| 太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統,民用太陽(yáng)能發(fā)電,太陽(yáng)能發(fā)電工程_太陽(yáng)能光伏發(fā)電
太陽(yáng)能光伏發(fā)電是根據光生伏特效應原理,利用太陽(yáng)能電池將太陽(yáng)光能直接轉化為電能。
不論是獨立使用還是并網(wǎng)發(fā)電,光伏發(fā)電系統主要由太陽(yáng)能電池板（組件）、控制器和逆變器三大部分組成，它們主要由電子元器件構成，不涉及機械部件,所以,光伏發(fā)電設備極為精煉,可靠穩定壽命長(cháng)、安裝維護簡(jiǎn)便。
理論上講,光伏發(fā)電技術(shù)可以用于任何需要電源的場(chǎng)合,上至航天器,下至家用電源,大到兆瓦級電站,小到玩具,光伏電源無(wú)處不在。
國產(chǎn)晶體硅電池效率在10至13%左右，國外同類(lèi)產(chǎn)品效率約12至14%。由一個(gè)或多個(gè)太陽(yáng)能電池片組成的太陽(yáng)能電池板稱(chēng)為光伏組件。
太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統由太陽(yáng)能電池組、太陽(yáng)能控制器、蓄電池（組）組成。如輸出電源為交流220V或110V，還需要配置逆變器。各部分的作用為：
（一）太陽(yáng)能電池板：太陽(yáng)能電池板是太陽(yáng)能發(fā)電系統中的核心部分，也是太陽(yáng)能發(fā)電系統中價(jià)值最高的部分。其作用是將太陽(yáng)的輻射能力轉換為電能，或送往蓄電池中存儲起來(lái)，或推動(dòng)負載工作。
（二）太陽(yáng)能控制器：太陽(yáng)能控制器的作用是控制整個(gè)系統的工作狀態(tài)，并對蓄電池起到過(guò)充電保護、過(guò)放電保護的作用。在溫差較大的地方，合格的控制器還應具備溫度補償的功能。其他附加功能如光控開(kāi)關(guān)、時(shí)控開(kāi)關(guān)都應當是控制器的可選項；
（三）蓄電池：一般為鉛酸電池，小微型系統中，也可用鎳氫電池、鎳鎘電池或鋰電池。其作用是在有光照時(shí)將太陽(yáng)能電池板所發(fā)出的電能儲存起來(lái)，到需要的時(shí)候再釋放出來(lái)。
（四）逆變器：太陽(yáng)能的直接輸出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。為能向220VAC的電器提供電能，需要將太陽(yáng)能發(fā)電系統所發(fā)出的直流電能轉換成交流電能，因此需要使用DC-AC逆變器。
太陽(yáng)能光伏發(fā)電一般可以用在以下領(lǐng)域：
一、用戶(hù)太陽(yáng)能電源：
（1）小型電源10-100W不等，用于邊遠無(wú)電地區如高原、海島、牧區、邊防哨所等軍民生活用電，如照明、電視、收錄機等；
（2）3-5KW家庭屋頂并網(wǎng)發(fā)電系統；
（3）光伏水泵：解決無(wú)電地區的深水井飲用、灌溉。
二、交通領(lǐng)域如航標燈、交通/鐵路信號燈、交通警示/標志燈、宇翔路燈、高空障礙燈、高速公路/鐵路無(wú)線(xiàn)電話(huà)亭、無(wú)人值守道班供電等。
三、通訊/通信領(lǐng)域：太陽(yáng)能無(wú)人值守微波中繼站、光纜維護站、廣播/通訊/尋呼電源系統；農村載波電話(huà)光伏系統、小型通信機、士兵GPS供電等。
四、石油、海洋、氣象領(lǐng)域：石油管道和水庫閘門(mén)陰極保護太陽(yáng)能電源系統、石油鉆井平臺生活及應急電源、海洋檢測設備、氣象/水文觀(guān)測設備等。
五、家庭燈具電源：如庭院燈、路燈、手提燈、野營(yíng)燈、登山燈、垂釣燈、黑光燈、割膠燈、節能燈等。
六、光伏電站：10KW-50MW獨立光伏電站、風(fēng)光（柴）互補電站、各種大型停車(chē)廠(chǎng)充電站等。
七、太陽(yáng)能建筑將太陽(yáng)能發(fā)電與建筑材料相結合，使得未來(lái)的大型建筑實(shí)現電力自給，是未來(lái)一大發(fā)展方向。
八、其他領(lǐng)域包括：（1）與汽車(chē)配套：太陽(yáng)能汽車(chē)/電動(dòng)車(chē)、電池充電設備、汽車(chē)空調、換氣扇、冷飲箱等；（2）太陽(yáng)能制氫加燃料電池的再生發(fā)電系統；（3）海水淡化設備供電；（4）衛星、航天器、空間太陽(yáng)能電站等。
太陽(yáng)能光伏發(fā)電分為獨立光伏發(fā)電與并網(wǎng)光伏發(fā)電
獨立光伏發(fā)電:
獨立光伏發(fā)電系統也叫離網(wǎng)光伏發(fā)電系統。主要由太陽(yáng)能電池組件、控制器、蓄電池組成，若要為交流負載供電，還需要配置交流逆變器。
