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太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)

工作原理
  白天,在光照條件下,太陽(yáng)電池組件產(chǎn)生一定的電動(dòng)勢(shì),通過(guò)組件的串并聯(lián)形成太陽(yáng)能電池方陣,使得方陣電壓達(dá)到系統(tǒng)輸入電壓的要求。再通過(guò)充放電控制器對(duì)蓄電池進(jìn)行充電,將由光能轉(zhuǎn)換而來(lái)的電能貯存起來(lái)。晚上,蓄電池組為逆變器提供輸入電,通過(guò)逆變器的作用,將直流電轉(zhuǎn)換成交流電,輸送到配電柜,由配電柜的切換作用進(jìn)行供電。蓄電池組的放電情況由控制器進(jìn)行控制,保證蓄電池的正常使用。光伏電站系統(tǒng)還應(yīng)有限荷保護(hù)和防雷裝置,以保護(hù)系統(tǒng)設(shè)備的過(guò)負(fù)載運(yùn)行及免遭雷擊,維護(hù)系統(tǒng)設(shè)備的安全使用。
組成部分
  光伏系統(tǒng)是由太陽(yáng)能電池方陣,蓄電池組,充放電控制器,逆變器,交流配電柜、自動(dòng)太陽(yáng)能跟蹤系統(tǒng)、自動(dòng)太陽(yáng)能組件除塵系統(tǒng)等設(shè)備組成。其各部分設(shè)備的作用是:
 ?、盘?yáng)能電池方陣:在有光照(無(wú)論是太陽(yáng)光,還是其它發(fā)光體產(chǎn)生的光照)情況下,電池吸收光能,電池兩端出現(xiàn)異號(hào)電荷的積累,即產(chǎn)生"光生電壓",這就是"光生伏打效應(yīng)"。在光生伏打效應(yīng)的作用下,太陽(yáng)能電池的兩端產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì),將光能轉(zhuǎn)換成電能,是能量轉(zhuǎn)換的器件。太陽(yáng)能電池一般為硅電池,分為單晶硅太陽(yáng)能電池,多晶硅太陽(yáng)能電池和非晶硅太陽(yáng)能電池三種。
 ?、菩铍姵亟M:其作用是貯存太陽(yáng)能電池方陣受光照時(shí)發(fā)出的電能并可隨時(shí)向負(fù)載供電。太陽(yáng)能電池發(fā)電對(duì)所用蓄電池組的基本要求是:a.自放電率低;b.使用壽命長(zhǎng);c.深放電能力強(qiáng);d.充電效率高;e.少維護(hù)或免維護(hù);f.工作溫度范圍寬;g.價(jià)格低廉。目前我國(guó)與太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)配套使用的蓄電池主要是鉛酸蓄電池和鎘鎳蓄電池。配套200Ah以上的鉛酸蓄電池,一般選用固定式或工業(yè)密封式免維護(hù)鉛酸蓄電池,每只蓄電池的額定電壓為2VDC;配套200Ah以下的鉛酸蓄電池,一般選用小型密封免維護(hù)鉛酸蓄電池,每只蓄電池的額定電壓為12VDC。
 ?、浅浞烹娍刂破鳎菏悄茏詣?dòng)防止蓄電池過(guò)充電和過(guò)放電的設(shè)備。由于蓄電池的循環(huán)充放電次數(shù)及放電深度是決定蓄電池使用壽命的重要因素,因此能控制蓄電池組過(guò)充電或過(guò)放電的充放電控制器是必不可少的設(shè)備。
 ?、饶孀兤鳎菏菍⒅绷麟娹D(zhuǎn)換成交流電的設(shè)備。由于太陽(yáng)能電池和蓄電池是直流電源,而負(fù)載是交流負(fù)載時(shí),逆變器是必不可少的。逆變器按運(yùn)行方式,可分為獨(dú)立運(yùn)行逆變器和并網(wǎng)逆變器。獨(dú)立運(yùn)行逆變器用于獨(dú)立運(yùn)行的太陽(yáng)能電池發(fā)電系統(tǒng),為獨(dú)立負(fù)載供電。并網(wǎng)逆變器用于并網(wǎng)運(yùn)行的太陽(yáng)能電池發(fā)電系統(tǒng)。逆變器按輸出波型可分為方波逆變器和正弦波逆變器。方波逆變器電路簡(jiǎn)單,造價(jià)低,但諧波分量大,一般用于幾百瓦以下和對(duì)諧波要求不高的系統(tǒng)。正弦波逆變器成本高,但可以適用于各種負(fù)載。
  逆變器保護(hù)功能:a、 過(guò)載保護(hù);b、短路保護(hù);c、接反保護(hù);d、欠壓保護(hù);e、過(guò)壓保護(hù);f、過(guò)熱保護(hù)。
  ⑸交流配電柜:其在電站系統(tǒng)的主要作用是對(duì)備用逆變器的切換功能,保證系統(tǒng)的正常供電,同時(shí)還有對(duì)線路電能的計(jì)量。
 ?。?)太陽(yáng)能跟蹤系統(tǒng):太陽(yáng)能跟蹤系統(tǒng)是能夠保持太陽(yáng)能電池板隨時(shí)正對(duì)太陽(yáng),使太陽(yáng)光的光線隨時(shí)垂直照射太陽(yáng)能電池板的動(dòng)力裝置,能夠顯著提高太陽(yáng)能光伏組件的發(fā)電效率。國(guó)內(nèi)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、首家完全不用電腦軟件的太陽(yáng)空間定位跟蹤儀,具有國(guó)際領(lǐng)先水平,能夠不受地域和外部條件的限制,可以在-50℃至70℃環(huán)境溫度范圍內(nèi)正常使用;跟蹤精度可以達(dá)到±0.001°,最大限度的提高太陽(yáng)跟蹤精度,完美實(shí)現(xiàn)適時(shí)跟蹤,最大限度提高太陽(yáng)光能利用率。該太陽(yáng)能跟蹤系統(tǒng)可以廣泛的使用于各類設(shè)備的需要使用太陽(yáng)跟蹤的地方,價(jià)格實(shí)惠、性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)合理、跟蹤準(zhǔn)確、方便易用。把加裝了該太陽(yáng)能跟蹤系統(tǒng)的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)安裝在高速行駛的汽車、火車,以及通訊應(yīng)急車、特種軍用汽車、軍艦或輪船上,不論系統(tǒng)向何方行駛、如何調(diào)頭、拐彎,該自動(dòng)太陽(yáng)能跟蹤系統(tǒng)都能保證設(shè)備的要求跟蹤部位正對(duì)太陽(yáng)!該太陽(yáng)能跟蹤控制技術(shù)屬于具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)家發(fā)明專利產(chǎn)品,發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)枺?00610146201.8 ,現(xiàn)已大批量投產(chǎn)。
