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光伏电池太阳能光伏发电系统的应用原理是怎样的?

来源: 光伏能源网 发布于:2023-09-17 01:11:54

光伏电池太阳能光伏发电系统的应用原理是怎样的?

在光伏发电过程中,太阳能电池板起到核心作用,它是光转化为电的桥梁。太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能段简直接转化为电能的器件,是一个半导体光电二极管,当太阳光照到光电二极管上时,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盯铅起来就凯燃好可以成为有比较大的输出功率的太阳能电池方阵了。太阳能电池板组件通过收集光,太阳能,然后转换成电能,之后通过太阳能控制器和逆变器把电输送到用电设备。

太阳电池的发电原理是利用光入射于半导体时所引起的光电效应,光伏电池的基本特性和二极管类似,可以用简单的PN结来说明,当具有适当能量的光子入射于半导体时,光与构成半导体的材料相互作用产生电子和空穴(因失去电子而带正的电荷),如半导体中存在PN结,则电子向N型半导体扩散,空穴向P型半导体扩散,并分别聚集于两个电极部分,即负电荷和正电荷聚集于两端,如用导线连接这两个电极,就有电荷流动产生电能。利用这一原理,可将光能转化为电能储存起来,通过调节与控制技术,将电能变换为各种需要的标准,以满足不同虚握负载的需要。这与传统差绝庆的发电方式是完全不同的,既没有旋转的转动部分,也不排出宏凳气体,是清洁的、无噪声的发电。

根据应用场合的不同,光伏发电系统一般可分为独立光伏发电系统、并网光伏发电系统和混合型光伏发电系统,本设计的太阳能逆变电源主要研究独立光伏发电系统。如下图所示,光伏发电系统主要包括太阳能电池板、充电机、蓄电池、控制器、直流升压电路、逆变器和太阳自动跟踪器等。典型的光伏发电系统由四个部分组成:光伏电池阵列:单体光伏电池发出的电能很小,是直流电,为满足实际应用需求,获得足够大的发电量,要将单体光伏电池连接成电池组,再由电池组组成太阳能光伏阵列。储能系统:储能系统将光伏发电系统日间发出的电能储存起来供需要时使用。逆变器:为将光伏电池阵列所发出的直流电转换成实际应用中所需要的交流电,需要将直流电转换成交流电的逆变系统,逆变系统的效率直接影响整个系统的效率。直流控制系统:在电能从光伏阵列到储能单元,再到逆变单元的传输和交换过程中,要保持系统的高效与安全运行,所以需要直流控制系统对整个过程进行调整、保护和控制。

光照强时,太阳能电池的低丛答压直流电直接提仔脊供给直流升压电路,通过充电器给蓄电池充电储能。光照弱时,太阳能电池输出功率达不到光伏发电的要求,这时,作为储能装置的蓄电池就为直流升压电路提供低压直流电,念郑渗保证了光伏发电系统的连续性和稳定性。直流升压电路把低压直流电升高到330V高压直流电,然后通过逆变器就可得到50Hz/220V交流电。输出交流电压和电流通过检测电路反馈给控制器,控制器可以实现闭环控制。太阳自动跟踪系统使太阳能电池板跟随太阳运动而转动,充分利用太阳能,提高光伏发电系统的效率。

家庭安装太阳能光伏发电系统,需要办理哪些手续?

家庭安装太阳能光伏发电系统需要办理以下手续

一、自然人

1,经办人身份证原件及复印件。

2,房产证原件及复印件(或乡镇及上级政府出具的房屋使用证明)。

3,对于公共屋顶光伏项目,还需提供物业、业主委员会或同一楼宇内全体业主的同意建设证明以及建筑物、设施的使用或租用协议。

4,对于合同能源管理项目,还需提供项目业主和电能使用方签订的合同能源管理合作协议。

5,如为代办情况,还需项目业主出具《分布式电源并网业务授权委托书》。

6,银行卡复印件(需与项目投资方一致,注明开户银行具体网络点名称)

7,用户电能表照片(表号清晰)、光伏安装的全景照片。

二、法人及其他组织

1,经办人身份证原件及复印件,法人(负责人)授权委托书原件;或法人(负责人)身份证原件及复印件。

2,营业执照、税务登记证、组织机构代码证、土地证等项目合法性支撑文件。

3,电源项目地理位置图(标明方向、邻近道路、河道等)及场地租用相关协议。

4,政府投资主管部门同意项目开展前期工作的批复或说明(仅适用需核准或备案项目)。

以上资料准备齐全后到所在地电力营业厅办理。

【国家电网承诺】:国家电网将为分布式光伏发电项目业主提供接入系统方案制定、电能计量装置安装、并网验收和调试等全过程服务;支持分布式光伏发电分散接入低压配电网,按照国家政策全额收购富余电量;对所有分布式光伏发电项目免收系统备用容量费。项目接入公共电网的部分也由电网买单,用户仅需自己投资光伏发电设备以及自用部分少量电缆线路及断路器投入。

