離網(wǎng)太陽能發(fā)電系統(tǒng)
1簡介
離網(wǎng)型太陽能發(fā)電系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于偏僻山區(qū)、無電區(qū)、海島、通訊基站等應(yīng)用場所。系統(tǒng)一般由太陽電池組件組成的光伏方陣、太陽能充放電控制器、蓄電池組、離網(wǎng)型逆變器、直流負(fù)載和交流負(fù)載等構(gòu)成。光伏方陣在有光照的情況下將太陽能轉(zhuǎn)換為電能，通過太陽能充放電控制器給負(fù)載供電，同時(shí)給蓄電池組充電；在無光照時(shí)，通過太陽能充放電控制器由蓄電池組給直流負(fù)載供電，同時(shí)蓄電池還要直接給獨(dú)立逆變器供電，通過獨(dú)立逆變器逆變成交流電，給交流負(fù)載供電。
2系統(tǒng)的組成
太陽電池組件
太陽電池組件是太陽能離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中的主要部分，也是系統(tǒng)中價(jià)值最高的部件，其作用是將太陽的輻射能量轉(zhuǎn)換為直流電能。根據(jù)用戶對(duì)功率和電壓的不同要求，制成太陽電池組件單個(gè)使用，也可以數(shù)個(gè)太陽電池組件經(jīng)過串聯(lián)（以滿足電壓要求）和并聯(lián)（以滿足電流要求），形成供電陣列提供更大的電功率。太陽電池組件具有高面積比功率，長壽命和高可靠性的特點(diǎn)，在20年使用期限內(nèi)，輸出功率下降一般不超過20%。隨著溫度的變化，電池組件的電流、電壓、功率也將發(fā)生變化，故組件串聯(lián)設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮電壓負(fù)溫度系數(shù)。
太陽能充放電控制器
太陽能充放電控制器也稱“光伏控制器”，其作用是對(duì)太陽能電池組件所發(fā)的電能進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，最大限度地對(duì)蓄電池進(jìn)行充電，并對(duì)蓄電池起到過充電保護(hù)、過放電保護(hù)的作用。在溫差較大的地方，光伏控制器應(yīng)具備溫度補(bǔ)償?shù)墓δ堋８鶕?jù)系統(tǒng)的直流電壓等級(jí)和太陽電池組件的功率配置合適的光伏控制器，常見的光伏控制器有DC12V、24V、48V、110V、220V不同電壓等級(jí)。
蓄電池組其主要任務(wù)是貯能，以便在夜間或陰雨天保證負(fù)載用電。可根據(jù)系統(tǒng)直流電壓等級(jí)的要求來配置蓄電池的.
太陽能蓄電池串、并聯(lián)數(shù)量，蓄電池串并聯(lián)時(shí)應(yīng)遵循同型號(hào)規(guī)格、同廠家、同批次、同時(shí)安裝和使用原則。
離網(wǎng)型逆變器
離網(wǎng)逆變器是離網(wǎng)型太陽能發(fā)電系統(tǒng)的核心部件之一，負(fù)責(zé)把直流電轉(zhuǎn)換為交流電，供交流負(fù)荷使用。為了提高光伏發(fā)電系統(tǒng)的整體性能，保證電站的長期穩(wěn)定運(yùn)行，逆變器的性能指標(biāo)非常重要。逆變器選型是根據(jù)負(fù)載的特性（如阻性、感性或容性）及負(fù)載功率大小進(jìn)行選擇的。
3優(yōu)點(diǎn)
與常用的火力發(fā)電系統(tǒng)相比，太陽能光伏發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在：
（1）無枯竭危險(xiǎn)；
（2）安全可靠，無噪聲，無污染排放外，清潔干凈（無公害）；
（3）不受資源分布地域的限制，可利用建筑屋面的優(yōu)勢；
（4）無需消耗燃料和架設(shè)輸電線路即可就地發(fā)電供電；
（5）能源質(zhì)量高；
（6）建設(shè)周期短，獲取能源花費(fèi)的時(shí)間短。
4系統(tǒng)的應(yīng)用
一、用戶太陽能電源：（1）小型電源10-100W不等，用于邊遠(yuǎn)無電地區(qū)如高原、海島、牧區(qū)、邊防哨所等軍民生活用電，如照明、電視、收錄機(jī)等；（2）3-5KW家庭屋頂離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)；（3）光伏水泵：解決無電地區(qū)的深水井飲用、灌溉。
二、交通領(lǐng)域如航標(biāo)燈、交通/鐵路信號(hào)燈、交通警示/標(biāo)志燈、宇翔路燈、高空障礙燈、高速公路/鐵路無線電話亭、無人值守道班供電等。
三、通訊/通信領(lǐng)域：太陽能無人值守微波中繼站、光纜維護(hù)站、廣播/通訊/尋呼電源系統(tǒng)；農(nóng)村載波電話光伏系統(tǒng)、小型通信機(jī)、士兵GPS供電等。
四、石油、海洋、氣象領(lǐng)域：石油管道和水庫閘門陰極保護(hù)太陽能電源系統(tǒng)、石油鉆井平臺(tái)生活及應(yīng)急電源、海洋檢測設(shè)備、氣象/水文觀測設(shè)備等。
五、家庭燈具電源：如庭院燈、路燈、手提燈、野營燈、登山燈、垂釣燈、黑光燈、割膠燈、節(jié)能燈等。
六、光伏電站：10KW-50MW獨(dú)立光伏電站、風(fēng)光（柴）互補(bǔ)電站、各種大型停車廠充電站等。
七、太陽能建筑將太陽能發(fā)電與建筑材料相結(jié)合，使得未來的大型建筑實(shí)現(xiàn)電力自給，是未來一大發(fā)展方向。
八、其他領(lǐng)域包括：（1）與汽車配套：太陽能汽車/電動(dòng)車、電池充電設(shè)備、汽車空調(diào)、換氣扇、冷飲箱等；（2）太陽能制氫加燃料電池的再生發(fā)電系統(tǒng)；（3）海水淡化設(shè)備供電；（4）衛(wèi)星、航天器、空間太陽能電站等。
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