并網(wǎng)光伏發(fā)電系統就是太陽(yáng)能組件產(chǎn)生的直流電經(jīng)過(guò)并網(wǎng)逆變器轉換成符合市電電網(wǎng)要求的交流電這后直接接入公共電網(wǎng)。并網(wǎng)光伏發(fā)電系統有集中式大型并網(wǎng)光伏電站一般都是國家級電站，主要特點(diǎn)是將所發(fā)電能直接輸送到電網(wǎng)，由電網(wǎng)統一調配向用戶(hù)供電。但這種電站投資大、建設周期長(cháng)、占地面積大，發(fā)展難度相對較大。而分散式小型并網(wǎng)光伏系統，特別是光伏建筑一體化發(fā)電系統，由于投資小、建設快、占地面積小、政策支持力度大等優(yōu)點(diǎn)，是并網(wǎng)光伏發(fā)電的主流。
太陽(yáng)能光伏發(fā)電在不遠的將來(lái)會(huì )占據世界能源消費的重要席位，不但要替代部分常規能源，而且將成為世界能源供應的主體。預計到2030年，可再生能源在總能源結構中將占到30%以上，而太陽(yáng)能光伏發(fā)電在世界總電力供應中的占比也將達到10%以上；到2040年，可再生能源將占總能耗的50%以上，太陽(yáng)能光伏發(fā)電將占總電力的20%以上；到21世紀末，可再生能源在能源結構中將占到80%以上，太陽(yáng)能發(fā)電將占到60%以上。這些數字足以顯示出太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景及其在能源領(lǐng)域重要的戰略地位。
太陽(yáng)能光伏發(fā)電設備的作用:
太陽(yáng)能發(fā)電系統(電站)由太陽(yáng)能電池組、蓄電池組、逆變器和太陽(yáng)能充電控制器組成，可以直接供應12V、24V或48V直流，也可提供220V、380V交流供電。
1.太陽(yáng)電池板
太陽(yáng)電池板的作用是將太陽(yáng)輻射能直接轉換成直流電，供負載使用或存貯于蓄電池內備用。一般根據用戶(hù)需要，將若干太陽(yáng)電池板按一定方式連接，組成太陽(yáng)能電池方陣，再配上適當的支架及接線(xiàn)盒組成。
2.充電控制器
充電控制器主要由專(zhuān)用處理器CPU、電子元器件、顯示器、開(kāi)關(guān)功率管等組成。在太陽(yáng)發(fā)電系統中，充電控制器的基本作用是為蓄電池提供最佳的充電電流和電壓，快速、平穩、高效的為蓄電池充電，并在充電過(guò)程中減少損耗、盡量延長(cháng)蓄電池的使用壽命；同時(shí)保護蓄電池，避免過(guò)充電和過(guò)放電現象的發(fā)生。同時(shí)記錄并顯示系統各種重要數據，如充電電流、電壓等。
3.逆變器
逆變器的作用就是將太陽(yáng)能電池方陣和蓄電池提供的低壓直流電逆變成220V或380V交流電，供給交流負載使用。
4.蓄電池組
蓄電池組是將太陽(yáng)電池方陣發(fā)出的直流電貯存起來(lái), 供負載使用。在光伏發(fā)電系統中, 蓄電池處于浮充放電狀態(tài)。白天太陽(yáng)能電池方陣給蓄電池充電,同時(shí)方陣還給負載用電,晚上負載用電全部由蓄電池供給。因此, 要求蓄電池的自放電要小, 而且充電效率要高, 同時(shí)還要考慮價(jià)格和使用是否方便等因素。
二、太陽(yáng)能發(fā)電系統顯著(zhù)特點(diǎn)
1、供電可靠度接近100%，能充分適應各種氣象條件；
2、設備運行自動(dòng)控制，能實(shí)現無(wú)人值守及遠程監控；
3、管理維護簡(jiǎn)單便利，運行費用極低；
4、主要部件使用壽命20年以上。
5、一次投資，長(cháng)期受益；
三、設計原則
太陽(yáng)能供電系統的設計需要用戶(hù)與專(zhuān)業(yè)太陽(yáng)能技術(shù)公司配合進(jìn)行，首先用戶(hù)需提供確切的使用要求，包括：
1、需要解決的用電電壓、功率；
2、每日工作時(shí)間、連續陰雨天保障時(shí)間；
3、是否有后備市電電源；
4、系統使用地區及氣候數據；
5、如果是給設備供電，最好提供設備的名稱(chēng)、說(shuō)明書(shū)或技術(shù)參數。
公司接到用戶(hù)的使用需求后，對系統進(jìn)行初步配置和概算，在設計過(guò)程中隨時(shí)與用戶(hù)進(jìn)行更確切地溝通，提出合理化建議。
因太陽(yáng)能供電的一次性投入成本較高，在設計時(shí)要以經(jīng)濟實(shí)用為原則，盡可能降低投資，同時(shí)一些關(guān)鍵部件盡可能選擇優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，以延長(cháng)整個(gè)系統的工作壽命及提高系統可靠性，減少故障率。
四、太陽(yáng)能發(fā)電系統的設計需要考慮的因素：
1、太陽(yáng)能發(fā)電系統在哪里使用？該地日光輻射情況如何？
2、負載功率多大？
3、負載電壓是多少，直流還是交流？
4、負載每天需要工作多少小時(shí)？
5、如遇到?jīng)]有日光照射的陰雨天氣，系統需連續供電多少天？
6、負載的情況，純電阻性、電容性還是電感性，啟動(dòng)電流多大？
7、系統需求的數量。
8、系統安裝現場(chǎng)的條件及環(huán)境。
9、用戶(hù)所愿承擔的投資規模。
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