光伏發(fā)電系統(tǒng)由哪些構(gòu)成？

光伏發(fā)電系統(tǒng)是一種利用太陽能轉(zhuǎn)換為電能的清潔能源系統(tǒng)，包括太陽能電池板、逆變器、支架系統(tǒng)、電氣接線箱、充電控制器、蓄電池、配電盤、接地系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)等組成部分。系統(tǒng)規(guī)?？筛鶕?jù)用戶需求和場地條件定制，旨在提升太陽能轉(zhuǎn)換效率和經(jīng)濟(jì)性。隨著技術(shù)革新和成本降低，光伏發(fā)電在全球能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型中愈發(fā)重要。

光伏發(fā)電系統(tǒng)，也被稱為太陽能發(fā)電系統(tǒng)，是一種利用先進(jìn)的光伏技術(shù)將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的可再生能源系統(tǒng)。隨著全球?qū)η鍧嵞茉吹男枨笤黾?，光伏發(fā)電系統(tǒng)以其清潔、高效的特點(diǎn)，成為了眾多家庭和企業(yè)的優(yōu)選能源解決方案。以下是光伏發(fā)電系統(tǒng)的主要組成部分及其作用：

1. 太陽能電池板(Solar Panels)：這些通常安裝在屋頂或廣闊的地面上的藍(lán)色或黑色板塊，是捕捉太陽光并將其轉(zhuǎn)換成直流電(DC)的關(guān)鍵組件。一個太陽能電池板可能由60片或更多的太陽能電池組成，每一片都設(shè)計有優(yōu)化的光電轉(zhuǎn)換效率。??2. 逆變器(Inverter)：逆變器扮演著將太陽能電池板產(chǎn)生的直流電(DC)轉(zhuǎn)換成交流電(AC)的角色，因為大多數(shù)家用電器和商業(yè)用電設(shè)備都依賴于交流電源。此外，逆變器還負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)電壓和電流，確保電力供應(yīng)的穩(wěn)定性。

3. 支架系統(tǒng)(Mounting System)：為了最大化太陽能的捕獲，需要精確地定位太陽能電池板。屋頂安裝架、地面支架或是高度可調(diào)的跟蹤系統(tǒng)都是常見的支架形式，它們確保電池板能夠根據(jù)太陽的運(yùn)動調(diào)整最佳角度。

4. 電氣接線箱(Junction Box)：這個裝置位于太陽能電池板的背面，是連接各個電池板的節(jié)點(diǎn)，并且集成了過電壓保護(hù)和斷路保護(hù)功能，為整個光伏系統(tǒng)提供了一道安全屏障。

5. 充電控制器(Charge Controller)：對于配備蓄電池的系統(tǒng)而言，充電控制器不可或缺。它不僅控制著電池的充電過程，還負(fù)責(zé)維護(hù)電池狀態(tài)，從而延長電池的使用壽命并防止損壞。

6. 蓄電池(Battery Bank)：蓄電池存儲日間通過太陽能電池板收集的能量，這樣即使在夜晚或陰天時，用戶也可以持續(xù)使用電力。它們可能是鉛酸電池或者更先進(jìn)的鋰離子電池。??7. 配電盤(Distribution Board)：一旦電力被產(chǎn)生且儲存好，就需要通過配電盤分配到不同的終端用戶或用電設(shè)備上。配電盤有助于管理和控制電力流向，確保安全穩(wěn)定地向各個點(diǎn)供電。

光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由光伏組件、光伏逆變器、直流匯流箱、直流配電柜、交流匯流箱或配電柜、升壓變壓器、光伏支架以及一些測試、 監(jiān)控、防護(hù)等附屬設(shè)施構(gòu)成。部分系統(tǒng)還有儲能蓄電池、光伏控制器等。

1、光伏組件

光伏組件也叫光伏電池板，是光伏發(fā)電系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換的核心部件，也是光伏發(fā)電系統(tǒng)中價值最高的部分。其作用是將太陽光的輻射能量轉(zhuǎn)換為直流電能，并通過光伏逆變器轉(zhuǎn)換為交流電為用戶供電或并網(wǎng)發(fā)電。

2、光伏逆變器

光伏逆變器的主要功能是把光伏組件輸出的直流電能盡可能多的轉(zhuǎn)換成交流電能，提供給電網(wǎng)或者用戶使用。光伏逆變器按運(yùn)行方式不同，可分為并網(wǎng)逆變器和離網(wǎng)逆變器。并網(wǎng)逆變器用于并網(wǎng)運(yùn)行的光伏發(fā)電系統(tǒng)。離網(wǎng)逆變器用于獨(dú)立運(yùn)行的光伏發(fā)電系統(tǒng)。

