太阳能光伏发电系统的工作原理及分类技巧

    太阳能电池板发电技术有两大类，即太阳光发电与太阳热发电。

　　太阳光发电是指无需通过热过程直接将太阳光能转变成电能的发电方式，它包括光伏发电，光化学发电、光感应发电和光生物发电。光伏发电是利用太阳电池这种半导体电子器件有效地吸收太阳光辐射能，并使之转变成电能的直接发电方式，是当今太阳光发电的主流。时下，人们通常所说太阳光发电就是指太阳能电池板光伏发电。

　　太阳能电池板光伏发电的能量转换部件是太阳电池。太阳能电池板发电的原理是光生伏特(或称光生伏打)效应。在半导体被光照射、产生光传导现象时，如果由光产生的载流子在不同位置具有不均一性，或者由于pn结产生了内部载流子的话，就会因扩散或者漂移效应而引起电子和空穴密度分布不平衡，从而产生电力，这一现象叫做光生伏特效应( photo voltaic effect)。

　　太阳能电池板光伏发电系统，也即太阳能电池板应用系统，是根据系统构成和负载种类等进行分类的，一般分为独立运行系统和并网运行系统两大类，如图2-1所示。

　　所谓独立运行光伏发电系统，是指与电力系统不发生任何关系的团合系统。它通常用作便携式设备的电源，向远离现有电网的地区或设备供电，以及用于任何不想与电网发生联系的供电场合。独立运行系统的构成，按其用途和设备场所环境的不同而异。

　　(1)带专用负载的光伏发电系统

　　带专用负载的光伏发电系统可能是仅仅按照其负载的要求来构成和设计的。因此，输出功率为直流，或者为任意频率的交流，是较为适用的。这种系统，使用变频调速运行在技术上可行。如在电机负载的情况下，由变频启动可以抑制冲击电流，同时可使变频器小型化。

　　(2)带一般负载的光伏发电系统

　　带一般负载的光伏发电系统是以某个范围内不特定的负载作为对象的供电系统。作为负载，通常是电器产品，以工频运行比较方便。如是直流负载，可以省掉逆受器。当然，实际情况可能是交流、直流负载都有。一般要配有着电池储能装置，以便把太阳能电池板白天发的电储存在蓄电池里，供夜间或阴雨天时使用。

　　如果负载仅为农用机械也可以不用设置蓄电池。一般负载可用光伏发电系统，还可以分为就地负载系统和分散负载系统。前者作为边远地区的家庭或某些设备的电源，是一种在使用场地就地发电和用电的系统。而后者则需要设置小规模的配电线路，以便对于光伏电站所在地以外的负载也能供电。这种系统构成，可以设置一个集中型的光电场，以便于管理。

　　如果建造集中型的光电场在用地上有困难，也可以沿配电线路分散设置多个单元光电场。

　　并网型系统分为可逆流系统和不逆流系统两种。 在PV系统中，若产生剩余电力，可逆流系统采用由电力公司购买剩余电力的制度。现在，住宅用的PV系统几乎都采用可逆流系统。

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