随着全球气候的变暖,传统燃料日渐枯竭,在这种情况下,人们将目光放在可再生能源方面。在多种可再生能源当中,太阳能可谓取之不尽,用之不竭,并且不会造成污染,是一种可自由利用的可再生能源。目前,光伏发电技术正在全球范围内逐步得到应用。
1.光伏发电原理
太阳能发电是通过太阳能直接转变成电能的一种发电方式,它包括光伏发电、光化学发电、光感应发电和光生物发电四种形式。最常见的是光伏发电,光伏发电的主要原理是半导体的光电效应。当具有适当能量的光子射入半导体时,光与构成半导体的材料相互作用产生电子和空穴,若半导体中存在P-N结,则电子向N型半导体扩散,空穴向P型半导体扩散,并分别聚集于两个电极部分,即负电荷和正电荷聚集于两端,如用导线连接这两个电极,就有电荷流动产生电能。当把众多这样的太阳能光伏电池单元通过串并联的方式组合在一起,构成光伏电池组件,便会在太阳能的作用下输出功率足够大的电能。
2.光伏发电系统
光伏发电系统的组成是由太阳能光伏板、汇流设备、直流配电设备、逆变器、变压器、监控系统等设备组成。太阳光辐射能量经由光伏电池板直接转换为电能,并通过汇流设备、逆变器、电缆、变压器等环节予以转换和输送电能。
光伏发电系统按与电力系统关系分类,可分为独立光伏发电系统和并网光伏发电系统。
(1)独立光伏发电系统是指在白天把太阳能转化为电能,通过充电器和蓄电池将电能储存起来,晚上再通过放电器把储存在蓄电池里电能释放出来使用。
(2)并网光伏发电系统是与电力系统连接在一起的光伏发电系统,像其他类型的发电站一样,可为电力系统提供有功和无功电能。光伏电池板所发的直流电能经过逆变器转换成交流电能,以电压源或电流源的方式送入电力系统。
随着太阳能光伏技术高速的发展,发电成本也在迅速下降,太阳能作为一种清洁能源、可再生能源,必将成为可持续发展的重要能源之一。
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