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太阳能光伏发电系统由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池(组)组成。如输出电源为交流220V或110V,还需要配置逆变器。各部分的作用为:
(一)太阳能电池板:太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分,也是太阳能发电系统中价值高的部分。其作用是将太阳的辐射能力转换为电能,或送往蓄电池中存储起来,或推动负载工作。
(二)太阳能控制器:太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态,并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。在温差较大的地方,合格的控制器还应具备温度补偿的功能。其他附加功能如光控开关、时控开关都应当是控制器的可选项;
(三)蓄电池:一般为铅酸电池,小微型系统中,也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。其作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来,到需要的时候再释放出来。
(四)逆变器:太阳能的直接输出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。为能向220VAC的电器提供电能,需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能,因此需要使用DC-AC逆变器。
立光伏发电系统由太阳能光伏阵列、蓄电池组、充电控制器、电力电子变换器(逆变器)、负载等组成。其工作原理是,太阳辐射能量经过光伏阵列被转换成电能,然后由电力电子变换器变换后给负载供电。同时将多余的电能经过充电控制器后以化学能的形式储存在储能装置中。这样在日照不足时,储存在电池中的能量就可经过电力电子逆变器、滤波和工频变压器升压后变成交流220V、50 Hz的电能供交流负载使用。太阳能发电的特点是白天发电,而负载往往却是全天候用电,因此在立光伏发电系统中储能元件,工程上使用的储能元件主要是蓄电池。
太阳电池组件种类繁多,根据太阳能电池片的类型可分为:单晶硅组件、多晶硅组件、砷化镓组件、非晶硅薄膜电池组件等,其中晶体硅(包括单晶硅和多品硅)太阳能电池组件约占市场的80%~90%。晶体硅的封装材料与工艺也有所不同,主要分为环氧树脂胶封、层压封装硅胶封装等。目前用得多的是真空层压封装方式,这种封装方式适宜于大面积电池片的工业化封装。
除了传统思维中的太阳能电厂和分布式屋顶光伏,光伏还可以应用于多种多样的场景,比如建筑、农业、渔业、公共设施、景观建设等。这些复合和跨界模式一方面使得光伏建设项目在清洁发电的同时能够兼顾经济发展和生态保护;另一方面,这种对空间集约利用的模式有助于新能源开发项目获得建设所需的土地资源。
“光伏+渔业”是指建设基台在水面的光伏电站,发电的同时在光伏板下发展渔业,是一种空间资源复合利用的多重发展模式。对水产品来说:,光伏组件的冷却作用和遮光作用可以降低水产品睡眠温度,减少水分蒸发,提高鱼虾蟹存活率,减少藻类侵入;二,光伏供能的智能系统能有效控制养殖水体条件,例如水温和pH;也能实现节水循环,池底排污、杀菌增氧和远程检测,创造了更好的生态环境,持续提升水产品的产量和质量。对于发电运营和节能减排来说:光伏驱动渔业,减少粉尘、二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物排放;水面光伏电站还能避免火灾、动物啃咬电缆等情况对电站造成的破坏。渔业增产和节能减排同时实现,能提高单位面积土地的经济价值。
建筑与光伏组件相结合。建筑与光伏的进一步结合是将光伏器件与建筑材料集成化。一般的建筑物外围护表面采用涂料、装饰瓷砖或幕墙玻璃,目的是为了保护和装饰建筑物。如果用光伏器件代替部分建材,即用光伏组件来做建筑物的屋顶、外墙和窗户,这样既可用做建材也可用以发电,可谓物尽其美。把光伏器件用做建材,具备建材所要求的几项条件:坚固、保温隔热、防水防潮、适当的强度和刚度等性能。若是用于窗户、天窗等,则能够透光,就是说既可发电又可采光。除此之外,还要考虑安全性能、外观和施工简便等因素。
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