發(fā)展機(jī)遇
  依靠中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)數(shù)十年來(lái)的技術(shù)積累,通過(guò)和一流光伏電池企業(yè)的深度合作,經(jīng)過(guò)連續(xù)多年的不懈努力,中國(guó)光伏設(shè)備企業(yè)已基本具備太陽(yáng)能電池制造設(shè)備的整線裝備能力。在目前國(guó)產(chǎn)設(shè)備及進(jìn)口設(shè)備混搭的主流建線方案中,國(guó)產(chǎn)設(shè)備在數(shù)量上已占多數(shù)。
  目前,中國(guó)光伏設(shè)備企業(yè)從硅材料生產(chǎn)、硅片加工到太陽(yáng)能電池芯片的生產(chǎn)以及相應(yīng)的純水制備、環(huán)保處理、凈化工程的建設(shè),已經(jīng)初步具備成套供應(yīng)能力,部分產(chǎn)品如擴(kuò)散爐、等離子刻蝕機(jī)、單晶爐、多晶鑄錠爐等開始少量出口,可提供10種太陽(yáng)能電池大生產(chǎn)線設(shè)備中的8種,其中有6種(擴(kuò)散爐、等離子刻蝕機(jī)、清洗/制絨機(jī)、石英管清洗機(jī)、低溫烘干爐)已在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)線上占據(jù)主導(dǎo)地位,2種(管式PECVD、快速燒結(jié)爐)與進(jìn)口設(shè)備并存但份額正逐步增大。此外,全自動(dòng)絲網(wǎng)印刷機(jī)、自動(dòng)分揀機(jī)、平板式PECVD則完全依賴進(jìn)口。組件生產(chǎn)用的層壓機(jī)、太陽(yáng)能模擬器等在行業(yè)獲得廣泛應(yīng)用。硅材料加工設(shè)備中單晶爐以優(yōu)良的性價(jià)比占據(jù)了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的絕對(duì)統(tǒng)治地位并批量出口亞洲,多線切割機(jī)已取得突破,多晶硅鑄錠爐已經(jīng)開始大量在國(guó)內(nèi)企業(yè)中使用。
  根據(jù)業(yè)內(nèi)前十名的發(fā)展規(guī)劃,至2010年,中國(guó)將再增加3000MW以上的生產(chǎn)能力。即使采用目前成熟的國(guó)產(chǎn)設(shè)備和進(jìn)口設(shè)備混合搭配的國(guó)內(nèi)主流配置方案,也至少為設(shè)備廠家提供了36億元的市場(chǎng)。若以全進(jìn)口設(shè)備計(jì)算,則需設(shè)備投資84億元。這一切為光伏設(shè)備企業(yè)的發(fā)展提供了極好的發(fā)展機(jī)遇。
  提升國(guó)產(chǎn)設(shè)備的技術(shù)水平,強(qiáng)化已有產(chǎn)品的性價(jià)比優(yōu)勢(shì),提供更快捷更優(yōu)質(zhì)的技術(shù)服務(wù),加快研發(fā)國(guó)產(chǎn)空白產(chǎn)品,盡早提供國(guó)產(chǎn)裝備的整套解決方案是國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能裝備廠家的努力方向。
  進(jìn)入2009年,在國(guó)內(nèi)一些具有自主創(chuàng)新能力和較強(qiáng)的科研實(shí)力的公司(如河北某光伏發(fā)電設(shè)備有限公司就擁有:“太陽(yáng)能跟蹤系統(tǒng)”,“聚焦發(fā)電”等多項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利的光伏發(fā)電技術(shù))的有力推動(dòng)下,光伏發(fā)電技術(shù)有了較快革新和發(fā)展;再加上二〇〇九年七月十六日國(guó)家三部委財(cái)政部、科技部、國(guó)家能源局聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于實(shí)施金太陽(yáng)示范工程的通知》,決定綜合采取財(cái)政補(bǔ)助、科技支持和市場(chǎng)拉動(dòng)方式,加快國(guó)內(nèi)光伏發(fā)電的產(chǎn)業(yè)化和規(guī)?;l(fā)展,并計(jì)劃在2-3年內(nèi),采取財(cái)政補(bǔ)助方式支持不低于500兆瓦的光伏發(fā)電示范項(xiàng)目;各種利好都給中國(guó)光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)注入了強(qiáng)勁的生命活力!希望在不遠(yuǎn)的將來(lái),我國(guó)的光伏發(fā)電整體競(jìng)爭(zhēng)力能夠達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平,光伏發(fā)電電力供應(yīng)量在國(guó)內(nèi)總電力供應(yīng)中的占比能夠達(dá)到更高水平,從而更加有力的推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化!


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