光伏發(fā)電的工作特性

1、電能儲(chǔ)存單元:

太陽(yáng)能電池產(chǎn)生的直流電先進(jìn)入蓄電池儲(chǔ)存，蓄電池的特性影響著系統(tǒng)的工作效率和特性。蓄電池技術(shù)是十分成熟的，但其容量要受到末端需電量，日照時(shí)間(發(fā)電時(shí)間)的影響。因此蓄電池瓦時(shí)容量和安時(shí)容量由預(yù)定的連續(xù)無日照時(shí)間決定。

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2、電池單元:

由于技術(shù)和材料原因，單一電池的發(fā)電量是十分有限的，實(shí)用中的太陽(yáng)能電池是單一電池經(jīng)串、并聯(lián)組成的電池系統(tǒng)，稱為電池組件(陣列)。光伏發(fā)電的工作特性1、電能儲(chǔ)存單元:太陽(yáng)能電池產(chǎn)生的直流電先進(jìn)入蓄電池儲(chǔ)存，蓄電池的特性影響著系統(tǒng)的工作效率和特性。單一電池是一只硅晶體二極管，根據(jù)半導(dǎo)體材料的電子學(xué)特性，當(dāng)太陽(yáng)光照射到由P型和N型兩種不同導(dǎo)電類型的同質(zhì)半導(dǎo)體材料構(gòu)成的P-N結(jié)上時(shí)，在一定的條件下，太陽(yáng)能輻射被半導(dǎo)體材料吸收，在導(dǎo)帶和價(jià)帶中產(chǎn)生非平衡載流子即電子和空穴。同于P-N結(jié)勢(shì)壘區(qū)存在著較強(qiáng)的內(nèi)建靜電場(chǎng)，因而能在光照下形成電流密度J，短路電流Isc，開路電壓Uoc。 若在內(nèi)建電場(chǎng)的兩側(cè)面引出電極并接上負(fù)載，理論上講由P-N結(jié)、連接電路和負(fù)載形成的回路，于是就有"光生電流"流過，太陽(yáng)能電池組件就實(shí)現(xiàn)了對(duì)負(fù)載的功率P輸出。

太陽(yáng)能光伏發(fā)電發(fā)電過程簡(jiǎn)單，沒有機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部件，不消耗燃料，不排放包括溫室氣體在內(nèi)的任何物質(zhì)，無噪聲、無污染；太陽(yáng)能資源分布廣泛且取之不盡、用之不竭。減少線路損失在光伏系統(tǒng)中，線纜占很少一部分，但是線纜對(duì)發(fā)電量的影響也不容忽視的，建議系統(tǒng)直流、交流回路的線損控制在5%以內(nèi)。因此，與風(fēng)力發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電等新型發(fā)電技術(shù)相比，光伏發(fā)電是一種可持續(xù)發(fā)展理想特征(豐富的資源和潔凈的發(fā)電過程)的可再生能源發(fā)電技術(shù)，具有以下主要優(yōu)點(diǎn)：

 ①太陽(yáng)能資源取之不盡，用之不竭，照射到地球上的太陽(yáng)能要比人類目前消耗的能量大6000倍。而且太陽(yáng)能在地球上分布廣泛，只要有光照的地方就可以使用光伏發(fā)電系統(tǒng)，不受地域、海拔等因素的限制。

 ②太陽(yáng)能資源隨處可得，可就近供電，不必長(zhǎng)距離輸送，避免了長(zhǎng)距離輸電線路所造成的電能損失。

 ③光伏發(fā)電的能量轉(zhuǎn)換過程簡(jiǎn)單，是直接從光能到電能的轉(zhuǎn)換，沒有中間過程(如熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能、機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電磁能等)和機(jī)械運(yùn)動(dòng)，不存在機(jī)械磨損。根據(jù)熱力學(xué)分析，光伏發(fā)電具有很高的理論發(fā)電效率，可達(dá)80％以上，技術(shù)開發(fā)潛力巨大。

 ④光伏發(fā)電本身不使用燃料，不排放包括溫室氣體和其它廢氣在內(nèi)的任何物質(zhì)，不污染空氣，不產(chǎn)生噪聲，對(duì)環(huán)境友好，不會(huì)遭受能源危機(jī)或燃料市場(chǎng)不穩(wěn)定而造成的沖擊，是真正綠色環(huán)保的新型可再生能源。

 ⑤光伏發(fā)電過程不需要冷卻水，可以安裝在沒有水的荒漠戈壁上。光伏發(fā)電還可以很方便地與建筑物結(jié)合，構(gòu)成光伏建筑一體化發(fā)電系統(tǒng)，不需要單獨(dú)占地，可節(jié)省寶貴的土地資源。

 ⑥光伏發(fā)電無機(jī)械傳動(dòng)部件，操作、維護(hù)簡(jiǎn)單，運(yùn)行穩(wěn)定可靠。一套光伏發(fā)電系統(tǒng)只要有太陽(yáng)能電池組件就能發(fā)電，加之自動(dòng)控制技術(shù)的廣泛采用，基本上可實(shí)現(xiàn)無人值守，維護(hù)成本低。

