独立太阳能光伏发电系统(独立太阳能光伏发电系

鑫锐电气 2023-01-23 03:35 编辑:admin 101阅读

1. 独立太阳能光伏发电系统中蓄电池组的作用?

太阳能路灯的蓄电池作为太阳能路灯系统里的粗能部件一般是放在地埋箱子里的,而地埋箱一般是放在灯杆旁边专门砌好的水泥池子里的,同时蓄电池和是需要做好保温和散气和防水的步骤很重要,现在一般用的都是免维护的蓄电池,基本上不用维护,很方便。

也有一些南方的太阳能路灯也可以把蓄电池放在灯杆底部专门焊接好的电瓶箱里,拆卸很方便但是在高温条件下对蓄电池的寿命有影响。

2. 蓄电池在光伏发电系统中的作用

储存电的原理:将一个负载连接在太阳能电池的上下两表面间时,将有电流流过该负载,于是太阳能电池就产生了电流;太阳能电池吸收的光子越多,产生的电流也就越大。

光子的能量由波长决定,低于基能能量的光子不能产生自由电子,一个高于基能能量的光子将仅产生一个自由电子,多余的能量将使电池发热,伴随电能损失的影响将使太阳能电池的效率下降。太阳能发电的好处:节约资金。

相比于成本较高的柴油电力,再加上高昂的运费,太阳能电力无疑更能节约成本。安全无风险。

相比于用卡车和飞机运输易燃易爆的燃料,太阳能电力更具有安全感。

使用寿命长,太阳能发电装置不会产生磨损,比柴油发电机的生命周期长得多了。可以储能,方便特殊的需要。

3. 独立太阳能光伏发电系统中蓄电池组的作用有哪些

光伏控制器的组成和基本电路

在独立运行的太阳能光伏发电系统(以及风力发电系统和光伏-风能混合发电系统)中的控制器是对光伏发电系统进行管理和控制的设备,是整个光伏发电系统的核心部分。在不同类型的光伏发电系统中,控制器不尽相同,其功能多少及复杂程度差别很大,要根据系统的要求及重要程度来确定。

控制器主要由电子元器件、仪表、继电器、开关等组成。控制器通过检测蓄电池的电压或荷电状态,判断蓄电池是否已经达到过充电点或过放电点,并根据检测结果发出继续充、放电或终止充、放电的指令,实现控制作用。

在小型光伏发电系统中,控制器的基本作用是保护蓄电池,为蓄电池提供最佳的充电电流和电压,快速、平稳、高效地为蓄电池充电。在大、中型系统中,控制器担负着平衡光伏系统能量,保护蓄电池及整个系统正常工作和显示系统工作状态等重要作用。控制器可以单独使用,也可以和逆变器等合为一体。

随着光伏发电系统、风力发电系统和风光互补发电系统容量的不断增加,设计者和用户对系统运行状态及运行方式合理性的要求越来越高,系统的安全性也更加突出和重要。因此,近年来设计者又赋予控制器更多的保护和监测功能,使早期的蓄电池充放电控制器发展成今天比较复杂的系统控制器。此外,控制器在控制原理和使用的元器件方面也有了很大发展和提高,目前先进的光伏发电系统控制器已经使用微处理器,实现软件编程和智能控制。

光伏控制器的基本电路,虽然控制器的控制电路根据光伏系统的不同其复杂程度有所差异,但其基本原理是相同的。光伏控制器通过检测蓄电池在充放电过程中的电压或荷电状态,判断蓄电池是否已经达到过充电点或过放电点,并根据检测结果发出继续充、放电或终止充、放电的指令,实现控制作用。

