光伏發(fā)電系統(tǒng)：離網(wǎng)型和并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)

光伏發(fā)電系統(tǒng)分為：獨立（離網(wǎng)）光伏發(fā)電系統(tǒng)和并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)。

離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)

離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)廣泛應用于偏僻山區(qū)、無電區(qū)、海島、通訊基站和路燈等應用場所。光伏方陣在有光照的情況下將太陽能轉(zhuǎn)換為電能，通過太陽能充放電控制器給負載供電，同時給蓄電池組充電；在無光照時，通過太陽能充放電控制器由蓄電池組給直流負載供電，同時蓄電池還要直接給獨立逆變器供電，通過獨立逆變器逆變成交流電，給交流負載供電。

獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)由哪些部分組成

獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由以下幾個關鍵部分組成：

太陽能電池方陣：這是獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心部分，主要功能是將太陽能轉(zhuǎn)換為電能。太陽能電池方陣由多個光伏電池組成，這些光伏電池通過串聯(lián)或并聯(lián)的方式連接在一起，以提供足夠的電壓和電流。

儲能裝置（蓄電池組）：蓄電池組用于存儲太陽能電池方陣在光照充足時發(fā)出的電能，并在需要時向負載供電。這確保了在光照不足或夜間，系統(tǒng)仍能繼續(xù)供電。

直流-交流逆變裝置：如果系統(tǒng)需要為交流負載供電，那么就需要一個逆變器。逆變器的作用是將太陽能電池方陣發(fā)出的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，以適應大多數(shù)家用電器和設備的用電需求。

控制設備：控制設備在系統(tǒng)中起著至關重要的作用，它負責信號檢測、蓄電池的充放電控制以及其他設備的保護。

連接裝置：連接裝置將光伏發(fā)電系統(tǒng)中的各個部分進行電氣或機械連接，使它們形成一個完整的、能夠正常工作的系統(tǒng)。

離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)的工作原理：主要依賴于光伏效應，通過光伏電池板將太陽能轉(zhuǎn)換為電能。整個系統(tǒng)由光伏電池板、控制器、蓄電池、逆變器等關鍵部件組成，并協(xié)同工作以提供穩(wěn)定的電力供應。

首先，光伏電池板在有光照的情況下，吸收太陽輻射的光子能量，這些能量使光伏電池板中的半導體材料激發(fā)出電子和空穴對。在光伏電池板內(nèi)部電場的作用下，電子和空穴分離并分別向電池板的兩端移動，從而形成了直流電。

接下來，控制器對光伏電池板產(chǎn)生的電能進行調(diào)節(jié)和控制。一方面，控制器將調(diào)整后的電能直接供應給直流負載使用；另一方面，多余的電能則被送往蓄電池組進行儲存。當光照不足或沒有光照時，控制器會自動切換至蓄電池供電模式，通過蓄電池為直流負載提供電力。

蓄電池是離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)中重要的儲能設備。在充電過程中，控制器會監(jiān)控蓄電池的充電狀態(tài)，確保不過充；在放電過程中，控制器同樣會監(jiān)控蓄電池的放電狀態(tài)，防止過放，從而保護蓄電池的使用壽命。

最后，對于需要交流電供應的負載，逆變器發(fā)揮了關鍵作用。逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，以滿足交流負載的用電需求。這樣，離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)就能為各種設備提供穩(wěn)定可靠的電力供應。

并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)

并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)：與公共電網(wǎng)相連接的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)稱為并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如下圖1所示，該系統(tǒng)包括太陽能電池陣列、DC/DC變換器、DC/AC逆變器、交流負載、變壓器等部件。并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)可以將太陽能電池陣列輸出的直流電轉(zhuǎn)化為與電網(wǎng)電壓同幅、同頻、同相的交流電，并實現(xiàn)與電網(wǎng)連接并向電網(wǎng)輸送電能。

這種發(fā)電系統(tǒng)的靈活性在于，在日照較強時，光伏發(fā)電系統(tǒng)在給交流負載供電的同時將多余的電能送入電網(wǎng)；而當日照不足，即太陽能電池陣列不能為負載提供足夠電能時，又可從電網(wǎng)索取電能為負載供電。

并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)由哪些部分組成

并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由以下幾部分組成：

光伏組件（太陽能電池板）：光伏組件是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分，其主要作用是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能。多個光伏組件可以通過串聯(lián)和并聯(lián)的方式構(gòu)成光伏陣列，也稱為光伏方陣，以提供足夠的電壓和電流來滿足系統(tǒng)需求。

光伏逆變器：逆變器在并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)中扮演著關鍵角色。它將光伏組件產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，并確保輸出電流與公共電網(wǎng)的電壓、頻率和相位保持一致。這樣，系統(tǒng)就可以順利地將電能送入電網(wǎng)，或者從電網(wǎng)中取得電能以補充不足。

控制器：盡管在并網(wǎng)系統(tǒng)中，控制器不像在獨立系統(tǒng)中那樣直接控制蓄電池的充放電，但它仍然負責監(jiān)控和管理系統(tǒng)的整體運行。它確保光伏組件和逆變器之間的協(xié)調(diào)工作，優(yōu)化能源產(chǎn)出，并可能包含一些保護功能，以防止過壓、過流等異常情況。

計量與監(jiān)控系統(tǒng)：這部分負責監(jiān)控整個系統(tǒng)的運行狀態(tài)，包括光伏組件的輸出、逆變器的轉(zhuǎn)換效率、系統(tǒng)的發(fā)電量等。通過計量與監(jiān)控系統(tǒng)，用戶可以實時了解系統(tǒng)的運行狀況，并進行必要的調(diào)整和維護。

連接與保護設備：這包括電纜、接線盒、斷路器、熔斷器等，用于確保電能的安全傳輸和分配，并在必要時切斷電路以防止設備損壞或人身傷害。

并網(wǎng)接口：這是將光伏系統(tǒng)接入公共電網(wǎng)的關鍵部分，它確保系統(tǒng)的輸出電流與電網(wǎng)同步，并滿足電網(wǎng)接入的相關標準和規(guī)定。

并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的工作原理主要基于光伏效應和并網(wǎng)技術(shù)。首先，光伏組件（太陽能電池板）通過吸收太陽輻射的光子能量，將太陽能轉(zhuǎn)換為直流電能。這些光伏組件通常以光伏陣列的形式布置，以提供足夠的電壓和電流。

接下來，產(chǎn)生的直流電通過光伏逆變器進行轉(zhuǎn)換。逆變器是并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)中的關鍵設備，它將直流電轉(zhuǎn)換為與電網(wǎng)電壓同頻、同相的交流電。這樣，光伏系統(tǒng)產(chǎn)生的電力就可以與公共電網(wǎng)進行連接和交互。

在并網(wǎng)過程中，并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)需要遵循電網(wǎng)的調(diào)度和管理要求。系統(tǒng)通過控制器和監(jiān)測設備實時監(jiān)測電網(wǎng)的狀態(tài)和光伏系統(tǒng)的運行狀態(tài)，確保系統(tǒng)的輸出與電網(wǎng)的要求相匹配。如果光伏系統(tǒng)產(chǎn)生的電力超過負載需求或電網(wǎng)的接納能力，系統(tǒng)可以通過調(diào)節(jié)光伏組件的輸出或逆變器的轉(zhuǎn)換效率來降低輸出電力，避免對電網(wǎng)造成沖擊。

審核編輯：黃飛