太阳能光伏发电工作原理ppt课件

二、太阳能光伏发电系统的组成
1、独立太阳能光伏发电系统
1.1 太阳能电池方阵
太阳能电池组件再经过串并联并装在支架上，就构成了太阳能电池方阵， 可以满足负载所要求的输出功率。
单体
组件
ຫໍສະໝຸດ Baidu
方阵
二、太阳能光伏发电系统的组成
1、独立太阳能光伏发电系统
1.1 太阳能电池方阵
一个太阳能电池只能产生大约0.45V电压，远低于实际应用所需要的电压 将太阳能电池通过导线连接成组件，一个组件上，太阳能电池的标准数 量是36个或40个（ 10cm×10cm），这意味着一个太阳能电池能产生16V 的电压，正好能为一个额定电压为12V的蓄电池进行有效地充电。 当需要更高的电压和电流而单个组件不能满足要求时，可以把多个组件组 成太阳能电池方阵，以获得所需的电压和电流。
一、太阳能光伏发电的运行方式
并网光伏发电系统
并网光伏发电系统：与公共电网相联接的太阳能光伏发电
系统。 它是太阳能光伏发电进入大规模商业发电阶段，成为电力
工业组成部分之一的重要方向，是当今世界太阳能光伏发 电技术发展的主流趋势。
2.太阳能光伏发电系统的组成
二、太阳能光伏发电系统的组成
1、独立太阳能光伏发电系统
前者的特点：是光伏系统发的电直接被分配到住宅内的用电负载 上，多余或不足的电力通过连接电网来调节：
后者的特点：是光伏系统发的电直接被输送到电网上，由电网把 电力统一分配到各个用电单位。
直流系统 ➢根据用电负载的特点 交流系统
交直流系统
最大区别是系统中是否带有逆变器
二、太阳能光伏发电系统的组成
防反充二极管
控制器
太阳能 电池 方阵
蓄电池 组
直流 负载
(a) 直流光伏系统
二、太阳能光伏发电系统的组成
防反充二极管
控制器
DC-AC 逆变器
太阳能 电池 方阵
蓄电池 组
交流 负载
(b) 交流光伏系统
二、太阳能光伏发电系统的组成
1、独立太阳能光伏发电系统
1.2 防反充二极管
又称阻塞二极管。其作用是避免由于太阳能电池方阵在阴雨天和夜 晚不发电时或出现短路故障时，蓄电池组通过太阳能电池方阵放电 。它串联在太阳能电池方阵电路中，起单向导通的作用。要求其能 承受足够大的电流，而且正向电压降要小，反向饱和电流要小。一 般可选用合适的整流二极管。
1.4 控制器
蓄电池，尤其是铅酸蓄电池，需要在充电和放电过程中加以控制，频 繁地过充电和过放电都会影响蓄电池的使用寿命。过充电会使蓄电池 大量出气（电解水），造成水分散失和活性物质脱落；过放电则容易 加速栅板的腐蚀和不可逆硫酸化。为了保护蓄电池不受过充电和过放 电的损害，则必须要有一套控制系统来防止蓄电池的过充电和过放电 ，这套系统称为充放电控制器。其通过检测蓄电池的电压和荷电状态 ，判断蓄电池是否已经达到过充点或过放点。并根据检测结果发出继 续充、放电的指令。
二、太阳能光伏发电系统的组成
防反充二极管
太阳能 电池 方阵
控制器
蓄电池 组
DC-AC
逆变器
k2
k1
直流 负载
交流 负载
(c) 交直流光伏系统
二、太阳能光伏发电系统的组成
气象条件
后备能源
太阳能 电池方阵
控制器
过充电 放电器
蓄电池组
逆变器
交流负载
(d) 有后备能源和放电器的光伏系统
二、太阳能光伏发电系统的组成
1、独立太阳能光伏发电系统
1.6 测量设备
对于小型太阳能电池发电系统，只要求进行简单的测量，如蓄电池 电压和充放电电流，测量所用的电压表和电流表一般就装在控制器上 。对于太阳能通信电源系统、管道阴极保护系统等工业电源系统和中 大型太阳能光伏电站，往往要求对更多的参数进行测量，如太阳辐射 、环境温度、充放电电量等。有时甚至要求具有远程数据传输、数据 打印和遥控功能，这就要求为太阳能电池发电系统配备数据采集系统 和微机监控系统。
二、太阳能光伏发电系统的组成
1、独立太阳能光伏发电系统
1.5 逆变器
逆变器是将直流电变换为交流电的设备，逆变器是通过半导体功率开 关的开通和关断作用，把直流电能转变为交流电能的一种变换装置， 是整流变换的逆过程。
逆变器及逆变技术可按输出波形、输出频率、输出相数等来分类。
二、太阳能光伏发电系统的组成
二、太阳能光伏发电系统的组成
2、并网太阳能光伏发电系统
光伏发电系统(以下简称光伏系统)的主流发展趋势是并网光伏发电 系统：
太阳能电池所发的电是直流，必须通过逆变装置变换成交流，再 同电网的交流电合起来使用，这种形态的光伏系统就是并网光伏 系统。
并网光伏系统可分为：住宅用并网光伏系统和集中式并网光伏系 统(电站)两大类。
直流供电系统
交直流供电系统
一、太阳能光伏发电的运行方式
独立光伏发电系统
独立光伏发电系统：是未与公共网相联接的太阳能光伏发
电系统，仅仅依靠太阳能电池供电的光伏发电系统或主要 依靠太阳能电池供电的光伏发电系统，在必要时可以由油 机发电、风力发电、电网电源或其他电源作为补充。
从电力系统来说，kW级以上的独立光伏发电系统也称为离 网型光伏发电系统。
二、太阳能光伏发电系统的组成
1、独立太阳能光伏发电系统
1.3 蓄电池组
其作用是贮存太阳能电池方阵受光照时所发出的电能并可随时向负 载供电。
基本要求：
①自放电率低 ③深放电能力强 ⑤少维护或免维护 ⑦价格低廉
②使用寿命长 ④充电效率高 ⑥工作温度范围宽
二、太阳能光伏发电系统的组成
1、独立太阳能光伏发电系统
太阳能光伏发电技术及其应用
太阳能光伏发电工作原理、运行方式 及系统组成
1.太阳能光伏发电的运行方式
一、太阳能光伏发电的运行方式
1）按供电类型分：
直流供电系统 交直流供电系统
2）按供电特点分：
独立光伏发电系统 并网光伏发电系统
葡萄牙南部阿马雷莱雅拍摄的莫拉太阳能发电厂安装的太阳能电池板。
1、独立太阳能光伏发电系统
1.1 太阳能电池方阵
太 阳 能 电 池 单 体 是 光 电 转 换 的 最 小 单 元 ， 尺 寸 一 般 为 2cm×2cm 到 15cm×15cm不等。 太阳能电池单体的工作电压约为0.45~0.5V,工作电流约为20～25mA/cm2, 一般不能单独作为电源使用。 将太阳能电池单体进行串并联并封装后，就成为太阳能电池组件，其功 率一般为几瓦至几十瓦、百余瓦，是可以单独作为电源使用的最小单元。