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太阳能光伏系统的分类与介绍

2012-05-21 21:37:09点击:

太阳能光伏系统的分类与介绍

   一般我们将光伏系统分为独立系统、并网系统和混合系统。如果根据太阳能光伏系统的应用形式,应用规模和负载的类型,对光伏供电系统进行比较细致的划分。还可以将光伏系统细分为如下六种类型:小型太阳能供电系统(Small DC);简单直流系统(Simple DC);大型太阳能供电系统(Large DC);交流、直流供电系统AC/DC);并网系统(Utility Grid Connect);混合供电系统(Hybrid);并网混统。下面就每种系统的工作原理和特点进行说明。

1.    小型太阳能供电系统(Small DC

  该系统的特点是系统中只有直流负载而且负载功率比较小,整个系统结构简单,操作简便。其主要用途是一般的家庭户用系统,各种民用的直流产品以及相关的娱乐设备。如在我国西部地区就大面积推广使用了这种类型的光伏系统,负载为直流灯,用来解决无电地区的家庭照明问题。如2002年至2007年间我公司与荷兰壳牌成功合作的西部“光明工程”项目。

2.    简单直流系统(Simple DC

  该系统的特点是系统中的负载为直流负载而且对负载的使用时间没有特别的要求,负载主要是在白天使用,所以系统中没有使用蓄电池,也不需要使用控制器,系统结构简单,直接使用光伏组件给负载供电,省去了能量在蓄电池中的储存和释放过程,以及控制器中的能量损失,提高了能量利用效率。其常用于PV水泵系统、一些白天临时备用电和一些旅游设施中这种系统在发展中国家的无纯净自来水供饮的地区得到了广泛的应用,产生了良好的社会效益。

3. 大型太阳能供电系统(Large DC

  与上述两种光伏系统相比,这种光伏系统仍然是适用于直流电源系统,但是这种太阳能光伏系统通常负载功率较大,为了保证可以可靠地给负载提供稳定的电力供应,其相应的系统规模也较大,需要配备较大的光伏组件阵列以及较大的蓄电池组,其常见的应用形式有通信、遥测、监测设备电源,农村的集中供电,航标灯塔、路灯等。我国在西部一些无电地区建设的部分乡村光伏电站就是采用的这种形式,中国移动公司和中国联通公司在偏僻无电网地区建设的通讯基站也有采用这种光伏系统供电的。如我公司承建的2008年北京奥运会火炬传递珠峰中国移动通讯基站太阳能电站项目。

4. 交流、供电系统(AC/DC

  与上述的三种太阳能光伏系统不同的是,这种光伏系统能够同时为直流和交流负载提供电力,在系统结构上比上述三种系统多了逆变器,用于将直流电转换为交流电以满足交流负载的需求。通常这种系统的负载耗电量也比较大,从而系统的规模也较大。在一些同时具有交流和直流负载的通讯基站和其它一些含有交、直流负载的光伏电站中得到应用。

5.并网系统(Utility Grid Connect

  这种太阳能光伏系统最大的特点就是光伏阵列产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电之后直接接入市电网络,并网系统中PV方阵所产生电力除了供给交流负载外,多余的电力反馈给电网。在阴雨天或夜晚,光伏阵列没有产生电能或者产生的电能不能满足负载需求时就由电网供电。因为直接将电能输入电网,免除配置蓄电池,省掉了蓄电池储能和释放的过程,可以充分利用PV方阵所发的电力从而减小了能量的损耗,并降低了系统的成本。但是系统中需要专用的并网逆变器,以保证输出的电力满足电网电力对电压,频率等指标的要求。因为逆变器效率的问题,还是会有部分的能量损失。这种系统通常能够并行使用市电和太阳能光伏组件阵列作为本地交流负载的电源。降低了整个系统的负载缺电率。而且并网PV系统可以对公用电网起到调峰作用。

6 .混合供电系统(Hybrid

  这种太阳能光伏系统中除了使用太阳能光伏组件阵列之外,还使用了风能、油机作为备用电源。使用混合供电系统的目的就是为了综合利用各种发电技术的优点,避免各自的缺点。比方说,上述的几种独立光伏系统的优点是维护少,缺点是能量的输出依赖于天气,不稳定。综合使用风光互补或柴油发电机和光伏阵列的混合供电系统和单一能源的独立系统相比就可以提供不完全依赖于天气的能源。