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光伏系統介紹

返回列表 來源: 電力基礎學習 發布日期: 2022.09.25 瀏覽次數:

1、小型太陽能供電系統(Small DC) 

該系統的特點是系統中只有直流負載而且負載功率比較小,整個系統結構簡單,操作簡便。其主要用途是一般的戶用系統,負載為各種民用的直流產品以及相關的娛樂設備。如在我國西北邊遠地區就大面積推廣使用了這種類型的光伏系統,負載為直流節能燈、收錄機和電視機等,用來解決無電地區家庭的基本照明問題。

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2 簡單直流系統(Simple DC)

該系統的特點是系統負載為直流負載而且對負載的使用時間沒有特別的要求,負載主要是在白天使用,所以系統中沒有使用蓄電池,也不需要使用控制器。系統結構簡單,直接使用太陽能太陽電池組件給負載供電,省去了能量在蓄電池中的儲存和釋放過程所造成的損失,以及控制器中的能量損失,提高了太陽能的利用效率。其常用于光伏水泵系統、一些白天臨時設備用電和旅游設施中。

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上圖顯示的就是一個簡單直流的光伏水泵系統。這種系統在發展中國家的無純凈自來水供飲地區得到了廣泛的應用,產生了良好的社會效益。

3 大型太陽能供電系統(Large DC)

與上述兩種光伏系統相比,這種光伏系統仍適用于直流電源系統,但是這種太陽能光伏系統的負載功率較大,為了保證可靠地給負載提供穩定的電力供應,其相應的系統規模也較大,需要配備較大的太陽能太陽電池組件陣列和較大的蓄電池組,常應用于通信、遙測、監測設備電源,農村的集中供電站,航  標燈塔、路燈等領域。我國在西部地區實施的“光明工程”中,一些無電地區建設的部分鄉村光伏電站就是采用這種形式;中國移動和中國聯通公司在偏僻無電網地區建設的通信基站也采用了這種光伏系統供電。

4.交流、直流供電系統(AC/DC)

與上述的三種太陽能光伏系統不同的是,這種光伏系統能夠同時為直流和交流負載提供電力,在系統結構上比上述三種系統多了逆變器,用于將直流電轉換為交流電以滿足交流負載的需求。通常這種系統的負載耗電量也比較大,從而系統的規模也較大。在一些同時具有交流和直流負載的通訊基站和其它一些含有交、直流負載的光伏電站中得到應用。

5.并網系統(UtilityGridConnect)

這種太陽能光伏系統最大的特點就是光伏陣列產生的直流電經過并網逆變器轉換成符合市電電網要求的交流電之后直接接入市電網絡,并網系統中PV方陣所產生電力除了供給交流負載外,多余的電力反饋給電網。在陰雨天或夜晚,光伏陣列沒有產生電能或者產生的電能不能滿足負載需求時就由電網供電。因為直接將電能輸入電網,免除配置蓄電池,省掉了蓄電池儲能和釋放的過程,可以充分利用PV方陣所發的電力從而減小了能量的損耗,并降低了系統的成本。但是系統中需要專用的并網逆變器,以保證輸出的電力滿足電網電力對電壓,頻率等指標的要求。因為逆變器效率的問題,還是會有部分的能量損失。這種系統通常能夠并行使用市電和太陽能光伏組件陣列作為本地交流負載的電源。降低了整個系統的負載缺電率。而且并網PV系統可以對公用電網起到調峰作用。但是,并網光伏供電系統作為一種分散式發電系統,對傳統的集中供電系統的電網會產生一些不良的影響,如諧波污染,孤島效應等。

6.混合供電系統(Hybrid)

這種太陽能光伏系統中除了使用太陽能光伏組件陣列之外,還使用了油機作為備用電源。使用混合供電系統的目的就是為了綜合利用各種發電技術的優點,避免各自的缺點。比方說,上述的幾種獨立光伏系統的優點是維護少,缺點是能量的輸出依賴于天氣,不穩定。綜合使用柴油發電機和光伏陣列的混合供電系統和單一能源的獨立系統相比就可以提供不依賴于天氣的能源,它的優點是:

1.使用混合供電系統的還可以達到可再生能源的更好的利用。因為使用可再生能源的獨立系統通常是按照最壞的情況進行設計,因為可再生能源是變化的,不穩定的,所以系統必須按照能量產生最少的時期進行設計。由于系統是按照最差的情況進行設計,所以在其他的時間,系統的容量是過大的。在太陽輻照最高峰時期產生的多余的能量沒法使用而浪費了。整個獨立系統的性能就因此而降低。如果最差月份的情況和其他月份差別很大,有可能導致浪費的能量等于甚至超過設計負載的需求。

2.具有較高的系統實用性。在獨立系統中因為可再生能源的變化和不穩定會導致系統出現供電不能滿足負載需求的情況,也就是存在負載缺電情況,使用混合系統則會大大的降低負載缺電率。

3.和單用柴油發電機的系統相比,具有較少的維護和使用較少的燃料。

4.較高的燃油效率。在低負荷的情況下,柴油機的燃油利用率很低,會造成燃油的浪費。在混合系統中可以進行綜合控制使得柴油機在額定功率附近工作,從而提高燃油效率。

5.負載匹配更佳的靈活性。使用混合系統之后,因為柴油發電機可以即時提供較大的功率,所以混合系統可以適用于范圍更加廣泛的負載系統,例如可以使用較大的交流負載,沖擊載荷等。還可以更好的匹配負載和系統的發電。只要在負載的高峰時期打開備用能源即可簡單的辦到。有時候,負載的大小決定了需要使用混合系統,大的負載需要很大的電流和很高的電壓。如果只是使用太陽能成本就會很高。


1. The use of hybrid power supply system can also achieve better utilization of renewable energy.  Because stand-alone systems using renewable energy are often designed for the worst-case scenario, and because renewable energy is variable and unstable, systems must be designed for periods when energy generation is minimal.  Because the system is designed for the worst-case scenario, the capacity of the system is excessive at other times.  Excess energy produced during the peak period of solar irradiation is unusable and wasted.  The performance of the whole stand-alone system is degraded.  If the worst months are very different from other months, it can lead to wasted energy equal to or even exceed the design load requirements.  

 

2. High system practicability.  In an independent system, the change and instability of renewable energy will lead to the situation that the power supply cannot meet the load demand, that is, there is a load power shortage, and the use of hybrid system will greatly reduce the load power shortage rate.  

 

3. It requires less maintenance and uses less fuel than a system using only diesel generators.  

 

4. High fuel efficiency.  In the case of low load, diesel engine fuel efficiency is very low, which will cause fuel waste.  In hybrid systems, integrated control can be performed to keep the diesel engine operating near rated power, thus improving fuel efficiency.  

 

5. Better flexibility for load matching.  With the hybrid system, the diesel generator can provide more power immediately, so the hybrid system can be applied to a wider range of load systems, such as the use of large AC loads, impact loads, etc.  It can also better match the load with the generation of the system.  This can be done simply by turning on backup power during peak load times.  Sometimes, the size of the load dictates the use of hybrid systems, with large loads requiring large currents and high voltages.  If you just use solar energy it's going to be very expensive. 


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