光伏
分布式光伏工作原理
分布式光伏工作原理分布式光伏系统是一种利用太阳能光伏发电技术,将光伏发电设备分布在各个地方的发电系统。
它由太阳能电池板、直流至交流逆变器、电网并网装置以及其他辅助组件组成。
其工作原理如下:1. 太阳能电池板接收太阳辐射:太阳能电池板上的光敏材料可以将太阳辐射中的光子转化为电能。
当光子被吸收时,光敏材料中的电子被激发并跃迁到导电带,从而产生电流。
太阳能电池板中的多个太阳能电池组件并联或串联构成光伏阵列。
2. 光伏发电产生直流电:光伏阵列产生的电流为直流电。
不同的光伏阵列可以通过并联或串联的方式,以及电池板的材料和设计,产生不同的电压和电流。
3. 直流至交流逆变器将直流电转换为交流电:直流电需要被转换为交流电才能被接入电网。
直流至交流逆变器负责将直流电转换为与电网频率和电压相匹配的交流电。
逆变器通常还具备最大功率点跟踪(MPPT)功能,可确保在各种光照条件下光伏阵列获得最大的输出功率。
4. 交流电接入电网:逆变器将转换后的交流电接入电网。
通过电网并网装置,分布式光伏系统实现了与电网的连接。
这使得系统可以将发电产生的多余电能送往电网,从而实现向电网卖电的功能。
同时,在需要时,系统也可以从电网获取电能进行补充。
5. 辅助组件的作用:在分布式光伏系统中,还包括其他辅助组件,如电池组、计量装置和监控系统等。
电池组可用于储存多余的电能,以供夜间或光照不足时使用。
计量装置用于测量发电量和用电量,以便进行收益结算。
监控系统用于监测系统的工作状态、发电量以及故障诊断等。
通过以上工作原理,分布式光伏系统可将太阳能转化为电能,并接入电网供电。
这种分布式的发电方式可以避免电能输送过程中的能量损耗,降低了能源消耗和环境污染,提高了能源利用效率。
光伏发电简介(一次)
光伏发电在减少化石能源消耗、降低碳排放、改善能源结构等方面具有显著的经济效益。
政策与市场环境
政策支持
各国政府纷纷出台支持光伏发电发展的政策,包括补贴、税收优 惠、上网电价等。
市场需求
随着环保意识的提高和能源结构的转型,光伏发电市场需求持续 增长。
国际合作
国际间在光伏技术研发、市场开拓等方面加强合作,共同推动光 伏产业的发展。
环保
光伏发电不会产生温室气体和其 他有害物质,对环境友好。
05
04
03
02
01
分布式能源
光伏发电可以就地安装,不需要 长距离输电线路和大规模储能设 施,降低了电力传输和分配成本 。
可持续
光伏发电可以长期提供稳定的电 力供应,不受燃料供应和运输限 制。
可再生能源
光伏发电利用的是太阳能,是一 种可再生能源,不会像化石燃料 那样耗尽。
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光伏发电简介
目 录
• 光伏发电概述 • 光伏发电系统组成 • 光伏发电的应用场景 • 光伏发电的发展趋势与挑战
01
光伏发电概述
光伏发电定义
01
光伏发电是指利用太阳能辐射转 化为直流电的过程,通过光伏电 池板将光能转化为直流电能的技 术。
02
光伏发电是一种可再生能源,具 有环保、可持续、无噪音等优点 ,是未来能源发展的重要方向之 一。
为户外活动或应急情况提供电力 供应,如野营、徒步等。
商业应用
商业屋顶光伏电站
在商业建筑屋顶建设光伏电站,满足商业用电需求,降低能 源成本。
光伏车棚
利用光伏板与车棚结构相结合,为电动汽车充电站提供电力 。
公共设施应用
公共建筑光伏电站
光伏的知识大全
光伏的知识大全
光伏知识涵盖了多个领域,包括光伏效应、太阳能电池、太阳能电池板、光电转换效率、光伏系统、光伏电站、光伏支架和光伏行业等。
1. 光伏效应是指光子能量激发电子,产生电流的现象。
2. 太阳能电池由半导体材料制成,能将太阳能转化为直流电能。
3. 太阳能电池板由多个太阳能电池组成,用于接收太阳能并转化为电能。
4. 光电转换效率是指太阳能电池板将太阳能转换为电能的效率。
5. 光伏系统由太阳能电池板、逆变器、电池等组成,可将直流电转换成交流电。
6. 光伏电站则由多个光伏系统组成,可以接入电网进行发电。
7. 光伏支架是用于支撑太阳能电池板的装置。
8. 光伏行业涉及制造、销售、安装、维护太阳能电池板、光伏系统及组件的产业链。
9. 光伏发电具有能源充足、无污染、可再生、成本低等优点。
10. 然而,光伏发电也存在一些缺点,如天气条件影响发电量、设备成本高以及储存问题等。
以上内容仅供参考,如需更多信息,建议查阅相关文献或咨询专业人士。
光伏是什么意思
光伏是什么意思光伏是指利用太阳能将其转换成电能的一种技术,也被称为太阳能电池板。
光伏技术的核心就是太阳能电池板,这些电池板由多个太阳能电池组成,而每个太阳能电池都能够将太阳光转换成直流电的能力。
光伏技术已经广泛用于家庭用电、商业用电、甚至大型的能源项目中。
其产生的电能不仅可以满足我们日常生活的需要,还可以为全球环境保护和可持续发展做出贡献。
太阳能电池板的运作原理太阳能电池板是利用太阳光的辐射照射产生电能的装置。
当阳光照射到太阳能电池板上时,电池板里的太阳能电池就开始发电。
太阳能电池板能够利用太阳的光照来产生电能,是基于热电效应的原理。
太阳能电池板中的每个太阳能电池都是由两层半导体材料构成的。
在照射下,半导体中的能量很快被吸收,此时电子便可以跃迁到材料的导带中,形成了导电状态,从而产生了电流。
太阳能电池板的电流可以直接输出到电机、电器等设备上供电,也可以储存在电池中以备不时之需。
光伏技术的应用与未来光伏技术的应用范围非常广泛,包括家庭和商业电力系统、电力供应网络、航空航天设备等。
随着人们对环境保护和可持续发展的意识不断提高,光伏技术的应用前景也变得越来越广泛。
在未来,光伏技术将会主导地球上的新能源生产,取代传统的化石燃料,从而实现减少温室气体排放和保护地球的目标。
光伏技术的优势光伏技术的优势在于其可持续、清洁、低成本和高效的特点。
光伏技术不会释放任何有害的化学物质和温室气体,不会造成环境污染,对环境友好。
同时,光伏技术在生产上的成本越来越低,不仅能够为人们带来可靠、低成本的电力供应,还能够促进就业和经济发展。
总结光伏技术是一种能源转换技术,利用太阳能将其转换成电能。
太阳能电池板是光伏技术的核心,利用光照来产生电能。
光伏技术不仅能够满足我们日常生活的需要,还可以为环境保护和可持续发展做出贡献。
光伏技术应用广泛,成本低廉、环保、高效,是能源转型的重要技术之一。
光伏发电简介(一次)
光伏发电简介
汇报人:
目录
CONTENTS
01 添加目录标题 03 光伏发电的应用领
域
02 光伏发电的基本原 理
04 光伏发电的技术发 展
05 光伏发电的市场前 景
06 光伏发电的政策支 持与环保意义
07 光伏发电的安装与 维护知识
添加章节标题
光伏发电的基本原理
光伏发电的定义
光伏发电是指利用太阳能光照射在太阳能电池上,通过半导体材料产生的光伏效应,将光能 转化为电能的过程。
光伏发电的应用领域
家庭光伏发电系统
家庭光伏发电系统的组成 家庭光伏发电系统的安装方式 家庭光伏发电系统的优势 家庭光伏发电系统的应用前景
商业光伏发电系统
定义:商业光伏发电系统是一种利用太阳能光能转化为电能的光伏发电系统,通常安装在商业建筑 或工业设施上。
优势:商业光伏发电系统具有环保、高效、可持续等优点,能够为企业提供稳定的电力供应,降低 能源成本,提高能源利用效率。
光伏发电的市场前景
国内外市场需求
国内市场需求:随着国家对新能源的支持力度不断加大,光伏发电在国内市场的需求 也在不断增加
国外市场需求:随着全球对环保和可持续发展的重视,光伏发电在国外市场的需求也 在不断增加
未来市场预测:随着技术的不断进步和成本的降低,光伏发电的市场前景非常广阔, 未来市场需求将持续增长
光伏发电系统主要由太阳能电池板、控制器、逆变器、蓄电池等组成。
太阳能电池板是光伏发电系统的核心部件,它可以将光能转化为电能,并通过控 制器将电能储存到蓄电池中。
