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太阳能光伏发电系统的主要组成和工作原理

来源:太阳能光伏发电系统安装公司 作者:光伏技术员 时间:2022-01-10 17:07:43 浏览人数:19次

本文简介: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。(1)太阳能电池吸收一定能量的光子后,半导体内产生电子-空穴对,称为“光生载流子”,两者的电性相反,电子带负电,空穴带正电。

一、太阳能光伏发电系统的主要组成

太阳能光伏发电系统主要分为两种,一种是并网型的太阳能光伏发电系统,一种是独立光伏发电系统。二者的区别主要在于一个需要并网,可以不适用蓄电池,一个是自给自足,需要蓄电池,其他基本一致。

阳能光伏发电系统基本组成如下:光伏阵列将太阳能转变成直流电能,经逆变器的直流和交流逆变后,根据光伏电站接入电网技术规定光伏电站容量确定光伏电站接入电网的电压等级,由变压器升压后,接入中压或高压电网。

二、太阳能光伏发电系统的工作原理

太阳能光伏发电系统的工作原理如下:

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。

太阳能光伏发电的能量转换器是太阳能电池,又称光伏电池。太阳能电池发电的原理是光生伏打效应。当太阳光照射到太阳能电池上时,电池吸收光能,产生电子-空穴对。在电池内建电场作用下,电子和空穴被分离,电池两端出现异号电荷的累积,即产生“光生电压”,这就是“光生伏打效应”。

若在内建电场的两侧引出电极并接上负载,负载就有“光生电流”流过,从而获得功率输出。这样,太阳能就变成了可以付诸实用的电能。 可以把上述工作原理概括成如下3个主要过程:

(1) 太阳能电池吸收一定能量的光子后,半导体内产生电子-空穴对,称为“光生载流子”,两者的电性相反,电子带负电,空穴带正电;(2)电性相反的载流子被半导体P-N结所产生的静电场分离开;

(2)电子和空穴分别被太阳能电池的正、负极所收集,并在外电路中产生电流,从而获得电能。

通过太阳能电池将太阳辐射能转换为电能的发电系统称为太阳能电池发电系统(又称太阳能光伏发电系统)。地面太阳能光伏发电系统的运行方式,主要可分为离网运行和联网运行两大类。未与公共电网连接的太阳能光伏发电系统称为离网太阳能光伏发电系统,又称独立光伏发电系统,主要应用于远离公共电网的无电区和一些特殊处所。

与公共电网相连接的太阳能光伏发电系统称为联网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化发电阶段、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。

白天,在光照条件下,太阳电池组件产生一定的电动势,通过组件的串并联形成太阳能电池方阵,使得方阵电压达到系统输入电压的要求。再通过充放电控制器对蓄电池进行充电,将由光能转换而来的电能贮存起来。

晚上,蓄电池组为逆变器提供输入电,通过逆变器的作用,将直流电转换成 交流电,输送到配电柜,由配电柜的切换作用进行供电。蓄电池组的放电情况由控制器进行控制,保证蓄电池的正常使用。光伏电站系统还应有限荷保护和防雷装置,以保护系统设备的过负载运行及免遭雷击,维护系统设备的安 全使用。太阳能→电能→化学能→电能→光能。

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