光伏发电系统有哪些部分组成?太阳能发电原理讲解

2022-10-17

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  当前,国家为了实现2030年碳达峰的目标,已经在大力推广新能源的使用,特别是利用太阳光发电这种新能源发电模式。今天光伏小菲给大家介绍下光伏发电系统的组成部分以及太阳能发电的原理。

  太阳能发电原理:

  说到太阳能发电原理,我们首先先要了解下太阳能电池。当前市面上的太阳能电池原材料一般都是半导体硅,硅有四价电子,掺入少量磷,磷原子参加共价键结构只需四个价电子,多余的一个价电子很容易挣脱磷原子核的束缚成为自由电子从而形成N型半导体;P 型半导体是在硅晶体中掺入少量硼(或其他三价元素) ,每个硼原子只有三个价电子,在构成共价键结构时将因缺少一个电子而产生一个空位。由此形成PN 结,PN结具有单向导电性。

  太阳能电池工作原理的基础是半导体PN结的光生伏打效应,所谓的光生伏打效应,就是当太阳光照射到太阳能电池时,电池吸收光能,产生光生电子-空穴对,在电池内建电场作用下, 电池两端出现异号电荷的积累, 从而产生光生电压。

  光伏发电系统组成:

  太阳能光伏发电系统由太阳能电池方阵(光伏组件)、 控制器、蓄电池组、逆变器等部分组成。

  1、太阳能电池方阵(光伏组件):

       是太阳能发电系统中的核心部分,也是太阳能发电系统中最重要的部分。其作用是将太阳能转化为电能,并送往蓄电池中存储起来,或推动负载工作。

  2、控制器:

  光伏发电系统的核心部件之一,其一般具备如下功能:

  (1)信号检测检测光

  伏发电系统各装置和各单元的状况与参数, 检测的物理量有输入电压、 充电电流、

  输出电压、输出电流以及蓄电池温升。

  (2)最优充电控制 根据当前太阳能资源

  情况和电池状态确定最佳充电方式, 实现高效快速的充电。

  (3)蓄电池放电管理

  对蓄电池放电过程进行管理, 如负载控制自动开关机, 实现软启动、 防止负载接

  入时蓄电池端电压压降而导致的错误保护。

  (4)设备保护 控制系统中因逆变器

  故障而出现的过电压和负载短路引起的过电流。

  (5)运行状态指示 通过指示灯、

  显示器等方式指示光伏系统的运行状态和故障信息。

  3、蓄电池组:

  蓄电池的作用是储存太阳能电池方阵受光照时发出的电能并随时向负载放电。

  对其的基本要求有:

  (1)自放电率低

  ( 2)使用寿命长

  ( 3)深放电能力强

  ( 4)充电效率高

  ( 5)少维护或免维护

  ( 6)工作温度范围宽

  ( 7)价格低廉。目前我国与太阳能系统配套使用的蓄电池主要是铅酸蓄电池。

  4、逆变器:

  逆变器是一种将光伏发电产生的直流电转换为交流电的装置。光伏逆变器是光伏系统中维持平衡的重要角色,可以配合一般交流供电设备使用。

  以上就是光伏小菲为大家带来的光伏发电系统组成以及太阳能发电系统原理讲解。

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