当需要用电时,逆变器将蓄电池中的直流电转换为交流电,供给负载使用。
光伏发电的优缺点
优点:清洁环保、可再生、分布广泛、维护简单 缺点:受天气影响、初期投资高、储能技术限制
光伏发电的概念
光伏发电的概念
光伏发电是利用光能将太阳辐射转化为电能的过程。
光伏发电系统主要由光伏电池板、逆变器和电池储能系统组成。
光伏电池板是光伏发电系统的核心部件,由多个光伏电池组成。
光伏电池是一种能够将光能直接转化为电能的器件,多数由硅材料制成。
当阳光照射到光伏电池上时,光子会激发电池中的电子,形成电流。
这个过程称为光伏效应。
逆变器是光伏发电系统中的一个重要部件,用于将直流电转换为交流电,以供家庭或工业用电。
逆变器还具有电压调节和保护功能。
在一些光照不足或需要储存电能的情况下,光伏发电系统还可以配备电池储能系统。
这些电池可以存储白天产生的多余电能,以在夜间或低光照时供电使用。
光伏发电具有清洁、可再生、无噪音、不污染环境等优点。
它可以用于家庭、办公室、工厂、农田等各种场所,为经济发展提供可靠的电力供应,并减少对传统能源的依赖。
光伏基础知识介绍PPT(共 62张)ppt课件
光伏产业链介绍
➢ 组件封装-示意图
TPT
玻璃
太阳电池
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
EVA
电极接线柱
互连条
光伏产业链介绍
➢ 组件封装-示意图
玻璃清洗
太阳电池的焊接
太阳电池串的排列
层叠
层压
入库
包装
检验
装边框、接线盒
光伏产业链介绍
➢ 组件封装-焊接
焊接
将单个电池片组成电池串的过程 焊接保证电池的电性能的稳定 焊接过程是重要的一个工艺过程
光伏产业链介绍
➢电池电性能参数
❖ 短路电流 Isc :负载的电阻为零时,太阳电池的输出电流; ❖ 开路电压 Voc :负载的电阻无穷大时,太阳电池的输出电压; ❖ 最大功率点 Pm :太阳电池的最大输出功率; ❖ 最大功率点电流 Im :输出功率最大时,太阳电池的输出电流; ❖ 最大功率点电压 Vm :输出功率最大时,太阳电池的输出电压;
❖ 并联电阻 Rsh :为旁漏电阻,它是由硅片的边缘不清洁或硅片表面 缺陷引起。
光伏产业链介绍
➢ 各种太阳能电池比较
具体分类
转换效率%
单晶硅
17-20
多晶硅
15-18
多晶硅薄膜 10-12
非晶硅薄膜 6-10
优点
缺点
产业化 阶段
技术工艺最为成熟,市场主导产品, 转换效率高,性能稳定
多晶硅成本比单晶硅低
该过程用于提高组件的机械性能和用于保证组件的电性能输 出
光伏产业链介绍
➢ 组件测试-EL
隐裂
明暗不均
光伏产业链介绍
➢ 组件测试-电性能测试
太阳能电池组件把接收的光能转换成电能,其输出电流-电压的特性如下图。这 个曲线也称I-V曲线。
光伏定义和分类
光伏定义和分类
《光伏:能源的未来》
光伏是一种利用太阳能转化为电能的技术,也被称为太阳能电池技术。
光伏通过将光能转化为电能,为人类提供清洁、可再生的能源。
它不仅能减少对传统能源的依赖,还能减少环境污染和温室气体的排放。
光伏技术可以根据材料的不同分为不同的分类。
目前主要有单晶硅光伏、多晶硅光伏、背面背光光伏、染料敏化太阳能电池和有机太阳能电池等几种主要类型。
单晶硅光伏是使用纯度高达99.9999%的硅材料制成的。
它的效率非常高,但成本也相对较高。
多晶硅光伏是由多晶硅块材料制成的,制作过程相对简单,成本也相对较低,但效率稍逊于单晶硅光伏。
背面背光光伏是一种新型的光伏技术,其特点是光就是垂直地从背面照射到电池片上。
这种技术能够提高电池的光吸收效率,进而提高了光伏电池的转化效率。
染料敏化太阳能电池是一种基于染料分子聚集和电荷转移机制的光伏技术。
它比传统硅基光伏电池更便宜、更灵活,但也因为制作过程复杂,效率相对较低。
有机太阳能电池是利用有机大分子材料制成的光伏电池。
这种材料可以在柔性底板上制成,因此可以在多种不同的设备上应用。
然而,它目前的效率仍然相对较低,需要进一步改进和研究。
光伏技术的发展潜力巨大,在未来能源领域具有广阔前景。
它可以广泛应用于家庭和工业领域中的电力系统,减少对传统能源的需求,并且能够大规模应用于农村地区和偏远地区。
光伏的发展有助于构建绿色低碳的能源体系,为人类提供更可持续的能源未来。
光伏板发电原理
光伏板发电原理
光伏板发电原理是指利用光伏效应将太阳能转化为电能的过程。
光伏板是由多个光伏电池组成的,每个光伏电池都是由两层硅片组成的。
其中一层为P型硅片,另一层为N型硅片。
当太阳光照射到光伏板上时,光子会激发硅片中的电子。
在P
型硅片中,光激发的电子会被推到N型硅片中,形成电流。
同时,P型和N型中的载流子运动方向也产生了电场。
这个电场会阻止更多的电子从P型到N型的运动,最终形成一个电
压差。
当将光伏板连接到电路中时,电流会流动,并且可以为外部设备提供电能。
这就是光伏板发电的原理。
发电效率取决于光伏电池组中太阳能转化为电能的比例,以及光伏电池的质量和设计。
光伏板发电具有可再生性和清洁性的特点,不会产生污染物和二氧化碳等温室气体。
因此,它被广泛应用于太阳能发电系统、户外照明、无线通信和太空探索等领域。
随着技术的进步和成本的降低,光伏板发电正逐渐成为替代传统能源的重要选择。
有关光伏的20个计算公式 get!
【概述】光伏技术作为可再生能源的一种重要形式,一直以其清洁、高效的特点备受关注。
在光伏发电领域,涉及到各种复杂的计算和分析,而计算公式作为解决问题的利器,扮演着重要的角色。
下面将共享20个与光伏相关的计算公式,希望对研究者和从业者有所帮助。
1. 光伏组件的光电转换效率计算公式光电转换效率 = (光电输出功率 / 光照辐射强度)× 1002. 光伏电池板的填充因子(FF)计算公式FF = (最大功率点电压× 最大功率点电流) / (开路电压× 短路电流)3. 光伏组件的输出功率计算公式光伏组件输出功率 = 光伏组件面积× 光照辐射强度× 光电转换效率4. 单个光伏电池的输出功率计算公式单个光伏电池输出功率 = 光照辐射强度× 光电转换效率× 光伏电池面积5. 光伏组件的温度系数计算公式温度系数 =((Pm,NOCT - Pm,STC) / 25)×(T-25)6. 光伏组件的最大功率点(MPP)电压计算公式MPP电压 = 开路电压 - 填充因子× (开路电压 - 最小电压)7. 光伏组件的最大功率点(MPP)电流计算公式MPP电流 = 短路电流 + 填充因子× (开路电流 - 短路电流)8. 阵列式光伏发电系统的总发电量计算公式总发电量 = 光伏组件数量× 光伏组件额定输出功率× 光照总辐射量× 系统损耗率9. 光伏发电系统的平均日发电量计算公式平均日发电量 = 总发电量 / 天数10. 光伏逆变器输出电流计算公式输出电流 = 输出功率 / 输出电压11. 光伏逆变器效率计算公式逆变器效率 = AC输出功率 / DC输入功率12. 光伏组件的倾角优化计算公式最佳倾角 = (纬度 + 10度)× 0.8713. 光伏组件的阴影损耗计算公式阴影损耗 = (光伏组件面积× 阴影面积) / 光伏组件面积14. 光伏组件的直接太阳辐射计算公式直接太阳辐射 = 光照总辐射量 - 散射辐射 - 天空散射辐射15. 光伏组件的光伏组件的平均温度计算公式平均温度 = (开路温度 + 短路温度) / 216. 光伏组件的综合损耗计算公式综合损耗 = 发电损耗 + 线路损耗 + 逆变器损耗 + 装机容量损耗17. 光伏组件的阵列方位角优化计算公式最佳方位角 = 反时针90度18. 光伏组件的光照入射角修正计算公式光照入射角修正 = cosB19. 光伏组件的影子补偿计算公式影子补偿 =(Pm标称 - Pm最小) / Pm标称20. 光伏组件的系统综合效率计算公式系统综合效率 = (组件转换效率× 组件光损失× 系统电缆效率×逆变器效率) / 100【结语】以上是光伏领域涉及到的20个重要的计算公式,这些公式对于光伏发电系统的设计、评估和优化具有重要的意义。
