光伏发电知识小科普

通常我们所说的太阳能发电即太阳能光伏发电，简称“光电”。光伏发电是根据“光生伏特效应原理”，利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能，技术关键为其中的太阳能电池。最常见的太阳能电池片是用硅制作的，电池片经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件，组装形成了光伏发电装置。

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光伏发电系统通常由光伏方阵、蓄电池组、蓄电池控制器、逆变器、交流配电柜和太阳跟踪控制系统等设备组成。其部分设备的作用如下⬇⬇

< 光伏方阵 >

光伏方阵（PV Array）又称光伏阵列，是由若干个光伏组件或光伏板按一定方式组装在一起并且具有同定的支撑结构而构成的直流发电单元——在有光照（无论是太阳光，还是其他发光体产生的光照）的情况下，电池吸收光能，电池两端出现异号电荷的积累，即产生“光生电压”。这就是“光生伏特效应”。在光生伏特效应的作用下，太阳电池的两端产生电动势，将光能转换成电能，完成能量转换。

< 蓄电池组 >

蓄电池组在光伏发电系统中是可选的，其作用是贮存太阳电池方阵受光照时发出的电能，并可随时向负载供电。

太阳电池发电对所用的蓄电池组的基本要求是：①自放电率低；②使用寿命长；③深放电能力强；④充电效率高；⑤少维护或免维护；⑥工作温度范同宽；⑦价格低廉。

< 蓄电池控制器 >

蓄电池控制器也可称为充放电控制器，是能自动防止蓄电池过充电和过放电的设备。由于蓄电池的循环充放电次数及放电深度是决定蓄电池使用寿命的重要因素，因此能控制蓄电池组过充电或过放电的蓄电池控制器是必不可少的设备。

< 逆变器 >

逆变器是将直流电转换成交流电的设备。当太阳电池和蓄电池是直流电源，而负载是交流负载时，逆变器是必不可少的。逆变器按运行方式可分为离网逆变器和并网逆变器。

离网逆变器用于独立运行的太阳电池发电系统，为负载供电；并网逆变器用于并网运行的太阳电池发电系统。逆变器按输出波形可分为方波逆变器和正弦波逆变器。方波逆变器的电路简单，造价低，但谐波分量大，一般用于几百瓦以下和对谐波要求不高的系统；而正弦波逆变器虽然成本高，但却适用于各种负载。

光伏发电系统分为独立光伏发电系统、并网光伏发电系统和分布式光伏发电系统。

 独立光伏发电系统

独立光伏发电也叫离网光伏发电，主要由太阳电池组件、控制器和蓄电池组成，广泛应用于偏僻山区、无电区、海岛、通讯基站和路灯等没有并网或并网电力不稳定的地区。

若是要为交流负载供电，则还需要配置交流逆变器。独立光伏电站的应用领域包括边远地区的村庄供电系统、太阳能户用电源系统、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

并网光伏发电系统的发电过程为：太阳能组件产生的直流电经过并网逆变器，转换成符合电网要求的交流电，然后直接接入公共电网。其可分为带蓄电池的并网光伏发电系统和不带蓄电池的并网光伏发电系统。其中带有蓄电池的并网光伏发电系统具有可调度性，可以根据需要并入或退出电网，它还具有备用电源的功能，当电网因故停电时可紧急供电。

带有蓄电池的光伏并网发电系统常常安装在居民建筑中。而不带蓄电池的并网光伏发电系统因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。集中式大型并网光伏电站一般都是国家级电站，主要特点是将所发电能直接输送到电网，由电网统一调配向用户供电。但这种电站投资大、建设周期长、占地面积大，目前的发展前景不大。而分散式小型并网光伏，特别是光伏建筑一体化光伏发电，由于投资小、建设快、占地面积小、政策支持力度大等优点，是并网光伏发电的主流。

 分布式光伏发电系统

分布式光伏发电系统，又称分散式发电或分布式供能，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。

分布式光伏发电系统的运行模式是在太阳辐射下，太阳能电池组件阵列将太阳能转换成输出的电能，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。

根据光伏电站与家用电器电磁环境测试结果表明，光伏电站的电磁环境甚至低于正常使用的家用电器产生的量值，不会对人身健康产生影响。