3、直流匯流箱

直流匯流箱主要是用在幾百千瓦以上的光伏發(fā)電系統(tǒng)中，其用途是把光伏組件方陣的多路直流輸出電纜集中輸入、分組連接到直流匯流箱中，并通過直流匯流箱中的光伏專用熔斷器、直流斷路器、電涌保護(hù)器及智能監(jiān)控裝置等的保護(hù)和檢測后，匯流輸出到光伏逆變器。直流匯流箱的使用，大大簡化了光伏組件與逆變器之間的連線，提高了系統(tǒng)的可靠性與實(shí)用性，不僅使線路連接井然有序，而且便于分組檢查和維護(hù)。當(dāng)光伏方陣局部發(fā)生故障時，可以局部分離檢修，不影響整體發(fā)電系統(tǒng)的連續(xù)工作，保證光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)揮最大效能。

4、直流配電柜

大型的光伏發(fā)電系統(tǒng)，除了采用許多個直流匯流箱外，還要用若干個直流配電柜作為光伏發(fā)電系統(tǒng)中二、三級匯流之用。直流配電柜主要是將各個直流匯流箱輸出的直流電纜接入后再次進(jìn)行匯流，然后輸出再與并網(wǎng)逆變器連接，有利于光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝、操作和維護(hù)。

5、交流配電柜與匯流箱

交流配電柜是在光伏發(fā)電系統(tǒng)中連接在逆變器與交流負(fù)載或公共電網(wǎng)之間的電力設(shè)備，它的主要功能是對電能進(jìn)行接收、調(diào)度、分配和計量，保證供電安全,顯示各種電能參數(shù)和監(jiān)測故障。交流匯流箱一般用在組串式逆變器系統(tǒng)中，主要作用是把多個逆變器輸出的交流電經(jīng)過二次集中匯流后送入交流配電柜中。

6、升壓變壓器

升壓變壓器在光伏發(fā)電系統(tǒng)中主要用于將逆變器輸出的低壓交流電(0.4kV)升壓到與并網(wǎng)電壓等級相同的中高壓電網(wǎng)中(如10kV、35kV、110kV、220kV 等)，通過高壓并網(wǎng)實(shí)現(xiàn)電能的遠(yuǎn)距離傳輸。小型并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)基本都是在用戶側(cè)直接并網(wǎng)，自發(fā)自用、余電直接饋入0.4kV低壓電網(wǎng)，故不需要升壓環(huán)節(jié)。光伏發(fā)電系統(tǒng)用的升壓變壓器主要為單相或三相變壓器，一般有干式和油浸式兩種。

7、光伏支架

光伏發(fā)電系統(tǒng)中使用的光伏支架主要有固定傾角支架、傾角可調(diào)支架和自動跟蹤支架幾種。目前，在分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)中，以固定傾角支架和傾角可調(diào)支架的應(yīng)用最為廣泛。

8、光伏發(fā)電系統(tǒng)附屬設(shè)施

光伏發(fā)電系統(tǒng)的附屬設(shè)施包括系統(tǒng)運(yùn)行的監(jiān)控和檢測系統(tǒng)、防雷接地系統(tǒng)等。監(jiān)控檢測系統(tǒng)是全面監(jiān)控光伏發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，包括光伏組件的運(yùn)行狀況，逆變器的工作狀態(tài)，光伏方陣的電壓、電流數(shù)據(jù)，發(fā)電輸出功率，電網(wǎng)電壓頻率以及太陽輻射數(shù)據(jù)等，并可以通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程連接進(jìn)行監(jiān)控，通過計算機(jī)、手機(jī)等終端設(shè)備獲得數(shù)據(jù)。

9、儲能蓄電池

儲能蓄電池主要用于離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)和帶儲能裝置的并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)中，其作用主要是存儲光伏電池發(fā)出的電能，并可隨時向負(fù)載供電。光伏發(fā)電系統(tǒng)對蓄電池的基本要求是:自放電率低，使用壽命長，充電效率高，深放電能力強(qiáng)，工作溫度范圍寬，少維護(hù)或免維護(hù)以及價格低廉。

10、光伏控制器

光伏控制器是離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的主要部件，其作用是控制整個系統(tǒng)的充放電工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)蓄電池的充電、放電管理，維持光伏發(fā)電系統(tǒng)的供電平衡，保護(hù)蓄電池。防止蓄電池過充電、過放電、系統(tǒng)短路、系統(tǒng)極性反接和夜間防反充等。

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