光伏项目的类型
光伏项目的类型
光伏项目按照不同的分类标准,可以分为以下几种类型:
1. 按规模和职能分类:
- 集中式光伏电站:这类电站通常安装在山地、水面、荒漠等开阔地域,规模较大,一般在10MW以上,甚至达到100MW以上的特大型光伏电站。
它们的主要职能是发电并销售电力。
- 分布式光伏电站:分布式光伏电站的规模相对较小,发电后可以销售电力,也可以自用。
这类电站通常安装在建筑物表面或户外等场景中,成本相对较低。
2. 按应用场景分类:
- 农光互补电站:在农田上空搭建光伏板,既不影响下方农作物的生长,又能发电,实现农业与光伏发电的双重效益。
- 渔光互补电站:在鱼塘或水库上方安装光伏板,同样达到双重利用的效果。
- 荒漠电站:在广阔的沙漠地区建立光伏电站,利用丰富的日照资源进行发电。
- 漂浮电站:在水面上安装漂浮式的光伏板,这种方式适用于湖泊、水库等水体表面。
3. 按用户类型分类:
- 工商业分布式光伏电站:安装在工厂、商业建筑等工商业设施的屋顶或墙面,为设施提供电力的同时,也可以将多余的电力卖给电网。
- 户用光伏电站:安装在住宅屋顶或其他适合的家庭场地,主要为家庭用户提供电力,剩余电力可以上网销售。
这些类型的光伏项目各有特点和适用场景,选择哪种类型取决于地理位置、环境条件、投资成本以及电力需求等多种因素。
随着技术的进步和成本的降低,光伏发电正逐渐成为一种重要的可再生能源方式。
光伏
光伏一、简介光伏(PV or photovoltaic)是太阳能光伏发电系统(photovoltaic power system)的简称。
是一种利用太阳电池半导体材料的光伏效应,将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统。
光伏(Photovoltaic) 的本质含义是从太阳光的能量中获得电能。
这个词最早应用于1890 年,分为两个部分:“Photo”,是从希腊语中代表光的词“phos”而来;“Volt”,是由以研究电力的先驱亚历山德罗·瓦特(1745-1827) 命名的电压度量单位而来。
PV System,则是将太阳光能转换成电能整套系统,称为太阳光电系统或光伏系统,依分类有独立型、并联型与混合型。
二、光伏板组件光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置,由几乎全部以半导体物料(例如硅)制成的薄身固体光伏电池组成。
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器提供能源,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。
近年来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。
三、光伏发电原理如果光线照射在太阳能电池上并且光在界面层被吸收,具有足够能量的光子能够在P型硅和N型硅中将电子从共价键中激发,以致产生电子-空穴对。
界面层附近的电子和空穴在复合之前,将通过空间电荷的电场作用被相互分离。
电子向带正电的N区和空穴向带负电的P区运动。
通过界面层的电荷分离,将在P区和N区之间产生一个向外的可测试的电压。
此时可在硅片的两边加上电极并接入电压表。
对晶体硅太阳能电池来说,开路电压的典型数值为0.5~0.6V。
通过光照在界面层产生的电子-空穴对越多,电流越大。
界面层吸收的光能越多,界面层即电池面积越大,在太阳能电池中形成的电流也越大。
光伏的定义及分类
光伏的定义及分类
(原创版)
目录
一、光伏设备的定义
二、光伏设备的分类
1.硅棒/硅锭制造设备
2.硅片/晶圆制造设备
3.电池片制造设备
4.晶体硅电池组件制造设备
5.薄膜组件制造设备
三、光伏发电系统的分类
1.独立光伏发电系统
2.并网光伏发电系统
3.分布式光伏发电系统
四、光伏电站的分类
1.小型电站
2.大型电站
正文
光伏设备是指光伏制造型企业用于生产原料、电池组件、零部件等产品中使用的,并在反复使用中基本保持原有实物形态和功能的机器设备。
光伏设备主要包括硅棒/硅锭制造设备、硅片/晶圆制造设备、电池片制造设备、晶体硅电池组件制造设备、薄膜组件制造设备等 5 大类。
硅棒/硅锭制造设备主要包括完整生产线、硅棒硅锭生长设备、检验/
测试设备、切割/研磨设备等。
硅片/晶圆制造设备则包括完整生产线、切割设备、清洗设备等。
电池片制造设备主要负责将硅片/晶圆加工成电池片。
晶体硅电池组件制造设备和薄膜组件制造设备则分别负责将电池片组装成晶体硅电池组件和薄膜电池组件。
光伏发电系统根据运行方式可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。
独立光伏发电系统,也称离网光伏发电,主要由太阳能电池板、蓄电池、控制器和负载等组成。
并网光伏发电系统则是将光伏发电产生的电能直接接入公共电网,与传统发电方式共同为电力系统供电。
分布式光伏发电系统则主要应用于用户侧,通过光伏发电为附近负载提供电力。
根据电压等级,光伏电站可分为小型电站和大型电站。
光伏主要技术指标
光伏主要技术指标1. 光电转换效率(Efficiency of Photovoltaic Conversion):光电转换效率是光伏技术的最关键指标之一、它表示太阳光照射到光伏电池上时,被转化为电能的比例。
当前,太阳能电池的效率可以达到20%左右,而世界上最高效率的光伏电池已经超过了40%,通过提高效率可以增加单位面积上光伏电池的发电能力。
2. 光电池发电功率(Electric Power Generation of Photovoltaic Cell):光电池发电功率是指光伏电池在特定条件下产生的电功率。
与光电转换效率相关,通常使用单位面积上光伏电池的发电功率来评估光伏电池的性能。
3. I-V曲线特性(I-V Curve Characteristics):I-V曲线是光伏电池的典型特性曲线,用于描述光伏电池在不同电流和电压下的工作状态。
通过分析I-V曲线,可以获得光伏电池的最大功率点和最大输出功率。
4. 厚度(Thickness):光伏电池的厚度影响其制造成本、稳定性和耐久性等方面的性能。
通常,光伏电池的厚度越薄,制造成本越低,但也可能影响光伏电池的耐久性。
5. 可靠性(Reliability):光伏电池的可靠性是指其在长期使用中能够保持正常的工作状态,并且不受外界环境因素和时间的影响。
可靠性是影响光伏系统寿命和性能的重要因素之一6. 温度系数(Temperature Coefficient):太阳能电池在工作温度变化时其性能可能会发生变化,温度系数就是用于描述这种变化的指标。
光伏电池的温度系数是指电池输出电压和电流随温度变化的比例,通常使用温度系数来评估光伏电池在高温环境下的性能。
7. 透明度(Transparency):透明光伏技术是一种将太阳能电池集成到建筑物的玻璃或其他透明材料中,从而实现光伏发电的技术。
透明光伏技术的主要指标之一就是材料的透明度,即允许通过的光的比例。
8. 光谱响应(Spectral Response):光伏电池的光谱响应是指不同波长的光照射到电池上时,电池所产生的电流的变化。
光伏知识宣传
光伏知识宣传探索光伏的奥秘:为未来注入绿色能源一、什么是光伏?光伏,全称为太阳能光伏发电系统,是一种利用太阳能电池板将光能直接转换为电能的技术。
它是一种清洁、可再生的能源,不会产生温室气体,对环境友好。
二、光伏的工作原理光伏发电的基本原理是利用半导体材料的光电效应,当太阳光照射到太阳能电池板上时,光子与半导体中的电子相互作用,产生电子-空穴对。
这些电子-空穴对在半导体内部移动,形成电流,从而实现光能到电能的转换。
三、光伏的优点1. 可再生能源:光伏发电是利用太阳能,而太阳能是一种无限、清洁的能源,不会耗尽或对环境造成污染。
2. 环保:光伏发电不会产生温室气体,对环境友好。