最基本的光伏控制电路工作原理。该电路由太阳能电池组件、控制电路及控制开关、蓄电池和负载组成。开关1和开关2分别为充电控制开关和放电控制开关。开关1闭合时,由太阳能电池组件通过控制器给蓄电池充电;当蓄电池出现过充电时,开关1能及时切断充电回路,使光伏组件停止向蓄电池供电;开关1还能按预先设定的保护模式自动恢复对蓄电池的充电。开关2闭合时,由蓄电池给负载供电;当蓄电池出现过放电时,开关2能及时切断放电回路,蓄电池停止向负载供电,当蓄电池再次充电并达到预先设定的恢复充电点时,开关2又能自动恢复供电。开关1和开关2可以由各种开关元件构成,如各种晶体管、可控硅、固态继电器、功率开关器件等电子式开关和普通继电器等机械式开关。

4. 太阳能光伏发电系统对蓄电池的基本要求有哪些

本标准规定了离网型家用太阳能光伏电源系统及其部件的定义、分类与命名、技术要求、文件要求、试验方法、检验规则以及标志、包装。

本标准适用于由太阳能电池方阵、蓄电池组、充放电控制器、逆变器及用电器等组成的家用太阳能光伏电源系统。

系统构成、技术特性及安装的基本要求

太阳能电池方阵

太阳电池方阵由一个或多个太阳能电池组件构成。如果组件不止一个,组件的电流和电压应基本一致,以减少串、并联组合损失。

依据当地的太阳能辐射参数和负载特性,确定太阳能电池方阵的总功率;依据所设计系统电压电流要求,确定太阳能电池方阵串并联的组件数量。

  太阳能电池方阵支架用于支撑太阳能电池组件。太阳能电池方阵的结构设计要保证组件与支架的连接牢固可靠,并能很方便地更换太阳能电池组件。太阳能电池方阵及支架必须能够抵抗120km/h的风力而不被损坏。

支架可以是倾角可调节的,或是安装在一个固定的角度,以使太阳能电池方阵在设计月份中(即平均日辐射量最差的月份)能够获得最大的发电量。

所有方阵的紧固件必须有足够的强度,以便将太阳能电池组件可靠地固定在方阵支架上。太阳能电池方阵可以安装在屋顶上,但方阵支架必须与建筑物的主体结构相连接,而不能连接在屋顶材料上。

  对于地面安装的太阳能电池方阵,太阳能电池组件与地面之间的最小间距要在0.3m以上。立柱的底部必须牢固地连接在基础上,以便能够承受太阳能电池方阵的重量并能承受设计风速。

对于便携式小功率电源,太阳能电池板应带有支架,使之安放可靠。

蓄电池

  蓄电池组可以由一只或多只蓄电池串联组成,并联的蓄电池不能超过4只。适合系统使用的蓄电池类型包括深循环型铅酸蓄电池、密封型铅酸蓄电池、普通开口铅酸蓄电池和碱性镉镍蓄电池等。

深循环型铅酸蓄电池是应用于家用太阳能光伏电源系统的首选产品。

  根据当地的连续阴雨天情况设计蓄电池的最小容量。深循环铅酸蓄电池的设计放电深度(DOD)为80%,浅循环铅酸蓄电池的设计放电深度(DOD)为50%。

使用铜镀铅

  与国际标准水平对比光伏标准的水平与国际水平相当,除等同采用IEC标准外,还结合国情自行起草了国标或行标。

GB/T2296-2001      太阳电池型号命名方法     无相关国际标准。

GB/T2297-1989      太阳光伏能源系统术语

  目前IEC61863  正在修订过程中,其ED2.0与ED1.0差别很大,GB的内容与ED1.0基本一致。

GB/T6492-1986      航天用标准太阳电池      无相关国际标准。

GB/T6494-1986      航天用太阳电池电性能测试方法    无相关国际标准。

GB/T6495.1-1996    光伏器件  第1部分:光伏电流-电压特性的测量,等同采用IEC 60904-1(1987)

GB/T6495.2-1996    光伏器件  第2部分:标准太阳电池的要求 ,等同采用IEC 60904-2(1989)

GB/T6495.3-1996    光伏器件  第3部分:地面用光伏器件的测量原理以及标准光谱辐照度数据,等同采用IEC 60904-3(1989),目前该标准正准备进行修订。

