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太阳能光伏体系的分类介绍
发布者:牛宝体育官网 发布时间:2022-01-13 06:43:44 阅读: 7次 【字体:

  光伏发电具有十分广泛的运用,只需有太阳照耀就能够运用光伏发电。光伏组件为直流源,且其输出电压及电流随太阳辐射、温度及负载而改变。因而光伏发电的运用需求电力电子改换器等其他一系列设备组本钱身特色的体系,称为光伏发电体系。

  光伏发电体系首要由光伏组件、电力电子改换器、负载或电网等组成,如图1-1所示。依据体系要求,还有或许需求汇流箱和电压表、电流表等各种丈量设备以及储能、监控、配电箱等设备。

  按供电方法可分为离网型和并网型;按太阳能收集方法可分为固定型、单轴盯梢型、双轴盯梢型;按修建运用方法,可分为无修建型、修建结合型(英文全称:PhotoVoltaic In Building,简称:PVIB)及光伏修建一体化(英文全称Building Integrat-ed PhotoVoltaic,简称:BIPV)体系等。

  离网型光伏发电体系结构简略、体系功率较小,装置灵敏,而且节省了化石燃料的运用,故其运用规模较广。如太阳能飞机、太阳能船、太阳能电动车等交通工具的运用和太阳能路灯、信号灯、航标灯广告牌等灯具的运用。以及在电网无法连接到的山区居民涣散的牧区等偏远区域的日子用电等,均有离网型光伏发电体系的运用。

  最简略的离网型光伏发电体系是直联体系,将光伏方阵受光照时宣布的直流电直接供应负载运用,中心没有储能设备及电能改换设备,负载值在有光照时才干作业,这种直联体系前期在偏远区域或草原上运用,如太阳能水泵,但其功率及实用性低。如图1-3为太阳能水泵运用实例相片。

  一般离网型光伏发电体系首要有光伏阵列、充放电电操控器、逆变器、储能电池和负载等部分组成,如图1-4所示。

  光伏阵列容量较大时需加汇流箱及配电箱等设备,光伏阵列将太阳辐射能转化为电能,送至逆变器或通过汇流箱送至逆变器由逆变器,将直流电逆变为沟通电,给沟通负载供电。

  光伏阵列容量较小,起电压较低时,一般通过充放电操控器与储能单元进行能量沟通,并将其升压至逆变器输入电压要求,再进行逆变,供沟通负载用电。因而,充放电操控器串接于线(a)所示。

  光伏阵列容量较大,其电压较高、并联数较多时,通过汇流箱将多个并联的光伏阵列输出的电能汇流,再通过逆变器逆变给沟通负载供电,或许通过DC/DC改换器给直流负载供电,如图1-4(b)所示。

  当太阳能足够、负载用电有剩下时,将宣布剩余的电能通过充放电操控器存储在蓄电池中;当光照较差,发电量不能满意负载时,充放电操控器开释蓄电池中存储的电能供负载运用。

  负载对供电牢靠性要求较高的离网型光伏发电体系,为了减小体系失电小时数,若彻底由光伏发电体系供电,其光伏组件及蓄电池容量需求很大,导致一次出资本钱过大。因而,离网型光伏发电体系依据实践情况,通过经济剖析,可增加辅佐电源,以此来下降体系建造本钱,如图1-4(c)所示。

  当遇到接连阴雨天,光伏电池板发电量缺乏,且蓄电池中电能耗尽时,发动辅佐电源(如柴油发电机等)给负载供电,可大大进步光伏发电体系的供电牢靠性。

  有电网的区域,将太阳能电池宣布来的直流电由逆变器转换成规范的50赫兹沟通电并接入电网,这样就构成了并网型光伏发电体系。咱们为了完成节能减排的意图,近年来在大力发现清洁动力。

  新动力的开发运用中,光伏发电技能通过近几十年的不断开展迭代,技能现已十分老练了,而且建造本钱也在不断下降。并网型光伏发电体系的开展也日趋老练,而且出现出了越来越多样化的趋势。现在按供电方式来区别首要分为有逆流型和无逆流型两种。