3. 灵活性:光伏系统可以根据需要进行安装,无论是在大型电站还是在家庭、商业建筑上,都具有灵活性。
4. 经济效益:虽然初期投资较高,但长期来看,光伏发电可以降低能源成本,并且随着技术进步,成本会不断降低。
四、光伏的应用领域1. 电力供应:大规模的光伏电站可以为城市和农村地区提供电力。
2. 离网应用:在偏远地区或没有电网连接的地方,光伏系统可以为家庭、学校、医院等提供电力。
3. 商业和工业应用:企业可以利用光伏发电来满足部分或全部电力需求,降低能源成本。
4. 太阳能汽车:随着技术的发展,越来越多的汽车制造商开始推出太阳能汽车,利用光伏为车辆提供动力。
五、未来展望随着技术的不断进步和成本的降低,光伏发电将在未来发挥越来越重要的作用。
我们可以预见,光伏将成为全球能源的重要组成部分,为我们的生活和环境带来更多的好处。
让我们共同携手,迎接光伏时代的到来,为我们的地球创造一个更加绿色、可持续的未来!。
光伏技术原理
光伏技术原理
光伏技术是利用光电效应将太阳辐射能转化为电能的技术。
其原理可以简述为:
1. 光电效应:光照射到半导体材料上时,光子会与材料中的原子或分子相互作用。
当光子具有足够的能量时,会激发材料中的电子,使其从价带跃迁到导带,形成自由电子-空穴对。
2. PN结:光伏电池通常采用PN结结构。
当半导体材料分为
P型和N型两种材料时,将二者接触形成PN结。
PN结在没
有外加电压时,形成内建电场,使得电子-空穴对分离。
3. 光伏效应:当光照射到PN结时,光子的能量可以被电子吸
收并激发,使其跃迁到导带,形成电子-空穴对。
正向外接电
路时,自由电子会从N端通过外部电路流向P端,空穴则会
从P端通过内部电路回到N端,形成电流。
这样光辐射能就
被转化为电能。
4. 光伏电池工作原理:为了提高光伏电池的效率,通常使用多晶硅、单晶硅或非晶硅等材料制作P型和N型半导体层。
同时,还会在P型半导体和N型半导体层之间添加金属网格或
金属电极,以便收集和传导电子和空穴。
总的来说,光伏技术利用光电效应和PN结的结构,将太阳辐
射能转化为电能。
这种技术具有环保、可再生、长寿命等优势,被广泛应用于太阳能发电领域。
什么是光伏
什么是光伏常会听说光伏常会听说光伏,,光伏是什么呢?光伏,photovoltaic ,简称PV(photo=light 光线,voltaics=electricity 电力)是利用半导体材料,一般是硅材料,也有用碲化镉的。
这类材料有特殊的光电效应,可以将光子转化为电子,将太阳光辐射能直接转换为电能。
太阳光电(Photovoltaic)PV :photovoltaic 缩写,指利用太阳能发电,光伏行业。
由于这种电力方式不会产 生氮氧化物,以及对人体有害的气体与辐射性废弃物,被称为「清洁发电技术」。
光伏(PV or photovoltaic)是太阳能光伏发电系统(photovoltaic power system)的简称。
是一种利用太阳电池半导体材料的光伏效应,将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统,有独立运行和并网运行两种方式。
光伏 (Photovoltaic) 的本质含义是从太阳光的能量中获得电能。
这个词最早应用于 1890 年,分为两个部分:“Photo”,是从希腊语中代表光的词“phos”而来;“Volt”,是由以研究电力的先驱亚历山德罗·瓦特 (1745-1827) 命名的电压度量单位而来。
PV System ,则是将太阳光能转换成电能整套系统,称为太阳光电系统或光伏系统,依分类有独立型、并联型与混合型。
光伏是什么光伏是什么,,光伏企业主要是做什么的?光伏企业是专门从事太阳能行业的的企业,光伏(PV or photovoltaic)是太阳能光伏发电系统(photovoltaic power system)的简称。
是一种利用太阳电池半导体材料的光伏效应,将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统,有独立运行和并网运行两种方式。
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。
太阳能光伏板工作原理
太阳能光伏板工作原理
太阳能光伏板是一种将太阳能转化为电能的装置,其工作原理可以简单概括为光电效应和光伏效应。
光电效应是指材料受到光照后,光子能量被传递到材料上的原子或分子,使其内部电荷发生变化。
当光子的能量大于或等于材料的禁带宽度时,材料中的电子会被激发至导带,从而形成电子空穴对(电荷载流子)。
光伏效应是指在半导体材料中,当光子能量与材料禁带宽度匹配时,光子能量被吸收,电子从价带跃迁至导带,形成电子空穴对。
由于材料的本征电场作用,电子和空穴会沿着材料内部的电场方向运动,导致电荷分离。
太阳能光伏板主要由多个太阳能电池组成。
每个太阳能电池通常由两层半导体材料构成,上层是带负电的n型半导体,下层是带正电的p型半导体,它们之间形成PN结。
当阳光照射到太阳能电池表面时,光子能量被吸收,使得PN结附近的原子或分子中的电子被激发,从而形成电子空穴对。
由于PN结两侧的电势差,电子会流向n型半导体区域,而空穴则流向p型半导体区域,这样就形成了电流。
将太阳能电池连接到电路中,即可输出电能。
需要注意的是,太阳能光伏板只有在阳光充足时才能产生有效的电能,而且其输出功率与阳光强度和角度有关。
此外,太阳
能光伏板还需要使用逆变器将直流电转换为交流电,以便供给日常用电。
光伏基础知识_光伏发电介绍
光伏基础知识_光伏发电介绍推荐文章共青团的基础知识都有哪些热度:天文学基础知识天文学研究意义热度:宪法基础知识试题及答案热度:文秘基础知识大全热度:非洲基础知识非洲的资源文化热度:光伏是太阳能光伏发电系统的简称,是一种利用太阳电池半导体材料的光伏效应,将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统,有独立运行和并网运行两种方式。
以下是由店铺整理关于光伏知识的内容,希望大家喜欢!太阳能发电的原理太阳能电池与蓄电池组成系统的电源单元,因此蓄电池性能直接影响着系统工作特性。
电池单元由于技术和材料原因,单一电池的发电量是十分有限的,实用中的太阳能电池是单一电池经串、并联组成的电池系统,称为电池组件(阵列)。
单一电池是一只硅晶体二极管,根据半导体材料的电子学特性,当太阳光照射到由P型和N型两种不同导电类型的同质半导体材料构成的P-N结上时,在一定的条件下,太阳能辐射被半导体材料吸收,在导带和价带中产生非平衡载流子即电子和空穴。
同于P-N结势垒区存在着较强的内建静电场,因而能在光照下形成电流密度J,短路电流Isc,开路电压Uoc。
若在内建电场的两侧面引出电极并接上负载,理论上讲由P-N结、连接电路和负载形成的回路,于是就有“光生电流”流过,太阳能电池组件就实现了对负载的功率P输出。
电能储存单元太阳能电池产生的直流电先进入蓄电池储存,蓄电池的特性影响着系统的工作效率和特性。
蓄电池技术是十分成熟的,但其容量要受到末端需电量,日照时间(发电时间)的影响。
因此蓄电池瓦时容量和安时容量由预定的连续无日照时间决定。
光伏系统介绍太阳能光伏效应,简称光伏(PV),又称为光生伏特效应(Photovoltaic),是指光照时不均匀半导体或半导体与金属组合的部位间产生电位差的现象。
光伏被定义为射线能量的直接转换。
在实际应用中通常指太阳能向电能的转换,即太阳能光伏。
它的实现方式主要是通过利用硅等半导体材料所制成的太阳能电板,利用光照产生直流电,比如我们日常生活中随处可见的太阳能电池。
