光伏發(fā)電系統(tǒng)是一種利用太陽(yáng)能光電效應(yīng)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能的技術(shù)。它由太陽(yáng)能電池板、逆變器、電池組和其他電氣設(shè)備組成。太陽(yáng)能電池板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為直流電能,逆變器將直流電能轉(zhuǎn)換為交流電能,電池組儲(chǔ)存電能,其他電氣設(shè)備則用于控制和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行。光伏發(fā)電系統(tǒng)具有環(huán)保、可再生、安全、靜音等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)廣泛應(yīng)用于家庭、工業(yè)和商業(yè)領(lǐng)域。
立光伏發(fā)電
立光伏發(fā)電系統(tǒng)也叫離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)。主要由太陽(yáng)能電池組件、控制器、蓄電池組成,若要為交流負(fù)載供電,還需要配置交流逆變器。
分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的基本設(shè)備包括光伏電池組件、光伏方陣支架、直流匯流箱、直流配電柜、并網(wǎng)逆變器、交流配電柜等設(shè)備,另外還有供電系統(tǒng)裝置和環(huán)境監(jiān)測(cè)裝置。其運(yùn)行模式是在有太陽(yáng)的條件下,光伏發(fā)電系統(tǒng)的太陽(yáng)能電池組件陣列將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換輸出的電能,經(jīng)過(guò)直流匯流箱集中送入直流配電柜,由并網(wǎng)逆變器逆變成交流電供給建筑自身負(fù)載,多余或不足的電力通過(guò)聯(lián)接電網(wǎng)來(lái)調(diào)節(jié)。
太陽(yáng)能光伏發(fā)電在不遠(yuǎn)的將來(lái)會(huì)占據(jù)世界能源消費(fèi)的重要席位,不但要替代部分常規(guī)能源,而且將成為世界能源供應(yīng)的主體。預(yù)計(jì)到2030年,可再生能源在總能源結(jié)構(gòu)中將占到30%以上,而太陽(yáng)能光伏發(fā)電在世界總電力供應(yīng)中的占比也將達(dá)到10%以上;到2040年,可再生能源將占總能耗的50%以上,太陽(yáng)能光伏發(fā)電將占總電力的20%以上;到21世紀(jì)末,可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中將占到80%以上,太陽(yáng)能發(fā)電將占到60%以上。這些數(shù)字足以顯示出太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景及其在能源領(lǐng)域重要的地位。
光伏發(fā)電的主要原理是半導(dǎo)體的光電效應(yīng)。光子照射到金屬上時(shí),它的能量可以被金屬中某個(gè)電子全部吸收,電子吸收的能量足夠大,能克服金屬內(nèi)部引力做功,離開(kāi)金屬表面逃逸出來(lái),成為光電子。硅原子有4個(gè)外層電子,如果在純硅中摻入有5個(gè)外層電子的原子如磷原子,就成為N型半導(dǎo)體;若在純硅中摻入有3個(gè)外層電子的原子如硼原子,形成P型半導(dǎo)體。當(dāng)P型和N型結(jié)合在一起時(shí),接觸面就會(huì)形成電勢(shì)差,成為太陽(yáng)能電池。當(dāng)太陽(yáng)光照射到P-N結(jié)后,電流便從P型一邊流向N型一邊,形成電流。
太陽(yáng)能光伏發(fā)電的利處
1、太陽(yáng)能取之不盡,用之不竭,地球表面接受的太陽(yáng)能,能夠滿足全球能源需求的1萬(wàn)倍。只要在全球4%沙漠上安裝太陽(yáng)能光伏系統(tǒng),所發(fā)電力就可以滿足全球的需要。太陽(yáng)能發(fā)電安全可靠,不會(huì)遭受能源或燃料市場(chǎng)不穩(wěn)定的沖擊;
2、太陽(yáng)能隨處可處,可就近供電,不必長(zhǎng)距離輸送,避免了長(zhǎng)距離輸電線路的損失;
3、太陽(yáng)能不用燃料,運(yùn)行成本很低;
4、太陽(yáng)能發(fā)電沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件,不易用損,維護(hù)簡(jiǎn)單,特別適合于無(wú)人值守情況下使用;
5、太陽(yáng)能發(fā)電不會(huì)產(chǎn)生任何廢棄物,沒(méi)有污染、噪聲等公害,對(duì)環(huán)境無(wú)不良影響,是理想的清潔能源;
6、太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)建設(shè)周期短,方便靈活,而且可以根據(jù)負(fù)荷的增減,任意添加或減少太陽(yáng)能方陣容量,避免浪費(fèi)。