家用太阳能供电系统概要.doc

家用太阳能供电系统 一、概述 1、太阳能供电系统的组成 太阳能供电系统由太阳能电池组件、太阳能控制器、逆变器、蓄电池（组）组成。 （1）太阳能电池组件：太阳能电池组件是太阳能供电系统中的核心部分，也是太阳能供电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐射能量转换为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。太阳能电池组件的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本。 电池组件的种类及特点： 表1： 类型 单晶硅 多晶硅 非晶硅 转换效率 12-18% 10-16% 6-8% 使用寿命 15-20年 15-20年 5-10年 平均价格 昂贵 较贵 较便宜 稳定性 好 好 差（会衰减） 颜色 黑色、深蓝 深蓝晶体状 棕 主要优点 转换效率高、工作稳定，体积小。 工作稳定，成本低。使用广泛。 价低，弱光性好，多数用于计算器，电子表等 主要缺点 成本高 转换效率较低 转换效率最低，会衰减。相同功率的面积比晶体硅大一倍以上。 （2）太阳能控制器：太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态，并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。在温差较大的地方，合格的控制器还应具备温度补偿的功能。其他附加功能如光控开关、时控开关都应当是控制器的可选项。 （3）蓄电池：一般为铅酸电池，小微型系统中，也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。其作用是在有光照时将太阳能电池组件所供出的电能储存起来，到需要的时候再释放出来。 蓄电池的种类及特点 表2： 类别 锂电池 镍镉电池 镍氢电池 免维护铅酸电池 胶体 普通酸液 充放电特性 无记忆效应,使用时间长,重复充电可达1200次以上。2小时的急速充电。 可以重复500次以上充放电,但是记忆效应明显,使用一定时间后,需完全放电后,才可充电。 没有明显的记忆效应,随充随用，可以重复500次以上充电。1.2小时的急速充电。 耐深放电,亏电状态下恢复能为极好,不会因若干次亏电而失去容量.寿命长,可达10年。 若干次亏电而失去容量,易使电池报废.使用寿命一般为2-3年。 容量 同等容量的锂电池重量比镍电池要轻50%,单体电压为3.6V 单体电压为1.2V.容量在200mAh-14000mAh 单体电压为1.2V,容量是同体积的镍镉电池的1.5-2倍 单体电压有2V,6V,12V,容量5.5Ah-180Ah,2V可达3000AH 单体电压有2V,6V,12V,容量5AH-200Ah,2V可达3000Ah 适用范围 移动通信、报警系统、仪器仪表、日用品等。 太阳能系统、UPS、通信设备（2V）电动车、发电、数据工程等 （4）逆变器：逆变器是一种将直流电（DC）转化为交流电（AC）的装置。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。逆变器还具有自动稳压功能，可改善光伏发电系统的供电质量。 家用太阳能供电系统如图： 图1： 2、离网与并网 太阳能光伏供电系统分为离网、并网发电及两者结合。 （1）通过太阳能光伏组件将太阳辐射能转换为电能的发电系统称为光伏发电系统，与公共电网相联接的关系系统称为并网光伏发电系统。 （2）离网光伏系统的使用独立于电网，如目前多用于弱电低功耗使用，如。太阳能航标灯和太阳能路灯等。家庭用太阳能供电系统为离网光伏系统。 （3）离网与并网发电结合，有较强的适应性，例如可以根据电网的峰谷电价来调整自身的发电策略，但是其造价和运行成本较上述两种方案高。 3、太阳能供电系统的应用方式 家用太阳能供电系统可以单独使用，脱离市政用电，费用较高。也可以与市政用电配合使用，作为市政用电的补充，在停电或小功率电器用电上使用太阳能供电。 二、太阳能供电的优点 1、太阳能资源取之不尽，用之不竭。照射到地球上的太阳能要比人类目前消耗的能量大6000倍。另外，根据太阳产生的核能计算，太阳要照耀地球600多亿年。 2、绿色环保。光伏发电本身不需要燃料，没有二氧化碳的排放，不污染空气，不产生噪声。 3、应用范围广。只要有光照的地方就可以使用光伏发电系统。 4、使用寿命长、维护简单、可靠性高。晶体硅太阳能电池寿命长达20-35年；由于无机械转动部件，操作、维护简单，可靠性高，加之现在均采用自动控制技术，基本不用人工操作。 5、太阳能电池组件结构简单，体积小且轻，便于运输和安装，光伏发电系统建设周期短。 6、系统组合容易。若干太阳能电池组件和蓄电池单体组合成为系统的太阳能电池方阵和蓄电池组；逆变器、控制器也可以集成。所以光伏发电系统可大可小，极易组合、扩容。 三、家用太阳能供电现状 1、中国家用太阳能供电现状 由于对太阳能光伏发电的认识不足，费用昂贵，缺乏政策支持，中国在家用太阳能发电上