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Abstract —Photovoltaic power generation is growing at a rapid rate. Most new PV installations are grid-connected small-scale system. The impact of these installations on the grid operation need to be carefully studied to investigated. This paper presentsthe development of simulation tools required for suchinterconnection studies. The simulation tools were developed in the popular electromagnetic transient simulation program PSCAD/EMTDC and include a PV array model, maximum power point tracking controller model, and a grid connected inverter. An example of an interconnection study using the developed simulation tools is presented.Index Terms —Photovoltaic generation, PV systemssimulation, PV model, PV system grid interconnection, Distributed generation, PV grid interconnection studies, Electromagnetic transient simulation, Maximum power point tracking, PV inverter. I. I NTRODUCTION ROWING attention to distributed generation (DG) and green energy alternatives to conventional fossil fuel-based electricity generation has revived interest in grid-connected photovoltaic (PV) systems. The global PV systemmarket has been expanding steadily during the last few years.As the cost of PV coming down due to economy of scale effects and development of new technologies, applicationssuch as building integrated PV systems are becoming increasingly popular and cost effective [1]. When larger PV installations are designed, studies need to be performed at the power system level to examine the impacts of these grid-connected PV systems. For small scale distributed generators connected to medium or low voltage networks, interconnection standards such as IEEE 1547 2003 [2] andlocal utility interconnection regulations define the grid interface response to system disturbances. The protection isbased on the philosophy that in case of grid disturbances, e.g. voltage drops or frequency deviation, distributed generatorswill be disconnected from the network immediately. Thus the protection system at the grid interface and DG control need to be designed to meet applicable requirements.Time domain simulation using Electromagnetic Transient(EMT) programs is a powerful method that can be used forstudies involving controller tuning, protection setting, powerquality investigations and system validations. These computerA. D. Rajapakse is with the University of Manitoba, Winnipeg, MB,Canada (e-mail: Athula@ee.umanitoba.ca).D. Muthumuni is with the Manitoba HVDC Research Centre, Winnipeg, MB, Canada (e-mail: dharshana@hvdc.ca).programs offer the advantage of ability to model powerelectronic systems and associated control systems in detail [3]. Several approaches to incorporate PV array models in online simulation have been investigated. In [4] a fuzzy regression model is proposed to simplify calculations and minimize datarequirements. An incremental model of solar cell based on the truncated Taylor series expansion of PV cell voltage has been used in [5] to avoid numerical iterations during the simulations. It is not uncommon to find that the PV array models used in simulation studies are oversimplified. While these approximations may be sufficient for some studies, theoutput of a PV array is highly non-linear, and to simplify thearray to a constant voltage source or a current controlled voltage source is often not appropriate. Specially, when the PV system is equipped with MPP tracking controls, use of very simple models could lead