太阳能光伏发电原理及关键设备概述VIP免费

太阳能光伏发电原理及关键设备（中环工程公司新能源事业部史君海）2009年10月24日光伏电池、逆变器与跟踪器——引言首先探讨光伏电池原理，重点掌握光伏电池伏安特性。在此基础上，学习光伏并网逆变器原理，重点把握波形控制、MPPT原理和反孤岛控制。在掌握光电池原理基础上，讨论跟踪器工作原理，重点把握各类跟踪器提高光伏发电量的作用。目目录录一、太阳能光伏发电原理二、光伏并网逆变器三、太阳能跟踪器一、太阳能光伏发电原理一、太阳能光伏发电原理1.典型并网光伏发电系统原理2.光伏电池原理3.光伏电池电气特性太太阳阳能能光光伏伏发发电电原原理理1.1.典型并网光伏发电系统原理典型并网光伏发电系统原理与建筑结合的并网光伏发电系统（BIPV）特点：1、并网点在配电侧；2、采用“可逆流”并网方式（电流是双向的，可以从电网取电，也可以向电网送电）；3、分“上网电价”并网方式（双价制）和“净电表计量”方式（平价制）。①太阳电池②开关/保护/防雷③电缆④并网逆变器⑤电度表（光伏电量）太太阳阳能能光光伏伏发发电电原原理理并网光伏发电站1.1.典型并网光伏发电系统原理典型并网光伏发电系统原理1、光伏电池2、跟踪器3、汇流箱4、直流屏5、逆变器6、升压站7、其它设备太太阳阳能能光光伏伏发发电电原原理理2.2.光伏电池原理光伏电池原理工作过程:太阳电池(solarcell)是以半导体制成的，将太阳光照射在其上，太阳电池吸收太阳光后，能透过p型半导体及n型半导体使其产生电子(负)及空穴(正)，同时分离电子与空穴而形成电压降，再经由导线传输至负载太太阳阳能能光光伏伏发发电电原原理理2.2.光伏电池原理光伏电池原理1.光能到电能转换只有在P-N结界面活性层发生。并且一个光子只能激发出一个电子-空穴对。2.具有足够能量的光子进入P-N结区附近才能激发电子-空穴对。（硅电池，光波长小于1.1um可见光）3.温度升高，P-N结界面活性层变薄，造成电池电压降低、光能到电能转换能力降低太太阳阳能能光光伏伏发发电电原原理理2.2.光伏电池原理光伏电池原理((电池电池\\组件组件\\阵列阵列))光光伏伏并并网网逆逆变变器器3.3.光伏电池组件电气特性光伏电池组件电气特性––预备知识预备知识直流电是指方向不随时间发生改变的电流，但电流大小可能不固定，而产生波形。3.3.光伏电池组件电气特性光伏电池组件电气特性太太阳阳能能光光伏伏发发电电原原理理太阳电池的I-V特性及功率曲线太太阳阳能能光光伏伏发发电电原原理理3.3.光伏电池组件电气特性光伏电池组件电气特性太太阳阳能能光光伏伏发发电电原原理理3.3.光伏电池组件电气特性光伏电池组件电气特性标准测试条件STC(AM=1.5,P0=1000W/m2,T=25C)转换效率k=Pm/Pa=(Im*Um)/(P0*Aa),填充因子FF=Pm/Pc=(Im*Um)/(Isc*Voc),太太阳阳能能光光伏伏发发电电原原理理3.3.光伏电池组件电气特性光伏电池组件电气特性二、光伏并网逆变器二、光伏并网逆变器1.从“名字”谈起2.‘逆变器’重要么？3.相关交流电知识4.并网逆变器系统5.逆变原理（波形控制）6.ＭＰＰＴ原理7.反孤岛效应8.逆变器技术指标光光伏伏并并网网逆逆变变器器１１..从从““名字名字””谈起谈起逆变器是把直流电能逆变为交流电能的电力电子设备。并网逆变器输出侧接入电网，要求逆变器输出电流波形符合电网要求光伏光伏电能输入逆变器，要求逆变器跟踪光伏电池最大功率点（ＭＰＰＴ）光光伏伏并并网网逆逆变变器器２２..逆变器重要么？逆变器重要么？光光伏伏并并网网逆逆变变器器２２..逆变器重要么？逆变器重要么？光光伏伏并并网网逆逆变变器器２２..逆变器重要么？逆变器重要么？结论：具有逆变、并网、光伏MPPT、监测控制、网络通信等功能,工作特性决定电站性能，非常重要，是光伏并网发电系统核心部件,具有很高经济价值。3.3.相关的交流电知识相关的交流电知识光光伏伏并并网网逆逆变变器器交流电也称“交变电流”，简称“交流”。一般指大小和方向随时间作周期性变化的电压或电流。锯齿形波(sawtoothwave)正弦波(sinewave)方形波(squarewave)光光伏伏并并网网逆逆变变器器3.3.相关的交流电知识相关的交流电知识u(t)2Usin(2ft)对任意交...