统。
扩展资料
光伏发电的优点主要体现于:
无枯竭危险;安全可靠,无噪声,无污染排放外,绝对干净(无公害);不受资源分布地域的限制,可利用建筑屋面的优势;例如,无电地区,以及地形复杂地区;无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电;能源质量高;使用者从感情上容易接受;建设周期短,获取能源花费的时间短。
太阳能电池板的生产却具有高污染、高能耗的特点。照射的能量分布密度小,即要占用巨大面积;获得的能源同四季、昼夜及阴晴等气象条件有关。目前相对于火力发电,发电机会成本高。光伏板制造过程中不环保。
参考资料来源:百度百科-光伏发电
参考资料来源:百度百科-光伏板组件
云凯光伏
2019-01-24 06:52
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光伏电池是一种具有光-电转换特性的半导体器件,它直接将太阳辐射能转换成直流电,这就是光伏发电。
那么光伏发的电是去哪里了呢?
光伏发电主要有两种使用方式:
第一、自发自用、余电上网
自发自用余电上网是指分布式光伏发电系统所发电力主要由电力用户自己使用,多余电量接入电网,它是分布式光伏发电的一种商业模式。该模式一般适合家庭屋顶和工商业屋顶。
光伏自发自用余电上网的运行模式,其并网点设在用户电表的负载侧,需要增加一块光伏反送电量的计量电表或者将电网用电电表设置成双向计量,用户自己直接用掉的光伏电量,以节省电费的方式直接享受电网的销售电价,反送电量单独计量并以规定的上网电价进行结算。
根据中华人民共和国行业标准DL 408—91《电业安全工作规程》第1.4的规定, 电气设备分为高压和低压两种:设备对地电压在250V以上者为高压;设备对地电压在250V及以下者为低压。因此,光伏系统中相应的电力设备,属于高压设备。
而电力线路的高低压标准是不一样的,一般将10KV以上的线路定义为高压线路。因此,光伏电站的电力线路属于低压。