to inaccuracies. In order toovercome this deficiency, this paper develops a customcomponent of a PV array for the well-known EMT programPSCAD/EMTDC. The developed PV array model is used in a PV grid integration simulation study. II. PV A RRAY S IMULATION A. PV Array ModelA solar cell can be modeled using an electrical equivalent circuit that contains a current source anti-parallel with a diode, a shunt resistance and a series resistance as shown in Fig. 1. IFig. 1 PV cell equivalent circuitThe DC current, I g , generated when the cell is exposed tolight, varies linearly with solar irradiance. The current I dthrough the anti-parallel diode is largely responsible forproducing the nonlinear I-V characteristics of the PV cellshown in Fig. 2. The PV cell model can be further refined byincluding a second diode [2] as shown connected by the dashed lines. The second diode provides an even more accurate I-V curve that accounts for the difference in current Simulation Tools for Photovoltaic System GridIntegration StudiesAthula D. Rajapakse, Senior Member, IEEE , and Dharshana MuthumuniG2009 IEEE Electrical Power & Energy Conference 978-1-4244-4509-7/09/$25.00 ©2009 IEEEflow at low current values due to charge recombination in the semiconductor's depletion region. However, for most studies a PV model with a single diode is sufficient and with two diodes model, determination of model parameters becomes slightly complicated.II sco cFig. 2 Typical I-V characteristics of a PV cellThe basic equation that characterizes the solar cell I-V relationship can be derived considering the equivalent circuit shown in Fig. 1. The Kirchoff’s current law gives.(1) Substitution of relevant expressions for the diode current Id and the shunt branch current Ish yields. (2)In (2) I sc is the photo current and it is a function of the solar radiation on the plane of the solar cell G and the cell temperature T c :(3)whereI scR is the short circuit current at the reference solarradiation G R and the reference cell temperature T cR . The parameter αT is the temperature coefficient of photo current. The current I o in (2) is called the dark current, a function of cell temperature only, and given by (4) where I oR is the dark current at the reference temperature.The other parameters appearing in (2)-(4) are the electroncharge q , the Boltzmann constant k , the band-gap energy ofthe solar cell material e g , and the diode ideality factor n whichis between 1-2 (1.3 is typical for silicon solar cells). All of theconstants in the above equations can be determined byexamining the manufacturer’s specifications of the PVmodules and the published or measured I-V curves of the array. Since a PV module is composed primarily of series-connected cells, and a PV array is composed of series- andparallel-connected modules, the single cell circuit can bescaled up to represent any series/parallel combination. B. Simulation of PV Array The above PV cell model was implemented as a customcomponent in PSCAD (see Fig. 3). The PV array wasinterfaced as a nonlinear current source. Implementation ofequation (2) which is highly nonlinear in a fixed time-step simulation program is challenging. In fact accurate implementation on the above equation requires iterative solution of (2) simultaneously with the network equations. However, considering the small time steps used in typical