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太阳能光伏发电简介

随着全球经济的发展，人类环境保护意识的增强以及传统

能源的日益枯竭，人们切的需要寻找一种新型的清洁的能源

以代替由煤炭、石油和天然气组成的传统能源。太阳能是一种

可再生的新型能源，而且取之不尽、用之不竭，太阳能发电，

不会产生任何废料，也不会排放任何气体，对环境没有任何影

响，是一种节能环保的能源。因此太阳能以其独有的优势成为

人们重视的焦点，太阳能每秒钟到达地面的能量高达80万千

瓦，假如把地球表面0.1%的太阳能转为电能，转变率5%，每

年发电量可达5.6×1012千瓦小时，相当于世界上能耗的40

倍。如果人类能合理开发利用太阳能，就能改变现有的能源消

费结构，实现经济的可持续发展。

1.太阳能光伏发电概况

1.1基本概念

太阳能发电分为光热发电和光伏发电。通常说的太阳能发

电指的是太阳能光伏发电，简称“光电”。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。

太阳能电池是一个半导体光电二极管，当太阳光照到上面时，

光电二极管就会把太阳的光能变成电能，产生电流。当许多个

电池串联或并联起来就可以成为较大的输出功率的太阳能电池

方阵。

1.2系统设备

太阳能光伏发电系统主要由太阳电池板、控制器、蓄电池

和逆变器四大部分组成，们主要由电子元器件构成，不涉及

机械部件。

（）太阳能电池是太阳能发电系统中的核心部分和关键元

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件，的主要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；

（2）控制器是用来控制整个系统的工作状态，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；

（）蓄电池一般为铅酸电池，小微型系统中，也可用镍氢

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电池、镍镉电池或锂电池，的作用是在有光照时将太阳能电

池板所发出的电能储存起来，到需要的时候再释放出来；

（）逆变器主要作用是把直流电（DC）转变成交流电

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(AC),由于太阳能的直接输出一般都是直流电，为能向

220VAC的电器提供电能，需要逆变器进行转换。

1.3光伏发电系统分类

光伏发电系统分为独立光伏系统（又称为离网光伏系统）、

并网光伏系统和分布式光伏系统。

（）独立光伏电站包括边远地区的村庄供电系统、太阳能

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户用电源系统、通信信号电源、阴极保护、太阳能路灯等各种

带有蓄电池的可以独立运行的光伏发电系统；

（）并网光伏发电系统是与电网相连并向电网输送电力的

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光伏发电系统，可分为带蓄电池的和不带蓄电池的并网发电系

统。带有蓄电池的并网发电系统具有可调度性，可以根据需要

并入或退出电网，还具有备用电源的功能，当电网因故停电时

可紧急供电，这种系统常常安装在居民建筑。不带蓄电池的并

网发电系统不具备可调度性和备用电源的功能，一般安装在较

大型的系统上；

（）布式光伏发电系统，又称散式发电或布式供

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能，是指在用户现场或靠近用电现场配置较小的光伏发电供电

系统，以满足特定用户的需求，支持现存配电网的经济运行，

或者同时满足这两个方面的要求。布式光伏发电运行模式是

在有太阳辐射的条件下，光伏发电系统的太阳能电池组件阵列

将太阳能转换输出的电能，经过直流汇流箱集中送入直流配电

柜，由并网逆变器逆变成交流电供给建筑自身负载，多余或不

足的电力通过联接电网来调节。

1.4光伏发电优缺点

优点：

（1）普遍性：太阳光照不受资源布地域的限制，无论陆

地还是海洋，高山还是平原，都可直接开发和利用，且勿须开

采和运输；

（2）持续性：太阳能是可再生能源，取之不尽、用之不

竭，因此利用太阳能发电可以维持很久；

（3）方便性：设备建设周期短，规模大小自由选择，拆装

和移动都方便；

（4）节能环保：太用能是最清洁的能源之一，光伏发电无

需消耗燃料，无污染排放外，无噪声，无辐射，而且安全可

靠；

缺点：

（1）间歇性：光伏发电受季节、昼夜和天气等气象条件影

响较大，比冬季相对于夏季的发电时间就少了很多；晚上或

阴雨天就不能进行发电；

（2）分散性：虽然