光伏发电的基本原理和应用

  

光伏发电的基本原理和应用

  光伏发电的根本原理: 太阳能是一种辐射能,它必需借助于能量转换器件才能变换为电能.这种把辐射能变换成电能的能量转换器件,就是太阳能电池.太阳能电池是利用光电转换原理使太阳的辐射光通过半导体物质转变为电能的器件,这种光电转换过程通常叫做“光生伏打效应”,太阳能电池又称为“光伏电池”.当太阳光照耀到由 P、N 型两种不同导电类型的同质半导体材料构成的 P-N 结上时,在确定条件下,太阳能辐射被半导体材料吸取.形成内建静电场.假设从内建静电场的两侧引出电 极并接上适当负载,就会形成电流,这就是太阳能电池的根本原理.单片太阳能电池就是一薄片半导体 P-N 结.标准光照条件下,额定输出电压为 0.48V.为了获得较高的输出电压和较大容量,往往把多片太阳能电池连接在一起,目前,太阳能电池的光电转换率一般在 15%左右,个别兴盛国家的试验室太阳能电池光电转换率已经可以到达 30%左右. 太阳能设计问答 问:依据输出功率,如何设计一套太阳能发电系统? 答:太阳能沟通发电系统是由太阳电池板、充电把握器、逆变器和蓄电池共同组成;太阳能直流发电系统则不包括逆变器。为了使太阳能发电系统能为负载供给足够的电源,就要依据用电器的功率,合理选择各部件。下面以100W 输出功率,每天使用 6 个小时为例,介绍一下计算方法: 首先应计算出每天消耗的瓦时数(包括逆变器的损耗): 假设逆变器的转换效率为 90%,则当输出功率为 100W 时,则实际需要输出功率应为 100W/90%=111W;假设按每天使用 5 小时,则耗电量为 111W*5 小时=555Wh。 计算太阳能电池板: 按每日有效日照时间为 6 小时计算,再考虑到充电效率和充电过程中的损耗, 太阳能电池板的输出功率应为 555Wh/6h/70%=130W。其中 70%是充 电过程中,太阳能电池板的实际使用功率。 充电把握器的选择: 130W 的太阳能电池板它的最大输出电流是 7.7A。因此应中选取充电电流至少为 8A 的充电把握器。 蓄电池的选择: 假设承受 12V 的蓄电池,其放电深度为 50%,则应使用555Wh/12V/50%=90Ah 的蓄电池;假设选择 24V 的蓄电池,则蓄电池的 容量应为 555Wh/24V/50%=45Ah。 以上只是一个简洁的计算方法,假设需要较准确的配置,请垂询本公司的销售人 员,我们会依据客户的需要,给出具体配置。 光伏发电原理编辑光伏发电 光伏发电原理 编辑 光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进展封装保护可形成大面积的太阳电 池组件,再协作上功率把握器等部件就形成了光伏发电装置。 中文名 光伏发电原理 光伏发电原理 原 料类 型原理 原 料 光 光 用 途 用 途 发电 名目 名目 1 1 光伏效应 . 2 原理 3 3 系统组成 电池方阵 蓄电池组 把握器 逆变器 . . . . 4 4 系统分类 . 5 优缺点 6 6 应用领域 光伏效应 光伏效应 编辑 编辑 假设光线照耀在太阳能电池上并且光在界面层被吸取,具有足够能量的光子能够在 假设光线照耀在太阳能电池上并且光在界面层被吸取,具有足够能量的光子能够在P 型硅和N 型硅中将电子从共价键中激发,以致产生电子-空穴对。界面层四周的电子和空穴在复合之前,将通过空间电荷的电场作用被相互分别。电子向带正电的N 区和空穴向带负电的P 区运动。通过界面层的电荷分别,将在P 区和N 区之间产生一个向外的可测试的电压。此时可在硅片的两边加上电极并接入电压表。对晶体硅太阳能电池来说,开路电压的 典型数值为 0.5~0.6V。通过光照在界面层产生的电子-空穴对越多,电流越大。界面层吸 收的光能越多,界面层即电池面积越大,在太阳能电池中形成的电流也越大。 原理 编辑 编辑 太阳光照在半导体 太阳光照在半导体p-n 结上,形成的空穴-电子对,在p-n 结内建电场的作用下,空穴由n 区流向p 区,电子由p 区流向n 区,接通电路后就形成电流。这就是光电效应太阳 能电池的工作原理。 太阳能发电有两种方式,一种是光—热—电转换方式,另一种是光—电直接转换方式。 〔1〕 光—热—电转换方式通过利用太阳辐射产生的热能发电,一般是由太阳能集热器将所吸取的热能转换成工质的蒸气,再驱动汽轮机发电。前一个过程是光—热转换过程; 后一个过程是热—电转换过程,与一般的火力发电一样.太阳能热发电的缺点是效率很低而 本钱很高,估量它的投资至少要比一般火电站贵5~10 倍。 〔2〕 光—电直接转换方式该方式是利用光伏效应,将太阳辐射能直接转换成电能, 光—电转换的根本装置就是太阳能电池。太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能 直接转化为电能的器件,是一个半导体光电二极管,当太阳光照到光电二极管上时,光电二 极管就会把太阳的光能变成电能,产生电流。