第五章_太阳能光伏系统素材.ppt

5.1 太阳能光伏系统的种类及用途 5.2 独立系统 5.3 并网系统 5.4 混合系统 5.5 小规模新能源电力系统 1、独立系统的一般组成： ⑴太阳电池组件 ⑵控制器 ⑶蓄电池 ⑷逆变器(针对交流负载) ⑸负载 太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中价值最高的部分。 其作用是将太阳的辐射能力转换为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。太阳能电池板的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本。 控制器的作用是对蓄电池的充、放电条件加以规定和控制，并按照负载的电源需求控制太阳电池组件和蓄电池对负载的电能输出，是整个系统的核心控制部分。系统的充电、放电和负载的工作由它进行自动智能控制和保护，它的性能直接影响到系统的可靠性，特别是蓄电池的寿命。 合格的太阳能控制器要具备以下功能： ⑴蓄电池过充、过放电保护 ； ⑵蓄电池开路保护 ，输出短路保护； ⑶夜间防反充电保护； ⑷负载过压保护； ⑸太阳能电池反接保护； ⑹蓄电池接反保护； 蓄电池的作用是将太阳电池组件产生的电能储存起来，当光照不足或晚上、或者负载需求大于太阳电池组件所发的电量时，将储存的电能释放以满足负载的能量需求。它是太阳能光伏系统的储能部件。 国内目前被广泛使用的太阳能蓄电池主要是铅酸免维护蓄电池，因为其固有的“免”维护特性及对环境较少污染的特点，很适合用于性能可靠的太阳能电源系统，特别是无人值守的工作站。 根据负载的不同需要，蓄电池可用也可不用。 太阳能蓄电池应该具备以下特性： ⑴比较好的深循环能力，有着很好的过充和过放能力。 ⑵寿命长，特殊的工艺设计和胶体电解质保证它长久耐用。 ⑶适用不同的环境要求，如高海拔，高温，低温等不同的条件下都能正常使用的电池。 太阳能的直接输出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。为能向220VAC的电器提供电能，需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能，因此需要使用DC-AC逆变器。 该系统的特点是系统负载为直流负载而且对负载的使用时间没有特别的要求，负载主要是在白天使用，所以该系统由太阳电池组件和负载组成，在系统中没有使用蓄电池，也不需要使用控制器。 系统结构简单，直接使用太阳能太阳电池组件给负载供电，省去了能量在蓄电池中的储存和释放过程所造成的损失，以及控制器中的能量损失，提高了太阳能的利用效率。其常用于光伏水泵系统、灌溉系统以及一些白天临时设备用电和旅游设施中。 右图显示的是一个简单直流的光伏水泵系统这种系统，在发展中国家的无纯净自来水供饮地区得到了广泛的应用，产生了良好的社会效益。 该系统是由太阳电池组件、蓄电池、充放电控制器以及直流负载构成。 该系统是由太阳电池组件、蓄电池、充放电控制器、逆变器以及交流负载构成。 我国在西部地区实施的“光明工程”中，一些无电地区建设的部分乡村光伏电站就是采用这种形式；中国移动和中国联通公司在偏僻无电网地区建设的通信基站也采用了这种光伏系统供电。 这种光伏系统能够同时为直流和交流负载提供电力，通常这种系统的负载耗电量也比较大，从而系统的规模也较大。在一些同时具有交流和直流负载的通信基站和其它一些含有交、直流负载的光伏电站中得到应用。 这种光伏系统最大的特点就是太阳电池组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电之后直接接入公共电网。 特点： ⑴在阴雨天或夜晚，太阳电池组件没有产生电能或者产生的电能不能满足负载需求时就由电网供电。 ⑵由于并网系统直接将电能输入电网，免除配置蓄电池，这不仅可节省投资，使太阳能光伏系统的成本大大降低，有利于太阳能光伏系统的普及，而且可省去蓄电池的维护、检修等费用，所以该系统是一种十分经济的系统。 ⑶系统中需要专用的并网逆变器，以保证输出的电力满足电网电力对电压、频率等电性能指标的要求。 ⑷并网光伏供电系统作为一种分散式发电系统，对传统的集中供电系统的电网会产生一些不良的影响，如谐波污染，孤岛效应等。 太阳电池的出力供给负载后若有剩余电能且剩余电能流向电网的系统，我们称之为有逆潮流并网系统。 ⑴由于太阳电池产生的剩余电使则能可以供给其他的负载使用，因此可以发挥太阳电池的发电能力，电能得到充分利用。 ⑵当太阳电池的出力不能满足负载的需要时，从电力系统得到电能。 太阳电池的出力供给负载，即使有剩