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光伏電站的構成

發布時間:2023-04-24發布:admin

  太陽能光伏電站系統由太陽能電池方陣、電池組、充放電控制器、逆變器、交流配電柜、防雷系統、匯流箱、DC配電柜、環境監測系統、監測系統和太陽能跟蹤系統組成。


  1.電池方陣


  在光照的前提下(無論是太陽還是其他發光物體),電池吸收光能,電池兩側積累異號電荷,即產生“光生電壓”,即“光生伏特效應”。光伏電站控制器在光生伏特效應的影響下,太陽能電池兩側產生電勢,將光能轉化為電能,是熱傳遞的裝置。太陽能電池一般為硅電池,分為單晶硅太陽能電池、多晶硅太陽能電池和非單晶硅太陽能電池。


  單晶硅:大批量生產轉化率:19.8-21%;大多數都是17.5%。目前,技術突破的概率較小,效率超過30%。


  多晶硅:大批量生產轉化率:18-18.5%;大部分都是16%。與單晶硅一樣,由于材料物理性能的限制,轉化率達到30%以上的概率較小。


  砷化鎵:砷化鎵太陽能電池組轉化率很高,約23%。但價格昂貴,主要用于航天工程等關鍵場所。幾乎沒有大規模工業化的實用價值。


  薄膜:薄膜光伏電池具有重量輕、重量輕、柔軟性好等優點,應用廣泛,特別適合光伏建筑一體化。如果薄膜電池組件的效率幾乎與晶體硅電池相同,其成本性能將是無可比擬的。柔性襯底制成的薄膜電池具有卷曲折疊、不碰撞、重量輕、弱光性能好等優點,未來應用前景更廣闊。


  目前非晶硅膜轉化率在9%左右。非晶硅的轉化率有望提高得更高。


  效率衰減:晶體硅光伏組件安裝后,曝光50-100天,效率衰減約2-3%。此后,衰減力度大大緩解,年衰減為0.5-0.8%,20年衰減約為20%。單晶組件的衰減大約低于多晶組件。非晶體光組件的衰減大約小于晶體硅。

光伏電站控制器

  2.蓄電池組


  其功能是儲存太陽能電池方陣受光照射時發出的電能,并隨時向負荷供電。太陽能電池發電對所用電池組的基本要求如下:a.自放電率低;b.使用壽命長;c.深放電能力強;d.充電效率高;e.少維護或免維護;f.工作溫度范圍寬;g.低價。目前,我國與太陽能發電系統配套使用的電池通常是鉛酸電池和鎘鎳電池。配套鉛酸電池200小時以上,一般采用固定或工業封閉免維護鉛酸電池,每個電池的額定電壓為2VDC;配套200小時內的鉛酸電池,一般選用小型密封免維護鉛酸電池,每個電池的額定電壓為12VDC。


  3.充放電控制器


  光伏電站控制器它是一種可以自動避免電池過充和過放電的設備。由于電池的循環充放電次數和放電深度是衡量電池使用壽命的關鍵因素,因此控制電池組過充或過放電的充放電控制器是必不可少的設備。


  4.逆變器


  它是一種將直流電轉換為交流電的設備。由于太陽能電池和電池是直流電源,當負荷是交流負荷時,逆變器是必不可少的。根據運行模式,逆變器可分為單獨運行逆變器和并網逆變器。單獨運行的逆變器用于單獨運行的太陽能電池發電系統,為單獨的負荷供電。并網逆變器用于并網運行的太陽能電池發電系統。根據導出波形,逆變器可分為方波逆變器和正弦波逆變器。方波逆變器電路簡單,成本低,但諧波重量大,一般用于幾百瓦以下、諧波要求低的系統。正弦波逆變器成本高,但可用于各種負荷。


  逆變器保護功能:


  a、過壓保護;b、過流保護;c、接反保護;d、欠壓;e、過壓保護;f、過熱保護。


  5.交流配電柜


  其在電站系統中的主要功能是轉換備用逆變器,保證系統的正常供電,并測量線路電能。


  6.防雷系統


  太陽能電池方陣的支架采用金屬材料,占用較大的空間,一般放置在建筑物頂部或開闊的地方。雷暴發生時,特別容易被雷擊損壞。此外,太陽能電池組件和逆變器相對昂貴。為了避免雷擊造成的經濟損失,高效的防雷保護是必不可少的。光伏電站控制器


  7.匯流箱


  在太陽能光伏發電系統中,匯流箱用于減少太陽能光伏電池陣型與逆變器之間的連接。我們可以連接一定數量和規格相同的光伏電池,形成光伏系列,然后將幾個光伏系列并聯連接到光伏集流防雷箱。光伏避雷匯流箱集流后,通過控制器、DC配電柜、光伏逆變器、交流配電柜,形成完整的光伏發電系統,實現與市電并網。


  為了提高系統的可靠性和實用性,光伏避雷匯流箱配備了光伏專用直流防雷模塊、直流保險絲和斷路器,方便用戶及時準確掌握光伏電池的工作,確保太陽能光伏發電系統發揮大作用。


  8.直流配電柜


  光伏直流配電柜主要用于連接匯流箱和光伏逆變器的大型光伏電站。并提供防雷和過流保護,監測光伏陣列的單串電流、電壓和防雷器,以及短路器。專業的電氣設計和部件選擇可以保證長期穩定的工作。


  9.環境監測系統


  主采集器(箱)由環境監測系統組成、太陽總輻射采集器、風速風向采集器、室外環境溫度傳感器(帶輕百葉)、表面溫度傳感器、總輻射傳感器、風速傳感器、風向傳感器、RS485通信、風桿、風橫臂、傳感器水平臂等部件,實現太陽能光伏系統五環境(室外工作溫度、光伏板表面溫度、太陽光總輻射、風速、風向)數據監控。


  10.太陽能監控系統


  太陽能電站監控系統選用以PLC可編程序控制器和現代計算機網絡通信技術為中心的計算機控制系統,結合太陽能發電系統的特點,選擇防電磁干擾和電磁兼容技術,完成對太陽能系統的控制。這將通過PLC程序將模擬收集信號轉移到當地監控計算機,反映設備的各種工作狀態,光伏電站控制器便于我們及時控制和發現太陽能電站系統的問題和故障。


  11.太陽能跟蹤系統


  太陽能跟蹤系統是一種動力系統,可以保持太陽能光伏板隨時面對太陽,使太陽光隨時垂直直射太陽能光伏板,顯著提高太陽能光伏組件的發電效率。國內獨立產權,一個不使用計算機軟件的太陽空間定位跟蹤器,不受區域和外部條件的限制,可在-50℃到70℃的工作溫度范圍內正常使用;跟蹤精度可達到±0.001°,大限度地提高太陽跟蹤精度,實現及時跟蹤,大限度地提高太陽能利用率。  

  





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