当很多个电池串联或并联起来就可以成为有比 较大的输出功率的太阳能电池方阵了。太阳能电池是一种大有前途的型电源,具有永久性、清洁性和灵敏性三大优点.太阳能电池寿命长,只要太阳存在,太阳能电池就可以一次投资 而长期使用;与火力发电、核能发电相比,太阳能电池不会引起环境污染。 编辑系统组成 编辑 光伏发电系统 光伏发电系统是由太阳能电池方阵,蓄电池组,充放电把握器,逆变器,沟通配电柜, 太阳跟踪把握系统等设备组成。其局部设备的作用是: 电池方阵 电池方阵 在有光照〔无论是太阳光,还是其它发光体产生的光照〕 在有光照〔无论是太阳光,还是其它发光体产生的光照〕状况下,电池吸取光能,电池两端消灭异号电荷的积存,即产生“光生电压”,这就是“光生伏特效应”。在光生伏特效应的 作用下,太阳能电池的两端产生电动势,将光能转换成电能,是能量转换的器件。太阳能电 池一般为硅电池,分为单晶硅太阳能电池,多晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池三种。 蓄电池组 蓄电池组 其作用是贮存太阳能电池方阵受光照时发出的电能并可随时向负载供电。太阳能电池发 其作用是贮存太阳能电池方阵受光照时发出的电能并可随时向负载供电。太阳能电池发 电对所用蓄电池组的根本要求是:a.自放电率低;b.使用寿命长;c.深放电力气强;d.充电效率高;e.少维护或免维护;f.工作温度范围宽;g.价格低廉。 把握器 把握器 是能自动防止蓄电池过充电和过放电的设备 是能自动防止蓄电池过充电和过放电的设备。由于蓄电池的循环充放电次数及放电深度是打算蓄电池使用寿命的重要因素,因此能把握蓄电池组过充电或过放电的充放电把握器是 必不行少的设备。 逆变器 逆变器 是将直流电转换成 是将直流电转换成沟通电的设备。由于太阳能电池和蓄电池是直流电源, 而负载是沟通负载时,逆变器是必不行少的。逆变器按运行方式,可分为独立运行逆变 器和并网逆变器。独立运行逆变器用于独立运行的太阳能电池发电系统,为独立负载供电。并网逆变器用于并网运行的太阳能电池发电系统。逆变器按输出波型可分为方波逆变器和正 弦波逆变器。方波逆变器电路简洁,造价低,但谐波重量大,一般用于几百瓦以下和对谐波 要求不高的系统。正弦波逆变器本钱高,但可以适用于各种负载。 编辑系统分类 编辑 光伏发电系统分为独立 光伏发电系统分为独立光伏发电系统、并网光伏发电系统及分布式光伏发电系统。 1、独立光伏发电也叫离网光伏发电。主要由太阳能电池组件、把握器、蓄电池组成, 假设要为沟通负载供电,还需要配置沟通逆变器。独立光伏电站包括遥远地区的村庄供电系统, 太阳能户用电源系统,通信信号电源、阴极保护、太阳能路灯等各种带有蓄电池的可以独立 运行的光伏发电系统。 2、并网光伏发电就是太阳能组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要 求的沟通电之后直接接入公共电网。 可以分为带蓄电池的和不带蓄电池的并网发电系统。带有蓄电池的并网发电系统具有可 调度性,可以依据需要并入或退出电网,还具有备用电源的功能,当电网因故停电时可紧急供电。带有蓄电池的光伏并网发电系统常常安装在居民建筑;不带蓄电池的并网发电系统不具备可调度性和备用电源的功能,一般安装在较大型的系统上。 并网光伏发电有集中式大 编辑编辑型并网光伏电站一般都是国家级电站,主要特点是将所发电能直接输送到电网,由电网统一 编辑 编辑 型并网光伏电站一般都是国家级电站,主要特点是将所发电能直接输送到电网,由电网统一 调配向用户供电。但这种电站投资大、建设周期长、占地面积大,还没有太大进展。而分散式小型并网光伏,特别是光伏建筑一体化光伏发电,由于投资小、

  小学语文阅读理解解题练习题-四年级语文下册试题 期末复习《现代文阅读理解》专项练习题(含答案)部编版(10篇).doc

  专注地铁、铁路、市政领域安全管理资料的定制、修改及润色,本人已有7年专业领域工作经验,可承接安全方案、安全培训、安全交底、贯标外审、公路一级达标审核及安全生产许可证延期资料编制等工作,欢迎大家咨询~

  九游官网app

  2022届上海各区高三物理等级考二模试题分类汇编电磁学(二)(含答案).docx

  园林工程项目管理(新) 数字化教材 《园林工程项目管理》数字化教材.doc

  九游官网app

  Unit 5 Fantastic friends课件 新外研版英语七年级上册.ppt

  5.《国家机构有哪些》(3课时)(课件)统编版道德与法治六年级上册.pptx

  原创力文档创建于2008年,本站为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接分享给其他用户(可下载、阅读),本站只是中间服务平台,本站所有文档下载所得的收益归上传人所有。原创力文档是网络服务平台方,若您的权利被侵害,请发链接和相关诉求至 电线) ,上传者