GB/T6495.4-1996    晶体硅光伏器件的I-V实测特性的温度和辐照度修正方法,等同采用IEC 60891(1987)。

GB/T6495.5-1997    光伏器件  第5部分:用开路电压法确定光伏(PV)器件的等效电池温度(ECT)   等同采用IEC 60904-5(1993)。

GB/T6496-1986      航天用太阳电池标定的一般规定     无相关国际标准。

GB/T6497-1986      地面用太阳电池标定的一般规定

GB/T6495.2-1996、GB/T6495.3-1996两项国家标准中已包含本标准内容,在最近的标准复审中已经建议废止本标准。

GB/T9535-1998      地面用晶体硅光伏组件--设计鉴定和定型

  该标准等效采用IEC 61215(1993),对IEC标准中错误已经前后矛盾的章节进行了修改,目前IEC/TC82正在对该标准进行修改,对原标准中的一些试验方法进行了相应的增删,并且更改了一些参数。

GB/T11009-1989     太阳电池光谱响应测试方法

  本标准已被GB/T6495.8-2002代替,在最近的标准复审中已经建议废止本标准。

GB/T11010-1989     光谱标准太阳电池       无相关国际标准。

GB/T11011-1989     非晶硅太阳电池电性能测试的一般规定

GB/T11012-1989     太阳电池电性能测试设备检验方法    无相关国际标准。

GB/T12632-1990     单晶硅太阳电池总规范

无相关国际标准,鉴于国内存在单晶硅太阳电池的贸易,在最近的标准复审中已经建议修订本标准。

GB/T12637-1990     太阳模拟器通用规范

  在该标准中规定的AM1.5太阳模拟器已被新的国家标准(等同采用IEC 904-9)替代,AM0主要用于空间太阳电池的测量,在标准复审中建议应制定一个新标准或制定相应的GJB。

GB/T14008-1992     海上用太阳电池组件总规范

  本标准内容已被GB/T9535-1998以及盐雾试验两项标准替代,在最近的标准复审中已经建议废止本标准。

GB/T18210-2000     晶体硅光伏(PV)方阵--I-V特性的现场测量,等同采用IEC 61829(1995)。

5. 太阳能光伏发电系统对蓄电池的要求

要根据使用情况搭配了,考虑用电量,使用太阳能光伏板配套安装电池,一般需要安装一百瓦太阳能光伏板,需要45A蓄电池,使用全直流电器的情况下可以减低配置,好多时候需要根据情况安装