家庭太阳能光伏发电并网需要办理的手续

目前各省电力部门执行国家对太阳能发电相关规定的优惠政策,并网安装、调试,直至验收合格正式启用并网的全部过程都是完全免费的。家庭太阳能光伏发电并网具体操作流程如下:

1、业主提出并网申请,到当地的电网公司大厅进行备案。

2、电网企业受理并网申请,并制定接入系统方案。

3、业主确认接入系统方案,并依照实际情况进行调整重复申请。

4、电网公司出具接网意见函。

5、业主进行项目核准和工程建设。

6、业主建设完毕后提出并网验收和调试申请。

7、电网企业受理并网验收和调试申请,安装电能计量装置(原电表改装成双向电表)。

8、电网企业并网验收及调试,并与业主联合签订购售电合同及并网调度协议。

9、正式并网运行。

太阳能光伏系统安装要求

一,、太阳能光伏发电系统安装要求:确定你家房子是否适合安装住宅太阳能系统。要安装屋顶太阳能系统,必须先评估屋顶的牢固程度、面积以及向阳性。房子的大小对安装成本的影响不大,不过在预估精确的成本之前,必须确定家庭消耗的总电量以及太阳能电力所占的比例。

二,太阳能电池板应面朝西而不是面朝南:在屋顶上安装太阳能电池板我们通常被告知要面朝南安装。但研究人员发现,面朝西安装最合算。研究针对的是美国,而美国的电价是按阶梯式收费,用电高峰电费更贵,下午和晚上都是用电高峰,电费比上午更贵,太阳能产生的电力更有价值。

研究人员称, 如果面朝西,发电峰值功率将在下午电力更有价值时到来。

如果面朝西,在下午五点之后,电池板的发电功率仍然有峰值功率的55%;如果面朝南,此时的发电功 率只有峰值的15%。安装太阳跟踪器使面板始终朝向太阳,可以增加45%的输出,但跟踪器的昂贵成本完全抵消了其益处。

三、太阳能发电系统容量设计:容量也就是光伏发电系统的发电功率,一般根据居民的可建设屋顶面积来设计。安装空间可以是斜面屋顶,也可以说平面屋顶。平面屋顶1 平方米的面积目前可发电约75W,屋面承重增加约35-45公斤。朝南向斜面屋顶1平方米可建设约130W,屋面承重增加约15公斤。一般居民可以构建3kw-5kw 的电站。

四,太阳能电池组件的选择:电池组件分为单晶硅电池组件、多晶硅电池组件和非晶电池组件。单晶的发电效率最高,在同样面积下可以发出更多的电,对于可安装面积比较小选择单晶的是最合适的,但是单价会高些。多晶硅的效率次之,对安装面积比较富裕的选择多晶硅比较合算,价格相对较低。非晶硅的效率最低一般不建议使用。(注:单晶电池片一般是圆角的,多晶电池片一般是方角的)

电池组件的五大参数就是峰值功率、开路电压、短路电流、工作电压、工作电流。这些参数的选定非常的重要。电池组件根据功率有大小之分,单组件的功率从10W-300W 都有。单组件功率的大小和面积成正比,因此在选择功率的同时也要选择最合适尺寸的电池组件来满足你的安装空间要求。

电池板在阳光照射下(1000w/m2):1,在没有负载的情况下测得的电压就是开路电压;2,直接将电池组件的正负极短路测得的电流就是短路电流;3,在加上负载的情况下测得的电压就是工作电压,测得的电流就是工作电流。工作电压一般与开路电压成正比,工作电流与短路电流成正比。这四个参数的选择与后面要选择的逆变器的关系很大。一般来说并网电池组件的开路电压一般在40 伏左右,工作电压一般在30 伏左右。工作电流和开路电流随组件功率的变化而变化。

五、 并网太阳能逆变器的选择:并网太阳能逆变器作为光伏电池组件与电网的接口装置,将光伏电池的直流电能转换成交流电能并传输到电网上,在光伏并网发电系统中起着至关重要的作用。户用并网逆变器有2 种,一种是集中式并网光伏逆变器,最小功率为1kw,输入电压在150V-550V 不等。另外一种是微型并网光伏逆变器,一般用在AC220V 的电压等级中,功率从200W 到500W 之间,输入电压的范围为12V ~ 28VDC。两种并网逆变器的用法很不一样。

温馨提示:

西北地区工商户投资收益率一般在30%--35%,个人用户投资收益率一般在20%--30%。

南方地区工商户屋顶分布式投资收益率30%左右,个人用户投资收益率一般在20%左右。

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