 ⑦光伏發(fā)電系統(tǒng)工作性能穩(wěn)定可靠，使用壽命長(zhǎng)(30年以上)，如1983年建設(shè)的10KW民用光伏電站，原址是在距離蘭州市40公里左右的村莊，當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)的光伏行業(yè)發(fā)展并不完善，在這個(gè)偏遠(yuǎn)地區(qū)建設(shè)光伏電站是因?yàn)樵摰貐^(qū)國(guó)家電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施不完善，榆中地區(qū)很多偏遠(yuǎn)的鄉(xiāng)村雖然用電量不大，但是還是沒有通電，這個(gè)光伏電站為附近的村莊帶去了光明。光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體界面的光生伏應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)。晶體硅太陽(yáng)能電池壽命可長(zhǎng)達(dá)20～35年。在光伏發(fā)電系統(tǒng)中，只要設(shè)計(jì)合理、選型適當(dāng)，蓄電池的壽命也可長(zhǎng)達(dá)10～15年。

 ⑧太陽(yáng)能電池組件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小、重量輕，便于運(yùn)輸和安裝。二，由于太陽(yáng)能資源任何地方都有，所以進(jìn)行屋頂太陽(yáng)能發(fā)電的時(shí)候，可以就近進(jìn)行供電，不需要進(jìn)行長(zhǎng)距離的輸送，也不會(huì)浪費(fèi)任何的時(shí)間和成本，當(dāng)然也不會(huì)造成任何電能的損失。光伏發(fā)電系統(tǒng)建設(shè)周期短，而且根據(jù)用電負(fù)荷容量可大可小，方便靈活，極易組合、擴(kuò)容。太陽(yáng)能電池是一種大有前途的新型電源，具有清潔性和靈活性三大優(yōu)點(diǎn)。太陽(yáng)能光伏發(fā)電與火力發(fā)電、核能發(fā)電相比，太陽(yáng)能電池不會(huì)引起環(huán)境污染；太陽(yáng)能電池可以大中小并舉，大到百萬千瓦的中型電站，小到只供一戶用電的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，這些特點(diǎn)是其他電源無法比擬的。

太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)在冬季的使用和保養(yǎng)要更加的認(rèn)真。冬天電力需求多而同時(shí)日照又少。在這里給出一些維護(hù)的建議，以及一些降低備用發(fā)電機(jī)使用的技巧。

1.太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)中的光伏方陣：檢查并緊固聯(lián)結(jié)螺栓和導(dǎo)線，測(cè)試輸出，調(diào)整傾角。

2.潤(rùn)滑軸承，檢查螺栓和減震。

3.備用燃料系統(tǒng)：確定接線，并已經(jīng)檢查完好，隨時(shí)可用。

4.充電控制器：檢查整流器電壓設(shè)置，檢查電壓表指示正常。1839年，19歲的法國(guó)貝克勒爾做物理實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)在導(dǎo)電液中的兩種金屬電極用光照射時(shí)電流會(huì)加強(qiáng)，從而發(fā)現(xiàn)了“光生伏打效應(yīng)”。如果電池溫度低于55°F，應(yīng)該允許充電到較高的電壓(對(duì)于12伏的系統(tǒng)至少14.8伏)。如果你的充電控制器有溫度補(bǔ)償功能，會(huì)自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整。如果有外接的溫度傳感器，確保已經(jīng)貼在電池上。如果沒有自動(dòng)調(diào)整功能，就需要進(jìn)行手動(dòng)的把電壓調(diào)高，并在春季時(shí)調(diào)回去(調(diào)到14.3伏)。如果充電控制器不可調(diào)，就盡量保持電池處于較溫暖的環(huán)境。

5.蓄電池(鉛酸的)：檢查每塊電池的電壓，排除失效的，并確定是否需要均衡充電?！俺鞘刑茁飞?，我要回農(nóng)村”，這句看似調(diào)侃的網(wǎng)絡(luò)流行語(yǔ)，卻說出了很多在外漂泊游子的心聲。如果需要就進(jìn)行均衡充電維護(hù)(通常，在蓄電池充滿后再進(jìn)行8小時(shí)的中等過充)。把蓄電池上面的液體或灰塵洗凈(用干燥的蘇打粉中和酸性沉淀物)。清潔或更換腐蝕的接線端子。在接線端子上涂敷凡士林油以防止進(jìn)一步的腐蝕。檢查電池液，如有必要補(bǔ)充蒸餾水或去離子水。檢查通風(fēng)(通風(fēng)管內(nèi)是否有昆蟲等)。注意：檢查導(dǎo)線的尺寸，連接，保險(xiǎn)絲等安全措施。接地保護(hù)：安裝或檢查接地柱或地線。

6.電池溫度鉛酸蓄電池的容量在30°F時(shí)損失25%。充滿后，在20°F時(shí)結(jié)冰導(dǎo)致?lián)p壞。夏季的過熱也會(huì)影響其壽命。因此電池應(yīng)當(dāng)避免在極端的室外溫度環(huán)境下使用。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)安裝在室內(nèi)電池可以安全運(yùn)行。

7.負(fù)載或電器：檢查隱形負(fù)載或低效率用途。傾斜屋頂在北半球向正南、東南、西南、正東或正西地屋頂均可以用于安裝光伏陣列，在正南向地傾斜屋頂上可以按照朝向或接近朝向安裝。例如：壁燈的變壓器和帶遙控的電視機(jī)只要接通電源就耗電。你的電暖氣是否自動(dòng)調(diào)溫使逆變器每天24小時(shí)不停的工作?燈：檢查發(fā)黑的白熾燈，考慮用鹵素?zé)艋驘晒鉄舾鼡Q。更換發(fā)黑的熒光燈管。清潔照明燈及其固定支架上的灰塵。

8.逆變器：檢查調(diào)節(jié)器，安裝設(shè)置，接線。注意：帶有充電功能的逆變器的充電電壓應(yīng)設(shè)置到14.5(29)伏。參照使用手冊(cè)。如有必要增加額外的溫度探測(cè)器。