6. 太阳能电池在太阳能光伏发电系统中的作用

 太阳能发电  太阳能的能源是来自地球外部天体的能源(主要是太阳能),是太阳中的氢原子核在超高温时聚变释放的巨大能量,人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。我们生活所需的煤炭、石油、天然气等化石燃料都是因为各种植物通过光合作用把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来后,再由埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成。此外,水能、风能、波浪能、海流能等也都是由太阳能转换来的。    太阳能发电有两大类型:一类是太阳光发电(亦称太阳能光发电),另一类是太阳热发电(亦称太阳能热发电)。  太阳能光发电是将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,在光化学发电中有电化学光伏电池、光电解电池和光催化电池。  太阳能热发电是先将太阳能转化为热能,再将热能转化成电能,它有两种转化方式。一种是将太阳热能直接转化成电能,如半导体或金属材料的温差发电,真空器件中的热电子和热电离子发电,碱金属热电转换,以及磁流体发电等。另一种方式是将太阳热能通过热机(如汽轮机)带动发电机发电,与常规热力发电类似,只不过是其热能不是来自燃料,而是来自太阳能。    结构原理  太阳能发电是利用电池组件将太阳能直接转变为电能的装置。太阳能电池组件(Solar cells)是利用半导体材料的电子学特性实现P-V转换的固体装置,在广大的无电力网地区,该装置可以方便地实现为用户照明及生活供电,一些发达国家还可与区域电网并网实现互补。目 前从民用的角度,在国外技术研究趋于成熟且初具产业化的是"光伏--建筑(照明)一体化"技术,而国内主要研究生产适用于无电地区家庭照明用的小型太阳能发电系统。  太阳能发电系统主要包括:太阳能电池组件(阵列)、控制器、蓄电池、逆变器、用户即照明负载等组成。其中,太阳能电池组件和蓄电池为电源系统,控制器和逆变器为控制保护系统,负载为系统终端。  太阳能电池与蓄电池组成系统的电源单元,因此蓄电池性能直接影响着系统工作特性。  电池单元  由于技术和材料原因,单一电池的发电量是十分有限的,实用中的太阳能电池是单一电池经串、并联组成的电池系统,称为电池组件(阵列)。单一电池是一只硅晶体二极管,根据半导体材料的电子学特性,当太阳光照射到由P型和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,在一定的条件下,太阳能辐射被半导体材料吸收,在导带和价带中产生非平衡载流子即电子和空穴。同于P-N结势垒区存在着较强的内建静电场,因而能在光照下形成电流密度J,短路电流Isc,开路电压Uoc。若在内建电场的两侧面引出电极并接上负载,理论上讲由P-N结、连接电路和负载形成的回路,就有"光生电流"流过,太阳能电池组件就实现了对负载的功率P输出。  理论研究表明,太阳能电池组件的峰值功率Pk,由当地的太阳平均辐射强度与末端的用电负荷(需电量)决定。  储存单元  太阳能电池产生的直流电先进入蓄电池储存,蓄电池的特性影响着系统的工作效率和特性。蓄电池技术是十分成熟的,但其容量要受到末端需电量,日照时间(发电时间)的影响。因此蓄电池瓦时容量和安时容量由预定的连续无日照时间决定。  控制器  控制器的主要功能是使太阳能发电系统始终处于发电的最大功率点附近,以获得最高效率。而充电控制通常采用脉冲宽度调制技术即PWM控制方式,使整个系统始终运行于最大功率点Pm附近区域。放电控制主要是指当电池缺电、系统故障,如电池开路或接反时切断开关。目 前日立公司研制出了既能跟踪调控点Pm,又能跟踪太阳移动参数的"向日葵"式控制器,将固定电池组件的效率提高了50%左右。  逆变器  逆变器按激励方式,可分为自激式振荡逆变和他激式振荡逆变。主要功能是将蓄电池的直流  电逆变成交流电。通过全桥电路,一般采用SPWM处理器经过调制、滤波、升压等,得到与照  明负载频率f,额定电压UN等匹配的正弦交流电供系统终端用户使用。  发电系统反充二极管  太阳能光伏发电系统的防反充二极管又称阻塞二极管,在太阳电池组件中其作用是避免由于太阳电池方阵在阴雨和夜晚不发电或出现短路故障时,擂电池组通过太阳电池方阵放电。防反充二极管串联在太阳电池方阵电路中,起单向导通作用。因此它必须保证回路中有最大电流,而且要承受最大反向电压的冲击。一般可选用合适的整流二极管作为防反充二极管。一块板的话可以不用任何二极管,因为控制器本来就可防反冲。板子串联的话,需要安装旁路二极管,如果是并联的话就要装个防反冲二极管,防止板子直接冲电。防反充二极管只是保护作用,不会影响发电效果。  发电原理  太阳能电池是一对光有响应并能将光能转换成电力的器件。能产生光伏效应的材料有许多种,如:单晶硅,多晶硅,非晶硅,砷化镓,硒铟铜等。它们的发电原理基本相同,现以晶体硅为例描述光发电过程。P型晶体硅经过掺杂磷可得N型硅,形成P-N结。  当光线照射太阳能电池表面时,一部分光子被硅材料吸收;光子的能量传递给了硅原子,使电子发生了跃迁,成为自由电子在P-N结两侧集聚形成了电位差,当外部接通电路时,在该电压的作用下,将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。这个过程的实质是:光子能量转换成电能的过程。