太陽能光伏併網發電系統原理

太陽能併網發電系統通過把太陽能轉化為電能，不經過蓄電池儲能，直接通過併網逆變器，把電能送上電網。太陽能併網發電代表了太陽能電源的發展方向，是21世紀最具吸引力的能源利用技術。與離網太陽能發電系統相比，併網發電系統具有以下優點：

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1.利用清潔乾淨，可再生的自然能源太陽能發電，不耗用不可再生的，資源有限的含碳化石能源，使用中無室氣體和汙染物排放，與生態環境和諧，符合經濟社會可持續發展戰略。

2.所發電能饋入電網，以電網為儲能裝置，省掉蓄電池，比獨立太陽能光伏系統的建設投資可減少達25%—45%，從而使發電成本大為降低。省掉蓄電池並可提高系統的平均無故障時間和蓄電池的二次汙染。

3.光伏電池組件與建築物完美結合，既可發電又能作為建築材料和裝飾材料，使物質資源充分利用發揮多種功能，不但有利於降低建設費用，並且還使建築物科技含量提高，增加賣點。

4.分布式建設，就近就地分散發供電，進入和退出電網靈活，既有利於增強電力系統抵禦戰爭和災害的能力，又有利於改善電力系統的負荷平衡，並可降低線路損耗。

5.可起調峰作用。聯網太陽能光伏系統是世界各發達國家在光伏應用領域競相發展的熱點和重點，是世界太陽能光伏發電的主流發展趨勢，市場巨大，前景廣闊。

併網發電系統的原理及組成：

太陽能光伏發電是依靠太陽能電池組件，利用半導體材料的電子學特性，當太陽光照射在半導體PN結上，由於P-N結勢壘區產生了較強的內建靜電場，因而產生在勢壘區中的非平衡電子和空穴或產生在勢壘區外但擴散進勢壘區的非平衡電子和空穴，在內建靜電場的作用下，各自向相反方向運動，離開勢壘區，結果使P區電勢升高，N區電勢降低，從而在外電路中產生電壓和電流，將光能轉化成電能。太陽能光伏發電系統大體上可以分為兩類，一類是併網發電系統，即和公用電網通過標準接口相連接，像一個小型的發電廠;另一類是獨立式發電系統，即在自己的閉路系統內部形成電路。併網發電系統通過光伏數組將接收來的太陽輻射能量經過高頻直流轉換後變成高壓直流電，經過逆變器逆變後向電網輸出與電網電壓同頻、同相的正弦交流電流。而獨立式發電系統光伏數組首先會將接收來的太陽輻射能量直接轉換成電能供給負載，並將多餘能量經過充電控制器後以化學能的形式儲存在蓄電池中。

併網發電系統的組成

1.太陽能電池組件：

一個太陽能電池只能產生大約0.5伏的電壓，遠低於實際使用所需電壓。為了滿足實際應用的需要，需要把太陽能電池連接成組件。太陽能電池組件包含一定數量的太陽能電池，這些太陽能電池通過導線連接。如一個組件上，太陽能電池的數量是36片，這意味著一個太陽能組件大約能產生17伏的電壓。

通過導線連接的太陽能電池被密封成的物理單元被稱為太陽能電池組件，具有一定的防腐，防風，防雹，防雨的能力，廣泛應用於各個領域和系統。當應用領域需要較高的電壓和電流而單個組件不能滿足要求時，可把多個組件組成太陽能電池方陣，以獲得所需要的電壓和電流。

2.逆變器：

將直流電變換成交流電的設備。由於太陽能電池發出的是直流電，而一般的負載是交流負載，所以逆變器是不可缺少的。逆變器按運行方式，可分為獨立運行逆變器和併網逆變器。獨立運行逆變器用於獨立運行的太陽能電池發電系統，為獨立負載供電。併網逆變器用於併網運行的太陽能電池發電系統將發出的電能饋入電網。逆變器按輸出波形又可分為方波逆變器和正弦波逆變器。

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