  集中式光伏发电站没有当地负荷或占比极小,宣布来的电简直悉数送到电网,因而为有逆流型并网型光伏发电体系,其结构如图1-5所示。

  分布式光伏发电体系原则上自发自用,对电网公司来说不受控,即不监测、不操控。因而电网公司约束其并网,答应你并网运用,但不答应有逆流现象,避免对电网的冲击及电能质量的下降。

  光伏发电体系并接于电网,由电网支撑电压,当光伏能量缺乏时主动由电网补给缺乏的能量,而光伏能量有余时,不答应将剩余电能向电网运送,称为无逆流型并网光伏发电体系。

  分布式光伏发电体系随其运用目标容量可规划为从几百瓦到几兆瓦。10千瓦左右及以下的小容量并网体系,光伏组件可直接接入逆变器,逆变器的输出直接并入电网给负载供电,无需汇流箱或配电柜等其他设备,其体系结构如图1-6所示。体系容量较大,在多支路并联时需求汇流箱、配电柜等设备进行汇流维护。

  现在,一般分布式并网光伏发电体系不是彻底约束逆流,而是在体系规划时就约束其体系容量,一般约束当地负载的30%以下,可确保光伏发电体系无须限流办法的情况下自发自用。实践运行时,在部分时段有或许构成逆流,为有逆流型并网官光伏发电体系。可是因为当地负载相对较大,逆流能量较小,对电网影响很小。

  因为集中式光伏电站一般设置在光能足够的沙漠等区域,离城市(即负荷)较远,而当地负荷以家庭负荷为主,迟早用电需求较大,白日需求较小。而光伏发电体系在白日光能足够,发电量较多。因而,为了消纳引进储能体系,将白日宣布的剩余电能贮存下来,给迟早负荷供电,下降了弃电现象,进步了光伏发电体系的运用率。

  光伏发电体系受气候、云彩、空气清洁度等影响。其输出为一个瞬时改变的不稳定的动力,将给电网带来冲击。分布式光伏发电体系为了进步供电质量也引进储能设备,减小了光伏发电体系对电网可起削峰填谷效果以及调频效果,从曾经对电网的“废物电”转换为应急维护电能,进步了配电电网的智能化。

  跟着分布式光伏的开展,光伏发电与修建的结合越来越遭到人们的注重。在城市里运用光伏发电体系,只能运用修建物的有用面积装置太阳能电池。装置在修建物上的光伏发电体系,称为修建光伏(英文全称:Building Mounted Photovoltauc,简称:BMPV)。

  修建光伏的长处为:可就地发电、就地运用,必定规模内减少了电力运送进程发生的费用和损耗;有用运用了修建物外表面积,不需求占用空间,节省了土地资源;因为光伏阵列吸收了太阳能,下降了房顶或墙面的温度,改进了室内环境,下降了空调负荷,有用减少了修建物的惯例动力消耗;白日是城市的用电顶峰期,运用此刻足够的太阳辐射发电,缓解顶峰电力需求,处理了电网峰谷供电需求对立。

  修建光伏的光伏组件与修建物结合的方式首要有两种,一种是附着于修建物上,称为BAPV(Building Attacheed Photovooltaic),一般在现有修建物上装置光伏发电体系的时分选用这种方式。另一种是与修建物一起规划、一起施工和装置并与修建物构成完美结合的太阳能光伏发电体系,称为光伏修建一体化(英文全称:Building Inte-grared Photovoltaic 简称:,BIPV)。图1-8为斜房顶上的BAPV和BIPV运用实例图。

  BAPV的功用是发电,与修建物功用不发生抵触,不损坏或削弱原有修建物的功用,但没有其他功用。BIPV作为修建物外部能够提高修建物的美感,与修建物构成完美的统一体。

  BIPV的长处为:可运用修建自身作为光伏发电体系的支撑结构;光伏组件替代修建物的外围围护结构,减少了修建资料和人工,下降了本钱;运用光伏组件作为新式修建围护资料,增加了修建物的漂亮,更受商场的欢迎。



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