太阳能发电站的科普知识概要
9页1、太阳能发电站的科普知识太阳能发电原理太阳能发电系统 主要包括:太阳能电池 组件、控制器、蓄电池、逆变器、负 载等组成。其中,太阳能电池组件和蓄电池为电源系统,控制器和逆变器为控制保护 系统,负载为系统终端。如图所示:太阳能电池组件蓄电池控制器逆变器 直流负载交流负载1. 太阳能电池组件太阳能电池组件是发电系统中的核心部分,其作用是将太阳的辐射能直接转换为直流 电,供负载使用或存贮于蓄电池内备用。一般根据用户需要,将若干太阳能电池板按一定 方式连接,组成太阳能电池方阵(阵列),再配上适当的支架及接线盒组成太阳能电池组 件。电池板的种类及特点类型多晶硅非晶硅单晶硅项目转换效率12-17%10-15%6-8%使用寿命1520 年15-20年510 年平均价格昂贵较贵较便宜稳定性好好差(会衰减)颜色黑色深蓝棕主要优点转换效率高工 作稳定,体枳 小。工作稳定,成木 低使用广泛。价低,弱光性 好多数用于计 算器,电子表等主要缺点成本高转换效率较低转换效率最低会哀减。相同功率的面积比晶体硅大一倍以上。2. 充电控制器在太阳能发电系统中,充电控制器的基本作用是为蓄电池提供最佳的充电电流和电 压,快速、
2、平稳、高效的为蓄电池充电,并在充电过程中减少损耗、尽量延长蓄电池的使 用寿命;同时保护蓄电池,避免过充电和过放电现象的发 生。高级的控制器可以同时记录 并显示系统各种重要数据,如充电电流、电压等。控制器主要功能如下:1)过充保护避免蓄电池因充电电压过高而造成损坏。2)过放保护避免蓄电池因放电到过低的电压而损坏。3)防反接功能避免蓄电池及太阳能电池板因正负极接反而不能使用甚至酿成事故。4)防雷击功能避免因雷击而损坏整个系统。5)温度补偿主要针对温差大的地方,保证蓄电池处于最佳的充电效果。6)定时功能控制负载的工作时间,避免能源浪费。7)过流保护当负载过大或短路时,自动切断负载,保证系统的安全运。8)过热保护当系统工作温度过高时,自动停止给负载供电,故障排除后,自动恢 复正常工作。9)自动识别电压对于不同的系统工作电压,自动识别,无须另外设置。3. 蓄电池蓄电池作用是将太阳能电池方阵发出直流电贮存起来,供负载使用。在光伏发电系统中,蓄电池处于浮充放电状态。白天太阳能电池方阵给蓄电池充电,同时方阵还给负载用电,晚上负载用电全部由蓄电池供给。因此,要求蓄电池的自放电要 小,而且充电效率要高,同
3、时还要考虑价格和使用是否方便等因索。蓄电池的种类及特点肯通酸充放电特性无记忆 效应,使用时间 长,重复 充电可达1200次以上。2小 时的急速充电可以重复500次 以上充放电,但 是记忆效应明 显,使用一定时 间后,需完全放 电后,才可充 电。没有明显 的记忆效 应,随充 随用*可 以重复500次以 上充电。1.2小时 的急速充 电。耐深放电,亏电状态 若干次亏电而失 下恢复能为极好,不 去容量,易使电会因若干次亏电而失去 容量寿命长,可达10年.池报废使用寿 命一般为23年容同等容量量的锂电 池重量比 鎳电池要轻 50%,单体电压 为3.6V适移动通用信报范警系围统、仪 器仪表、 H用品人阳能系统、UPS、通信设 备(2V)电动 牟、发电、数 据工程等单体电压为 1.2V,单体电压有单体电压有容量是同2V.6V.12V,容量2V.6V.12V,容体积的银55Ah180Ah,2V可量镉电池的达 3000AH5AH200Ah,2V152倍可达3000Ah单体电压为1.2V.容量在200mAh14000mAh等。4. 逆变器绝大多数用电器,如日光灯、电视机、电冰箱、电风扇和绝大多数动力机
4、械 等都是以交流电工作,要想这类用电器能正常工作,太阳能发电系统需要将直流 电变换成交流电,具有这种功能的电力电子设备称作逆变器。逆变器还具 有自动 稳压功能,可改善光伏发电系统的供电质量。逆变器种类及特点种类方波逆变器修正波逆变器正弦波逆变器特点交流电压波形方波阶梯波正弦波优点线路简单,价 格便宜,维修 方便。比方波有明显 改善、高次谐 波含量减少, 当阶梯达到 17个以上时 输出波形可实 现准正弦波, 当采用无变压 器输出时,整 机效率很高。输出波形好 失真度很低, 对收音机及通 信设备干扰 小、噪声低, 此外还有保护 功能齐全,整 机性能咼等优 占八太阳能光电产品计算方法缺点高次谐波多, 损耗大,噪声 大,对收音机 及通信设备干 扰大。线路比较复 杂,对收音机 和某些通信设 备仍有一些高 频干扰。线路相对复 杂、对维修技 术要求高、价 格较昂贵。下面以100W输出功率,每天使用6彳、小时为例,介绍一下计算方法:1首先应计算出每天消耗的瓦时数(包括逆变器的损耗:若逆变器的转换效率为90%,则当输出功率为100W时,则实际需要输出功率应为 100W/90 % =111W ;若按每天使
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