emt simulations, voltage calculated from the last time step can be used to determine the new current injections. In order to ensure the simulation stability under rapidly changing output voltages, feedback of the voltage at previous time step was provided through a first order filter. Although this numerical technique improves the simulation stability around the knee point, it introduces a slight inaccuracy near the knee point when simulation is run at larger time-steps.III. M AXIMUM P OWER P OINT T RACKINGThe amount of power that can be drawn by a solar cell depends on the operating point on the I-V curve and the maximum power output occurs around the knee point of the curve. A maximum power point tracker (MPPT) is a power electronic DC-DC converter inserted between the PV array and its load to achieve optimum matching. By using an intelligent algorithm, it ensures the PV module always operates at its maximum power point as the temperature, solar radiation and the load vary. A number of tracking algorithms have been proven and used and a number of DC-DC converter topologies are possible [7-9]. A commonly used simple technique is the Perturb and Observe (P&O) algorithm but it has many limitations. Another popular but slightly advanced MPPT algorithm [7, 9] is the Incremental Conductance method shown in Fig. 4. This algorithm was implemented in PSCAD (see Fig. 3).IV. T EMPERATURE E FFECTS The open circuit voltage and the maximum power point voltage are sensitive to the cell temperature. At higher temperatures the efficiency of solar cells drops. These temperature dependencies are included in the PV cell modeland it requires cell temperature as an input. Calculation of Tcrequires a thermal model which takes various inputs such assolar radiation, wind velocity, ambient temperature, etc. andparameters such as tilt angle of the array, surface emissivity,etc (see Fig. 3). Since the thermal time constants are muchlarger than electrical time constants, in most emt simulationsuse of constant cell temperature should be sufficient.Tsky Gt Tamb Wvel Tpv Tgnd Ppv TiltFig. 3 PV system simulation components library developed for PSCADV. G RID C ONNECTED PV I NVERTER S YSTEM A simple example of using these components for a system study is shown in Fig. 5. For the simplicity of presentation, thethe system impedance. The inverter is connected to the 11 kV grid through a step-up transformer. Except for the transformer winding inductance and the smoothing inductor, no additional harmonic filtering is provided. The output voltage of the 200 kWp PV array is controlled at the maximum power point (around 1500 V) by the MPPT system. The controller used for Fig. 6 Dc-dc converter control with MPP trackingVI. S IMULATION R ESULTSA. I-V Characteristics MPPT PerformanceThe I-V curve of the simulated PV array at a constant The thick green line superimposed on the I-V characteristics curve shows the variation of the operating point of the PV array, when the maximum power point tracking is enabled. Even at constant radiation level, the operating point oscillates due to tracking action.Maximum power point tracking performance under variable solar radiation and temperature conditions is shown in Fig. 8. The solar radiation and the cell temperature were varied during the simulation resulting in a series of I-V curves. The I-V curves shown in Fig. 8 