什么是光伏并网发电系统?

2018-1-3

光伏并网发电系统(太阳能并网发电系统)通过把光能转化为电能，不经过蓄电池储能，直接通过并网逆变器，把电能送上电网。

集中式大型并网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;也有分布式小型并网发电系统，特别是光伏建筑一体化发电系统，是并网发电的主流。

原理

太阳能电池发电系统是利用光生伏打效应原理制成的，它是将太阳辐射能量直接转换成电能的发电系统。它主要由太阳能电池方阵和逆变器两部分组成。白天有日照时，太阳能电池方阵发出的电经过并网逆变器将电能直接输送到交流电网上。

太阳能光伏发电系统大体上可以分为两类，一类是并网发电系统，即和公用电网通过标准接口相连接，像一个小型的发电厂;另一类是独立式发电系统，即在自己的闭路系统内部形成电路。

并网发电系统通过光伏组将接收来的太阳辐射能量经过高频直流转换后变成高压直流电，经过逆变器逆变后向电网输出与电网电压同频、同相的正弦交流电流;而独立式发电系统光伏阵列首先会将接收来的太阳辐射能量直接转换成电能供给负载，并将多余能量经过充电控制器后以化学能的形式储存在蓄电池中。

组成

(1)太阳能电池组件

一个太阳能电池只能产生大约0.5V的电压，远低于实际使用所需电压。为了满足实际应用，需要把太阳能电池连接成元件。太阳能电池元件包含一定数量的太阳能电池，这些太阳能电池通过导线连接。如一个元件上，太阳能电池的数量是36片，这意味着一个太阳能元件大约能产生17V的电压。

通过导线连接的太阳能电池被密封成的物理单元被称为太阳能电池元件，具有一定的防腐、防风、防雹、防雨的能力，广泛应用于各个领域和系统。当应用领域需要较高的电压和电流而单个元件不能满足要求时，可把多个元件组成太阳能电池方阵，以获得所需要的电压和电流。

(2)直流/交流逆变器

由于太阳能电池发出的是直流电，而一般的负载是交流负载，所以逆变器是不可缺少的。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将发出的电能馈入电网。逆变器按输出波形又可分为方波逆变器和正弦波逆变器。

系统分类

(1)有逆流并网光伏发电系统

当太阳能光伏系统发出的电能充裕时，可将剩余电能馈入公共电网，向电网供电(卖电);当太阳能光伏系统提供的电力不足时，由电能向负载供电(买电)。由于向电网供电时与电网供电的方向相反，所以称为有逆流光伏发电系统。

(2)无逆流并网光伏发电系统

太阳能光伏发电系统即使发电充裕也不向公共电网供电，但当太阳能光伏系统供电不足时，则由公共电网向负载供电。

(3)切换型并网光伏发电系统

所谓切换型并网光伏发电系统，实际上是具有自动运行双向切换的功能。一是当光伏发电系统因多云、阴雨天及自身故障等导致发电量不足时，切换器能自动切换到电网供电一侧，由电网向负载供电;二是当电网因为某种原因实然停电时，光伏系统可以自动切换使电网与光伏系统分离，成为独立光伏发电系统工作状态。有些切换型光伏发电系统，还可以在需要时断开为一般负载的供电，接通对应急负载的供电。一般切换型并网发电系统都带有储能装置。

(4)有储能装置的并网光伏发电系统

就是在上述几类光伏发电系统中根据需要配置储能装置。带有储能装置的光伏系统主动性较强，当电网出现停电、限电及故障时，可独立运行，正常向负载供电。因此带有储能装置的并网光伏发电系统可以作为紧急通信电源、医疗设备、加油站、避难场所指示及照明等重要或应急负载的供电系统。