were obtained by simulating a second PV array model with the same parameters under the same solar radiation and cell temperature conditions as the PV array in the system. The thick green line indicates the variation of PV array operating point during the variations of the solar radiation and the cell temperature. It is evident that the MPPT controller tracks the knee point fairly accurately.Fig. 8 MPP tracking under variable solar radiation and temperature conditions.B. PV System Interconnection StudiesThe performance of the grid connected PV system under variable solar radiation conditions is shown in Figs. 9-11. The array voltage and current response to varying solar radiation level is shown in Fig. 9. The PV array voltage closely follows the reference voltage determined by the MPPT algorithm.The point of common coupling (PCC) rms voltage and the real and reactive power flow of the PV inverter during this period are shown in Fig. 10. The PCC rms voltage remains fairly constant while the output real power changes proportional to the changes in the solar radiation level. The inverter is set to operate at unity power factor, but during the transients, the reactive power output of the inverter changes. This is a result of the simple inverter controller used in this paper. Fluctuations in reactive power can be minimized by improving the inverter control, for example by using decoupled control based in d-q currents.Fig. 9 PV array output under variable radiation conditions. (note that the Dc-Dc converter very closely tracks the operating voltage commanded by MPPT)Fig. 10 Real and reactive power at the grid interfaceHarmonic injection by the grid connected PV inverters is a concern [10] and standards such the IEC s tandard 61727 ‘‘Photovoltaic (PV) y tem-----Characteris tics of the utility interface’’ and the IEEE s tandard 929-2000 ‘‘Recommendedpractice for utility interface of photovoltaic systems’’ provide guidelines on harmonic limits at the PCC. The three-phase current and voltage at the PCC are shown in Fig. 11. The voltage waveforms are not much distorted but the distortions in the current waveforms are quite visible. These waveforms can be processed to determine the THD and TDD values to check whether the system complies with the standards or the regulation set by the local utility.VII. C ONCLUSIONSA simulation model of a PV array was implemented in an electromagnetic transient simulation program. Numerical model interfacing issues due to nonlinear characteristics of the PV array was briefly discussed. A model to simulate the incremental conductance based maximum power point tracking algorithm was also implemented. Application of these simulation tools was demonstrated through an example of grid connected PV system simulation.VIII. R EFERENCES[1]P. Maycock and T. Bradford, “PV Technology, Performance, and Cost:2007 update”, Prometheus Institute for Sustainable Development and PV Energy Systems, Cambridge, MA, USA, 2007.[2]IEEE Standard for Interconnecting Distributed Resources with ElectricPower Systems, IEEE Standard 1547, 2003.[3] A. D. Rajapakse, D. Muthumuni, N. Perera, and K. Strunz,“Electromagnetic Transients Simulation for Renewable Energy Integration Studies”, in Proc. of IEEE PES Annual Meeting, Tampa, FL, USA, 24-28 June 2007.[4]V. Quaschning and R. 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